柴达木西部钻孔盐类矿物及环境意义初步研究

柴达木盆地位于青藏高原北部,沉积和储存了巨量的蒸发岩。其独特的地理位置、构造特征、盐类沉积和其它资源优势,成为地学领域各方向学者关注的焦点。2008年,中德合作在盆地西部取得千米深的钻孔,上部400 m表现为碳酸盐粘土层与盐层的交替,盐层的矿物种类是石盐（NaCl）,石膏（CaSO4·2H2O）,芒硝（Na2SO4·10H2O）,无水芒硝（Na2SO4）,钙芒硝（Na2Ca(SO4)2）,杂卤石（K2MgCa2(SO4)4·2H2O）,尤钠钙矾（Na4Ca(SO4)3·2H2O）和白钠镁矾（Na2Mg(SO4)2·4H2O）,以石盐和石膏为主。碳酸盐粘土层中还出现了少量重晶石（BaSO4）、碳酸钠钙石（Ca2Na2(CO3)3）、钠钙矾（Ca2Na3(SO4)3(OH)）、苏打石（NaHCO3）、斜碳钠钙石（Na2Ca(CO3)2·5H2O）、一水碳酸钠（Na2CO3·H2O）和水硼镁石（CaMg(B3O3(OH)5)2·6H2O）。碳酸盐粘土层中不同形态的石膏单晶、双晶和集合体,形成于次生浓卤水溶液,晶体形状与生长速度、溶液性质和环境条件有关。单盐矿物石盐、石膏和无水芒硝从卤水中直接结晶,复盐钙芒硝、白钠镁矾和尤钠钙矾则由单盐反应形成。尤钠钙矾为罕见的亚稳定矿物,柴达木盆地和青藏高原其它地区的研究中尚未见报道,该矿物形成温度远高于室温,可能是由石膏或无水芒硝在富Na SO4卤水溶液中反应形成。根据矿物种类、组合和阳离子含量推断,古卤水类型主要为Na Cl型,其次为Na Ca SO4、Na SO4、Na SO4 Cl、Na Ca SO4 Cl,少数层位为Ca SO4和Na Mg SO4型卤水。盐层和碳酸盐粘土层的交替说明,1 Ma以来钻孔所在区域为干湿交替气候,18个成盐阶段或气候干旱阶段出现在0.97~0.03 Ma,最早的两个蒸发阶段为0.96~0.97 Ma和0.87 Ma,其它蒸发阶段出现在0.78~0.03 Ma,厚盐层集中出现在0.5~0.03 Ma。     

新生代晚期青藏高原强烈隆起及其对周边环境的影响

青藏高原主夷平面形成的上限年龄为3.6MaB.P.,临夏盆地新生代湖相沉积同时结束,青藏运动开始,分为A(3.6MaB.P.),B(2.6MaB.P.)和C(1.7MaB.P.)3幕,A幕现代亚洲季风形成,B幕黄土开始堆积,C幕黄河出现;昆黄运动(1.2～0.6MaB.P.)使黄河干流切入青藏高原,大面积山地进入冰冻圈,可能导致中更新世之气候转型;共和运动造成黄河切穿龙羊峡,青海湖孤立,高原达到现代高度.中国三大自然区是高原隆升驱动大气环流改变而导致的中国最高层次的景观分异.本文讨论了8MaB.P.的有限高度隆升及亚洲干旱化的问题,亚洲夏季风22MaB.P.已经开始,是高原隆升及其它因素共同作用的结果,为亚洲古季风阶段.3.6MaB.P.才是现代亚洲季风真正开始的时期,可能北半球进入冰期也与此有密切关系.     

锡铁山铅锌矿床的成矿温度

锡铁山铅锌矿床的成矿温度过去很多人认为是在中低温条件下形成的。笔者通过野外观察及方铅矿、闪锌矿的矿物学研究,认为成矿温度应属中高温,具体理由如下: (一)方铝矿、闪锌矿的形态特征该矿床中方铅矿的晶形主要是立方体、立方体和八面体的聚形。据前人的研究结果,这种晶形的方铅矿是在高温热液阶段形成的。     

青藏高原东北边缘临夏盆地近30Ma B .P. 以来古气候环境演变特征*—沉积物地球化学元素记录

由地化元素所揭示的近30MaB.P.以来气候演变的序列及特征,即在第三纪大部分时间中,虽有冷干与暖湿的交替变化,但气候状况相对稳定;进入上新世后,气候不稳定性显著增加,表现为冷干与暖湿大幅度、频繁地交替,至第四纪早期,才又表现出相对冷湿的环境特征。这一变化特征一定程度上反映了东亚季风由上新世前不显著至上新世中逐步建立,直至第四纪早期稳定建立的动态过程。由地化元素揭示的近30MaB.P.以来的气候演变过程与孢粉分析结果基本一致,其变化很可能同青藏高原的阶段性隆升有密切关系。     

