古新世—始新世极热事件与地球系统的自我调节:Gaia理论的应用

古新世—始新世极热事件(LPTM或PETM)是地球历史中最强烈的全球升温事件之一,又因其温室气体的排放与当前工业废气排放水平相当,因而在全球变化与地球系统科学研究中具有重要的研究意义。Gaia理论强调生物通过负反馈作用调节全球系统,使之趋于稳定。在前人研究资料的基础上,对比分析了分布于全球不同地区大洋钻孔与陆地剖面P/E界线附近的δ13C变化,综合了P/E极热事件对全球碳循环的影响以及事件的成因。认为P/E极热事件之后,地球系统在生物作用下逐渐恢复平衡。如果将生物与地球作为整体来看,那么这个整体是一个具有自我平衡能力的系统。地球历史中,其他与碳循环扰动有关的地质事件,应该也可以用Gaia理论的思路,从生物调节环境的角度分析碳循环的变化以及地球系统的平衡机制。     

晚白垩世(80Ma)CO2浓度对东亚气候影响的数值模拟

利用美国国家大气研究中心(NCAR)的CCSM2.0全球气候系统模式,并结合重建的古地理资料,研究了晚白垩世(80Ma)东亚气候特征以及CO₂浓度变化对东亚气候的影响。模拟结果表明： 与现代气候比较,晚白垩纪时期的东亚大陆冬季风和夏季风都偏强,具有同步变化的特点,并且中高纬度年平均地表气温明显增加,而低纬度地区有所下降,年降水变化的区域性特征明显; 就年平均而言,在 30°～40°N 的内陆地区地面净失去水分、变干燥,而在低纬度、大陆东岸以及高纬度地区,地表获得水分、变湿润。晚白垩纪CO₂浓度变化对大气辐射和大气热状况的影响是复杂的; 降低CO₂浓度可以导致东亚地区气候显著变化,冬季东亚中纬度地区大陆降温比其附近的海洋大,太平洋中高纬度的低压系统加强,因而造成东亚冬季风偏强; 而在夏季,中纬度大陆地区降温幅度大于海洋,西太平洋副热带高压减弱,因而夏季风减弱。对应于较低的CO₂浓度,年降水量在东亚及其沿岸的中、低纬度大部分地区显著减少,在东亚高纬度的大陆和海洋上降水的减少幅度不大,而在 30°N 附近亚洲大陆中部和东部的一些地区降水有所增加; 总体上,地表水分收支在东亚大陆的东部都是以负值为主,地面净失去水分、变干燥,其中 30°N 以南的大陆沿岸最显著; 而在东亚大陆的内陆地区,水分收支差异以0～0.5mm/天的正值为主,东亚大陆的东部是以地面净得到水分、变潮湿为主。     

色度学方法的深时研究:以藏南贡扎剖面白垩系赛诺曼/土仑阶为例

色度学方法在揭示未固结或半固结沉积物沉积时的古气候方面有着良好的应用,但成岩或成岩后演化对原岩成分的改造使得其在已成岩岩石中的应用还不多。文中以藏南定日贡扎剖面白垩系晚赛诺曼阶到早土仑阶的98件岩石样品为研究对象,应用色度学方法,并结合镜下观察和主量元素分析,得到以下的主要结论:(1)对样品的CIE1976L*a*b*色度空间分析显示,L*与a*的变化趋势呈镜像对称,通过快速傅里叶变换可识别出半周期分别为9.2m和1.8m的两个主周期;而L*与b*的变化趋势大致相同。(2)色度指标与主量元素的相关性分析表明,L*值与碳酸盐含量正向相关,b*值可能主要与Mn元素含量相关,L*和b*可以对古海洋化学条件做出一些制约;a*受粘土矿物含量制约,反映了古气候的变化。     

