伊犁典型黄土磁学与常量元素地球化学特征及其古气候意义

选取有多层古土壤发育的新疆伊犁尼勒克黄土剖面,分析其地球化学特征与粒度分布,并做详细的岩石磁学研究,检测磁性矿物组成和亚铁磁性矿物粒度在各黄土-古土壤层的变化,探讨其记录的古气候演变过程。常量元素地球化学元素测试结果显示：尼勒克剖面MgO、Na₂O与CaO在剖面下部变幅较大,在最底部的S₃古土壤层含量低;各常量元素含量与伊犁的波马剖面和塔勒德剖面一致,普遍低于天山北麓黄土;元素含量比值风化指标显示古土壤层化学风化程度较高,其中又以S₃最高;Fe₂O₃/Al₂O₃在古土壤层较高,反映化学风化过程中铁相对富集。剖面磁性强弱的垂向变化主要受控于风成输入的磁铁矿。就整个剖面而言,成壤生成的超细颗粒亚铁磁性矿物相对含量随深度减少呈降低的趋势,在古土壤层比在黄土层更高;亚铁磁性矿物的粒度在S₃最细,较多分布在超顺磁至稳定单畴的粒径范围之内。各黄土-古土壤层样品热磁曲线变化都受磁铁矿主导,L₃热磁曲线有别于L₁和L₂,而与S₂相似。 < 4 μm粒度组分的磁性矿物组成并不像较粗组分一样以磁铁矿为主,而是含有较多赤铁矿,反映过湿条件下成壤产生的磁赤铁矿转化为赤铁矿,不同于黄土高原的成壤过程生成大量磁赤铁矿的磁性成壤增强模式。尼勒克黄土地球化学、粒度与环境磁学指标一致揭示自S₃发育以来至全新世古气候干旱化的趋势。综合各指标变化与热磁曲线差异,研究区古气候演变可以分为两个阶段,即S₃发育至L₂堆积之前阶段与L₂堆积以来至全新世阶段,在S₂/L₂过渡时期干旱化突然加剧。虽然伊犁黄土不同剖面的磁学性质不同,但都反映了干旱化的趋势。

     

内蒙古大青山北麓黄土堆积的年代、粒度特征及古气候意义

通过对内蒙古大青山北麓大南窑子黄土剖面的野外观察、定年和粒度分析等研究,首次将该黄土剖面厘定为中更新世堆积,属于上部离石黄土,其层位大致与S2古土壤层相当。对粒度参数的计算和粒度成分的分析表明,该套黄土显示风成相为主,具有风水两相的特点,黏粒(<5μm)含量很高,平均含量54 32%,具有多层钙结黄土层,揭示出该套黄土形成于气候相对湿润,且以夏季风为主,风化成壤作用很强的环境中。此研究为该区中更新世气候研究和古气候年表的建立提供了时间标尺和基础资料。     

黄土醋酸淋溶实验及其碳酸盐组分的地球化学特征

选择性的化学淋溶实验 ,广泛用于沉积物的地球化学研究中。通过对比 1mol/L的盐酸和醋酸两种溶剂对黄土和古土壤的淋溶效果 ,发现 1mol/L的醋酸能选择性淋溶黄土和古土壤中碳酸盐组分 ,对硅酸盐、铁的氧化物等影响很小。在确定溶剂后 ,以 1mol/L醋酸溶液选择性淋溶了洛川剖面 4 3个黄土和古土壤样品 ,通过分析淋溶液的组成 ,得出黄土和古土壤中碳酸盐组分的平均成分 (wB)为 :MgO 1.71% ,MnO 670× 10 - 6 ,Sr 4 90× 10 - 6 。淋溶结果较好地反映了黄土-古土壤剖面的风化成壤程度 ,其中醋酸淋溶液中MnO含量能更好地反映当时的古气候信息。     

大别山北麓竹竿河黄土—古土壤的磁组构特征及其古环境意义

大别山北麓竹竿河黄土—古土壤样品的磁组构特征显示,研究剖面0～1480cm层段的平均Pj、F值小于1.02,而底部Pj、F大于1.02。F—L、Pj—q组合关系图反映磁化率椭球体为压扁状,磁面理较磁线理发育。磁化率椭球体主轴方位显示0～1480cm层段样品的椭球体轴向分布分散,长轴的倾角大于60°,短轴的倾角小于15°,而底部的分布聚集,长轴的倾角一般小于10°,短轴的倾角大于80°,上述特征综合揭示了0～1480cm层段属于典型风成沉积而底部属于典型水成沉积。磁化率椭球体最大主轴的偏角暗示风成沉积的主导风向为NW—SE方向,而水成沉积的古流向为SW—NE方向,与现代竹竿河水系的方向基本一致。磁化率各向异性最大轴方向的优选方向可能与大别山抬升等构造运动有关。     

