西北太平洋MD06-3054孔浮游有孔虫表层海水温度估算

在古海洋学研究中,常用浮游有孔虫来恢复表层海水温度(SST),然而基于浮游有孔虫恢复SST的这些方法之间存在一定的差异.为了说明各方法的特点,在浮游有孔虫鉴定和浮游有孔虫表层种Globigerinoides ruber Mg/Ca比值测试的基础上,分别利用转换函数FP12-E,现代类比(Modern Analog Te...     

大兴安岭南段维拉斯托锡多金属矿床流体包裹体和同位素特征

维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段西坡,是一个以锡为主,共伴生锌、钨、铜、钼、铷、铌、钽和锂的大型矿床。矿床包括深部以锡为主,伴生锌、铷、铌和钽的蚀变花岗岩型矿体;中部以锂为主,伴生锡、锌、铜和铷的隐爆角砾岩型矿体及浅部锡、钨、锌、铜和钼的石英大脉型和网脉型矿体。矿床的主要工业矿体为石英脉型,呈北北东向产于古元古界宝音图群和华力西中期石英闪长岩中的断裂破碎带内,而蚀变花岗岩型和隐爆角砾岩型矿石的品位较低。矿床的成矿过程可以划分为4个阶段:钠长石化-天河石化阶段(Ⅰ)、云英岩化阶段(Ⅱ)、锡钨氧化物-多金属硫化物阶段(Ⅲ)和钼多金属硫化物阶段(Ⅳ)。为了查明成矿流体性质、成矿流体和成矿物质来源及矿质沉淀机制,文章对Ⅰ、Ⅲ和Ⅳ阶段的脉石英开展了流体包裹体研究和H-O-C同位素分析,对硫化物开展了S-Pb同位素分析。维拉斯托锌多金属矿床发育富液两相(WL型)、富气两相(WG型)、H2O-CO2(C型)和含子矿物多相(S型)4种类型的包裹体。Ⅰ阶段发育WL型、WG型和S型包裹体,均一温度372~473℃,盐度w(Na Cleq)5.3%~50.9%;Ⅲ阶段亦发育WL型、WG型和S型包裹体,均一温度243~412℃,盐w(Na Cleq)为4.3%~48.5%;Ⅳ阶段发育WL型、WG型、C型和S型包裹体,均一温度215~414℃,盐度w(Na Cleq)4.1%~48.5%。矿床的δ18OH2O值介于2.4‰~8.5‰之间,δD值介于-120‰~-79‰之间,δ13CV-PBD值为-15.5‰~-14.9‰,表明成矿流体以岩浆水为主,后期有少量大气降水的加入。矿石的δ34S值为-4.6‰~-2.2‰;矿石的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.310~18.381、15.531~15.584和38.151~38.326。S-Pb同位素组成表明成矿物质主要来源于岩浆。维拉斯托锡多金属矿床属于岩浆-中高温热液矿床,成矿与早白垩世的斑状细粒碱长花岗岩有关。流体沸腾和降温是矿质沉淀的主要机制。     

台湾东北部海域海表温度季节与年际异常及其对历史气候重建的启示

SST（海洋表层温度,sea surface temperature）的季节与年际异常对于认识现代全球变暖、重建历史时期气候变化以及探讨气候变化机制具有重要意义,而台湾东北部海域SST季节与年际异常的研究却相对较少.为更好地理解现代全球变暖和历史气候变化,利用NOAA的全球海表温度最优插值资料、Hadley中心的全球海表温度数据以及MEI逐月指数,分析了现代全球变暖背景下台湾东北部海域SST季节与年际异常及其控制因素.季节尺度上,受东亚冬季风的影响,研究海区的冬季SST变化比夏季更为剧烈,冬季SST控制着该海域年均SST和SST季节性的变化.现代器测和古气候记录表明该现象在年际-百年尺度上可能一直存在.年际尺度上,SST异常与MEI指数存在显著的8个月滞后相关性,ENSO（厄尔尼诺—南方涛动,El Ni?o-Southern Oscillation）事件通过东亚冬季风来影响研究海域的SST变化.在历史气候重建中区分气候变化的多尺度性和替代指标的季节性、认识历史气候对ENSO及东亚冬季风的响应特征和机制,这将有助于进一步理解现代全球气候变暖的原因.      

