渭河盆地固市凹陷新近系沉积古环境恢复

针对渭河盆地新近系沉积古环境恢复问题,以渭河盆地固市凹陷荔参1井岩芯资料为例,结合周缘野外露头特征,利用孢粉、介形虫等古生物化石和古盐度、风化指数、B/Ga比、Sr/Ba比、Fe/Mn比、Th/U比、氧化还原条件指标及钴含量推算古水深等地球化学方法,恢复渭河盆地新近系沉积古环境。结果表明：渭河盆地新近系孢粉由中新统高陵群阔叶林、灞河组疏林草原向上新统游河组森林草原植被演变,含浪游土星介、显著真星介等古生物化石,为暖湿转为冷干的半干旱气候特征;微量元素分析显示,新近系古盐度平均值0.65‰、风化指数平均值64.51,B/Ga比值平均2.44、Sr/Ba比值平均0.65,Fe/Mn值平均56.3、Th/U值平均4.36,氧化还原条件指标平均值0.82,钴含量推算最大古水深范围4.16～19.42 m,平均最大古水深13.01 m,认为渭河盆地新近系为中等程度风化陆相淡水—半咸水沉积环境。研究为渭河盆地新近系沉积古环境恢复提供理论基础,也为渭河盆地其他层位及其他盆地沉积古环境恢复提供理论依据。     

青藏高原北部新生代湖相碳酸盐岩碳氧同位素特征及古环境意义

对青藏高原北部地区新生代陆相地层中湖相碳酸盐岩进行了系统采样分析，以碳氧同位素作为古环境和古气候变化的替代指标,试图从古湖泊演化的角度，阐明高原新生代早期环境演变历史和过程。研究结果表明，该区所有分析样品中生物碎屑灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C显示最低值，反映它们沉积在一个水体滞留时间短的开放性淡水湖泊系统中。泥晶灰岩类样品的δ¹⁸O和δ¹³C之间具有正相关关系，表明它们发育在蒸发作用明显的封闭性咸水湖泊体系中，而叠层石灰岩类明显富集13C可能与微生物活动有关。从始新世到渐新世至中新世，湖相碳酸盐岩δ¹⁸O值具有逐渐增大的趋势，δ¹³C则由古近纪的负值变为新近纪的正值，反映该区古湖泊系统经历了一个由开放到封闭的过程，预示古近纪到新近纪之交高原古气候格局发生了重大变革。     

西藏阿里札达盆地上新统鼠兔类牙齿化石的发现

首次在西藏阿里札达盆地上新世河湖相沉积地层中发现了鼠兔类牙齿化石,对鼠兔类牙齿化石的基本特征进行了描述,并在同一层位中采集了大量孢粉、古动物和古植物化石。结合区域地质特征,产出鼠兔类牙齿化石地层的古地磁、ESR测年资料,沉积学特征等的简要分析,认为札达盆地鼠兔类的]化迁徙与上新世时气候由温暖湿润向寒冷潮湿—温和干旱的变化有关。显然,这一发现有助于认识青藏高原新近纪上新世的生物]化、气候变化和构造活动,并为研究青藏高原新近纪以来的生物进化、湖泊与河流]化、气候变化、古地理与古环境变迁和古近系、新近系、第四系地层划分等提供了新资料。     

大渡河上游鸡心堡滑坡形成的古堰塞湖及其环境效应

堰塞湖及其溃决洪水对山地地表过程具有强烈影响, 严重危害山地区域的安全, 对堰塞湖开展相关研究, 可为区域现代堵江风险分析提供参考。以青藏高原东缘大渡河上游支流小金川鸡心堡古滑坡堰塞湖为研究对象, 采用单片再生剂量法与标准生长曲线法相结合的方法对深度约12.5m的湖相沉积剖面上的7个光释光样品测试年代, 并进行了详细的地层学与年代学研究, 恢复该堰塞湖的年代和范围, 重建该古滑坡的规模, 讨论了该古堰塞湖的成因及其环境效应。研究结果表明: 1)研究区在距今约2~3ka发生过一次滑坡堵江事件, 形成鸡心堡古滑坡堰塞湖, 持续一段时间后, 形成最大流量约为2.70×10³m³/s的洪水溃决过程; 2)该古堰塞湖的堵江残留滑坡坝高约150m, 滑坡坝面积约1.41×10⁵m², 体积约4.19×10⁶m³, 堰塞湖的面积约1.84×10⁶m², 库容水量约6.10×10⁷m³; 3)依据现有地质证据以及文献记载初步推测鸡心堡古滑坡是由地震引起的; 4)滑坡坝对现代河道的地貌形态仍然存在影响, 在滑坡坝上游形成较宽的现代河道且河道纵剖面的坡度较小, 滑坡坝后的河道陡峭指数(k_sn)较高。通过研究, 对大渡河流域的古堰塞湖有更全面、科学的认识, 为古地质灾害领域提供了一个研究实例。

