中国北方第四纪孢粉提取方法研究

孢粉提取方法是第四纪孢粉学研究的基础和前提，中国北方地区具有独特的自然地理条件，第四纪以来形成了特有的沉积物类型，不同沉积物的孢粉提取研究一直以来是中国孢粉学研究的难点和热点。本文选取了中国北方不同沉积相的沉积物样品（黄土与古土壤样品17个、湖泊样品沉积物20个、风成砂样品11个、泥炭沼泽样品10、考古点文化层6个、表土样品10个）共74个，通过对同一种样品不同处理方法的对比研究，就中国北方不同沉积物的孢粉提取方法进行了探讨。对比研究发现，黄土及古土壤中的孢粉提取是以氢氟酸筛选法效果佳，值得注意的是盐酸与氢氟酸对样品的处理过程，进行多次彻底处理才能达到很好的效果；湖泊沉积物孢粉提取可采用传统的氢氟酸法，对干旱区含砂量较高的湖泊沉积物及风成砂样品需要配合重液浮选法进行；泥炭、沼泽中孢粉提取应采用重液浮选法，配合筛选法进行；考古点文化层沉积物孢粉提取应采用重液浮选法，并将重液浮选出来的样品配合以氢氟酸处理能达到很好效果；表土样品可以采用无酸碱重液浮选法。同时还探讨了孢粉提取中的分散剂和硝酸的使用及酸碱的使用顺序。     

泥炭样品的AMS 14 C年龄测定: 全样、植物残体和孢粉浓缩物*

沉积物¹⁴ C的年龄测定一直是第四纪年代学研究的热点。文章对中国干旱、半干旱地区的内蒙古库伦泥炭剖面的泥炭全样、植物残体和孢粉浓缩物进行了AMS ¹⁴ C测年比较研究。从泥炭沉积物中提取用于AMS ¹⁴ C测年的孢粉浓缩物的关键步骤包括:过筛(125μm,63μm和10μm),重液浮选(比重1.9)及在180倍的体视显微镜下进行手工挑选。测年结果表明:孢粉浓缩物的测年值比同一层位的泥炭沉积物全样或植物残体的测年值老225~340年; 植物残体与孢粉浓缩物的测年结果较为接近。但是,距地表24~27cm处孢粉浓缩物给出了610~780A.D.的年龄值,远老于其下样点的年龄,而泥炭全样为现代样品,二者相差1255年,这可能与该样品孢粉纯度较低、掺杂有一些老碳物质燃烧后形成的微粒杂质有关。因此,提高孢粉纯度对孢粉浓缩物¹⁴ C测年至关重要。     

高分辨湖泊沉积和孢粉记录对气候、水文变化的响应

通过对长江中游网湖钻孔高精度分层样品(1.5年/样品)的沉积学和孢粉学研究,试图揭示过去百年网湖在由开放到封闭体系变化中,沉积孢粉与气候、水文动力变化的过程及其相互关系.相关分析和低频滤波分析,反映出沉积物和孢粉的变化对流域降水和长江流量的敏感响应.在过去130年中的多雨洪水年份,湖泊受长江倒灌影响,沉积物以黏土细颗粒...     

新疆博斯腾湖表层沉积物的孢粉分析

通过对新疆博斯腾湖的表层沉积物孢粉的分析, 探讨了干旱区大型湖泊中表层沉积物孢粉与周围植被的关系以及孢粉在湖泊中的分布和传播规律. 研究发现, 博斯腾湖表层沉积物中孢粉主要是来源于周围荒漠植被中的藜科、蒿属、麻黄等植物以及湖泊四周浅水地带生长的香蒲等水生植物. 藜科、蒿属、麻黄等花粉的传播过程主要受大风作用的影响, 而且百分比含量在整个湖盆中的分布比较稳定, A/C值能够反映区域目前的干旱状况; 香蒲等水生植物花粉的百分比含量主要受其母体植物分布的影响. 云杉花粉在河口区域的相对高百分比含量表明其河流传播特征; 云杉花粉在湖泊中的低百分比含量与整个流域的植被及其分布状况以及区域的气候条件有关; 云杉花粉具有超代表性. 近河口湖泊表层样品孢粉组合受河流和近岸植被的影响较大, 但距离超过2 km以后湖泊沉积花粉百分比含量较为稳定. 孢粉的质量浓度分布显示, 孢粉在湖盆中的分布有比较强的趋中性. 博斯腾湖中部沉积物孢粉序列能够很好记录区域的植被变化历史和环境演化特征.     

