鹤庆钻孔沉积物总有机碳、氮含量测定的前处理方法及其环境意义

湖泊沉积物中的总有机碳含量(TOC)、总有机氮含量(TN)和碳氮比值(C/N)已被广泛应用于第四纪湖泊古环境研究中。对湖泊沉积物样品进行TOC和TN测定前, 首先要有效去除沉积物中的无机碳酸盐, 同时较好地保留有机质组分, 才能使实验结果较准确地反映古气候环境的变化。选取鹤庆钻孔不同深度的不同岩性样品, 分别进行粒度、盐酸浓度、洗除残留酸方法等对去除碳酸盐和总有机碳测定结果影响的前处理条件实验, 根据测得的TOC、TN和C/N, 结合总无机碳酸盐含量(TIC), 确定了鹤庆钻孔沉积物有机碳含量测定的前处理方法:室温条件下, 将磨得足够细(无需过筛处理)的样品与足量浓度为2mol/L盐酸充分反应24小时, 期间超声震荡3次, 采用离心加速沉淀的方法清洗酸处理样品至中性, 烘干, 研磨均匀上机测定。结果显示, 该流程可有效去除沉积物中的无机碳酸盐, 测得的TOC、TN数值具有很好的稳定性和可重复性。在此基础上测定了鹤庆钻孔沉积物样品的TOC、C/N和TIC, 它们间存在很好的正相关关系, 指示了西南季风强度的变化。      

云南鹤庆盆地近1Ma来的气候序列重建初探

云南鹤庆盆地近1Ma来的孢粉植物群很好地揭示了本区的环境演化过程。本文利用植物生态位知识,通过模糊数学方法对鹤庆(QH)孔孢粉序列所记录的古气候信息进行重塑,建立了近1Ma来的年均温、年降水量及年较差序列,并将本区气候演化分为4个气候旋回,32个气候期。该序列可与黄土-古土壤序列及海洋δ18O阶段对比,但冷暖波动的幅度及降温时段持续的长短有其特色,表明本区气候既受全球气候变化的控制,又受青藏高原阶段隆升的制约;近1Ma来气温的波动幅度呈递增趋势,0.30MaB.P.尤其显著;冷、暖段间年均温的变化幅度由第一气候旋回的7℃增大到第三气候旋回的9℃(按4次平滑值计算),而样点的实际最大差值由8℃增至16℃;最强烈的降温发生在第二气候旋回中的0.45～0.14MaB.P.时间段,这与玉龙雪山冰川活动规模最大相一致;降温时年降水量及年较差值增大,证实近1Ma来,西南季风区的气候组构与东南季风区不同。     

15Ma以来海陆记录的轨道-构造尺度东亚季风的演化以及西北内陆的干旱化

通过对比分析中国内陆、南海和西北太平洋15Ma以来的构造和气候记录, 本文探讨了构造和轨道尺度上东亚季风和西北内陆的干旱化历史。构造尺度上, 在中中新世以来全球变冷的格局下, 东亚冬季风逐步增强。而东亚夏季风表现出从10Ma开始逐渐减弱, 4Ma再次增强的阶段性变化。我们推测在11.16~7.00Ma, 由于青藏高原向东北方向的扩张, 导致高原东北缘和西秦岭之间可能存在水汽通道, 夏季风降水可以通过水汽通道到达青藏高原的东北缘。7~8Ma之后水汽通道可能全部关闭, 加上全球变冷和夏季风的减弱, 西北内陆全面干旱, 同时高原东北缘的隆升也提供了粉尘物源, 风尘开始大面积堆积。2.75Ma 以来, 在冰期-间冰期旋回上, 夏季风变化领先冬季风约30ka, 分析表明冬季风与北极冰盖的强迫联系紧密, 而夏季风同时受到高纬冰盖和低纬过程的驱动。     

黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演变

黔西高原的长时间序列孢粉记录比较少,限制了对该地区末次冰期晚期古植被及西南季风演化过程和机制的认识。本研究通过对黔西高原一个连续的古湖泊沉积物孢粉记录的分析,并结合AMS14C测年,重建黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演化。结果表明:轨道尺度上,MIS3 (氧同位素3阶段)中晚期,黔西高原主要为木本、草本植物,喜湿的针叶树种较多,西南季风较强。MIS2 (氧同位素2阶段)期间,喜湿的针叶树种减少,而草本、蕨类植物增多,指示气候冷干,西南季风减弱。千年尺度上,黔西高原西南季风响应于北大西洋冰漂碎屑事件及H3 (Heninrich 3)、H2 (Heninrich 2)和LGM (Last Glacial Maximum)事件,导致西南季风减弱,喜湿的针叶树种减少。通过对比发现,东亚夏季风和西南季风在轨道及千年尺度上协同演化,二者均响应于北半球高纬度太阳辐射变化及北大西洋冰漂碎屑事件。在19～18 cal ka BP,黔西高原经历最冷干气候,西南季风减弱,木本、草本植物近乎消失,而同期东亚夏季风增强,说明西南季风和东亚夏季风在冰后期上存在反相位关系。     

札达盆地晚中新世河湖相沉积物环境磁学特征与印度季风演化

晚新生代印度季风的演化一直以来是地学研究的热点问题,然而目前对印度季风的研究多集中在海洋沉积物上。磁学参数作为指示气候的重要指标,已被广泛应用于黄土高原等地区的古气候重建中,对揭示东亚季风的演化历史和驱动机制做出了重要的贡献,但利用磁学指标对印度季风变化历史的研究还很稀少。文章运用磁学方法对藏南札达盆地的河湖相厚225.5 m、年龄范围在9.4~6.0 Ma的沉积物进行分析,发现磁学参数值在8.6 Ma前后发生了明显变化,对应沉积环境和岩相的改变（由河流环境和粗颗粒沉积转变为潮上环境和较细的沉积）。8.6 Ma前磁学参数值较高,磁化率（χ）高的原因可能是风化生成的细颗粒含量多导致的,而HIRM高是由于风化形成赤铁矿增多引起的。鉴于研究剖面的沉积速率在8.6 Ma发生了快速的增加以及以前的研究揭示这段沉积物风化程度较低,我们把8.6 Ma后所有的磁学参数值的降低归因于季风增强造成沉积剥蚀搬运速率增加从而导致沉积物来不及风化,细颗粒的亚铁磁性矿物和赤铁矿没有大量生成。考虑到札达盆地记录的气候变湿时间与阿拉伯海叶蜡碳同位素记录的南亚干旱化得以缓解的时间一致,我们认为这些记录共同指示了印度夏季风的增强。在综合分析青藏高原隆升、特提斯海退缩、南北半球冰量变化和印度洋表水温度变化的基础上,我们把印度夏季风的增强归因为南极冰盖的增加或者是青藏高原的向东北扩张。这一研究加深了对印度季风变化历史和驱动机制的认识。

     

沙鲁里山更新世冰川作用及西南季风波动对末次冰期冰川作用的影响

地处南亚季风区的沙鲁里山地区保留有丰富的第四纪冰川作用遗迹。文章通过ESR对冰碛物直接定年,结合冰碛地貌形态及其风化程度差异,结果表明沙鲁里山地区可能经历了4次规模较大的冰川作用。它们的ESR年代大约为19～16kaB.P.,48～43kaB.P.,135kaB.P.和571kaB.P.,分别与深海氧同位素第2、第3、第6、第16阶段对应。自沙鲁里山最早冰川作用(571kaB.P.)以后,该区经历了较大规模的抬升作用。MIS2和MIS4期间西南季风微弱,降水稀少,气温严寒,南亚季风区冰川发育受到一定限制。MIS3早期和晚期夏季风强盛,降水丰富,温度较高,水热平衡状况有利于冰川发育;MIS3中期气温较低,夏季风较强盛,降水较丰富,这种冷湿组合的气候条件有利于冰川发育。南亚季风区,MIS3期间的冰川前进规模不亚于甚至在某些区域超过了末次盛冰期,其主要原因可能是受制于夏季风的降水差异。     

第四纪时期东亚季风变化的动力机制

本文作者主张：古气候演化的动力机制研究应从动力因子和动力过程两个方面人手。通过对比东亚冬季风、夏季风、印度季风及全球冰量变化的时间特征和频率特征,我们得到以下认识：1）大致在过去0.8Ma这个时段,东亚冬、夏季风基本上具同相位、同周期的互为消长演化特征;2）东南季风演化具0.1Ma的主导周期,而印度季风变化则以较短周期为主;3）东亚冬、夏季风与全球冰量变化在时间范畴上可作很好的对比,尤其是这三者均含有主导性的0.1Ma周期。在此基础上,本文提出东亚季风演化的“全球冰量驱动模式”,并初步讨论了东亚季风变化对全球冰量变化响应的动力过程。     