亚洲季风演化的突发性与不稳定性——以末次间冰期土壤发生为例

处于季风三角区顶点部位对气候变化非常敏感的兰州-临夏地区高分辨率(23.6～88a/cm)黄土、古土壤记录揭示出在曾认为是温暖湿润的末次间冰期,无论是夏季风还是冬季风均表现出千年尺度上的急剧快速变化。变化幅度常达末次间冰期冷暖期气候变幅的1/3～1/2,变化形式多半为夏季风的突发性暴发与冬季风的逐渐增强相结合。即在夏季风盛行期有猛烈的持续降温;在冬季风盛行期也有强烈的增温。在末次间冰期最盛期(氧同位素5e亚阶段)它表现为夏季风的三次突然暴发和两次明显的冬季风增强,与最近格陵兰冰芯GRIP所揭示的末次间冰期气候不稳定性事实吻合。这说明突发性和不稳定性是气候变化的重要方式,可能在北半球具有普遍性。     

青藏高原东北部贵德盆地上新世沉积环境分析及其意义

青海贵德盆地发育巨厚的新生代地层,在青藏高原北部具有很好的代表性,其中含较丰富的重要哺乳动物化石,对确定盆地及周边相似地层的年代、高原隆升过程具有重要的科学意义.结合哺乳动物采用典型剖面精确古地磁测年为基础的时间框架,通过盆地沉积层序、沉积相和沉积演化以及其对构造和气候变化响应的研究表明:6.5～约1.8MaB.P.期间盆地沉积环境变化经历了8个阶段的演化,反映在此期间青藏高原北部经历了＞5.4MaB.P.、3.6MaB.P.、2.6MaB.P.和1.8MaB.P.4次明显的构造挤压隆升运动,其中约1.8MaB.P.的构造运动可能使黄河向上游溯源侵蚀,同时切穿积石峡、李家峡和松巴峡而到达贵德盆地.研究时段内气候以干旱为主,但在6.2～4MaB.P.和2.1～1.85MaB.P.的两个时期气候明显湿润.     

早更新世以来腾格里沙漠形成与演化的风成沉积证据

对陇西盆地六盘山西侧山麓剥蚀面上厚约223 m的断岘黄土-古土壤剖面的古地磁、磁化率和粒度进行分析,该剖面具有1.8 Ma以来完整的风成沉积旋回。主要应用砂粒百分含量(>63μm)作为指示风成物质来源区沙漠范围和气候干旱的直接指标,初步发现腾格里沙漠自1.8 Ma以来至少有2次大的扩张与变化过程,分别发生在1.1和0.8 MaBP前后,表明腾格里沙漠的扩张与变化可能同全球性的冰量增加和冬季风增强以及区域性的青藏高原隆升有成因上的联系。     

临夏盆地新生代沉积物粒度记录与亚洲内陆干旱化

临夏盆地毛沟剖面高分辨率粒度记录研究表明,29-7.4Ma间,临夏盆地的古气候一直保持相对稳定,而其中短暂的沉积相的改变是盆地对该期间青藏高原构造隆升事件的响应;从7.4Ma开始,流域外的风尘物质开始逐步被带人盆地,并经过了6.4Ma和5.3Ma的两次加速过程,揭示了我国西北内陆干旱气候可能从7.4Ma左右开始,且在6.4Ma和5.3Ma左右经过两次加强.通过与青藏高原构造隆升事件记录和全球气候记录对比。揭示高原在9-7Ma开始的逐步隆升和期后的阶段性加速隆升以及同期开始的全球变冷,尤其北极冰盖的形成和扩张可能是亚洲内陆干旱化的重要驱动机制.     

极端干旱区黄土土壤容重的测量及其古气候意义

黄土和古土壤的容重,不仅可以反映东亚冬、夏季风强度的变化,而且还是计算粉尘沉积通量的基础,因此,在古气候研究以及亚洲内陆干旱化重建过程中具有重要的意义。目前,黄土土壤容重的研究大都集中在黄土高原地区,而作为黄土高原主要源区的中国西北内陆极端干旱区,关于土壤容重的测量方法以及古气候意义涉及的较少。在前人研究的基础上,提出了适合亚洲内陆极端干旱区黄土容重测量的理想方法,并发现该区的黄土容重值同粒度以及磁化率的变化均呈明显的负相关关系,这与黄土高原有很大的不同。进一步的分析表明,在极端干旱区,黄土容重的变化主要反映了源区干旱程度的变化,季风强度对容重的影响微弱。     

河西走廊早新生代红层次生剩磁及其对原生剩磁影响评价

系统研究了河西走廊火烧沟组陆相红层200个采点岩石的热退磁行为和17个代表性样品的岩石磁学特征,结果表明有102个采点可以分离出A、B、C三个剩磁分量,有82个采点只有一个分量(C分量),16个采点只能分离出A、B分量.A、B分量分别由针铁矿和磁赤铁矿携带,C分量在砂岩中由磁铁矿携带,在泥质砂岩和泥岩中由磁铁矿和赤铁矿共同携带.A、B分量剩磁方向随机分布,不能获得置信水平的古地磁平均方向,为次生剩磁.它们的存在并不影响岩石原生剩磁的分离,也不影响原生剩磁信号的稳定性和获得的古地磁数据的可靠性.16个砂岩采点中不能分离出C分量,是由于后生的赤铁矿彻底改变了由磁铁矿携带的原生剩磁组分,在高密度采样的情况下剔除这些采点并不影响古地磁极性柱的构建和解释.