内蒙古黄旗海全新世湖泊沉积物中Rb、Sr分布及其环境意义

内蒙古黄旗海H3剖面中发育黄旗海全新世高湖面时形成的湖相粉砂质沉积。对全样、77～20μm粒级、小于20,μm粒级沉积物的Rb、Sr含量,以及小于20,μm粒级样品中碳酸盐矿物种类及含量的测试结果表明,全新世早、中期形成的湖泊沉积物中,自生富锶文石是Sr在沉积物中含量较高的主要原因。各粒级沉积物中Rb、Sr含量与沉积物粒度组成的关系表明:Sr倾向富集于黏粒(4,μm)中,可能与湖泊自生碳酸盐以泥晶为主有关,而Rb倾向富集于4～28,μm颗粒粒级中,可能与其硅酸盐矿物碎化过程的特点有关;Sr与Rb存在粒度效应,且二者粒度效应明显不同。Rb/Sr与湖泊、流域的诸多过程及沉积物粒度效应有关,在不同湖泊演化阶段,其具体的环境含义不同,这是湖泊沉积与风化壳的不同之处。     

孢粉在苏北沿海辐射状砂脊群地区沉积研究中的作用

把孢粉学用在沉积学研究领域中,特别是把孢粉作为沉积物的特殊成分,指示物质来源及其分布规律,以了解海洋沉积环境的方法,在我国颇为少见。该项研究将丰富孢粉学的研究领域,促进海洋沉积环境研究的深入。这种有益于沉积环境研究的孢粉指示法,应该在沉积学的研究中,予以深入的开拓发展。     

内蒙古黄旗海全新世湖泊沉积物中Rb 、Sr分布及其环境意义

内蒙古黄旗海 H3剖面中发育黄旗海全新世高湖面时形成的湖相粉砂质沉积。对全样、77~20μ m 粒级、小于20 μm粒级沉积物的 Rb、Sr含量,以及小于20 μ m 粒级样品中碳酸盐矿物种类及含量的测试结果 表明,全新世早、中期形成的湖泊沉积物中,自生富锶文石是Sr在沉积物中含量较高的主要原因。各粒级沉积 物中Rb 、Sr含量与沉积物粒度组成的关系表明：Sr 倾向富集于黏粒 （ ＜4 μ m）中,可能与湖泊自生碳酸盐以泥 晶为主有关,而 Rb倾向富集于 4～28 μ m 颗粒粒级中,可能与其硅酸盐矿物碎化过程的特点有关;Sr 与 Rb存 在粒度效应,且二者粒度效应明显不同。Rb／Sr 与湖泊、流域的诸多过程及沉积物粒度效应有关,在不同湖泊演 化阶段,其具体的环境含义不同,这是湖泊沉积与风化壳的不同之处。     

喀斯特洞穴沉积孢粉提取方法初探

本文根据笔者多年来对喀斯特洞穴沉积物孢粉分析的工作实践,讨论在洞穴沉积物的孢粉分析中有利与不利因素,介绍当前从洞穴化学沉积物及洞穴松散沉积物中提取孢粉的比较有效的方法。      

湖泊沉积物不同粒级组分的元素含量特征及其环境指示意义①——以内蒙古黄旗海为例

黄旗海湖泊柱状沉积物的全样、77~20 μm、<20 μm粒级的钛(Ti)、锰(Mn)、锶(Sr)、銣(Rb)、钡(Ba)、锆(Zr)等元素含量分析表明,元素在湖泊沉积物各粒级组分的丰度存在较大差异:Ti、Zr倾向于在粗颗粒中富集,Mn、Sr、Rb倾向于在细颗粒中富集,Ba的富集粒级不明显。Ti、Zr与Mn、Rb的颗粒粒级富集倾向可能是其硅酸盐矿物颗粒碎化过程的结果,而Sr则与湖泊自生碳酸盐有关。元素比值Zrc/（Rbc+Bac）、Zrc/Rbc与Ti、Zr的粒度效应Tic/Tif、Zrc/Zrf指示了沉积物重、轻矿物的相对比率,是流域侵蚀强度与湖泊涨缩的信息指示;Ba、Rb与Sr在细粒级的含量之比Baf/Srf、Rbf/Srf指示了硅酸盐与碳酸盐矿物的相对含量,是流域风化、侵蚀搬运强度与湖泊过程（包括物理/化学/生物）等混合信息指示,没有明确的环境指向性。     