东菲律宾海晚中新世末期以来古海洋环境演化的新型铁锰结壳记录

通过对东菲律宾海新型深水铁锰结壳典型样品显微结构构造、地球化学、铀系和铍同位素年代学的系统研究, 恢复了该海区晚中新世末期以来的古海洋环境演化. 该区结壳的垂直剖面结构构造和化学组成的变化相一致, 指示了结壳的3个主要生长阶段及其对应的古海洋环境演化.晚中新世末期(5.6 Ma)底部壳层开始生长, 壳层结构疏松且具有较高的碎屑含量和生长速率; 成矿元素含量、生长速率和铈正异常程度在4.6 Ma处的降低表明了此时气候的转暖, 开始不利于壳层生长, 并最终在中上新世末期(2.8~2.7 Ma)形成壳层生长间断. 晚上新世时(2.7 Ma)南极底流活动性的再次增强, 有利于向高纯顶部致密壳层的快速转型. 此后, 随着火山物源的进一步远离和陆源风尘物质的继续增加(1.0 Ma), 尽管周边环境依然有利, 壳层成矿元素含量却表现出明显的降低趋势. 该结壳为研究区晚中新世末期以来不甚明了的古海洋学研究提供了新的载体和资料.     

黑龙江省岔路口斑岩钼矿床流体包裹体和稳定同位素特征

岔路口超大型斑岩钼矿床位于大兴安岭北部,是目前中国东北地区最大的钼矿床,矿体赋存于中酸性杂岩体及侏罗系火山-沉积岩内,其中花岗斑岩、石英斑岩、细粒花岗岩与钼矿化关系密切.流体包裹体研究表明,岔路口矿床主要发育富液两相包裹体、富气两相包裹体和含子矿物多相包裹体.花岗斑岩石英斑晶中流体包裹体的形成温度集中在230 ～ 440℃和470～510℃两个温度区间,盐度分别介于0.7％ ～ 53.7％ NaCl eqv和6.2％～61.3％ NaCl eqv两个区间;成矿早阶段钾长石-石英-磁铁矿脉中流体包裹体的形成温度集中在320～440℃、盐度介于4.2％ ～ 52.3％NaCl eqv;成矿中阶段石英-辉钼矿脉和角砾岩中流体包裹体的形成温度集中在260～410℃、盐度介于0.4％～52.3％ NaCleqv;成矿晚阶段石英-萤石-方铅矿-闪锌矿脉中流体包裹体的形成温度集中在170～320℃、盐度介于0.5％ ～ 11.1％ NaCleqv.成矿流体具高温、高盐度及高氧逸度的特征,总体上属于富F的H2O-NaCl±CO2体系.成矿流体的δ 18Ow值为-4.5‰～3.2‰,δDw值为-138‰～-122‰,表明成矿流体为岩浆水与雨水的混合流体.金属硫化物的δ34S值介于-1.9‰～+3.6‰,均值为+1.6‰,表明成矿物质主要来自深源岩浆.多期次的流体沸腾作用是该矿床的主要成矿机制.     

LGM热带西太平洋硅藻席古生产力定量评估

巨型"树荫种"硅藻在成层化大洋中通过"秋季倾泻"勃发模式向深部大洋输出的有机碳通量等于甚至超过"春季勃发"硅藻, 其在第四纪全球气候转型、大洋碳储库演变中的重要地位最近才予以重视.作为大洋碳循环系统的重要参数, 生产力无疑成为探索这一作用的有效窗口.以东菲律宾海的Ethmodiscus rex硅藻席(LDM, laminated diatom mats)岩心WPD-03为材料, 以opal、TOC、bio-Ba等生源组分数据为基础, 运用前人建立的各种生产力经验公式, 试图估算LGM(last glacial maximum)热带西太平洋LDM的古生产力状况.结果显示, LDM沉积期初级生产力、有机碳雨率和埋藏生产力估算合理, 平均分别为248.42 g·m-2·a-1、61.93 g·m-2·a-1和5.27 g·m-2·a-1.估计的初级生产力与代表高生产力的世界大洋各上涌海区可比, 纠正了成层化大洋生产力低下的传统观点, 支持巨型"树荫种"硅藻对大洋有机碳生产与输出的充分贡献.然而, 估算的输出生产力明显不合理, 表明利用基于真光层建立的生产力模型评估次表层水中的巨型"树荫种"硅藻时应格外谨慎, 加强了区别对待"深部"生产力和"表层"生产力的重要性.LGM热带西太平洋LDM的高生产力状况与风尘硅输入的E. rex勃发条件以及还原的沉积环境相一致.      

