华南中-晚二叠世之交碳酸盐岩磁学特征及环境意义

磁学参数作为可靠的古气候和古环境指标, 能为全球环境变化、气候过程研究提供有价值的资料.对广西来宾铁桥剖面瓜德鲁普-乐平统界线地层进行详细岩石磁学研究, 结果表明, 铁桥剖面样品中主要磁性矿物是顺磁性矿物以及少量磁铁矿、赤铁矿.在瓜德鲁普-乐平统界线附近, 岩石磁学特征发生显著变化, 磁化率先增大再减小, 携磁矿物成分呈硬磁性矿物(赤铁矿)→软磁性矿物(磁铁矿)→硬磁性矿物(赤铁矿)的变化趋势, 这些转变仅在界线上下大约4m的岩层内完成, 与中二叠世晚期的海平面变化、古海水温度变化同步.中-晚二叠世之交碳酸盐岩磁学参数的变化显著, 反映磁性矿物在各圈层之间的运移和转换发生了转变, 这一转变起因于当时的气候环境变化.瓜德鲁普世晚期和乐平世早期, 海平面较高, 来宾地区物源少, 铁桥剖面的携磁矿物主要来自粉尘赤铁矿; 中-晚二叠世之交短暂的大规模海退作用使华南古陆面积大幅度增加, 同时陆生植物大规模灭绝, 地表侵蚀加剧, 来宾地区物源增多, 此时, 铁桥剖面的携磁矿物主要来源于河流输入的磁铁矿.      

最近13ka以来长江中游古水文变化

长江中游是旱涝灾害频发区,但人们对该地区的古水文变化规律了解得很少.基于长江中游地区的大九湖泥炭沉积和 清江和尚洞石笋研究,综合集成4个古水文代用指标,重建了本地区13ka以来的古水文,探讨其变化规律,识别出持续时间 达千年以上的3个长时间尺度的较干时期(11.7~10.7kaBP、6.4~5.5kaBP、4.0~3.0kaBP)和3个长时间尺度的湿润期 (13.0~11.7kaBP、8.7~6.4kaBP、3.0~1.7kaBP).其中,8.7~6.4kaBP的长时间湿润期可能具有大区域性乃至全球性的特 点(全新世大暖期),对应于以定居的村落为规模的水稻种植发展.随后的6.4~5.5kaBP的长时间较干时期也具有大区域性 乃至全球性的特点,对应地出现了复杂的、具有国家性质的社会.长时间的湿润期之前或之后出现了长时间较干时期.此外,还 识别出5个短时间尺度的较干时期(9.8~9.2kaBP、9.0~8.7kaBP、5.0~4.2kaBP、1.7~1.1kaBP、0.7~0.0kaBP)与5个短 时间尺度的湿润期(10.7~9.8kaBP、9.2~9.0kaBP、5.5~5.0kaBP、4.2~4.0kaBP、1.1~0.7kaBP).长江中游地区大部分较 干时期表现出暖干的特点,这与北方的冷干现象不同.同时,湿润气候既可以出现在温暖时期,也可以出现在寒冷时期,水热配 置存在不稳定性.尽管古温度与古水文的关系比较复杂,但当温度从一种状态向另一种状态转变时,长江中游地区的干旱程度 加剧.长江中游古水文对古文化产生重要影响.      