     

某房屋建筑基坑开挖对支护结构与地表变形影响的数值分析

<正>随着我国城市经济的高速发展,城市流动人口数量不断增加,导致出现了严重的人口集中问题^[1]-[4]。为缓解城市内部的居住压力,高层和超高层建筑与地下空间结构的建设如火如荼。建筑深基坑是城市地下空间建设中的一个重要结构,多处在城市人口相对密集的地段,其开挖施工过程会给周边坏境及其支护结构造成重要影响^[5]。对深基坑施工过程中地层变形的控制,成为地下空间建设中的关键项目^[6]。在城市建筑基坑营建过程中,国内外工程现场基坑坍塌等重大安全事故时有发生。很多学者对建筑深基坑的开挖特点以及对地层变形的影响开展了大量数值模拟研究,重点分析开挖工况对周围地表变形的影响规律^[7]。然而,不同地区地质条件具有复杂性,基坑施工的工况也具有多变性,使当前研究成果无法形成统一的规律^[8]。因此,针对不同地层的建筑深基坑施工过程,应当开展相应的数值模拟研究,分析不同地质特征、建模方法和施工工况对建设的影响,已成为指导相关地区基坑工程安全的重要工作^[9]。软土的特殊工程...     

我国西南地区震旦系陡山沱组微体遗迹化石的发现

目前世界上发现的最古老并得到普遍承认的动物化石是澳大利亚南部的伊迪卡拉动物群^[15,16]。伊迪卡拉山的晚先寒武纪砂岩中发现有大型的相当进化的水母和蠕虫化石,其中含有直径数十公分的狄更逊虫(Dickinsonin costata)、体长3公分的枝沙蚕(Spriggina floundersi)以及遗迹化石等。其所在地层为寒武纪灰岩之下160米的庞德砂岩^[1]。     

中国新近纪岩石地层划分和对比

中国的新近纪地层出露广泛,以陆相沉积为主,其中赋存的哺乳动物化石自19世纪下半叶就被古生物学家所关注,为地层的划分和对比提供了重要的依据.在中国很早就已经建立起统—的新近纪哺乳动物生物地层框架,命名了哺乳动物分期,并相应建立了连续的7个"阶"级年代地层单位.近年来,相关学者将精细的生物地层学与古地磁、同位素等年代学方法...     

青藏高原东北缘若尔盖盆地晚新近纪沉积的岩石地层学

通过野外地质填图和系统取样,以岩石地层特征为基础,以新构造运动为背景,按照多重地层划分观点,本文首次对若尔盖盆地晚新近纪岩石地层的对比和划分做了深入的研究。对黄河干流、白河支流和黑河支流水系的河道堆积岩石的典型剖面的研究,表明更新-全新世的不同发展阶段具有不同的特征;相同时期不同水系的沉积物也不尽相同,反映出盆地晚新近纪地层的发育过程及空间上的差异。对冰川堆积终碛垄测年等研究反映出末次盛冰期和全新世中几次较强的寒冷事件,并划分出4套冰碛层。综合前人的古脊椎动物化石和¹⁴C、TL、OSL和ESR等同位素测年资料,将为进一步提出研究区晚新近纪年代地层的划分奠定基础。     