晚白垩世(80Ma)东亚气候的数值模拟

利用美国国家大气研究中心(NCAR)的CCSM2全球气候系统模式以及重建的古地理资料研究了晚白垩世(80Ma)东亚的古气候特征。模拟结果表明:80Ma时期东亚地区大范围盛行的风向和气压系统随季节有显著变化,由此可以推断东亚地区当时是存在季风环流的。与现代气候比较,白垩纪时期大陆上空的大气环流系统经向特征更明显,这种特征可能与当时欧亚大陆东西向跨度较小有关。此外,在当时偏暖的背景下,东亚冬季风和夏季风呈现出一致的变化特征,即冬季风和夏季风都比现代强。年平均降水的分布型和现代的情况比较相似,降水最大值出现在10°S～10°N的赤道辐合带中,与西太平洋相邻的大陆东岸降水也较多,其中心超过1200mm,而在中纬度的内陆地区降水则稀少。虽然与现代情况相似,80Ma在30°N附近的西太平洋上也为多雨带,然而在东亚陆地上没有多雨带,这说明了青藏高原隆升在现代东亚夏季梅雨形成中的重要性。此外,模拟的80Ma时期东亚地区气候要比现代温暖,相同纬度的表面气温要高2℃以上,模拟的温度与地质证据估计的温度比较接近。     

古海洋活性铁循环研究进展及对白垩纪缺氧 富氧 沉积转变的启示

铁作为地壳中丰度最高的元素之一,广泛参与到一系列地球化学循环中。现代海洋中的铁主要来源于河流、冰川和风的铁氧化物颗粒和溶解铁的输入。陆源输入的铁氧化物在有机质埋藏、降解的早期成岩作用过程中,发生一系列转化过程而埋藏下来,该过程被称作活性铁循环。氧化 强氧化条件利于沉积物中氧化铁的持续产生或者至少保持不被溶解的状态,从而形成棕色-红色沉积物;还原条件利于沉积物中铁氧化物的溶解,形成菱铁矿、黄铁矿(铁硫化物) 等形式的埋藏,并可能造成溶解铁在海洋内的迁移。Raiswell、Canfield、Poulton等通过对现代典型海洋环境活性铁循环研究,提出了一系列用于判别古海洋氧化 还原条件的活性铁指标体系,并成功地将太古宙以来的古海洋划分成为含铁的大洋、硫化的大洋和氧化的大洋等3个演化阶段。由于活性铁的不同形态对磷具有不同的生物地球化学效应,将造成“氧化条件下磷的优先埋藏、缺氧条件下优先释放的现象”。磷是海洋生产力的限制性元素,铁和磷循环的上述耦合关系将造成“缺氧的大洋生产力越高,富氧的大洋生产力越低”现象的出现。目前已在白垩纪古海洋缺氧 富氧沉积中初步证实了上述反馈关系的存在,但是对活性铁埋藏形式对该特殊沉积的贡献还需要进一步的工作。     

西藏尼玛盆地古新统—始新统牛堡组化学地层格架分析

已有勘探资料表明,西藏尼玛盆地古新统—始新统牛堡组地层具有良好的油气资源显示,然而目前有关于该套地层的地层格架划分仍然薄弱。化学地层学方法在北美页岩气勘探开发中取得了巨大成功,鉴于此,本文以尼玛盆地东部的协德乡南牛堡组剖面作为研究对象,通过对露头样品的主微量元素测试结果进行沉积地球化学、主成分分析、完备总体经验模态分解、以及自相关函数分析,从化学自—异旋回角度以及元素耦合行为出发,探讨地球化学基准面对化学地层格架的控制作用,从而为牛堡组地层提供化学地层划分方案。主成分分析结果表明,牛堡组地层沉积主要受控于细粒碎屑输入、碳酸盐岩、粗粒碎屑输入、氧化还原—生产力、以及盐度这五个因素;经验模态分解和自相关函数分析结果表明,牛堡组地层受到了明显的异旋回驱动,显示出多尺度基准面震荡特点。通过对异旋回信号分量（本征模函数,IMFs）进行重构,并且结合元素相互耦合特性,建立了牛堡组化学地层格架,该结果与岩石地层单元以及沉积相单元一致,证明了本文所提出的化学地层划分方案的可靠性和实用性。     

