青藏高原典型大陆性冰川表面消融期溶解性有机质演化特征分析——以祁连山老虎沟12号冰川为例

冰尘是冰川消融区表面黑色或棕色的球状聚合体,是冰川表面微生物的主要聚集区,同时含有丰富的溶解性有机质（dissolved organic matter, DOM）,在冰川物质能量平衡、生物地球化学循环特别是碳循环中发挥着重要作用。在冰川消融期,受环境条件和微生物活动水平等方面的影响,冰川表面DOM的含量是动态变化的。为了研究冰尘中DOM的演化过程,于2017年7月在青藏高原东北部典型大陆性冰川老虎沟12号冰川消融区表面开展了为期18天的冰尘原位培养实验。结果显示：培养初期（第0~6天）,冰尘水样中溶解性有机碳（DOC）浓度从13.41 mg?L^-1显著降低到4.47 mg?L^-1,培养后期（第6~18天）,增加至6.71 mg?L^-1;用特征紫外吸光度SUVA₂₅₄分析培养期间“光-生物”演化过程对DOC吸光性的影响,结果表明：SUVA₂₅₄的值先显著降低后显著升高,表明长时间的光照和微生物作用导致DOC浓度增加的同时,具有光吸收作用的化合物含量也显著增加。利用傅立叶离子回旋共振质谱分析DOM的分子组分发现,整个培养过程中（第0~18天）,DOM中多肽类和脂类分子含量明显减少,不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物含量增加。分析第0天,第6天,第9天和第18天四个培养时段特有DOM分子组成的变化发现,“光-生物”演化过程使得冰尘中DOM的组成不断由脂类和多肽类向不饱和烃类、芳烃类以及多环芳烃类化合物转化。     

水稳定同位素示踪的冰川流域水文模拟及不确定性研究

水文模拟不确定性长期以来是制约寒区水文发展的瓶颈问题。水稳定同位素示踪为认识冰川流域径流过程提供了重要“指纹”信息,但仍缺乏有效模型将该信息与冰川水文模型耦合,而且同位素信息对冰川流域水文模型不确定性的约束效果也有待检验。将水稳定同位素信息（δ¹⁸O）与冰川流域水文模型FLEX^G相耦合,实现对冰川流域水稳定同位素和径流过程的耦合建模（FLEX^G-iso）,并在乌鲁木齐河源1号冰川流域进行模拟检验和径流分割。结果表明：模型不仅对2013—2016年径流过程有良好的模拟效果,还可以重现水稳定同位素、冰川物质平衡等重要过程。利用水稳定同位素这一辅助数据,提高了模型参数的识别能力,减少了模拟过程中各水源的相互妥协效应和不确定性范围。2013—2016年1号冰川断面径流32%~34%来自融雪,48%~51%来自融冰,0%~7%来自地下水,12%~15%来自降雨径流。水稳定同位素对雪和冰川相关中间过程有明显的约束能力,原有模型对融冰贡献的模拟偏高约7%。FLEX^G-iso模型的建立有助于推动寒区水文学理论和方法的发展,以及寒区水资源、生态环境保护等相关决策制定。     

天山夏特河流域晚第四纪冰川沉积序列与地貌演化

夏特河源于天山最大现代冰川作用中心托木尔—汗腾格里峰的东北坡,流域内保存有形态较为清晰的四套冰川沉积。这些地形记录了夏特河流域的古冰川变化,对它们进行研究可获得该地晚第四纪以来的冰川时空演化规律。在第三套冰碛夹层中的砂质透镜体里采集了5个OSL年代学样品,应用单片再生（SAR）测年技术测得它们的年龄为（13.3±0.8）~（20.1±1.3） ka。基于测年结果、各套冰碛距现代冰川的远近、冰碛垄的完整程度、冰碛物的风化胶结状况及接触关系,并参阅托木尔—汗腾格里峰南坡与东南坡以及东、中、西段天山其他流域的年代学资料,可初步得出：第一套和第二套冰碛分别沉积于小冰期和新冰期;第三套冰碛形成于末次盛冰期及随后的冰消期,可对应于海洋氧同位素阶段（MIS） 2;保存在河口的第四套冰川沉积及与其相关联的宽阔且长达数十千米的“U”形谷共同指示,它应形成于冰川规模较大的倒数第二次冰期,时间上可对应于MIS 6。     

高分三号山地冰川表面运动提取与分析

冰川表面运动提取在冰川动力学与物质平衡变化研究中具有重要意义。针对当前我国自主遥感卫星数据在冰川运动监测应用中存在的不足,选用GF-3卫星FSI模式下获取的2019—2020年间覆盖亚洲高山区典型冰川的SAR数据,借助并行化偏移量跟踪算法获取了研究区冰川表面流速分布。研究结果表明：优化后的偏移量跟踪算法极大地提高了运行效率;全局形变拟合估计、地形偏差校正及滤波降噪后,冰川运动分布形态更加直观,精度可达0.5 m;通过与准同期Landsat-8影像提取的冰川流速对比以及对非冰川区位移残差的统计分析,验证了GF-3影像在监测不同区域冰川流速结果方面的可靠性及适用性;GF-3影像凭借其良好的空间分辨率,在规模较小、运动缓慢的冰川运动提取方面具有显著的优势,能够更好地体现冰川运动细节信息及其差异性。该研究有助于分析气候变化背景下青藏高原地区冰川的运动规律及其时空演变特征。     

