柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖280ka以来沉积特征

以柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖干盐滩6个钻孔岩芯为研究对象,从岩性特征、成盐期、沉积类型、沉积结构、沉积幅度等方面探讨尕斯库勒盐湖沉积特征。研究表明,自280 ka以来尕斯库勒盐湖经历相对湿润—干旱的气候波动和气候演化,在距今43.6 ka左右进入最干旱时期,可能属于柴达木盆地第二次成盐期;沉积结构层分异现象不明显;各成盐期平均沉积速率变化不大,平均沉积速率比新疆和内蒙古地区高;该湖沉积中心在盐湖的西北部。     

青海尕斯库勒盐湖沉积物孢粉组合特征与铀分布关系初探

以青海省柴达木盆地西部尕斯库勒盐湖干盐滩ZK06钻孔岩芯为研究对象,结合孢粉、年代学和铀含量数据,探讨了盐湖沉积物中铀分布与古气候变化的关系.研究表明,自280 ka以来,尕斯库勒盐湖经历6次成盐期和6次淡化期;植被演化趋势为疏林草原—灌丛草原—荒漠草原;气候由凉略湿逐渐变为冷干.盐湖沉积物中铀含量与孢粉总浓度、灌木浓度、蒿属浓度呈明显正相关;与草本植物浓度呈正相关.孢粉带内沉积物的铀含量比成盐期高得多,平均铀含量为成盐期的3倍.孢粉组合特征可能为研究铀及其他元素在盐湖沉积物中的影响因素提供一些古植物和古气候条件证据.     

青藏高原秋里南木湖盐类沉积韵律

盐类沉积韵律对研究湖泊环境及气候变迁有重要意义。对青藏高原秋里南木湖发现的芒硝、粘土和原生硼砂的韵律沉积进行了沉积速率和沉积韵律的分析。从物质来源、地貌和气候变化3个方面讨论了韵律形成的机制。在此基础上，利用矿物组成、年代、孢粉资料讨论了沉积物所反映的气候环境变化。结果表明，充足的物源和封闭的地貌环境是沉积韵律形成的物质条件，气候变化是主要外部动力。沉积韵律所反映的气候环境变化为：20.6~20.5 ka BP无芒硝，植被发育，气候相对温暖湿润；20.5~11.4 ka BP芒硝层很厚，植被类型过渡至以蒿为主的荒漠草原，气候干冷。其中，20.5~17.5 ka BP气候极端干旱寒冷，17.5~17.1 ka BP，15.9~15.2 ka BP和14.1~13.4 ka BP气温回升；11.4~10.1 ka BP芒硝层很薄，植物种类丰富，气候显著变暖；10.1~7.5 ka BP芒硝层厚度增加，木本植物花粉进一步降低，盘星藻消失，气候变冷；7.5~4.97 ka BP芒硝层厚度减小，但厚薄不一，植被过渡到以蒿为主的典型草原，气候相对暖湿，但冷暖交替频繁，其中7.0~6.2 ka BP蒿含量下降，湿生植物含量增加，气候冷湿，6.2~5.2 ka BP耐干旱、盐碱植物增加，禾本科消失，湖水盐度增加，气候冷干。     

柴达木盆地晚更新世湖泊沉积物中黏土矿物特征及环境意义

为揭示柴达木盆地晚更新世期间的气候环境状况及其与湖泊沉积物中黏土矿物特征之间的耦合关系,本文利用X射线衍射(XRD)法对位于柴达木盆地察尔汗盐湖别勒滩区段的ISL1A钻孔剖面的黏土矿物类型、相对含量及伊利石结晶度的变化进行了分析。结果表明,沉积物中黏土矿物组合以伊利石为主,次为绿泥石、伊/蒙混层矿物、高岭石和蒙脱石。对黏土矿物相对含量变化特征的对比分析研究表明,柴达木盆地察尔汗盐湖成盐阶段伊利石和高岭石的相对含量小于未成盐阶段,而绿泥石相对含量大于未成盐阶段;晚更新世气候在84~71ka B.P.与65~47ka B.P.期间温暖湿润,93~84ka B.P.和71~65ka B.P.相对干冷,成盐期(47~9ka B.P.)气候经历了干旱-湿润-干旱的旋回变化。     

