中更新世转型时期南海北部上层水体结构演化特征——ODP1146站浮游有孔虫稳定同位素记录

文章以南海北部ODP1146站沉积物岩芯为研究材料,利用浮游有孔虫次表层水种Pulleniatina obliquiloculata壳体的氧、碳稳定同位素,结合该站位浮游及底栖有孔虫氧碳同位素数据,分析中更新世以来南海北部上层水体结构的演化。1.2 Ma以来ODP1146站P.obliquiloculata壳体δ^18O的变化可分3个阶段:1)1.2~0.9 Ma,冰期-间冰期变化幅度较小、主导周期为41 ka斜率周期;2)0.9~0.6 Ma,冰期旋回变化幅度逐渐增强、100 ka偏心率周期开始强化;3)0.6 Ma以来,冰期旋回呈现稳定且幅度较大的100 ka周期变化。0.9 Ma以来南海北部上层海水δ^18O的冰期旋回变幅增强,可能反映东亚冬季风在0.9 Ma之后显著强化。其中,表层水体δ^18O只在冰期变幅增强,P.obliquiloculata所反映的次表层水体δ^18O的变化幅度在冰期和间冰期都显著增强。约0.9 Ma浮游和底栖有孔虫δ^18O的100 ka周期几乎同时显现;但在0.9~0.6 Ma时期P.obliquiloculata的δ^18O偏心率周期更为显著、斜率周期的强度也更高。因此,冰期旋回周期转型及幅度变化两方面的证据共同反映温跃层结构演化在南海北部中更新世转型(MPT)气候转变过程中的特殊性。1.2 Ma以来ODP1146站P.obliquiloculata的δ^13C在0.02 Ma、0.49 Ma和0.99 Ma左右呈明显的碳重值,同时表层种-次表层种之间的δ^13C差值减小到近于0,可以解读为碳重值事件期间南海北部生产力相对减弱。     

西太平洋暖池冰期旋回中的类ENSO式演化及其驱动机制

作为全球接受太阳辐射最多、表层海水温度最高的区域,西太平洋暖池区通过厄尔尼诺-南方涛动(El Niño-Southern Oscillation,ENSO)和季风等过程影响着全球气候的变化。越来越多的沉积记录证明,在地质历史时期西太平洋暖池也存在类似于现代ENSO过程的“类ENSO式”变化。而目前类ENSO式变化与冰期—间冰期旋回之间的响应关系和驱动机制及其与东亚季风的关联仍存在争议。本文利用位于暖池核心区的B10岩心浮游有孔虫氧同位素、Mg/Ca(质量分数比)和黏土矿物参数重建了暖池区氧同位素8期以来的古气候记录,并结合已有的热带海表温度记录、中国石笋氧同位素和南大洋地区海表温度记录,研究了西太平洋暖池冰期旋回中类ENSO状态的演化规律及其与东亚季风的关系,并探讨了暖池区类ENSO演化的驱动机制。结果发现:冰期时,西太平洋暖池区温跃层变浅,赤道东、西太平洋温差减小,同时,东亚夏季风减弱,暖池区降水量相对减少,与现代El Niño时期气候态类似;间冰期时,西太平洋暖池区温跃层加深,赤道东、西太平洋温差增大,东亚冬夏季风增强,暖池区降水量相对增加,与现代La Niña时期气候态类似。频谱分析结果表明,西太平洋暖池区海表温度的变化具有偏心率周期(96 ka)。冰消期时,低纬度太阳辐射量的增加,增大了纬向上的SST梯度,并使得次表层海水储存了更多的热量,积累的热量会通过调节次表层环流向暖池区的热传输,最终调控赤道太平洋地区Walker环流强度和ENSO活动的长期变化。而冰期时,南大洋地区降温所引起的东南信风和大洋环流异常可能对类ENSO式起到调控的作用。     