海南岛南岸全新世珊瑚礁的发育

海南岛南岸的珊瑚礁,是我国全新世珊瑚岸礁最为发育的地区之一,仅次于台湾岛南端的恒春半岛沿岸。前人从生物学^[1-5]、地貌学^[6-8]和地质学^[9-12]角度对海南岛南岸的珊瑚礁进行过较为广泛的研究。作者报道过崖县鹿回头水尾岭剖面珊瑚礁样品的C¹⁴年代测定结果^[13,14]。1979年底至1980年初,作者在海南岛南岸东起小东海沿岸西至西瑁岛西岸地区进行了野外调查与采样。根据野外和室内分析资料,本文公布了一批新测试的C¹⁴年代数据,并进一步讨论了全新世珊瑚礁的发育历史及其与海岸变迁、海面变化和地壳运动的关系等问题。     

西宁地区新近纪风尘堆积的元素组成特征及物源指示意义

西宁地区的新近纪风尘堆积是研究青藏高原东北部古环境变化和地貌演化的良好对象。本文基于X射线荧光（XRF）光谱分析方法,对西宁地区的新近纪风尘堆积、第四纪黄土、河流沉积、湖泊沉积代表性样品中小于75μm组分的元素含量进行了对比研究。结果显示：1）在常量元素平均含量上,西宁地区的新近纪风尘堆积与第四纪黄土大体相似,与西宁地区的河流、湖泊沉积也大体相似。与上地壳（UCC）平均成分相比,各类沉积物样品的CaO、MgO、MnO、Zr、Nb含量较高,Na₂O、K₂O含量较低。2）与西宁第四纪黄土、河流沉积和湖泊沉积物相比,西宁新近纪风尘堆积具有较高的Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、MgO、TiO₂、Rb、Nb和较低的CaO、Sr、Zr。3）西宁地区的新近纪风尘堆积和第四纪黄土的Rb-Sr含量散点图可以拟合成一条直线,指示二者的母岩在物质成分方面可能具有相同的特征。然而河流、湖泊沉积的Rb-Sr含量散点图特别分散。西宁新近纪风尘堆积的Rb/Sr比值高于第四纪黄土的Rb/Sr比值,指示新近纪风尘堆积为较强风化成壤作用下的产物,支持以往新近纪风尘堆积在沉积前后经历了较强化学风化作用的研究结论。4）K₂O/Al₂O₃（分子比）-TiO₂/Al₂O₃（分子比）、K₂O/Al₂O₃（分子比）-Zr/Nb图解显示西宁地区的新近纪风尘堆积与第四纪黄土一致,但是它们与西宁地区的河流、湖泊沉积显著不同。上述特征表明西宁地区的新近纪风尘堆积和第四纪黄土可能具有相似的源区。在西风环流盛行时,位于上风向地带的柴达木盆地可能是西宁地区风尘堆积的主要源区。

     

云南赤土仙人洞石笋黑碳年纹层的发现及其意义

<正>早在1926年, Allison^[1]就报道了美国宾州Bear’s Cave石笋的层状生长特征; 1960年,Broecker等^[2]报道了美国加州Moaning Cave一个覆盖了人类股骨的钙华,该样品有1206个可识别的和200个被掩盖的环状韵律层,经放射性碳同位素定年,被认为这些韵律层为年层,可能反映了沉积方式的季节性变化; 1993年,Baker等^[3]通过微层计数与铀-钍定年,发现二者在误差范围内一致,     

中国早中更新世古人类遗址年代学研究中两种同位素测年方法的应用与思考

中国早中更新世人类遗址的发现对研究东亚地区早期人类的生存与演化具有重要意义,但这一时段的遗址已超出或接近¹⁴C、光释光和铀系等常用同位素测年方法的极限。电子自旋共振/铀系(ESR/U系)联合化石测年和宇宙成因核素²⁶Al/¹⁰Be埋藏测年是目前为数不多的能同时对早中更新世遗址地点进行年代学研究的两种同位素测年方法,优势在于可以直接对被关注的考古遗存(如文化层内的动物化石或石英质砾石石制品)进行测年分析,避免了由于测年对象与考古遗存之间地层关系的不明确给测年结果带来不确定性。本文以云南元谋人、北京周口店第一地点、湖北白龙洞和山东沂源人遗址为例,介绍了ESR/U系法和²⁶Al/¹⁰ Be埋藏测年法在上述早期遗址年代学研究中的应用,并探讨了两种方法存在的局限性。对于洞穴遗址的ESR/U系联合测年,化石年龄的不确定性主要来自于对化石外部剂量率的重建,需要化石有较明确的出土层位;而²⁶Al/¹⁰Be埋藏测年需要解决来自于被测沉积物或石制品可能存在的复杂埋藏历史对测年结果的影响。ESR/U系联合化石测年和等时线²⁶Al/¹⁰Be埋藏测年方法是目前最可行的早期遗址测年技术手段,在动物群化石组合和磁性地层学等间接测年方法给出的时间框架下,通过上述两种同位素测年方法可以为研究东亚早期人类活动提供更为精细的年代。