西藏南部上白垩统高分辨率全岩碳同位素地层学

西藏南部上白垩统半远洋沉积高分辨率碳、氧同位素实验结果显示：δ^13C值在Cenomanian末期正偏并形成正偏“高原”，从Turonian期开始总体呈现长期持续负偏，到Campanian早期负偏达到最低值。这种长期变化格局与世界有关地区的碳同位素偏移和同期全球海侵海退旋回型式匹配性甚好，印证了晚白垩世δ^13C值长期偏移趋势可作为大区域乃至全球海平面变化的指针。短期δ^13C值波动方面，Cenomanian末期、Turonian中一晚期、Turonian-Santonian界线时期、Campanian期都存在与世界相关地区的可比性，但Coniacian-Santonian期全球碳同位素偏移型式存在较大差异。     

西藏南部晚白垩世坎潘期碳同位素偏移及其意义

对西藏南部定日地区特提斯喜马拉雅晚白垩世坎潘期海相沉积进行高分辨率碳氧同位素分析,获得较为丰富的实验数据.分析表明,δ 13C值在坎潘期呈现二高二低变化: 坎潘早期较低,平均值约 1.2‰～ 1.3‰;坎潘中期持续升高,平均值 1.9‰～ 2.0‰,并形成正偏高原,到剖面 196 m位置达到最大值约 2.3‰;坎潘晚期变低,平均值在 1.2‰～ 1.4‰范围;坎潘末期再一次升高,均值达 2.0‰左右.其中,坎潘中期的正偏高原全球对比研究暗示可能与南半球特别是南极大陆高温和高降雨量有关.根据δ 13C值偏移幅度和时间跨度,在坎潘早期、中期和晚期识别出三次负偏事件Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ,分别对应于有孔虫 G.elevata带下部(剖面 162～ 166 m)、G.ventricosa带下部(188～ 192 m)和 G.ventricosa带-G.stuartiformis带界线(226～ 230 m),时间跨度平均小于 0.74 Ma,它们显示了与欧洲同期δ 13C值偏移事件的可比性和与 Haq等全球 I型层序低海平面的相关性.     

乌阿公路项目“指令+服务”式管理探索

乌阿高速公路项目规模大,战线长,自然环境恶劣,需要大量劳动力。在项目管理过程中,只有认真分析当前劳动力市场现状,严格甄选队伍,转变传统管理模式为"指令+服务"式管理,以人为本,注重服务,廉洁自律,才能为项目最终实现社会和经济效益双丰收奠定坚实的基础,达到项目管理的预期目标。     

西藏南部江孜盆地上侏罗统至古近系沉积岩石学特征与盆地演化

江孜盆地紧邻雅鲁藏布江缝合带,随着特提斯洋的演化及最终消亡,盆地必然随之经历一系列演化,分析其沉积响应是了解盆地演化的一个重要手段.因而,本文以分布于江孜地区的晚侏罗世至古近纪海相沉积地层为研究对象,在前人建立的地层格架基础上,基于野外露头和镜下观察,仔细分析了其沉积岩石学特征.江孜地区晚侏罗世至古近纪沉积序列为:石英砂岩(上侏罗统维美组)-页岩夹火山岩屑砂岩(下白垩统日朗组)-黑色硅质/钙质页岩(中白垩统加不拉组黑层段、白层段)-黑色硅质岩(上白垩统加不拉组硅质岩段)-红色硅质页岩、泥灰岩夹滑塌灰岩(上白垩统床得组)-灰绿色页岩夹外来岩块(上白垩统宗卓组)-砂/页岩互层(古近系甲查拉组).从中可以看出海水从维美组至加不拉组硅质岩段为逐渐加深的过程,而至甲查拉组海水再次浅于硅质岩段沉积水深.生物沉积、悬浮沉积及块体搬运作用沉积常见,其中块体搬运作用包括砂质碎屑流、浊流、滑塌和岩崩等,沉积环境为大陆斜坡至深水洋盆.通过沉积学与沉积地球化学分析可知,底层水经历了缺氧、氧化再到缺氧的过程.根据沉积岩石学特征结合沉积环境分析,从较长的时间尺度上将盆地的演化历史划分为四个阶段:晚侏罗世至早白垩世被动大陆边缘盆地稳定发育阶段,白垩纪中期被动大陆边缘盆地持续沉降阶段,晚白垩世残留被动大陆边缘盆地阶段,白垩世末期至始新世初期为残留洋盆地阶段.