冰川沉积释光测年： 采样策略与测试选择

释光测年是可对冰川地貌进行直接定年的一种测年技术,已被广泛应用于冰川沉积测年中,推动了第四纪冰川研究的深入发展。但冰川沉积释光测年还没有达到标准化的程度,实际应用中仍有不少问题需要探究,其中最受关注的是冰川沉积物释光信号晒退不完全的问题,即样品在埋藏前因曝光机会有限导致信号没有归零或仅部分归零。冰川沉积释光信号晒退程度与地貌部位和沉积环境密切相关。冰川沉积释光采样需注意几个方面：（1）详细的地貌学和沉积学调查及对采样点的选择;（2）较适合释光测年的冰水沉积和冰缘风成沉积采集及其与冰川作用期次的联系;（3）冰碛夹层中的冰水砂透镜体的选取;（4）冰碛垄采样时垂直与水平方向上的考量;（5）岩石释光测年的发展使砾石成为当前第四纪冰川释光测年采样的一种选择。室内进行释光等效剂量测试时,也有几个关键的选择：（1）粗颗粒石英光释光测年是末次冰期以来冰川作用的首选方法;（2）如果样品年代老于石英测年上限,或者石英不适合测试,则可考虑钾长石后红外高温释光测年方法;（3）单颗粒、小测片和岩石释光埋藏测年技术可以鉴别样品的晒退情况,是目前最适合冰川沉积释光测年的几种选择;（4）如有条件,尝试用不同矿物、不同粒径、不同方法进行测试对比和交叉检验。要获得第四纪冰川释光测年的最佳年代学结果,地貌学、沉积学和年代学的结合是非常必要的。     

21世纪格陵兰冰川融化速率对海平面变化的影响

本文利用大洋环流模式POP研究RCP4.5情景下21世纪格陵兰冰川不同的融化速率对全球及区域海平面变化的影响。结果显示:当格陵兰冰川的融化速率以每年1%增加时,全球大部分海域的动力和比容海平面变化基本不变,主要是由于格陵兰冰川在低速融化时并不会导致大西洋经向翻转流减弱。当格陵兰冰川的融化速率以每年3%和每年7%增加时,动力海平面在北大西洋副极地、大西洋热带、南大西洋副热带和北冰洋海域呈现出显著的上升趋势,这是因为格陵兰冰川快速融化导致大量的淡水输入附近海域,造成该上层海洋层化加强和深对流减弱,导致大西洋经向翻转流显著减弱;与此同时,热比容海平面在北冰洋、格陵兰岛南部海域和大西洋副热带海域显著下降,而在热带大西洋和湾流海域明显上升;此时盐比容海平面的变化与热比容海平面是反相的,这是由于大量的低温低盐水的输入,造成北大西洋副极地海域变冷变淡、大西洋经向翻转流和热盐环流显著减弱,引起了太平洋向北冰洋的热通量和淡水通量减少,导致了北冰洋海水变冷变淡,同时热带大西洋滞留了更多的高温高盐水,随着湾流被带到北大西洋,北大西洋副极地海域低温低盐的海水,被风生环流输运到副热带海域。     

新生代以来中国陆架海区的地层及环境演化:“大陆架科学钻探项目”的科学目标

"大陆架科学钻探"项目是由中国地质调查局发起、青岛海洋地质研究所实施的基础研究计划,于2011年启动。该项目拟根据不同的科学目标,分别在黄海、东海和南海陆架区实施晚新生代以来地层全取心钻探,建立黄海、东海及南海陆架区晚新生代以来的不同时间尺度的标准地层层序,开展我国陆架区晚新生代以来地质事件的高精度记录、古气候与古环境演化及东亚地区源汇过程等重大科学问题研究。藉此全面提升对中国陆架边缘海沉积与环境演化的认知水平,推动中国陆架海区地球系统科学研究方面的突破。     

近海陆架硅藻古生态研究

对大陆架及沿岸地区现代硅藻生态组划分、近百年来陆架海和沿海以及第四纪时期的陆架地区硅藻的国内外研究进行了综述,并着重探讨了研究中存在的一些问题。由于陆架地区水动力较强、沉积环境复杂,海洋硅藻的保存问题是研究陆架地区的重要限制因子,硅藻的保存主要受到破碎和溶蚀作用的影响,在未来的研究中可以与生物标记物和分子研究进行学科交叉结合。同时,硅藻古生态研究中大量转换函数的应用也存在较多问题,包括假设的硅藻组合对关键环境因子的线性响应、关键环境因子以及其他环境变量对硅藻组合的影响不随时间和空间发生变化等。因此,在未来转换函数的应用中需要更加谨慎,结合多指标综合分析的方法,以期获得较为可信的环境重建结果。     

长江破碎带的研究过程及最新认识

本文依据南京市及其附近区域(活动断层探测目标区范围)所开展的浅层人工地震探测、槽探、钻探,以及第四纪地层划分、新年代学测试数据等多学科资料,综合评价了长江破碎带的最新活动年代、活动性质、断层相关参数及其与地震活动关系方面的最新认识。     

琼北地区北西方向长流-仙沟断裂带晚第四纪活动及与火山活动关系的讨论

琼北地区的火山活动以裂隙喷溢为主,晚更新世道堂期的射气岩浆喷发形成了众多的低平火山口,全新世雷虎岭期火山口主要分布于石山、永兴一带,沿NW向长流-仙沟断裂带分布。近2年在石山一带的射气岩浆喷发物中揭露出多条大规模的断裂,这些断裂带的单个断面虽然类似于地震活断层,但它们缺少断错地貌和断层方向的稳定性,一些断层组合成弧形。尽管这些断裂断面清晰,断距达4m,仍被认为是伴随火山喷发活动后期塌陷而形成的次级断层。此外,位于非火山岩分布区跨长流-仙沟断裂带的钻孔联合剖面探测表明,该断裂带在晚更新世晚期以来不活动。长流-仙沟断裂带晚更新世晚期以来的活动主要表现在作为深部岩浆的上涌通道。