鄂尔多斯高原距今15 ka以来环境演化

通过鄂尔多斯高原中部折家梁海子湖泊沉积物的粒度、磁化率、色度等环境指标综合分析,探讨鄂尔多斯高原距今15 ka以来的环境演化。鄂尔多斯高原在距今14.3~11.9 ka,深度205~235 cm,为冷干环境;距今11.9~4.0 ka,指标特征反映了降水较为丰富,湖泊扩张,湖泊演化为稳定的深湖环境。潮湿气候环境可能是由于季风活动加剧所致;距今4.0~0 ka,深度85~0 cm,以大幅度波动为特征,表明气候干冷和湿暖交替,风沙发生的频率和强度加强。其中又以距今1.2~1.4 ka期间,深度25~30 cm时气候最为干旱,沉积了较粗的砂,为一强沙尘暴多发时期。      

洞穴石笋沉积特征研究--以贵州荔波董歌洞4号石笋为例

在综合研究南方20多个大型石笋纵剖面的基础上,以董歌洞4号石笋为代表,论述石笋沉积特征与气候演化的对应性.4号石笋从距今147.838±2.6 ka开始沉积以来,形成了53个沉积纹(壳)层组,组成24个亚旋回,构成9个旋回,呈现韵律式旋回性沉积特征.石笋纹(壳)层组分、结构、叠复构造呈多级次旋回性很突出,其中沉积间断具普遍性、沉积速率具多变性,间断和速率变化级次亦明显.以系统测试和测年引证沉积特征的同时揭示:①～⑨旋回间沉积间断时间累积达75.804 ka,占石笋形成时间的51.21%,①～⑨旋回实际沉积时间仅72.222 ka,占形成时间的48.79%;④旋回之前,沉积速率很小,最小仅0.36 mm/100a,比最大速率小22～24倍,自⑤旋回起,沉积速率很大,最大达39.03 mm/100a,是最小速率的3.8倍.石笋沉积特征与气候环境演化的成生关系表明,石笋沉积多旋回性的纹(壳)层组、亚旋回、旋回与气候演化的气候期、阶段和旋回彼此对应,石笋沉积的多级次旋回及其变化就是气候演化的级次及旋回性转(跃)变时间,彼此同时显示.论证了石笋沉积的多旋回性与气候演化的不稳定性,及其彼此协调的宏观、微观综合表现特征.     

东营凹陷沙四下亚段沉积环境特征及沉积充填模式

沉积盆地中沉积环境特征控制了砂体沉积成因类型及盆地沉积充填模式。通过对东营凹陷丰深2井、官112井及梁120井沙四下亚段泥质沉积物系统取样,进行全岩X衍射分析和常量及微量地球化学元素分析,在此基础上对东营凹陷沙四下亚段古气候和古盐度指标进行分析。结果表明,古气候指标Rb/Sr比值与石英+长石含量、Cr元素含量及P元素含量呈正比,含量增加反映了气候相对潮湿,与古盐度指标碳酸盐+硫酸盐含量呈反比,其含量增加反映了气候相对干旱。东营凹陷沙四下亚段沉积时期气候干湿交替频繁,气候潮湿时期相对湖平面上升,湖水盐度降低;气候干旱时期相对湖平面下降,湖水盐度升高,使得此时期湖泊呈现为高频振荡性盐湖特征。气候潮湿时期以沉积碎屑沉积物为主,包括冲积扇、浅水型三角洲、滨湖滩坝及近岸水下扇沉积,由于湖水盐度较低,洼陷带主要沉积泥岩、灰质泥岩、含膏泥岩和少量泥质膏岩;气候干旱时期相对湖平面下降,湖泊水体盐度升高,洼陷带以沉积膏盐岩为特征,垂向上具有含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的演化序列,平面上表现为由湖泊边缘向湖泊中心发育灰质泥岩、含膏泥岩、泥质膏岩、膏岩和盐岩的环带状结构特征。     