     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

山东聊城地区中新世生物地层学研究

通过对山东聊城许营地区Ⅱ20、Ⅶ14钻孔石炭-二叠系与第四系(平原组)之间新近纪地层中孢粉化石和介形虫化石研究，建立了一个Magnastriatites-Ulmipollenites-Liquidambar pollenites孢粉组合和一个Limnoc ythere gudaoensis-Cyprinotus(Heterocy pris)formalis-Candona planus介形虫组合。上述孢粉组合和介形虫组合经与山东北部、渤海海域、江苏北部、陕西渭河盆地、松辽盆地、东海陆架盆地龙井构造带等地新近纪地层对比，其地质时代应归属于新近纪中中新世。     

金沙江上游特米古滑坡堰塞湖成因与演化

金沙江上游巴塘—中咱河段位于青藏高原东南缘,该河段两岸岸坡发育众多的大型古滑坡,且部分古滑坡曾堵塞金沙江形成了堰塞湖,特米大型古滑坡堰塞湖是其中之一。关于特米古滑坡堰塞湖的形成与演化过程目前尚未见有过详细的报道。本文在野外调查的基础上,结合遥感影像解译和年代学测试,对特米古滑坡堰塞湖的地貌和沉积特征进行了详细研究,并对其形成与演化过程进行了分析。研究结果表明,特米古滑坡堰塞湖很可能是由该地区的古地震活动触发大型滑坡并堵塞金沙江形成的,最大湖面面积约为1.42×10⁷ m²,库容蓄水量约为1.46×10⁹ m³。该古堰塞湖的形成时间约为1.8 ka BP,其溃决消亡的时间约为1.4 ka BP,溃决洪峰流量约为55 858 m³/s,该滑坡堰塞湖持续稳定了约400年的时间。     

渭河盆地始新世-渐新世沉积物源变化的钻探样品Sr和Nd同位素证据

始新世暖期和始新世-渐新世降温阶段（EOT）在地球气候系统演化中具有代表性,对认识现代全球变暖过程和机制有参考价值。渭河盆地堆积了始新世以来连续的河湖相沉积序列,对其进行沉积物源示踪研究有助于重建渭河流域地貌演化、沉积过程和气候环境变化。本研究对渭河盆地新生代沉积中心固市凹陷荔参1井（钻探井深6535 m）下部的始新世红河组（6527~5529 m）和渐新世白鹿塬组（5315~4759 m）样品进行了Sr和Nd同位素分析,探索古近纪渭河盆地的物源变化过程。结果显示,红河组样品Sr和Nd同位素平均值分别是⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.716127和ε_Nd=-13.5,白鹿塬组Sr和Nd同位素平均值分别是⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.720461和ε_Nd=-12.4。分粒级（< 2 μm,2~64 μm和>64 μm）Sr和Nd同位素测试结果表明,粒度效应对渭河盆地始新世-渐新世沉积物硅酸盐矿物的Sr同位素值影响较大,而对Nd同位素影响较小,表明硅酸盐矿物Nd同位素值可作为渭河盆地沉积物物源的指示。结合潜在源区Sr和Nd同位素分布特征,发现渭河盆地始新世和渐新世沉积物主要来自于秦岭造山带和鄂尔多斯地块的贡献,其物源变化与构造抬升和气候演变密切相关。渭河盆地始新世和渐新世沉积物传输和堆积过程与晚新生代相似,具有相对稳定的两端元物源,为利用红河组和白鹿塬组沉积序列重建古气候古环境奠定了良好的基础。

     