中更新世气候转型期南海北部和南部的气候变化差异

选取大洋钻探ODP184航次在南海北部采集的1144站为研究材料,通过分析中更新世0.4～1.4Ma期间506个样品中浮游有孔虫氧、碳稳定同位素的变化特征,并与南海南部ODP 1143站和西太平洋暖池ODP 807站的同位素资料进行比较,发现南海北部的氧、碳稳定同位素及其差值的变化响应中更新世气候转型事件,在中更新世距今约0.9Ma之后100ka的偏心率周期明显增强。在中更新世气候转型之前,南海北部、南海南部和赤道西太平洋都呈现出典型的热带气候特征,具有岁差和半岁差的气候周期;转型之后,随着北半球冰盖的进一步扩张,南海北部受东亚冬季风增强的影响而导致温度下降、温跃层变深,但南海南部与赤道西太平洋的温度变化较小且温跃层变浅,说明同属季风区的南海北部和南部对气候变化的响应有所不同。     

赤道西太平洋晚第四纪古生产力变化:ODP 807A孔的记录

通过研究翁通-爪哇海台ODP807A孔顶部岩心微体古生物和有孔虫同位素的变化, 探讨冰期旋回中赤道西太平洋晚第四纪古生产力的变化.多种古生产力替代指标揭示出赤道西太平洋古生产力自深海氧同位素13期以来总体呈升高趋势, 具有冰期高、间冰期低的特征.温跃层替代指标显示该海域温跃层变化不具有简单的冰期-间冰期变化模式, 而是分为2个阶段: 280ka以前温跃层平均深度较浅, 呈现高幅低频波动; 280ka以后温跃层平均深度变深, 呈现低幅高频波动.古生产力和温跃层变化模式的明显差异说明温跃层变化不是赤道西太平洋表层生产力波动的主要原因.807A孔古生产力变化与西北太平洋风尘通量变化基本一致, 所以提出来自亚洲中东部的风尘对于提高赤道西太平洋生物生产力可能具有重要意义.      

北极冰盖形成对东西太平洋及边缘海古海洋学演化的影响*

上新世最重要的古气候事件就是北极冰盖的形成和扩张（3.2—2.5Ma）。根据北极冰盖的形成过程,文中将上新世—早更新世（4.5—1.6Ma）西太平洋暖池核心区ODP807A孔2个浮游有孔虫属种Globigerinoides ruber和Pulleniatina obliquiloculata的δ¹⁸O（氧同位素）、δ¹³C（碳同位素）记录数据细分为3个阶段：形成前（4.5—3.2Ma）、形成中（3.2—2.5Ma）和形成后（2.5—1.6Ma）。研究结果表明,北极冰盖形成以来,G.ruber和P.obliquiloculata的 δ¹⁸O值均呈增大趋势;北极冰盖形成中,G.ruber 的δ¹⁸O值基本不变,P.obliquiloculata的 δ¹⁸O值略增大,反映出西太平洋暖池次表层海水受北极冰盖形成的影响更甚;Δδ¹⁸O_（P-G）（G.ruber和P.obliquiloculata的 δ¹⁸O 的差值）反映出温跃层无明显变化,受北极冰盖形成影响微弱。根据用Ma/Ca值得到的ODP806站SST值（Wara et al.,2005）以及用U^K′₃₇得到的东太平洋ODP847站SST值数据（Herbert and Laura,2010）,对北极冰盖形成以来东西太平洋古海洋学演化进行比较发现：冰盖形成以来东西赤道太平洋海水表层温度均有所下降,且东太平洋降温幅度更大;对比同时期的西太平洋ODP807A孔Δδ¹⁸O_（P-G）与东太平洋ODP847站Δδ¹⁸O_（T-S）的变化趋势,发现东太平洋温跃层变浅,表明受北极冰盖形成和扩张的影响,东西太平洋温跃层深度梯度增大。对比ODP807A孔与南海南部1143站、南海北部1148站G.ruber的 δ¹⁸O 和δ¹³C记录,揭示西太平洋边缘海如南海北部和南部受北极冰盖形成的影响有所不同,北部的表层海水温度和生产力水平受冰盖形成的影响更加明显。     