苏北淮安盐盆杨槐区块浦二段盐韵律特征及其古气候意义

盐湖沉积因具有成盐多期性和连续完整性的特点,是恢复成盐期古环境的重要研究对象,形成的不同级次盐韵律记录了不同尺度周期下古气候的干湿变化。上白垩统浦口组是淮安盐盆的主要含盐层系,对含盐层段盐韵律的研究有助于恢复该地区成盐期的古气候特征。在对资料井A1井取心段岩心精细观察和岩样矿物成分分析的基础上,分析资料井岩性的垂向变化,对浦口组盐韵律特征进行识别并划分。根据盐韵律对古气候的指示作用研究成盐期区块短尺度气候周期下的古气候变化。将淮安盐盆杨槐区块浦口组划分出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级韵律,识别出完整的盐韵律组合,即泥岩—钙芒硝质盐岩—盐岩—钙芒硝质盐岩。含盐段中广泛发育暖温相矿物钙芒硝,指示气候特征为炎热的暖旱型。在Ⅳ级韵律尺度下建立了气候干湿性变化曲线,表明区块气候干湿性波动频繁,但仍以干旱为主,韵律厚度大致反映了气候波动频率大小。     

西藏纳木错地区116 ka以来的湖相沉积及其环境演化与气候变迁

水准测量表明,西藏纳木错沿岸发育了拔湖48m以下的6级湖岸阶地和拔湖48m以上、最高至139.2m的高位湖相沉积。根据实测剖面、地层序列和岩性特征,并结合同位素测年等资料,可将该套湖相沉积地层划分为1个群、2个组。通过易溶盐、pH值、地球化学、粘土矿物、介形类和孢粉分析等的研究发现,湖相沉积中记录了116 ka B.P.以来的环境演化与气候变迁的信息。自116 ka B.P.以来,以全新世气候最宜期时,最温暖湿润;在90.1 ka B.P.和86.5 ka B.P.的相对温暖期时,气温相当或略高于现今,属温和轻爽或偏干,湿度稍大;在36～35 ka B.P.时段,气温和湿度较现今略高或较高。这表明自晚更新世以来,该区环境在逐渐变暖的总趋势上,经历了多次明显的冷暖与干湿波动。     

中晚全新世湘西莲花洞石笋旋回沉积速率变化及其古气候意义

石笋旋回沉积速率是按照石笋沉积旋回测年得到的沉积速率,是石笋沉积过程的重要参数和反演古气候变化的有效代用指标。旋回沉积速率的波动可能反应了地表温度和降雨量的变化,与夏季风强度存在关联。文章以湖南湘西莲花洞LH2石笋为材料,利用42个230Th年龄获得的石笋旋回沉积速率序列重建了8.6 ka BP以来湖南湘西地区温度和降雨雨量的变化历史: 8.6-4.2 ka BP期间,气候以高温多雨为特征,夏季风强,石笋生长率高,但气候并不稳定,存在一系列千年-百年尺度的波动;4.2-0.05 ka BP期间,气候整体偏冷干,旋回沉积速率偏低。总体上,在轨道尺度上,LH2石笋的旋回沉积速率与该石笋的δ18O值之间存在负相关关系。旋回沉积速率的重复性检验证明了旋回沉积速率古气候记录的有效性。石笋旋回沉积速率变化主要受北半球夏季太阳辐射量的控制和ITCZ的直接影响,在百年尺度上,旋回沉积速率的波动可能与中晚全新世的弱季风事件存在关联。      

Salt Crystallization Sequences of Nonmarine Brine and Their Application for the Formation of Potassium Deposits