云南鹤庆古湖晚更新世的孢粉记录及其古气候学意义

本文通过鹤庆古湖沉积物的孢粉记录对该区晚更新世的古植被和古气候进行了恢复。该区末次间冰期和末次冰期内部气候波动性特点与深海氧同位素记录有着较好的可比性,反映在全球变化的背景上,气候的不稳定性同样在本区有明显的响应。而且不同季风区气候资料对比也表明,本区冷湿和暖干的气候组合具有明显的区域特征,末次冰期该区夏季锋面降水增多,而间冰期则与之相反。造成这种区域环境效应的原因,与西南季风区大气环流的复杂性、云贵高原的地貌部位以及由青藏高原地表反照率引起的热力学和动力学过程有关。     

黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演变*

黔西高原的长时间序列孢粉记录比较少,限制了对该地区末次冰期晚期古植被及西南季风演化过程和机制的认识。本研究通过对黔西高原一个连续的古湖泊沉积物孢粉记录的分析,并结合AMS¹⁴C测年,重建黔西高原末次冰期晚期古植被及西南季风演化。结果表明: 轨道尺度上,MIS3(氧同位素3阶段)中晚期,黔西高原主要为木本、草本植物,喜湿的针叶树种较多,西南季风较强。MIS2(氧同位素2阶段)期间,喜湿的针叶树种减少,而草本、蕨类植物增多,指示气候冷干,西南季风减弱。千年尺度上,黔西高原西南季风响应于北大西洋冰漂碎屑事件及H3(Heninrich 3)、H2(Heninrich 2)和LGM(Last Glacial Maximum)事件,导致西南季风减弱,喜湿的针叶树种减少。通过对比发现,东亚夏季风和西南季风在轨道及千年尺度上协同演化,二者均响应于北半球高纬度太阳辐射变化及北大西洋冰漂碎屑事件。在19~18 cal ka BP,黔西高原经历最冷干气候,西南季风减弱,木本、草本植物近乎消失,而同期东亚夏季风增强,说明西南季风和东亚夏季风在冰后期上存在反相位关系。     

云南华坪全新世大暖期百年尺度的季风气候的石笋记录

通过对云南华坪葫芦洞FL4石笋进行高精度的ICP—MS—230Th/U测年和高分辨率的碳、氧同位素分析,建立了该地区6 060-4 185 a BP间高分辨率的西南季风气候变化时间序列,进而揭示了该时段发生的3次季风减弱事件。 这3次百年尺度（持续时间为90～240a）的干旱寒冷事件,分别发生在6 060－5 950 a BP、5 380－5 140 a BP、4 810-4 620 a BP,呈台阶状演变;而石笋的碳同位素记录揭示了2次强降水事件,分别发生在5 503－5 443 a BP和4 210-4 185 a BP,持续时间分别为25a和60a。石笋碳、氧同位素记录的西南季风减弱以及强降水事件明显受太阳辐射强度的控制。分辨率为3~10 a的碳、氧同位素记录表明,在百年尺度的西南季风气候变化上,叠加了一系列十年尺度的气候突变事件,呈锯齿状的高频波动。这些短时间尺度的季风气候波动事件与树轮14C 残差、冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的可比性,可能主要是受中低纬度太阳辐射强度以及北半球大气环流的影响,太阳辐射强度的变化是控制印度季风的快速推进或退出(萎缩)以及百年尺度上的气候波动的主要动因。      

云南鹤庆盆地HQ孔沉积特征与古环境变迁

本文依据沉积物的颜色、粒度、层理、岩性组合等特征,并参照磁性地层、磁化率、碳酸盐含量、总有机碳及碳氮比值等环境指标,初步建立云南鹤庆盆地约600ka B P以来的古环境演化历史。研究表明,在大阶段上环境变化存在着两次明显的转型,这可能是与构造运动驱动有关。在剖面4.1m处,约14.2ka B P,湖盆被河流切开,导致环境指标突变。      