西太平洋暖池区第四纪钙质超微化石氧碳同位素特征及意义

对西太平洋暖池区MD97—2140柱状样1．75Ma以来的钙质超微化石进行了氧碳同位素分析．结果表明超微化石占δ^18O值与浮游有孔虫Globigerinoides ruber δ^18O值在变化趋势和周期上都具有明显相似性．根据超微化石占δ^18O值也可以划分出59个氧同位素期,1748ka到900ka期间超微化石占δ^18O值的变化周期以41ka为主．而850ka到6ka期间则以100ka为主．这说明超微化石氧同位素分析可以像有孔虫氧同位素分析一样在大洋地层学和古海洋学、古气候学研究中发挥重要作用．超微化石占δ^13C值变化则呈现阶段性变化的特点．以900ka,480ka和250ka时间面为界,可分四大阶段．同时,MD97—2140柱状样超微化石占δ^13C值的这种变化规律与邻近ODP807站揭示的海水初级生产力变化趋势极为相似,意味着超微化石占δ^13C值是反映海水初级生产力变化的一项重要指标．     

西菲律宾海190ka以来钙质超微化石的氧碳同位素记录

对西菲律宾海Ph05-5柱状样190ka以来钙质超微化石进行了氧碳同位素分析.研究结果表明, 钙质超微化石δ18O值在末次间冰期(MIS 5e) 和全新世明显低于末次冰期(MIS5d~2) 和倒数第二次冰期(MIS6).超微化石δ18O值与浮游和底栖有孔虫δ18O值都呈明显的正相关关系, 但超微化石δ18O平均值比浮游有孔虫Globigerinoides rubber δ18O平均值高0.431×10-3, 比Neogloboquadrina dutertrei δ18O平均值低0.410×10-3, 而这三者又远远低于底栖有孔虫Cibicides wullerstorfi的δ18O平均值.超微化石δ13C值变化阶段性特征明显, 并与该孔超微化石绝对丰度变化趋势极为相似, 二者共同反映出西菲律宾海大约从190ka到110ka的MIS6和大约MIS 5e期, 表层海水初级生产力相当稳定且显著低于其他各时期; 大约从MIS5d期开始表层初级生产力显著上升, 初级生产力的这一高值一致持续到约25ka左右的末次冰期; 在25ka以来的MIS1、2期, 表层初级生产力有所下降, 但仍高于190ka到110ka的MIS6和MIS 5e期.      

西菲律宾海末次冰期以来的浊流沉积及其古环境意义

菲律宾海西部吕宋岛岸外MD98－2188钻孔揭示末次冰期以来发生过数次浊流沉积事件。研究发现浊流沉积层具有密度高、颜色亮度大等物理特征,含有较多粗沉积组分和翼足类化石碎片,说明其来源于浅海沉积物。本文运用AMS 14C测年和浮游有孔虫氧同位素建立精细的年龄模式,发现浊流沉积层段主要与末次盛冰期、冰期Heinrich变冷事件以及氧同位素4期等低海平面时期相对应,推测与千年尺度北半球气候冷期相关的海平面快速上升可能是西菲律宾海浊流沉积的触发原因。这对于认识快速气候变化的环境后果和开展西菲律宾海晚第四纪地层划分对比都有重要意义。     

南海南部普林虫与“中更新世革命”

对南海南部ODP 1143站2.1 Ma以来沉积物中的浮游有孔虫群进行研究, 发现在冲绳海槽及南海北部普遍被认为是黑潮标志种的Pulleniatina obliquiloculata在中更新世革命(MPR)前后对冰期旋回的响应截然相反; 且在MPR之后的变化与南海北部和冲绳海槽相反, 即冰期时含量高而间冰期时低.交叉频谱分析和相位分析的结果也证实了ODP 1143站P.obliquiloculata与全球冰量变化之间的上述关系.该种在MPR前后冰期旋回的转变, 可能是由于MPR之后南海南部在冰期时切断了与印度洋之间的海水交换, 或者是冰期时海水盐度增加等因素引起的上部水体结构的重大改观所致.      