基于HEC-RAS及GIS的川西叠溪古滑坡堰塞湖溃决洪水重建

青藏高原东南缘岷江上游地区地质环境条件十分复杂,滑坡堵江灾害及堰塞湖溃决事件频发,重建其灾害演化过程对于地区性防灾减灾和风险控制具有重要指导意义。以川西岷江上游叠溪古滑坡堰塞湖为研究对象,首先利用高精度DEM和ArcGIS软件重建了叠溪古堰塞湖的原始规模,其原始最大湖水面积为1.1×10⁷ m²,相应的湖容量为2.9×10⁹ m³;然后采用经验公式法和HEC-RAS一维水力学模型重建叠溪古堰塞湖溃决洪水的水力学特征。计算结果表明,HEC-RAS模拟的最大溃决洪水洪峰流量为73 060 m³/s,与经验公式法计算结果(74 500~76 800 m³/s,平均值76 000 m³/s)非常接近,误差小于5%。对应的最大洪水深度和流速分别为70.1 m和16.78 m/s,模拟河段的洪水淹没范围约为6.08 km²。综合误差分析推测的溃决洪峰流量误差范围为69 000~81 000 m³/s。叠溪古滑坡堰塞湖溃决洪水在世界范围内是十分罕见的,其最直接的影响是在下游数公里范围的河谷内形成大量带状或台阶状的溃坝堆积体和巨砾石堆积“阶地”,且这种影响仍延续至今,这与前人关于高能洪水水文特征和沉积特征的研究认识高度一致,证明本研究成果是非常可靠的。此外,本研究还表明,HEC-RAS一维水力模型可用于高山峡谷地区古滑坡堰塞湖溃决洪水重建研究,可为青藏高原东南缘岷江上游古环境重建和地貌演化提供参考。     

南川三泉地区中新生代构造应力特征

通过野外节理的测量统计,得出研究区有3组节理发育:NNW向(320°³50°)、NNE向(15°350°)、NNE向(15°³0°)、NE向(50°30°)、NE向(50°⁷0°)。结合区域构造背景,运用赤平投影法分析了三泉地区中新生代以来的古构造应力场。根据各节理测量点的最大主应力方向,把研究区构造演化分为两个阶段:第一阶段为晚燕山期—早喜山期,主要受到NW-SE方向的应力作用;第二阶段是晚喜山期,主要受到NE—SW方向的应力作用。这两期的构造运动控制了三泉地区龙马溪组页岩中裂缝的发育方向,为页岩气储层物性的研究提供了一定的地质依据。     

山东滨海盐碱地柽柳林下微生物量变化特征及其影响因素

以山东昌邑国家级海洋生态特别保护区内柽柳林下土壤微生物为研究对象, 测定了其微生物量变化. 结果表明: 研究区细菌、真菌及古菌基因平均拷贝数分别为8.24×10⁶ copies·g^-1、1.51×10⁴ copies·g^-1和2.85×10⁴ copies·g^-1, 微生物量碳、氮平均值分别为140.54 mg·kg^-1和29.19 mg·kg^-1. 自密集区经稀疏区到边缘区, 随植被盖度的降低, 微生物量呈现降低的趋势. 相关分析表明, 不同植被盖度所造成的有机质输入的差异是造成这种变化规律的主要因素.     

青藏高原古近纪—新近纪古湖泊的特征及分布

通过野外地质调查,结合前人资料和遥感影像解译,对青藏高原古近纪—新近纪湖相地层进行了划分与对比,确定了湖相地层的地域分布。根据古近纪—新近纪湖相地层的展布范围,初步圈定出了63个古湖泊,划分出5个成湖阶段、13个成湖期,其统计总面积大于200×104km2。古湖泊的规模、形态、展布方向明显受构造和古地理的制约。研究表明,古近纪时期的古湖泊主要分布在高原的东北部地区,新近纪时期的古湖泊主要分布在高原的西南部地区,两者之间为过渡地带。青藏高原古近纪—新近纪古湖泊的演化,从时间上讲,有从老到新面积逐渐加大的趋势;从迁移方向上讲,有古湖泊的湖相沉积由东北向西南方向逐渐迁移、古湖泊的年龄由老变新的规律。