云南鹤庆盆地2.780~1.802MaB.P.期间的 古植被和古气候*

鹤庆深钻421.7m以下岩芯的孢粉组合揭示2.780~1.802MaB.P.期间鹤庆盆地周围山地植被类型的更替主要是松林和寒温针叶林林带的上下迁移,并且研究区在第四纪之前就已基本具备了目前的主要植物种类及其自然地理轮廓。根据孢粉组合中寒温针叶林主要成分的孢粉含量变化推测研究区周围的山顶气候在2.780~1.802MaB.P.期间依次经历了相对温和偏干→整体相对寒冷潮湿→温和偏干→寒冷较湿→温凉较干→温和偏干→寒冷较湿的7次明显波动;同时结合孢粉组合特征和山顶气候推测盆地周围较低海拔区的气候经历了温暖干旱→整体相对温暖潮湿→温暖干旱→温凉较湿→温和偏干→温暖干旱,但夏季有一定降雨→温凉较湿的7次明显波动。在重建古植被与古气候时,还根据孢粉组合中寒温针叶林的主要成分与喜热成分的孢粉含量变化,探讨了2.780~1.802MaB.P.期间不同时段导致研究区周围山地垂直植被带迁移的主要原因,即区分了构造抬升与气候变化对其影响的可能性。研究认为2.729~2.608MaB.P.期间寒温针叶林面积增加主要是由于山体强烈抬升造成的,此次山体强烈抬升正对应着晚新生代地质时期青藏高原强烈隆升的"青藏运动B幕",而其他时段的寒温针叶林面积增减主要是气候变化引起的。     

鹤庆盆地早更新世以来湖相沉积物中早期还原成岩过程的岩石磁学证据

鹤庆盆地位于我国西南地区,受印度季风影响。在盆地内获取的665.83m的湖相岩芯具有沉积连续,时间跨度长的特点,是研究印度季风在第四纪以来发展演化特征的理想材料。在岩芯的下部(1.8Ma以前),磁化率大幅度降低,而烧失量则较高。通过对这部分沉积物详细的岩石磁学测试和扫描电镜分析可知,岩芯下部(2.5~1.8Ma)磁性矿物含量较低,低磁化率值与沉积后的还原溶解作用密切相关。在岩芯下部有自形程度较高的单畴(SD)胶黄铁矿存在,可能为早期还原成岩过程的产物。     

云南鹤庆县小天井锰矿地质特征及找矿标志

云南鹤庆县小天井锰矿矿体呈层状、似层状,局部透镜状赋存于上三叠统松桂组第三段(T3sh3)灰岩、钙质泥岩中,矿体产状与围岩一致.矿体顶板的硅钙质层是该矿的直接找矿标志.矿床成因属沉积-改造型锰矿.     

云南鹤庆北衙铁金矿区矿坑涌水量预测

北衙金矿区是以溶蚀裂隙岩溶含水层为主的矿床,大部份矿体位于当地侵蚀基准面1694米(W123泉)以下,水文地质勘探的程度为以溶蚀裂隙含水层充水为主的复杂类型,标高1734米以上为简单类型。以抽水试验取得成果,介绍矿区矿坑涌水量预测采用的主要预测方法。通过矿山后续排水疏干的实际情况,对预测的方法和矿坑涌水量进行论证。     

最近11万年来东亚季风轨道与千年尺度气候变率在南京下蜀黄土中的记录

对南京李家岗下蜀黄土剖面上部的近20 m地层进行野外观察和室内研究,划分出5层黄土和5层古土壤,按5 cm间距采集了Rb/Sr、色度、磁化率和粒度样品,并在剖面和可追索的相邻剖面上采集了13个光释光测年样品。分析结果显示,Rb/Sr、色度和磁化率等夏季风代用指标曲线所表现的4次岁差变率振荡具有高度的一致性,依据气候地层...     

滇西北鹤庆松桂铝土矿地球化学特征

研究区矿体产于三叠系中窝组底部油页岩与下伏中三叠统北衙组灰岩、白云质灰岩不整合面上,矿体呈透镜状、漏斗状,受岩浆侵入、岩溶发育影响,矿层厚度不稳定.主要矿石矿物有一水硬铝石和三水硬铝石,呈鲕状、致密豆状、松散状（土状）.该矿床的Al/Si比值等岩石化学数据总体反映出Al2O3与SiO2、TiO2含量均成正相关关系.矿石样品∑REE富集,δCe显示正异常,δEu负异常明显.微量元素研究显示出沉积成因特征和成矿物源的多源性,铝土矿矿石结构构造、沉积特点及生物组成反映其形成环境主要为海相沉积环境.