南海ODP1143站底栖有孔虫Cibicidoides与Uvigerina稳定氧碳同位素值的均衡试验

从南海南部ODP184航次1143站上部合成深度190.77m共1992个样品中, 由老到新挑选了64个样品, 测试了同一样品中底栖有孔虫Uvigerina peregerina与Cibicidoides wuellerstorfi的δ18O和δ13C值, 结果表明1143站U.peregerina与C.wuellerstorfi的δ18O差值的平均值约为(0.614±0.07)×10-3, 而δ13C差值的平均值约为(0.692±0.04)×10-3.1143站U.peregerina与C.wuellerstorfi的δ18O差值与大西洋和东太平洋的标准差值0.64×10-3比较接近, 而δ13C的差值却比大西洋和东太平洋的标准差值0.9×10-3轻0.2 08×10-3, 可能是由于南沙珊瑚礁区较低的生产力缩小了沉积物与海水之间的δ13C的差异而引起的.该均衡试验为南海甚至西太平洋的古海洋学研究提供了上述2种底栖有孔虫氧碳同位素值转换的标准.      

吉黑东部斑岩型－浅成热液型铜金矿床多重成矿模型

通过四个典型矿床（小西南岔、闹枝、五凤和刺猬沟）的对比，发现它们在形成时间－空间－成因上既相互联系，又相互区别。小西南岔和闹枝矿床存在三个成矿流体系统：加热天水系统（Ａ）、排放流体系统（Ｂ）、蒸气缕（ｓｔｅａｍｐｌｕｍｅ）反应系统（Ｃ）；五凤和刺猬沟矿床只有一个成矿流体系统，即排放流体系统（Ｂ）。前者的成矿流体由浅成岩浆房的补给；后者的成矿流体主要为循环天水，浅成岩浆房的补给不明显。小西南岔金铜矿床产于中生代火山岩盆地边缘的隆起带，属于斑岩型矿床；闹枝金（铜）矿床产于中生代火山岩盆地内的断隆块，属于斑岩－浅成热液过渡型矿床；五凤和刺猬沟金（银）矿床产于中生代火山岩盆地内断裂带，属于浅成熟液型矿床。在区域成矿上，由浅入深，浅成热液型斑岩－浅成热液过渡型和斑岩型构成多重成矿模型。     

白垩纪至早第三纪的极端气候事件

地球科学界正在将预测未来气候变化的研究重点放到地球过去突然发生的气候变暖事件。白垩纪至早第三纪发生的极端气候事件被认为是最接近于现今的地球系统,对其研究有利于理解现今地球系统过程在碳循环快速搅动时的响应。这些气候事件主要包括：古新世-始新世最热事件（PETM,～5 5 MaBP）、早阿普第晚期和森诺曼-土仑界线的大洋缺氧事件（OAE1a,～120 Ma;OAE2,～93．5 MaBP）。PETM事件是中白垩世以来一次突然变暖事件,在10 ka年以内深海温度增加～5 ℃,表层海水温度增加 4～8 ℃,而δ¹³C至少发生 3．0‰的负偏移。目前普遍认为PETM事件是由于海洋气水化合物（CH₄）的巨量释放造成的。大洋缺氧事件（OAEs）记录了海洋环境下有机质的大量埋藏,代表了碳循环和海洋生物系统的重大搅动事件。综合大洋钻探计划（IODP）将极端气候确定为优先研究领域,将采取特定的钻探策略,在世界大洋范围内获取最低限度蚀变的新生代至白垩纪沉积物,研究精度要求达到米兰柯维奇的天文调谐时间尺度,其最终目标是定量描述过去全球气候变化,并为未来气候变化预测提供依据。     

核磁共振（NMR）波谱技术对熔体结构研究的贡献

核磁共振（ＮＭＲ）波谱技术的应用极大地促进了对熔体结构的研究，获得了巨大的成就，主要表现在以下几个方面：成网离子在熔体结构中的分布特征；桥氧和非桥氧的有序－无序特征以及非桥氧环境的变化与熔体结构的关系；变网离子在熔体中的结构意义及地位；键角与键长的分布特征；温度对非桥氧环境的制约关系等。ＮＭＲ技术的发展使对熔体结构有序化机制的研究终于成为可能。     