大别山北麓黄土-古土壤地球化学元素特征及富集因子法物源研究

为了解大别山北麓自中更新世以来黄土-古土壤的沉积环境及物质来源,对其地球化学元素进行了测定。结果表明,研究区沉积物的地球化学元素组成具有富硅、铝、铁,贫钙,低钠、镁、钾、钡、锶的特点。通过对气候特征元素变化的进一步分析,表明大别山北麓自中更新世以来是以温湿为主且从老至新气候由温湿向干冷趋势发展,与洛川黄土相比,大别山黄土经历了更强烈的化学风化作用。选择化学性质稳定的Ti、Sc、Th、Nb作为参比元素,运用富集因子法进行地球化学元素研究进而判别物质来源,结果表明,大别山北麓黄土-古土壤与洛川黄土同源,均来自西北的风尘堆积。     

天山北麓乌鲁木齐河阶地晚更新世黄土磁学特征及古气候意义

天山地区黄土磁学特征及古气候意义受到广泛关注。本文以天山北麓乌鲁木齐河T7阶地上覆黄土为研究对象,基于光释光测年建立的时间标尺,通过岩石磁学、沉积学与地球化学等方面的分析,探讨该地区晚更新世古气候特征。光释光测年结果表明,天山北麓乌鲁木齐河T7阶地上覆黄土底界6.8m处的年龄为约41ka,顶部年龄为约14ka;稀土元素分析结果显示该时期黄土物源可能没有发生明显变化;黄土沉积粒度与岩石磁学参数分析结果显示,黄土磁化率、磁颗粒参数（χARM/χlf和χARM/SIRM）等磁学参数与砂粒组分（>63μm）、中值粒径等粒度参数呈正相关关系,这表明研究区晚更新世黄土磁学性质主要受沉积粒度的控制,符合西北地区黄土磁学增强机制的风动力模式;黄土砂粒组分的变化揭示约41~14ka期间,研究区晚更新世气候呈逐渐干旱化的趋势,但具有不稳定的特点。     

晚泥盆世古土壤元素地球化学特征及其古气候意义

有重要的地学意义。本文通过野外观察,结合常量元素、碳酸盐和磁化率,对祁连山东段甘肃白银地区晚泥盆世古土壤地球化学特征及古气候进行研究。结果表明：大红沟（DHG）剖面和磁窑（CY）剖面古土壤碳酸盐含量从剖面顶部向下是逐渐呈升高趋势,由于碳酸盐溶解度小,导致碳酸盐在土壤中聚集,形成钙质土壤表明气候环境是干旱或半干旱。通过对DHG和CY剖面样品常量元素分析,发现其化学成分相对均一,Na、Ca值较低,古土壤化学风化指数（CIA）平均值为46.59,显示出较弱的化学风化强度,气候环境为干旱。磁化率范围为3.14×10-8 m3/kg～11.2×10-8 m3/kg,磁化率的变化反映了古土壤的风化成壤强度的变化情况,DHG剖面的磁化率明显高于CY剖面,表明DHG剖面的风化成壤作用强,CY剖面的风化成壤作用弱。同时结合泥裂和肺鱼洞穴遗迹所反映的干旱—半干旱气候特征,推断研究区晚泥盆世时期气候以干旱—半干旱为主。     

甘肃天水全新世黄土-古土壤序列化学风化特征及其古气候意义

对甘肃天水地区师家崖典型黄土-古土壤剖面化学元素的测定和分析结果表明:该剖面中氧化物SiO₂、Fe₂O₃、K₂O和Al₂O₃含量变化趋势基本一致,均在古土壤层（S_0上和S_0下）中较高,黄土层（L₀、L₁和L_t）中较低;而氧化物CaO和Na₂O变化呈相反趋势;根据钙镁比（Ca/Mg）、钾钠比（K/Na）、淋溶系数、退碱系数、残积系数和化学蚀变系数（CIA）等化学参数的统计分析结果,揭示了古土壤层形成时期风化成壤作用强烈,黄土层堆积时期风化成壤作用微弱的规律;以Ti为参比,Si、Fe、K和Al相对富集,而Na和Ca发生不同程度的淋溶,总体处于脱Ca、Na的低等化学风化阶段;SJY剖面全新世以来的沉积环境分为化学风化较弱期、波动增强期和减弱期,记录了该区域气候经历了早全新世温凉、中全新世温暖湿润但不稳定,晚全新世凉干的演变过程,对天水地区的古气候变化具有重要意义。     