新疆艾丁湖区中全新世以来孢粉记录与古环境

内陆干旱、半干旱封闭湖泊对气候变化的响应十分敏感,是较为理想的古环境研究场所.艾丁湖位于新疆维吾尔自治区吐鲁番盆地南部,湖面海拔-154.4m,是全国最低的洼地,故艾丁湖特殊的地理位置与独特的地质环境,使其在西北干旱区环境变化研究中有着重要的意义.取自艾丁湖湖区东北方向中全新世以来两个剖面共计88个沉积物样品,通过对该剖面进行年代测定、粒度分析与孢粉鉴定统计后,根据其孢粉组合与粒度特征,发现艾丁湖中全新世的环境演变经历了两个干-湿的变化过程,并且艾丁湖地区受西风带影响明显,即中晚全新世以来气候相对比较湿润,尤其在小冰期时期受西风带影响降水增加,从而进一步揭示了西北干旱区生态演化过程以及干旱区湖泊的演化过程.     

长江主要支流与干流沉积物的REE组成

系统采集了长江主要支流与干流从上游到下游不同地区的河漫滩沉积物样品,用1 M盐酸淋滤处理研究了REE在不同相态中的组成特征。研究表明,长江沉积物中REE主要赋存于酸不溶相中,约占总含量的70%。不同REE的酸提取效率不同,酸溶相明显富集REE,主要受磷灰石等磷酸盐矿物和部分Fe-Mn氧化物矿物的控制。主要赋存于粘土矿物中的不同轻稀土元素在酸溶相中百分比接近,而富重稀土元素的重矿物可以明显影响REE在不同相态中的组成和不同地区河流沉积物中REE的配分特征。长江支流沉积物的REE组成变化大于干流,流域源岩组成差异是控制REE组成的基本因素,但干流和支流沉积物全样与酸不溶相的REE配分模式基本类似,反映了各自流域风化上陆壳的平均组成。尽管一些支流对邻近干流沉积物的REE组成贡献较大,但总体上干流样品代表了不同支流水系沉积物的混合,尤其是下游近河口地区细粒级沉积物样品的酸不溶组分可以代表长江入海颗粒物的平均REE组成,用于示踪判别东部边缘海长江沉积物的源汇过程。     

不同有机酸对矿物溶解的动力学实验研究

用石英、微斜长石和方解石混合颗粒模拟碎屑组分分别与不同有机酸水溶液进行溶蚀实验,以比较储集层内不同矿物在含低分子量有机酸地层水中溶解的速率,并试图探讨矿物溶蚀的微观机理。结果表明：①所有矿物颗粒都发生了不同程度的溶解,表现为颗粒失重,溶液中SiO2和金属阳离子含量增加,pH值上升。②优先溶解的是方解石,其次是硅酸盐矿物。③温度增加,硅酸盐矿物在水中的溶解度明显增加,而方解石的溶解度基本不变。④由于不同有机酸与二氧化硅和金属阳离子生成的络合物稳定性不同,因此,在不同有机酸水溶液中,矿物的溶蚀速率有较大差别。多官能团有机酸的水溶液中,不同矿物有更大的溶解;但在含有丰富Ca2＋的草酸水溶液中,由于矿物颗粒表面难溶草酸钙的沉淀,方解石的溶解变得更加困难。⑤多官能团有机酸与SiO2形成的多环螯合物由于完全取代了硅氧四面体的氧原子,在水中具有高度稳定性,可能有助于(铝)硅酸盐的溶蚀和硅元素的迁移     