高温超导磁强计研制及在瞬变电磁法中的应用

高温超导磁强计具有直接测量磁场、低噪声、高灵敏度、动态范围大、频带宽低频响应好的特点,可以取代感应线圈作瞬变电磁法的接收传感器。在理论上,高温超导磁强计应用在瞬变电磁法中具有优势。以高温超导磁强计作收传感器和以感应线圈作收传感器,在瞬变电磁法上进行了大量的野外对比试验,结果表明:把高温超导磁强计应用于瞬变电磁法(TEM)勘探上,能够加大勘探深度。     

论中国斑岩、矽卡岩型铜、钼矿床的形成与地壳演化的关系

根据中国120个斑岩、矽卡岩型铜、钼矿床的研究表明:中国斑岩、矽卡岩钢、钼矿床形成于地壳发展的一定阶段,一定构造单元。即形成于吕梁期之后的地槽褶皱区和印支期之后的地洼区,特别是后者,它是中国斑岩、矽卡岩铜、钼矿床发育最盛时期。它们分别占中国该类铜、钼矿床总量的84.7％,96.6％斑岩、矽卡岩铜、钼矿床的形成主要是由于地洼或地槽褶皱时期构造、岩浆活动改造或活化、迁移、富集原地层中的成矿物质或矿源层、层状铜(钼)矿的结果。     

国际地层委员会与吕文会议

国际地层委员会(International Commission onStratigrahy,ICS)是国际地球科学联合会(Interna-tional Union of Geological Sciences,IUGS)下属最大的一个科学机构,它的职能和组织可以下表来表达(表1)。2005年9月初,在比利时的吕文市(Leuven)召开了国际地层委员会的全会。除3位     

基于GAMMA软件的二轨差分原理及实验数据处理

合成孔径雷达干涉测量技术（SAR）经过10多年的发展,现已广泛的应用于地球学科的各个领域.目前主流的GAMMA解算软件,采用二轨差分的方法,对实验区的SAR数据进行配准、滤波、去平地效应、相位解缠、差分等处理,最后得到垂直形变图,实现了地表形变的监测.本次研究SAR数据为欧空局的ERS-2卫星数据,DEM分辨率为30 m,采用最小费用流法解缠,得到于雷达视线方向上的形变量,再通过计算与转换,生成垂直方向上的形变图.结果表明,研究区城市中及其周边发现明显的沉降中心,在山区地带基本没有沉降.     

OLE技术在地下水资源数据库图形管理系统中的应用

在阐述对象的链接与嵌入（ＯｂｊｅｃｔＬｉｎｋｉｎｇａｎｄＥｍｅｄｄｉｎｇ,ＯＬＥ）技术的基础上,着重介绍ＯＬＥ技术在地下水资源数据库管理系统中的应用。为地下水资源数据管理的科学化、自动化提供了一个新的思路。     

基于GIS的洪灾遥感监测与损失风险评价系统

洪灾遥感监测与损失风险评价系统,是以RS和GIS为技术支撑平台,由洪水灾害信息接收与采集,洪水灾害模拟和洪水灾害损失组成的较完整的系统,将数据库与模型库集成,当系统接受和采集了实时获取的洪水灾害的遥感监测与常规观测的信息后,通过图像处理与信息融合,能迅速确定洪水灾情在空间和时间上的分布,实时地提供洪水淹没范围并估算经济损失,为专家调度决策、指挥救灾抗灾工作提供科学依据。     

鄂湘桂地区栖霞组古氧相分析与层序地层和海平面变化

鄂湘桂地区，早二叠世栖霞组主要为贫氧沉积，通过恢复其形成时沉积环境水体中溶氧量特征及其变化，识别出６个古氧相和４种古氧相相序。古氧相类型、古氧相相序及相差分别反映了沉积环境海平面变化的相位，速度和幅度。古氧相分析从成因上刻画了地层层序的内部结构，成为本区栖霞组内关键性界面，副层序，体系域及层序识别和确定的基础，在对岩相组合单调，空间上岩相厚度变化不大，同时具缺氧成因特征的地层进行层序地层分析时，具