The salt assemblages precipitated during evaporation of concentrated brine collected from Gasikule Salt Lake (GSL) were studied to better understand the formation of potassium deposits in the Qaidam Basin. The study included isothermal evaporation at 25 °C in the laboratory and solar evaporation in the ponds at GSL field. Brines increased in density and became moderately acidic (pH?≈?5.30) while major ion geochemistry and precipitate mineralogy all showed broad agreement between both systems. Four salt assemblages were identified in the isothermal evaporation experiment: halite?→?halite?+?hexahydrite?→?halite?+?bischofite?+?carnallite?→?bischofite. Alternately, three salt assemblages were recognized in the solar evaporation: halite?→?halite?+?epsomite?+?carnallite?→?halite?+?carnallite?+?bischofite. The key difference in salt assemblages between the two systems is attributed to differences in relative humidity and temperature conditions. Although the GSL has deep spring inflow recharge, the high abundance of MgSO₄ salts demonstrates that the salt assemblages are similar to normal seawater evaporation. Thus, different proportions of deep spring inflow and river water could form both MgSO₄-deficient potassium evaporite and normal seawater potassium evaporites. Therefore, nonmarine water may form diverse potassium evaporite deposits in continental basins when the geological structure as well as hydrogeological and climatic conditions is appropriate.     

柴达木盆地大浪滩盐矿床基本特征及形成机理

大浪滩盐矿床已定名的24种盐类矿物中,钾镁盐矿物占13种。光卤石为其中主要钾矿物,已富集成钾矿层。本文在对盐矿物分布规律及沉积物地球化球研究的基础上,阐明了盐湖演化发展规律及钾矿层与其他盐矿物的形成机理。     

Magnetostratigraphy and ~(230)Th dating of a drill core from the southeastern Qaidam Basin:Salt lake evolution and tectonic implications

The Qarhan Salt Lake area is the Quaternary depocenter of the Qaidam Basin, and carries thick lacustrine sediments, as well as rich potassium and magnesium salt deposits. The abundant resources and thick sediments in this lake provide an ideal place for the study of biogas formation and preservation, salt lake evolution, and the uplift of the Tibetan Plateau. In this study, we attempt to construct a paleomagnetic and ~(230)Th age model and to obtain information on tectonic activity and salt lake evolution through detailed studies on a 1300-m-long drill core(15DZK01) from the northwestern margin of the Qarhan Salt Lake area(Dongling Lake). Based on gypsum ~(230)Th dating, the age of the uppermost clastic deposit was calculated to be around 0.052 Ma. The polarity sequence consist of 13 pairs of normal and reversed zones,which can be correlated with subchrons C2r.1r-C1n of the geomagnetic polarity timescale(GPTS 2012)(from ~2.070 Ma to ~0.052 Ma). Sedimentary characteristics indicate that Dongling Lake witnessed freshwater environment between ~ 2.070 Ma and 1.546 Ma. During this period, the sedimentary record reflects primarily lakeshore, shallow-water and swamp environments, representing favourable conditions for the formation of hydrocarbon source rocks. Between 1.546 Ma and ~ 0.052 Ma, the Dongling Lake was in sulphate deposition stage, which contrasts with the central Qarhan Salt Lake area, where this stage did not occur in the meantime. During this stage, Dongling Lake was in a shallow saltwater lake environment, but several periods of reduced salinity occurred during this stage. During the late Pleistocene at ~0.052 Ma, the Dongling Lake experienced uplift due to tectonic activity, and saltwater migrated through the Sanhu Fault to the central Qarhan Salt Lake area, resulting in the absence of halite deposition stage. The residual saline water was concentrated into magnesium-rich brine due to the lack of freshwater, and few potassium salt deposits occur in the Dongling Lake area.     