色谱分析条件对低纬度痕量长链烯酮温度指标应用可靠性的影响

通过对气相色谱仪分析低纬陆架痕量长链烯酮过程中的升温速率和载气流速两个主要条件进行了探讨,对比了不同的程序升温速率和不同载气流量条件下烯酮的分离效果和检测精确度及重现性。研究发现色谱分析条件对低纬度痕量长链烯酮的分析有显著的影响。当前广泛适用于中低纬度开放大洋沉积物样品的较高的程序升温方法难以对低纬度高陆源物质冲淡作用影响下的陆架海沉积物样品进行有效的分离分析。在接近U3K7′指标适用温度上限且C37∶3烯酮含量极低的情况下(1ng/g干样,计算温度接近27℃),采用较低的程序升温速率分离C37∶3和C37∶2及后续化合物有利于获得良好的分离效果,且分析的精确度和重现性较之高的升温速率好。在对痕量且接近温度适用极限的烯酮样品进行分析时,应采用相对较小的载气流量以便获得理想的分离度和更加精确的分析结果。     

西菲律宾海15万年以来碳酸盐含量变化及其控制因素

西菲律宾海本哈姆海台的MD06-3050柱状样岩心,上部15万年以来碳酸盐含量变化总体上显示为冰期低、间冰期高的"大西洋型"特征,碳酸盐含量的变化趋势与指示溶解作用强弱的粗组分含量以及有孔虫碎壳率指数总体上呈现相似性,碳酸盐含量虽然与有机碳含量变化趋势相似,但却与初级生产力变化存在较大的差异。该海区晚更新世的碳酸盐含量变化可能受到多个因素控制,其中,溶解作用对碳酸盐含量冰期-间冰期变化的影响最为明显;而溶解作用的发生可能与有机碳/碳酸钙雨率以及深部环流的流通有关。     

西太平洋若干沟-弧-盆体系及板内岩浆成因研究进展

板块俯冲和板内岩浆作用都是导致地表和地球内部物质大规模循环的重要地质过程。但是,两个地质过程的岩浆成因机制,以及成因上的内在联系都存在很大争议。西太平洋是全球沟-弧-盆体系最发育的地区,也是全球板内火山作用(海山和洋底高原)分布最集中的场所。为阐明西太平洋海盆的上地幔软流圈性质、岛弧岩浆形成的控制机制、以及板块内部火山作用(碱性火山岩)的成因机制,在中国科学院战略性先导科技专项(A类)"热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响"项目的资助下,本文对西太平洋马里亚纳-雅浦俯冲系统、汤加-科玛迪克俯冲带及其俯冲前缘海盆的成因机制、南中国海扩张期海盆玄武岩和板内火山作用、西太平洋海盆上地幔的Dupal异常分布和成因机制等展开了系统的岩石学和地球化学研究,并取得了新的科学认识和成果。主要认识包括:(1)雅浦岛弧主要由变质岩-角闪岩组成,其形成于3—6Kbar温压条件下,代表岛弧下部来自帕里西维拉海盆的变质基底;(2)加洛林洋脊主要由玄武岩组成,其不是一个岛弧,而可能是一个地幔柱形成的洋底高原;(3)汤加-科玛迪克岛弧岩浆组成体现了西南太平洋俯冲板片俯冲速率的直接影响;(4)厘定了汤加-科玛迪克俯冲前缘板块的年龄(103.7Ma),并认识到其代表古太平洋扩张中心并消耗了Ontong Java超级地幔柱的组分;(5)首次在南海发现了碳酸盐化的硅酸岩岩浆向碱性玄武岩转化的现象,提出了板内碱性玄武岩成因的新链条;(6)西太平洋海盆的地幔广泛存在Dupal异常,该异常从西太平洋岛弧俯冲带一直延伸至南海海盆,其中南海海盆的Dupal异常主要受到大陆裂解和海南地幔柱作用的双重影响。通过以上认识,进一步揭示了西太平洋沟-弧-盆体系和板内岩浆体系作用机制,以及俯冲板片物质与板内火山活动之间的成因关联,这对于深刻理解板块构造导致的地球内外物质循环规律有一定的推动作用。     

浮游有孔虫表层水种不同形态类型壳体的Sr/Ca记录

浮游有孔虫表层水种Globigerinoides ruber （白色）和Trilobatus sacculifer壳体是过去海洋环境信息的重要载体,其壳体Sr/Ca比值在重建古海洋环境变化中具有较大潜力,因此本文旨在探讨G. ruber（白色）和T. sacculifer的不同形态类型Sr/Ca比的差异及其影响因素。对取自西菲律宾海的MD06-3047B沉积物岩芯中G. ruber的两种形态类型,即G. ruber(sensu stricto, s.s.)和G. ruber(sensu lato, s.l.),以及T. sacculifer的两种形态类型,即T. sacculifer (with sac)和T. sacculifer (without sac)壳体的Sr/Ca进行了测试分析。结果显示,MIS 3期（～48 ka）以来,MD06-3047B岩芯中G. ruber s.s.和G. ruber s.l.的Sr/Ca差异较小;而T. sacculifer (with sac)和T. sacculifer (without sac)的Sr/Ca存在显著差异,且前者显著高于后者。通...