气、水、岩、生、人相互作用及其环境效应

这里所指示的大气圈、水圈、岩石圈、生物圈以及人类的作用千变万化,从而对人类的生存造成巨大影响,构成了一个复杂的生态环境,讨论这些问题,对人类生存至关重要。     

海南小海潟湖沉积物地球化学揭示的近千年气候环境变化

对取自海南岛东部小海潟湖的柱状岩心（XH15-02）开展了年代学(²¹⁰Pb和AMS ¹⁴C)和常量/微量元素分析,在建立可靠年代模型的基础上,探讨了该潟湖沉积物地球化学元素及其比值的环境指示意义,进而揭示近千年来海南地区的气候环境变化历史。研究表明:（1）小海潟湖沉积物地球化学元素比值（Al/Ca、Mg/Ca、K/Ca、Fe/Ca、Ti/Ca）主要反映了近千年来海南地区的降水变化历史,具体表现在中世纪暖期（870～1100AD）海南地区的降水较少,而小冰期降水波动较为明显,总体上较中世纪暖期降水偏多,这可能与近千年来热带辐合带的南北移动以及西太平洋暖池海表温度变化有关;（2）结合史料文献中有关“飓风”、“飚风”等记载,从小海潟湖沉积物地球化学元素及其比值序列中共识别出8次强台风事件,为当前全球变暖背景下我国热带地区台风活动趋势预测提供了参考和科学依据。     

四川仁寿牛角寨石窟盐风化作用机理与气候响应

盐风化作用是石质文物风化劣化的重要机制之一,但其作用机理及其与气候的响应过程仍需进一步的研究。笔者等以仁寿牛角寨石窟的岩芯样品和风化样品为对比研究对象,采用镜下鉴定、X射线荧光光谱（XRF）及X射线衍射（XRD）和电子探针（EPMA）对样品的化学组成和矿物组成进行对比研究,并重点研究了样品中可溶盐的组成及结晶状态。化学组成上,风化样品中SO3平均含量是岩芯样品的16倍以上;矿物组成上,岩芯样品仅在表层0~22 cm中发现微量的石膏,而风化样品中检出了至少17. 5倍高于岩芯的石膏以及微量的Na2SO4和NaCl,这指示石窟砂岩的风化劣化与可溶盐尤其是硫酸盐有关。通过对Na2SO4、NaCl及石膏性质的研究,发现Na2SO4可以响应气候条件发生反复的Na2SO4+10 H2O Na2SO4·10H2O结晶—脱水反应,结晶时体积膨胀416%,特别是在潮湿气候条件下Na2SO4的二次结晶作用可对岩石产生更强的破坏;NaCl的存在可以降低Na2SO4的脱水相变温度（最低可至17. 6℃）和溶解度,放大Na2SO4在岩石风化过程中的作用;CaSO4对岩石风化劣化的贡献较小,但其可作为在风化作用下岩石中可溶盐聚集的指示产物。结合对温度、湿度监测数据的研究,发现每日温度、湿度随时间的变化天然契合Na2SO4—NaCl体系的温度、湿度转变条件。气候条件耦合盐风化作用是牛角寨石窟表层砂岩的主要风化方式。     

激光雷达与微波辐射计联合观测大气边界层高度变化

为了研究苏州地区大气边界层结构的日变化及季节特征,利用2014年1—7月期间大气颗粒物激光雷达对苏州上空大气气溶胶进行了连续观测。选定2014年1月15日、3月16日、5月7日与7月22日全天的消光系数探测数据,通过优化后的梯度法得到了该地区的大气边界层高度,分析了其日变化特征,并分析了边界层高度与地表的温湿变化之间的相关性。结果表明除1月15日外,边界层的变化与地表温度存在明显的正相关,而与地表的相对湿度存在负相关。同时,对站点微波辐射计观测得到的温湿廓线与边界层内消光系数廓线进行了联合研究。研究结果表明,微波辐射计湿度垂直廓线与激光雷达消光系数廓线探测得到的边界层具有良好的一致性。     

基于分形理论的成矿空间分析 ——以新疆东天山康古尔塔格金矿带为例

利用分形理论中的盒式分维探究新疆东天山康古尔塔格金矿带构造及金矿床的空间分布,得出两者在空间上具有双重分形的特点。结合前人的研究成果,认为研究区在区域上是韧性的剪切带,而在局部体现为脆性地质体,金矿的分布在一定范围是随机的,但在区域上受韧性剪切带的控制,呈带状或线状分布,更为重要的是线性构造与金矿可能是同一时期同一构造运动的结果。在区域上,脆韧性剪切转换带是金矿的有利成矿部位。     