新疆莎车盆地上白垩统-古近系蒸发岩沉积及成钾前景

新疆莎车盆地发育大范围的蒸发岩。蒸发岩沉积与海侵-海退密切相关,自晚白垩世—渐新世以来,莎车盆地至少有5次小规模海侵-海退旋回,除阿尔塔什组石膏岩为断续海侵期沉积外,其余基本为海退期沉积。莎车盆地主要的蒸发岩沉积层位为吐依洛克组上段及阿尔塔什组。野外调查显示,吐依洛克组石盐岩露头主要沿西昆仑山前呈长条状分布,基本呈透镜体,阿尔塔什组石膏岩露头则见于盆地大部分地区,包括西昆仑山前、南天山山前及麦盖提斜坡,横向上持续稳定。野外调查及室内分析显示,盐类矿物主要为石盐、石膏、硬石膏,少量杂卤石、钙芒硝及钾石膏。盆地中石盐岩透镜体在横向上的不连续性,可能反应了吐依洛克组沉积晚期西昆仑山前存在多个次级古盐湖凹地,在干旱条件下浓缩成盐,而次级古盐湖在演化过程中大范围巨厚石膏岩的缺失,可能与当时的海退时间极短有关。依据莎车盆地蒸发岩沉积特征、盐类矿物组合、古盐湖演化环境,推测盆地有利的成钾层位为吐依洛克组上段,在乌帕尔一带发现成钾显示,可能为有利的成钾区域;而盆地小范围、厚度不大的石盐沉积及埋藏深度大为不利的找钾因素。     

柴达木盆地新生界湖盆咸化特征及沉积响应

柴达木盆地新生界发育咸化湖盆沉积,但是对于湖盆的咸化程度一直没有详细论述,其沉积响应特征亦不清楚。文中利用系统测试得到的硼元素及黏土矿物资料来开展古水体盐度恢复,结果表明:(1)柴达木盆地新生界为咸化湖盆沉积,最高盐度大于20‰;(2)不同盐度地区的沉积响应特征不同,其中陆源碎屑物供给区古盐度小于12‰,滨浅湖区古盐度在10‰～18‰之间,半深湖区古盐度大于18‰。在中高咸化湖盆水介质的控制作用下,沉积物分布表现为单层厚度小(一般为1～3m)、砂/泥岩互层频繁、三角洲沉积相带分布较窄、细粒沉积物分布范围较广、发育特有湖相碳酸盐岩和膏盐岩及与陆源细碎屑呈混积等特征。     

柴达木盆地中东部表土盐类矿物分布特征及其与盐尘暴物源联系

柴达木盆地盐湖众多,表土盐渍化和盐漠化极为发育,含盐表土经风吹蚀后产生的大量盐尘将危害盆地生态环境和人类健康。笔者在柴达木盆地中东部系统采集129个不同类型的表土样品,对其中盐类矿物成分及分布特征进行了分析。分析结果表明,表土中的主要盐类矿物是石盐、石膏以及少量的无水芒硝;盆地中东部含盐量高值区集中分布在尕斯库勒湖以东的一里坪盐湖、西台吉乃尔盐湖和东台吉乃尔盐湖周边以及中部格尔木—诺木洪一带绿洲前缘的区域;盆地不同表土的含盐量从高到低依次为干盐滩(盐壳)、雅丹、盐化草原、戈壁滩和沙漠。研究结果显示,雅丹和干盐滩很可能是盐尘暴的主要物源区,其他类型表土贡献较小;表土含盐特征及其分布规律可能受区域构造、盐湖演化、气候与水文等多种因素的影响。本文成果可以为柴达木盆地盐尘暴的形成机制和灾害防治等提供重要科学依据。     

晚第四纪柴达木盆地盐湖成盐期与冰期对比方案的再认识

文章以柴达木盆地察汗斯拉图、昆特依和一里坪盐湖共计6个中更新统—全新统含盐地层剖面为研究对象,通过铀系测年和光释光测年测定其成盐年代,利用X射线衍射分析测定其盐类矿物种类.察汗斯拉图D19剖面芒硝和石盐层的铀系年代为(231.5±19.5)～(239.5±40.4)ka BP,对应于深海氧同位素阶段(MIS)7早期;昆...     