四川盆地西缘晚新生代大邑砾岩的物源及其成因：来自重矿物和孢粉的证据

新生代早期印度与欧亚板块的俯冲碰撞造就了巍峨高耸的青藏高原.然而,在其相邻的四川盆地,伴随青藏高原强烈隆升所堆积的碎屑沉积物,最老仅能追索到晚新生代的大邑砾岩.因此,解读广泛发育于四川盆地西缘的大邑砾岩成因对获取青藏高原及其周缘古环境信息及理解相关的构造演化过程具有重要意义.本文报告了对三个典型大邑砾岩剖面样品的重矿物和孢粉组合研究结果,试图从大邑砾岩的物源区和沉积环境来解读大邑砾岩的成因.大邑砾岩中重矿物种类繁多,表明相应物源区具有多种岩石类型.除极不稳定矿物外,大邑砾岩新鲜剖面样品的重矿物组合与现代岷江沉积极其相似,表明大邑砾岩是经由岷江通道输送到四川盆地的;富含石榴子石等远源矿物表明当时的古岷江已切穿龙门山,深入到松潘-甘孜褶皱带内.孢粉分析显示孢粉含量极低,为0.2粒/克,孢粉类型以高山黯针叶林成分为主,混有少量落叶阔叶林和草本植物花粉,显示了高寒的环境.结合已有的年代学结果,本文认为大邑砾岩是形成于2.0Ma的冰水沉积物,其形成反映了青藏高原第四纪早期的寒冷环境.     

表生环境中铂、钯存在形式的研究

对贵州西部岩石、土壤、水系沉积物中铂的存在形式研究表明,贵州西部土壤、水系沉积物中的铂、钯主要由>5 μm颗粒铂、钯和≤5 μm的超微细铂、钯组成,前者的存在形式既有硫、砷化物颗粒铂,又有金属互化物类颗粒铂;后者的存在形式主要以铁锰氧化物态为主,其次为水提取态、粘土吸附和可交换态、有机结合态及与硅酸盐、碳酸盐、硫化物结合的超微细铂、钯.粒径数据的初步统计表明,硫、砷化物颗粒铂的粒径主要集中在5～10 μm之间,金属互化物类颗粒铂的粒径为8～11 μm.含量数据的统计表明,颗粒铂的含量占样品总量铂的10%～70%,超微细铂占样品总量铂的30%～90%,其中水提取态、粘土吸附和可交换态、有机结合态和铁锰氧化物态4种超微细铂占样品总量铂的20%～50%,剩下的10%～40%为与硅酸盐、碳酸盐、硫化物结合的超微细铂.     

渭河流域沉积矿物组合定量分析及示踪

扫描电镜定量分析沉积物矿物组合的方法,可以快速准确得到大量详细的矿物组合、矿物颗粒大小和岩屑组成等信息。尝试利用这一方法,研究渭河流域现代河流样品的矿物组合和沉积物碎屑组分,探究其在沉积物源示踪上的应用。研究表明,渭河流域现代沉积重矿物组合主要以角闪石、帘石类矿物和石榴石为主,不同区域沉积物矿物组合通过主成分分析图表（Principal Component Analysis,PCA）可以较好地区分开。轻矿物以石英和长石为主。碎屑组分石英—长石—岩屑（QFL）三角图解显示渭河干流和流经鄂尔多斯高原的两大主要支流北洛河和泾河的沉积物碎屑组分,主要位于再旋回造山带区域;而北秦岭山前河流沉积碎屑组分则主要位于岩浆岛弧区域。这一结果符合区域地质构造背景,表明扫描电镜定量分析手段可很好地应用于沉积物碎屑组分QFL三角图解、重矿物组合物源示踪研究。     

超基性岩氢氟酸溶矿的初步实验

(一)前言根据地球化学的成矿专属性,一般都着重从基性、超基性岩中寻找铬铁矿和铂族元素。为了多、快、好、省地进行人工重砂的矿物分离和鉴定工作,验证样品中铂矿物的存在与否,我们试图寻找一种既能除去大量硅酸盐造岩矿物,又有利于提取铬铂矿物的分离方法。根据共生组合内各矿物的性质、酸碱性质,作了盐酸、氢氟酸溶矿及氢氧化钠熔矿试验,并用光谱分析对结果进行了检查。     

