广西独山洞遗址新发现赭石分析研究

为更好了解中国区域更新世晚期现代人行为,本研究对广西独山洞遗址更新世晚期新发现的赭石样品进行报道,并结合科技考古分析进行综合分析。广西独山洞遗址属于更新世晚期向全新世过渡阶段考古遗址,赭石出土层位AMS碳十四测年结果显示其埋藏距今约1.5万年。X射线荧光(XRF)分析结果显示赭石样品化学元素组成中铁和硅的含量较高,赭石样品成分中均含铁;X射线衍射(XRD)分析结果显示赭石样品包含石英、绿泥石、伊利石、高岭石、赤铁矿;偏光显微分析结果显示,赭石样品均由红色的颗粒混合而成,单偏光下呈暗红色,边缘圆润;在正交偏光下全消光,显示所有赭石样品中红色部分为含赤铁矿的多晶质集合体;拉曼光谱分析结果显示,样品红色区域峰值与赤铁矿拉曼峰值较为匹配,主要在223 cm^-1、 295 cm^-1、 408 cm^-1和605 cm^-1有特征吸收峰,表明赭石中含有赤铁矿。独山洞遗址新发现的赭石研究,表明独山洞遗址古人类已具有现代人行为特征;该遗址赭石科技考古分析数据,为不同地区现代人行为相互比较提供了科学数据。     

西藏改则盆地渐新世-中中新世沉积物中矿物组合特征及其对气候的指示意义

为了揭示西藏改则地区渐新世-中中新世古气候环境演化,结合改则盆地的沉积环境和沉积相,并利用X射线粉晶衍射对改则盆地的样品进行了全岩分析。结果表明,沉积物中主要矿物组成为石英、长石、方解石和少量白云石等,通过沉积物中矿物含量变化和石英/长石的比值显示青藏高原改则盆地康托组在气候总体为干冷的大背景下经历了4个阶段:Ⅰ(早渐新世):石英含量最高,碳酸盐矿物次之,长石含量最少,白云石在该阶段出现频繁,且含量变化明显,指示气候以季节性干旱为主;Ⅱ(晚渐新世):石英含量最高,但相比上一阶段有所下降,碳酸盐矿物和长石含量增加,指示气候进一步趋向干冷化;Ⅲ(早中新世):石英含量最高,但相比之前两个阶段进一步减少,长石含量进一步增加,碳酸盐总体呈现增加趋势,特别是白云石,相比之前两个阶段含量增加明显以及下降的石英/长石比值,指示气候变得更为干冷;Ⅳ(中中新世):石英含量相对上一阶段有所增加,长石和碳酸盐矿物含量降低,石英/长石比值也有所增长,但相比Ⅰ和Ⅱ阶段仍然较小,指示该阶段气候虽有所回升,但依旧处于干冷环境下。对比青藏高原隆升和全球气候变化,可知改则盆地气候阶段性变化可能是高原隆升和全球气候变化共同影响的结果。     

柴达木盆地大红沟剖面新生代地层岩石磁学 特征与环境演变

通过对柴达木盆地大红沟剖面新生代沉积物岩石磁学的研究,探讨青藏高原东北部的构造活动与气候变化。典型样品的热退磁曲线表明,磁铁矿含量随地层年代的变新而增大。沉积物的磁化率由老至新划分为5个阶段,随时代变新而不断增大,与磁铁矿含量的增大相吻合。柴达木盆地沉积物磁化率值的变化与气候变化关系密切:①约43Ma,磁化率增大是全球气候变冷变干导致沉积物中磁铁矿含量增加所致;②约33Ma,磁化率增大是全球气候加速变冷的结果;③22Ma左右,青藏高原整体隆升,控制中国大陆环境的气候系统由行星风系转变为季风风系,亚洲内陆开始干旱化,致使更多的磁铁矿得以保存,磁化率值再度增大;④14Ma青藏高原东北缘发生区域构造抬升,西北干旱区进一步扩大,东亚季风明显加强,同时全球冰量扩张,导致柴达木盆地沉积物的磁化率整体增大,而且波动幅度和频率增大。     