中国第四纪孢粉学研究进展

随着全球变化研究的不断深入,中国第四纪孢粉学研究已取得的长足的发展。化石样品的时间分辨率不断提高,在黄土高原１０万年尺度的孢粉记录分析已达到了小于千年的分辨率,在内蒙古调角海子钻孔的研究已达到百年分辨率。其次,为了准确解译化石孢粉的生态意义,开展了大量表土花粉研究,在中国北方建立了花粉－气候转换函数、气候－花粉响应面模型;系统地开展了表土花粉模拟生物群区的研究,并取得了良好的结果;开展了华北平原不     

邹家山铀矿床中伴生稀土元素的地球化学特征及酸浸实验研究

研究了邹家山铀矿床原始矿石中的稀土元素含量特征及其在酸浸过程中的行为。结果表明:(1)该矿床矿石中伴生的稀土元素总含量很高,∑REE平均含量达3231.55×10-6,其中HREE达2933.39×10-6,属珍贵的重稀土元素富集型,具有负Eu异常、Ce无异常的特征。(2)在强酸及氧化剂浸泡条件下,轻、重稀土元素的浸出行为明显不同。重稀土元素更易被浸出,其浸出率是轻稀土元素的2倍左右。在强酸或强酸加氧化剂浸泡下,随原子序数的增加,轻稀土元素(La~Eu)的浸出率较明显增加,而重稀土元素(Gd~Lu-Y)的浸出率则小幅度递减;15种稀土元素中Gd的浸出率最高,La的浸出率最低。(3)初步获得邹家山铀矿床伴生稀土元素酸法浸出的最佳硫酸浓度和氧化剂用量,即在硫酸浓度为30g/L的条件下,100mL的浸泡液中含有2mL30%的过氧化氢时,稀土元素浸出率可达到最高值。     

东北地区最高、最低温度非对称变化的季节演变特征

选用东北地区剔除迁站次数较多的观测站后的74个代表站1959~2002年44年的月平均最高气温和最低气温观测数据,建立了东北地区近44年来的年、四季最高气温和最低气温序列。在所建序列基础上,分析了东北地区最高气温和最低气温的年和季节变化规律;采用Mann-Kendall和Yamamoto方法对经过滑动平均的最高气温和最低气温序列进行了突变分析。计算了所有测站的年和各个季节最高气温和最低气温的趋势系数,分析增温趋势在各季节的地域分布特征。结果表明,近44年最高气温和最低气温均表现为明显的增温趋势,最低气温的增温趋势明显高于最高气温,前者的年气候倾向率为后者的2倍; 最高气温和最低气温都表现为冬季增温最强,春季次之,秋季最弱;在研究区域的中心部位,即内蒙古、吉林和黑龙江三省交界处有一范围较大且稳定的最低气温强增温区;最高气温和最低气温的突变点发生时段基本一致,强突变发生在80年代后期,较弱的一次发生在70年代初。     

滇西兰坪盆地白垩纪-早第三纪古地磁结果及其地质意义

通过对滇西兰坪盆地白垩系地层的古地磁采样和室内退磁研究,揭示出一组高温特征分量,９５％正倒转检验和９９％置信度下的正褶皱检验,说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁．对比国际标准地磁极性年表,发现南新组与阿尔比期、赛诺曼期和土仑期相当,而虎头寺组则相当于晚白垩世的三冬期和康尼阿克期．与中国东部的白垩纪古地磁数据比较．进一步证实了晚白垩世华南与印度支那地块存在明显的纬度差,这一事实说明了印度支那地块在印度板块与欧亚板块的碰撞及进一步挤压下,印度支那地块在早第三纪沿红河大断裂走滑千余公里,并伴随着１５　－２０　的顺时针旋转．     

千烟洲中亚热带人工林生态系统CO2通量的季节变异特征

作为中国陆地生态系统通量网络(ChinaFLUX)的组成部分, 利用涡度相关技术对千烟洲中亚热带人工林生态系统CO₂ 通量进行了长期观测. 本研究集中探讨了千烟洲人工林2003年和2004年净生态系统CO₂交换量(NEE)、生态系统呼吸(R_e)和总生态系统CO₂交换量(GEE)的季节变异特征及其源汇状况与强度. 研究结果表明: (ⅰ) NEE, R_e和GEE具有明显的季节变化趋势且密切相关, 冬季和干旱期量级较低而夏季量级较高. (ⅱ) 光照、温度和水分条件是控制千烟洲人工林生态系统NEE, R_e和GEE季节动态的主导因素. 光照是控制NEE的主要因素, 而温度和水汽压差共同影响着NEE, 但水汽压差对NEE的影响作用更强. 在适宜光照条件下, 干旱胁迫会造成千烟洲人工林生态系统碳吸收的适宜温度范围明显降低. 温度和降水的协同作用共同控制着R_e. (ⅲ) 2003年和2004年千烟洲人工林生态系统NEE, R_e和GEE分别为-387.2和-423.8 g C·m^-2, 1223.3和1442.0 g C·m^-2, -1610.4和-1865.8 g C·m^-2, 这表明千烟洲人工林生态系统具有较强碳吸收能力.