长春腰分水岭黄土剖面常量化学元素特征及其气候意义

长春腰分水岭中更新世晚期黄土剖面的野外观察和常量化学元素分析结果表明：各层中常量化学元素的规律性变化不仅能够揭示出剖面沉积时气候干冷－湿暖的多次波动，而且与野外各层的宏观特征具有良好的对应性；该项研究对于恢复中更新世晚期古气候及其变化具有重要意义，也为松辽平原东部第四纪地层的划分与对比提供了重要证据。     

合肥下蜀土地球化学特征及其古气候意义

合肥地处长江中下游北岸,下蜀黄土广泛分布,通过对合肥地区BK2钻孔剖面岩性、氧化物含量及其地球化学风化参数的分析,研究合肥地区风成沉积物地球化学元素特征及其气候变化规律。结果表明:野外钻孔岩芯剖面显示地层较好连续性,结合年龄数据划分了该孔的第四纪沉积框架,Qh底界为1.20 m,Qp3底界为5 m,5~35.10 m属Qp2中晚期地层;合肥下蜀土主要化学成分（SiO₂+Al₂O₃+Fe₂O₃）的平均含量之和达88.99%,这种显著的富硅铝铁现象表明了该区气候较为湿润;化学风化程度较强,下蜀土的CIA平均值及其脱Ca、Na、K的程度均大于洛川黄土,说明其堆积期古气候比同期堆积的洛川气候温湿,较宣城干凉,与南京、镇江气候较为接近;近0.5 Ma以来总体经历由湿热-干冷的变化,大致可分为35~14.50 m、14.50~4.50 m、4.50~1.20 m和1.20~0 m四个阶段,气候变化由温暖湿润-温暖偏干-冷凉偏干-温暖湿润,显示了区内更新世中晚期以来的气候变迁具有全球一致性特征。      

大别山北部中酸性片麻岩的岩石地球化学特征及其古大地构造意义

大别山北部变质镁铁－ 超镁铁质岩带中的中酸性片麻岩主要可分为三类：①英云闪长质片麻岩、②花岗闪长质片麻岩和③二长花岗质片麻岩,其原岩属于一套钙碱性的中酸性花岗岩系列。岩石地球化学特征表明,它们分别形成于板块碰撞前消减地区（ 消减的活动板块边缘） 、板块碰撞后隆起花岗石区和同碰撞花岗岩区。其中,形成于８００ ～１０００ Ｍａ 左右的英云闪长质片麻岩经受过麻粒岩相变质作用并与该带中属于蛇绿岩成员的变基性熔岩有亲缘关系, 可能属于蛇绿岩中的浅色组分。     

南京下蜀土的地球化学特征及其物源指示意义

风尘堆积的物源研究对于揭示物源区的环境演化状况、重建古风场强度和古大气环流格局等都具有重要的意义。目前长江下游地区下蜀土的物质来源问题仍然存在争议。为了解决这一争议问题,本文以南京泰山新村下蜀土剖面为研究对象,开展了系统的地球化学研究。通过对南京下蜀土的常量元素、微量元素、Nd同位素进行测试,并与黄土高原同期黄土进行对比分析,探讨其对长江下游下蜀土的物源指示意义。南京下蜀土与北方黄土具有相似的常、微量元素UCC标准化曲线和稀土元素球粒陨石标准化曲线,但是它的Zr、Hf含量较高,Tl、Pb含量较低,且具有较高的SiO2/Al2O3、TiO2/Al2O3、Nb/Ta和GdN/YbN,较低的SiO2/TiO2、Zr/Hf、Y/Ho、Lu/Hf和εNd(0)值,说明南京下蜀土的物质来源明显有别于黄土高原黄土。南京下蜀土与长江中游下蜀土在地球化学特征方面有较多的相似性,指示其物质来源与中游下蜀土的物质来源相似,主要来源于长江中下游地区的松散沉积物。     

陕西关中晚更新世黄土—古土壤序列特征及其记录的古环境变迁

陕西关中盆地的泾阳南塬和西安东郊席王晚更新世黄土剖面底部的Ｓ１古生境是由４层古土壤及与其相间的两层古土壤构成。这是目前发现的黄土高原晚更新世黄土，古土壤序列保存较好的剖面。两剖面的地层结构，磁化率曲线和地球化学组分反映出了１２个温湿，冷干气候变化阶段可以归纳为６个气候变化旋回。     