漫反射光谱赤铁矿和针铁矿定量研究进展

沉积物-古土壤是记录古环境演化及古气候变迁的有效载体,利用沉积物-古土壤对气候环境信息的记录来研究全球变化问题,已成为当前地球科学研究的热点课题。赤铁矿和针铁矿是沉积物-古土壤中常见的次生矿物,二者含量的变化能有效反映成土过程中冷、暖、干、湿的变化。然而,赤铁矿和针铁矿在沉积物-古土壤中结晶度差且含量低,因此,对二者进行有效定量一直是研究的难题。近年来,漫反射光谱(DRS)分析在沉积物-古土壤中赤铁矿和针铁矿的定量研究中取得了一系列显著的成果。本文系统总结了漫反射光谱在赤铁矿和针铁矿定量中的原理,并对3种常见定量方法及其应用进行归纳,同时对定量过程中存在的问题和发展趋势进行深入讨论。     

柴达木盆地北缘锡铁山-长山梁古近纪沉积演化

柴达木盆地北缘大柴旦镇锡铁山-长山梁古近系—新近系实测剖面沉积相研究显示:锡铁山剖面古近系路乐河组沉积相自下而上为辨状河-辨状河三角洲-滨浅湖-洪积扇,总体上表现为进积-退积-进积的沉积旋回;长山梁剖面古近系干柴沟组沉积相自下而上为由辫状河三角洲-滨浅湖相构成的三个进积-退积旋回,岩性总体上为由粗到细的退积型序列。锡铁山剖面路乐河组古水流方向为NNW向,其东南方向的锡铁山为物源区;长山梁剖面路乐河组和干柴沟组古水流方向为SSE向,其物源为北侧的南祁连山脉。     

浙西开化石龙头金矿金的赋存状态研究

浙西开化石龙头金矿是微细粒浸染型金矿床,金矿化赋存于新元古界地层的构造碎裂蚀变带中。通过光学显微镜观察以及电子探针、扫描电镜等实验测试对石龙头金矿的矿石和主要载金矿物进行测试分析,结果表明,石龙头金矿床中的主要含金矿物为黄铁矿,毒砂,其次为少量的脉石英。岩屑中的石英、白云石和粘土矿物不含金。主要载金矿物黄铁矿和毒砂的平均含金量分别为181×10-6和207×10-6。金主要以显微可见金的形式存在,其次为次显微不可见金。显微可见金主要以包裹金的形式赋存在黄铁矿晶体中或晶体边缘,次显微不可见金在黄铁矿中以纳米级金颗粒存在,在毒砂中主要以固溶体金形式存在。     

贵州花溪P-T界线附近粘土矿物结构及成因意义

为了揭示贵州花溪区海相P-T界线附近粘土岩的成因及物质来源,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及差示扫描量热法(DSC),对粘土层中粘土矿物的精细结构进行了深入的研究.结果表明,样品中的粘土矿物共有两种物质来源.样品YN06质地致密,粘土颗粒具有一定的定向性,主要粘土矿物成分为伊利石和少量绿泥石.粘土矿物颗粒具有不规则的轮廓及参差不齐的边缘;样品脱羟基反应温度为590℃,表明样品中的伊利石主要为tv结构,来源于陆地机械风化作用.其余五件样品主要粘土矿物为伊蒙规则混层和伊利石以及少量蒙脱石、绿泥石,脱羟基温度均大于600℃,表明样品中的粘土矿物主要以cv结构为主,含有少量的tv结构,指示粘土岩主要来源于火山物质的蚀变并伴随部分陆源碎屑物质沉积形成.     

青藏高原东北缘早渐新世—早中新世干旱化的粘土矿物学证据——以兰州盆地为例

为揭示青藏高原东北缘早渐新世—早中新世气候环境演化及干旱化事件,采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)等现代测试技术,对甘肃兰州盆地早渐新世—早中新世沉积物中粘土矿物的微观形貌、相对含量、V(Ill+Chl)/V(Sme)比值等参数进行了系统研究。结果表明,早渐新世—早中新世沉积物中粘土矿物主要有伊利石、绿泥石、蒙脱石以及少量的伊-蒙混层粘土矿物,指示该时间段气候总体以干旱为特征,局部出现相对温暖潮湿的气候。根据粘土矿物相对含量及V(Ill+Chl)/V(Sme)比值变化特征将兰州地区早渐新世—早中新世的气候环境演化划分为以下4个阶段:(Ⅰ)31.5~28.8 Ma相对温干偏湿的气候阶段;(Ⅱ)28.8~26.2 Ma相对冷干的气候阶段;(Ⅲ)26.2~22.1 Ma相对温暖潮湿的气候阶段;(Ⅳ)22.1~16.5 Ma相对温干偏湿的气候阶段。扫描电子显微分析表明,在相对温暖潮湿的时期,粘土矿物溶蚀较明显;在相对干旱的时期,粘土矿物表现显著的物理风化特征。以上粘土矿物学特征所揭示的阶段性干旱可能与青藏高原的阶段性隆升相对应。     