不同选择性提取方法锶钡比的海陆相沉积环境判别探讨

锶钡比是常用的海陆相沉积环境判别手段之一,黄河三角洲钻孔沉积物的传统全量锶钡比介于0.45±0.5之间,无法判别其海陆相沉积环境。黄河三角洲钻孔样品的选择性提取结果表明,全样的总量钡和锶中的75%以上的钡和50%以上的锶赋存于与沉积时的海陆相地球化学环境无关的陆源碎屑矿物中,在判别海陆相沉积环境时是应该剔除的。不同选择性提取方法的分析结果表明,黄河三角洲沉积物中的锶除碎屑硅酸盐矿物态外,主要呈现可交换态和碳酸态,赋存形态比较单一;而钡除了碎屑硅酸盐矿物态外其赋存形态复杂。以提取可交换态为主的醋酸钠法和醋酸铵法、以提取可交换态和碳酸盐态为主的柠檬酸法和稀盐酸法及络合剂+稀盐酸法所提取的锶钡比,均能较好地区分黄河三角洲的海陆相沉积环境。来自黄土的黄河三角洲物源的高碳酸钙和醋酸不能提取重晶石中钡的双重特殊性,导致黄河三角洲沉积物稀醋酸法提取的结果具有高锶低钡的特征并造成锶钡比偏高,尽管其锶钡比都大于1.0,但其对沉积时盐度环境的响应灵敏度大于其他选择性提取方法。选择性提取方法是解决目前传统的全样总量锶钡比海陆相沉积环境判别效果不佳问题的唯一有效手段。     

化石孢粉样品的化学溶解

把样品中的化石孢粉分离出来,最关键的一步是样品的化学溶解。不同的研究者对样品的化学溶解要求不同。如:化石孢粉形态研究者要求获得的化石孢粉形态特征非常清楚,类型繁多:化石孢粉热变指数研究者要求在用化学试剂溶解样品时,不破坏化石的颜色。笔者对云南古、中、新生代不同岩性的400多块样品用多种方法进行溶解,其结果以本文论述的溶解方法效果最好。 (一)化石孢粉的成分及常用试剂对化石孢粉的影响化石孢粉是孢粉角质化的外壁、其表皮主要以木质素和类胡萝卜素聚合物的形态出现。木质素是由酚-丙烯基醇通过聚合形成的大分子聚合物,它带有多个宫能团的芳香单体以形成链。其结构见图1。这些结构虽然非常稳定,但也能与化学试剂发生反应。如温度在     

东海内陆架陆源物质矿物组成对粒度和地球化学成分的制约

通过对东海内陆架EC2005孔柱状沉积物陆源矿物、粒度及地球化学成分分析, 尝试探讨三者之间的制约关系.该孔柱状沉积物主要矿物成分为粘土矿物、石英以及长石.石英和长石含量控制着平均粒径的大小.矿物含量与化学成分含量表现出较好的相关性, 体现了矿物对地球化学成分的控制.沉积物中各种矿物颗粒的大小差别造成了沉积物粒度的差异, 矿物间化学组分的不同是影响沉积物化学成分含量的主要因素, 其往往通过粒度组成间接地表现出来, 这就造成了“元素的粒度控制”表面现象, 实质上是矿物的种类和含量对粒度和地球化学成分起控制作用.      

钛闪石在不同浓度盐酸中的溶解作用

对采自澳大利亚Carnperdown钛闪石分别进行了浓度为1,2和3mol/L的盐酸溶解实验,溶解时间分别为：110,170,245,335,455,605,785,995,1235和1505min。浸蚀后的酸液用ICP-AES进行了金属阳离子浓度测定;残余固体则用X射线衍射法和红外吸收光谱进行了研究。实验表明,酸浓度愈大,角闪石阳离子的浸出浓度也愈大。这与一般的硅酸盐矿物的溶解规律相一致。此外,阳离子的溶出量主要受晶体结构制约,连接相邻工字梁的曰位离子优先溶出。致使在溶出液中Ca^2＋浓度与其它八面体阳离子的浓度比大于分子式中的比值。基于对未浸蚀样品和浸蚀后残余固体的X射线衍射和红外吸收谱研究可知,阳离子的溶出并未造成闪石结构中硅氧骨干的变化。