大别山北部榴辉岩的Pb同位素特征

大别山北部榴辉岩的全岩 Pb同位素研究结果表明 ,Pb同位素比值 N(2 0 6 Pb) /N (2 0 4 Pb) =16 .773～ 18.339,N (2 0 7Pb) /N (2 0 4 Pb) =15 .346～ 15 .5 16 ,N (2 0 8Pb) /N (2 0 4 Pb) =37.133～ 38.346 ,平均值分别为 17.6 5 ,15 .4 5和 37.81)明显接近于下地壳成分 N(2 0 6 Pb) /N(2 0 4 Pb) ,N(2 0 7Pb) /N(2 0 4 Pb) ,N(2 0 8Pb) /N(2 0 4 Pb)值分别为 17.6 2 ,15 .35和 38.75 ) ,同时 ,北部榴辉岩的 U /Pb比 (0 .0 0 2～ 0 .0 0 9)及 U质量分数 (0 .0 4× 10 - 6 ～ 0 .2 3× 10 - 6 )稍低于下地壳平均值 ,而 Pb质量分数 (6 .72× 10 - 6～ 2 6 .6 4× 10 - 6 )则接近于或略高于地壳平均值 ,但是 ,U/Pb比则明显偏离上地壳平均值、也不同于大别山南部榴辉岩及有关岩石 (较低的 Pb质量分数和较高的 U/Pb比 )。此外 ,考虑到研究区榴辉岩的岩石地球化学及 Sr,Nd同位素年代学方面研究已证明它们大多数为印支期扬子陆壳俯冲变质成因。由此进一步表明 ,大别山北部榴辉岩的原岩大多数应来自于扬子大陆下地壳。这对正确认识大别山碰撞造山带的构造格局和演化具有重要意义。     

北大别晚中生代火山岩的地球化学特征及对北大别构造属性的启示

北大别沙村地区发育一套由石英安山岩、粗面岩、粗面斑岩、晶屑凝灰熔岩和凝灰岩组成的晚中生代火山岩系,其K/Ar年龄变化于144～136 Ma。该火山岩系属偏铝质—弱过铝质高钾钙碱性岩石,LILE和LREE富集,Nb-Ta亏损明显,ε(Nd,t)=-18.73～-24.15,Ni(~(87)Sr)/Ni(~(86)Sr)=0.707 0～0.708 5。具有与北淮阳毛坦厂组火山岩(150～135 Ma)一致的元素-同位素地球化学特征。其元素-同位素变化主要受控于源区差异,岩浆源自10％～20％扬子陆块下地壳物质加入的富集岩石圈地幔。北大别与北淮阳构造带晚中生代火山岩有着相似的岩浆源区,暗示华北—扬子陆块俯冲碰撞的岩石圈边界可能并不与晓天—磨子潭断裂壳内缝合线叠合,而可能在水吼—五河断裂或其以南。     

大别山北麓佛子岭群的特征及其形成的大地构造环境

佛子岭群主要由一套绿片岩相的变质岩组成,分布在安徽境内的大别山北麓。其上部为一套变质的复理石建造,下部为变质的火山-沉积岩建造。佛子岭群的变质火山岩的岩石化学特征及佛子岭群的岩石组合特征表明,佛子岭群是发育在一断陷盆地中,该断陷盆地可能在晚元古代早期开始拉张,在晚元古代末期闭合。在此期间,郯-庐断裂带在华北断块和大别山古老断块之间的拉张与闭合过程中可能起着类似于转换断层的作用。     

西昆仑山北坡陆台盖层型元古宇的基本特征

根据西昆仑山北坡收集的地层、古生物及少量古地磁、同位素年龄等资料作了深入研究,将以往误定的下古生界及震旦系重新定为3个系(长城系,蓟县系,青白口系)、7个组(卡拉克尔组,拉依勒克组,布卡吐维组:博查特塔格组,苏玛兰组;玉沙斯组,阿其克巴西组),并确认为塔里木地台的第一盖层.     

武夷山西坡锡矿地球化学异常特征及找矿方向

本文在野外调查和综合研究基础上,比较系统地总结了武夷山西坡锡矿成矿地质风景,地球物理,地球化学异常特征,并指出了找矿标志和找锡靶区。     

三江北段地球化学特征研究

根据"三江"地区北段1:20万区域地球化学勘查资料,结合区域地质背景,对该区元古宇至新生界地层和不同岩体的地球化学特征进行了较为全面的分析.本区主要成矿元素为As、Au、Cd、Hg、Ni、Sb、Ag、Cr、Pb、Sn、W、Zn、Cu;岩体中的Ag、Pb、Sn、Cd、Zn主要与中基性火山活动有关,而Cu、Mo、Bi、Au的成矿作用主要与中酸性岩浆活动关系密切;在新生代地层中Cu含量比岩体中的高,Au含量在中生代岩体中远远大于其他时代的岩体,因而这些地层和岩体最有可能成为矿质来源.