安徽宣城红土剖面中粘土矿物过渡相及其意义

为研究长江中下游红土剖面中粘土矿物的特征及其成因意义, 对安徽宣城红土剖面中粘土矿物进行深入、系统的X射线衍射分析.结果表明, 宣城剖面各土壤层中粘土矿物成分基本一致, 主要为蛭石、伊利石、高岭石, 以及粘土矿物过渡相. 由采自剖面上部样品的X射线衍射图可知, 经乙二醇饱和后7 ?衍射峰可分解为7.15、7.60和7.92 ?三部分, 表明除了高岭石(7.15 ?)外, 还存在高岭晶层含量分别为~80%和~95%的2种高岭-蒙脱石过渡相, 并以前者为主; 剖面下部样品在乙二醇饱和后, 7 ?衍射峰可分解为7.16、7.79和8.35 ?等3个衍射峰, 其中8.35 ?峰衍射强度很小, 表明除了高岭石外, 样品中存在高岭晶层含量为~90%和~43%的高岭-蒙脱石过渡相, 后者含量甚少.甲酰胺饱和结果表明, 高岭-蒙脱石混层粘土矿物相中高岭晶层为埃洛石相.加热试验的衍射图中10 ?衍射峰强度明显增强, 证实高岭相中含有一定数量的来源于绿泥石风化的蒙脱石间层; 而10 ?衍射峰的低角度一侧没有出现拖尾现象, 则指示高岭-蒙脱石混层矿物中的蒙脱石不是简单的羟基间层蒙脱石.此外, 红土剖面中还普遍出现过渡性粘土矿物伊利石-蒙脱石混层和伊利石-蛭石混层粘土矿物.大量过渡性粘土矿物相的出现, 从成土作用的角度上说明红土沉积物经历了沉积-风化、以及多期风化作用叠加, 而且在沉积-风化成土过程中, 气候环境变化于强烈化学风化的温暖、季节性干旱和强烈风化淋滤的温暖而更加潮湿的条件.蛭石-伊利石混层粘土矿物仅发育于红土剖面上部, 表明总体上剖面上部的化学风化程度低于剖面下部.      

岩浆母质对蚀变粘土矿物的约束:以贵州新民剖面P-T界线附近火山灰层为例

目前对于粘土层中伊蒙混层矿物的堆垛结构、单元层含量与岩浆母质及环境条件关系的了解等,仍然十分匮乏.一定沉积环境下火山灰层中粘土矿物组合、以及伊蒙混层堆垛方式精细结构特征,可能记录了沉积(包括成岩作用) 环境对火山物质蚀变产物的影响.采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、元素地球化学分析、氧同位素分析方法等方法,对贵州新民深海相二叠系-三叠系(P-T) 界线附近蚀变火山灰层的地球化学特征、粘土矿物精细结构特征等进行了深入研究.结果表明,4个火山灰粘土层均含有2种具有R3结构、不同混层比的伊蒙混层矿物相,且均出现粘土矿物集合体取代原先的火山碎屑颗粒或在颗粒表面生长的现象,粘土矿物形成于沉积-成岩阶段因而其泥质结构被保留;样品XM-5-1和XM-5-2的Fe3+原子数分别为0.16和0.17个且具有明显Eu负异常和较低的K₂O含量,而XM-5-3和XM-5-4的Fe3+原子数均为0.14个,说明相对于前2个粘土层,后2个的岩浆母质更加偏向酸性而表现为成岩蚀变程度更强.粘土矿物的氧同位素组成为17.3‰~18.1‰,与常温下蒙脱石与海水的平衡数值相近,表明粘土矿物化学组成与海底成岩蚀变环境有关,而不同火山灰层的粘土矿物学特征则主要取决于岩浆岩母质以及成岩蚀变强度.