岫岩5.4级地震与辽中地震台电磁辐射异常

本文对岫岩5．4级地震前后辽中地震台电磁波观测出现的异常信息进行了初步分析与探讨。     

彬长矿区采陷裂缝影响因素分析

对彬长矿区地面裂缝进行了详细调查,指出该矿区地面裂缝的主要为开采塌陷引起的采陷裂缝,并对采陷裂缝的发育特征进行了归类。分析认为：采深增大,基岩厚度增大,覆岩的稳定性增强,对地面裂缝的规模控制也增强,60°～70°为塌陷裂缝边界范围圈定的指标值;工作面变宽,采厚变大,会加剧地面裂缝的产生和发展;“上硬下软”的地层结构,有利控制地表移动变形,关键层厚度增大,可以明显减缓地表移动;松散层厚度愈大,抗变形能力愈大的土层,其裂缝愈不发育;V型沟谷对裂缝的形成和发展影响较小,斜坡则对裂缝的发育有加剧作用;降雨对裂缝的发育有明显的加速作用。     

新近纪南海深层水的增氧与分层

综合南海ODP1148站、1146站和1143站沉积物物性、底栖有孔虫、同位素等资料, 探讨早中新世以来南海深层水的演化特征.结果表明, 在21~17Ma、15~10Ma和1~5Ma3个时间段分别对应3个富含红褐色粘土的岩性单元, 其红色参数(a*) 增高指示南海深层水中溶解氧含量的增加.对比发现, 前两阶段的深层水增氧与南极底层水和北大西洋组合水增强有关, 说明10Ma前南海与外地的底层水基本是相互连通的.10Ma以后, 南海深层水溶解氧降低, 同时分别处于下深层水的1148站和上深层水的1146站之间的CaCO₃含量变化加大, 喜氧底栖有孔虫减少, 底栖δ13C在10Ma大幅度减轻, 说明南海当时的深层水受大洋深层水的控制减弱.推测主要是南海海盆自16~15Ma停止扩张以后, 南海逐渐关闭引起本地深层水开始形成的缘故.从6Ma左右开始出现大量的太平洋底层水和深层水的底栖有孔虫标志种, 1148站和1146站在5~3Ma期间的CaCO₃含量之差达到40%, 标志南海深层水最大分异期.除了全球气候变冷、北半球结冰引起太平洋深层水扩张的影响之外, 南海海盆由于更强烈向东俯冲而进一步下沉也可能是原因之一.3Ma以来南海深层水演化进入现代模式, 两站之间的CaCO₃含量之差稳定在10%左右, 厌氧底栖种丰度增加.太平洋底层水和深层水的标志种相继在1.2Ma和0.9Ma大量减少, 底栖δ13C也同时大幅度变轻到新近纪的最低值, 表明太平洋底层水的影响基本消失, 太平洋深层水的影响也大大减弱.因此, 标准现代模式的南海深层水, 推测主要由于“中更新世气候转型”时期巴士海峡下面的海槛抬升到接近目前~2600m的深度时, 才开始形成.      

深海记录中的热带过程及其周期性

地球运行轨道参数包括偏心率、斜率和岁差, 在地质时期分别具有413ka和100ka、41ka、23ka和19ka的周期, 它决定地表太阳辐射在不同纬度和季节的周期性变化.太阳辐射变化中, 岁差周期最为明显, 斜率周期在中高纬度比较明显, 而偏心率周期本身作用微弱, 主要通过调控岁差周期的变幅影响气候.传统的地球轨道驱动理论认为, 北半球高纬的太阳辐射决定全球冰量和地表的气候变化, 轨道周期可能线性地反映到气候变化的周期中去.实际的深海记录反映的情况并非如此, 尤其在热带海区, 气候替代性指标的周期性与太阳辐射的周期性既存在相似性, 也存在较大区别.相似性在于, 热带海区的气候替代性指标均表现出较强的岁差和斜率周期, 而且通常情况下岁差周期的强度要高于斜率周期的强度, 说明热带海区的气候变化受控于岁差调控的太阳辐射的变化; 区别性在于, 热带海区气候替代性指标通常表现出较强的不容忽视的100ka、413ka的偏心率周期和10ka左右的半岁差周期, 而且100ka、413ka的偏心率周期还是季风系统的典型周期, 说明热带海区的气候变化并不是简单的线性响应太阳辐射的变化, 也不完全受北半球高纬的控制, 而是具有自身的特性.      

从40万年长偏心率周期看米兰科维奇理论

新生代至前寒武纪海相和陆相沉积记录显示,405 ka长偏心率周期贯穿整个地质历史,从陆地季风降水到大洋碳循环都有表现,是地球表层系统中水循环和碳循环的基本节拍,不仅可用作基本的地质计时单位,还是低纬过程的重要特征之一.现有的地质记录表明405 ka长偏心率周期存在被隐匿或被破坏的现象,火山岩浆活动释放CO₂、生物圈重大变革和冰盖增大事件等都可以造成405 ka长偏心率周期的隐匿,这为揭示地球表层系统重大变化提供了一个新的切入点.通过研究405 ka长偏心率周期的演变特征和破坏机制,可望穿越暖室和冰室期,建立起完整的气候演变理论.最后对我国开展天文旋回研究力争走到世界前列提出了建议和展望.      

新生代以来底栖有孔虫碳氧同位素变化在偏心率长周期上的相位关系及其指示意义

新生代以来地球气候依次经历了两极无冰、单极有冰和两极有冰的气候状态,对比研究这些不同气候背景下地球气候的演化历史可以为我们全面理解新生代气候演化的驱动机制提供新思路。为了探索偏心率长周期上(400 ka)气候变化与冰盖演化和碳循环之间的关系,汇总了新生代以来全球大洋10个站位底栖有孔虫成对的δ¹⁸O和δ¹³C记录,采用交叉小波、瞬时相位和滤波方法,分析了它们在偏心率长周期上的相位关系。分析结果表明,新生代大部分时段底栖有孔虫δ¹⁸O和δ¹³C在偏心率长周期上都具有较高的相关性,但是晚中新世到早上新世相对较弱。新生代底栖有孔虫δ¹⁸O在偏心率长周期上略领先δ¹³C的变化。古新世-始新世无冰期,偏心率长周期上底栖有孔虫δ¹⁸O和δ¹³C接近同相位,主要由轨道驱动的降水变化引起的营养盐-生物泵和陆源碳输入控制,该过程强调碳循环的低纬驱动。渐新世-中新世南极有冰的气候状态下;δ¹⁸O和δ¹³C的相位关系及其驱动机制与古新世-始新世类似,这表明南极冰盖对碳循环和气候变化的影响有限。此外,中新世冰盖变化引起的海平面升降导致陆架碳酸钙在冰期-间冰期旋回上的变化是促使中新世底栖有孔虫δ¹⁸O和δ¹³C在偏心率长周期上趋于同相位的一个重要原因。在中中新世气候适宜期,偏心率长周期上δ¹³C短暂领先δ¹⁸O的变化可能是由于火山除气作用导致CO₂大量入侵海-气系统所致;约13.8 Ma东南极冰盖扩张之后,偏心率长周期上δ¹⁸O开始领先δ¹³C的变化,并且相位差逐渐增大;表明东南极冰盖扩张足以通过调节大洋环流、海平面、生产力、陆源碳输入和陆地植被进一步影响大洋碳循环和气候变化。上新世以来偏心率长周期上δ¹⁸O领先δ¹³C变化,并且相位差达到了新生代的最大值(约100 ka),表明两极冰盖的大幅度生长,已经深刻影响了碳循环和气候变化。