Ancient Microorganisms and Carotenoids Preserved in Fluid Inclusions in Halite from Chaka Salt Lake,Western China: Evidence from Micro-observation and in situ Raman Spectroscopy

Trapped ancient microorganisms in halite fluid inclusions are of special interest to the understanding of biology and ecology in salt lake systems.With the integration of petrologic,microthermometric,and Raman spectroscopic analyses,this study utilizes fluid inclusions from Chaka Salt Lake,eastern Qaidam Basin,NW China,to assess the possibility of microorganism-trapping by fluid inclusions.Here,we report that the solid phase of some primary fluid inclusions contains carotenoids,which is interpreted as evidence of Dunaliella algae,and that the coexisting liquid phase comprises SO_4~(2-).The homogenization temperatures of single-phase primary fluid inclusions indicate that the precipitation temperature of the Holocene halite in Chaka Salt Lake ranges from 13.5°C to 36.4°C.This suggests that fluid inclusions in halite are a good medium for trapping and preserving ancient microorganisms and organic matter in salt lakes,and that Raman spectroscopy has good potential to identify halophilic archaea.     

柴达木盆地昆特依盐湖含杂卤石地层高分辨率矿物学研究

柴达木盆地昆特依盐湖杂卤石资源丰富,是开展现代内陆盐湖杂卤石成因机制研究的良好载体.精细刻画沉积特征对阐释沉积矿床成因具有重要作用.本研究以昆特依盐湖大盐滩矿区ZK3608钻孔岩芯14.08-25.48 m段碎屑-杂卤石沉积韵律为研究对象,开展高分辨率矿物学研究,结合石盐流体包裹体化学组成和石盐中微量元素分析,尝试从高分辨率沉积学和矿物学的角度探讨杂卤石的成因.研究结果显示,石盐层产出的杂卤石含量低但分布范围广,为原生矿物;碎屑层中的杂卤石主要为次生矿物.石盐层与碎屑层之间存在一个过渡层位,该层位的杂卤石高度富集且矿物组成复杂,推测是由于原生与准同生杂卤石短时间内先后形成导致的.结合石盐流体包裹体化学组成所代表的古卤水变化特征分析表明,Ca-Cl型深部油田卤水的补给对研究区不同时期杂卤石的形成有重要影响.地球化学特征综合分析指示,石盐层的原生杂卤石由富钾镁的浓缩卤水与Ca-Cl型深部油田卤水混合直接生成;而过渡层位的杂卤石受到气候变化与Ca-Cl型深部油田卤水补给的共同作用.     

晚第四纪MIS6以来柴达木盆地成盐作用对冰期气候的响应

气候是控制柴达木盆地盐类沉积的主要因素之一,但是其作用机制尚待明确。作者以柴达木盆地察汗斯拉图盐湖的3个含盐剖面为研究对象,采用多接收电感耦合等离子质谱(MC-ICP-MS)铀系测年测定其沉积时代,并通过X射线粉晶衍射(XRD)分析测定其盐类矿物种类。铀系测年显示D18剖面石盐和芒硝层的沉积时代为13.1±2.0 ka BP～15.9±2.5 ka BP,其中芒硝沉积年代属于末次冰期MIS2晚期;MXK2剖面芒硝层的沉积时代分别为131.7±39.5 ka BP和158.3±10.8 ka BP,D12剖面芒硝层的沉积时代分别为166.6±20.2 ka BP和198.0±20.6 ka BP,可以对应于倒数第二次冰期MIS6。XRD分析确定了3个剖面的盐类矿物主要为芒硝、石盐和石膏。综合多个盐湖晚第四纪成盐数据,本文认为倒数第二次冰期MIS6和末次冰期MIS2是柴达木盆地晚第四纪重要的成盐期,冰期的冷干气候有利于石盐和芒硝等盐类沉积。柴达木盆地"冰期成盐"的根本原因,是由于冰期环境下盆地周边山体冰川规模的扩张以及干冷的冰期气候,共同造成了盐湖补给水量的减少。此外,晚第四纪MIS6和MIS2的冰期降温也是导致盆地中冷相盐类沉积的直接原因。