华南二叠系卡匹敦阶高分辨率浮点年代标尺

基于详细的生物地层学研究,以磁化率为古气候替代指标,对广西来宾铁桥剖面卡匹敦阶地层开展时间序列分析,建立高分辨率浮点年代标尺(FPTS).结果表明,磁化率记录了铁桥剖面中二叠世晚期沉积序列中的米兰科维奇旋回,卡匹敦阶上部磁化率突然增加与峨眉山玄武岩喷发和卡匹敦晚期全球性海退有关,这些事件导致同期沉积物中碎屑物质增加.铁桥剖面瓜德鲁普—乐平统界线附近磁化率和蓬莱滩剖面(乐平统底界GSSP)表现出一致的变化趋势,具可对比性.利用多窗谱法(MTM)和傅里叶变换(FT)从磁化率序列中识别出五个米兰科维奇周期:长偏心率周期(E2,405 ka)、短偏心率周期(E1,100 ka)、长地轴斜率周期(O2,44.1 ka)、长岁差周期(P2,20.95 ka)和短岁差周期(P1,17.7 ka).对比基于E2周期建立的磁性地层磁化率(MSS)带和标准参考带(SRZ),建立整个沉积序列的高分辨率(200 ka)FPTS,提出卡匹敦阶的时限为3.85 Ma(存在+0~0.28 Ma误差),整段沉积序列的平均沉积速率为2.91 cm·ka-1.同时计算出卡匹敦阶内部七个牙形石带的时限,从最短26.6 ka到最长2.3 Ma.另外,估算出峨眉山大火成岩省喷发启动时间为262.67 Ma,位于瓜德鲁普—乐平统界线之下1.42 Ma.     

大巴山弧形构造带推覆作用的古地磁学响应

本文以位于四川盆地东北部的四川达县、万源 (本文数据 )和湖北兴山 (吴汉宁等 ,1999)的早、中侏罗世古地磁学结果为基础 ,并以安徽合肥 (方大钧等 ,1990 )、霍山 (程国良等 ,1980 )同时代古地磁学数据为参考 ,定量讨论大巴山构造带对其南突弧形前锋两侧的下、中侏罗统地层的推覆作用。采样剖面选择于四川达县 (剖面中心位置N31.4 3° ,E10 7.5 5°)及四川万源 (剖面中心位置N32 .0 4° ,E10 8.19°)。标本经室内加工 ,制成圆柱形剩磁测试样品 35 4个。剩磁测试使用 2G超导磁力仪及其配套热退磁仪 ,各测试样品的剩磁数据在经过现代地磁偏…     

神农架大九湖泥炭湿地关键带监测进展

关键带科学是当代地球科学的热点研究领域之一.国际上主要通过关键带监测来促进关键带科学的发展,服务于社会经济发展和生态保护.在我国,关键带研究与监测还处在起步的阶段.神农架大九湖湿地是中纬度地区少见的亚高山泥炭藓湿地,是丹江口水库最大入库河流堵河的源头之一,已被列入国际重要湿地名录,是开展泥炭湿地监测的优良场所.在10多年来系统的古气候与现代过程研究基础上,我们在大九湖部署了较为系统的监测体系,涵盖了关键带的各种要素,特别是生物、水体及温室气体等方面.在监测点的设置上,既考虑了泥炭湿地内部的空间变化,也考虑表层和深部之间的关联,还设置了河流和湖泊对照点.在监测技术上,部分实现了在线高频监测,大部分达到了野外现场测试的要求.本文将对前期的工作进行回顾总结,并对后续的努力方向进行展望.在前期工作的基础上,要逐步完善监测技术和监测设施,并聚焦于泥炭湿地关键带对气候变化(如干旱)的响应,评估气候变化对大九湖泥炭湿地生态功能的影响.加强与国内外同行的合作,在大九湖开展多学科交叉研究.在关键带系统监测的基础上,完善亚高山泥炭湿地关键带的理论认识,并建立合适的泥炭湿地关键带模型,为湿地保护和可持续发展服务.      

准噶尔盆地东北缘卡姆斯特地区下侏罗统中的放射虫硅质岩砾石及其放射虫动物群

克拉麦里造山带位于准噶尔盆地东北缘,是中亚构造框架中一个非常重要的构造单元,研究工作较多,但对其演化历史一直存在不同认识。本文报道了阿勒泰卡姆斯特地区下侏罗统三工河组中的紫红色放射虫硅质岩砾石及其放射虫动物群,其中最新的放射虫化石年代为维宪早期,据此推论克拉麦里洋盆封闭于早石炭世晚期,克拉麦里造山带在侏罗纪早期发生快速隆升。     

安徽宣城第四纪网纹红土的磁组构特征及其意义

安徽宣城第四纪网纹红土剖面黄棕色土层和网纹层的K、P、E、F、L、q等磁组构参数特征显示,i3>60°样品的磁组构特征有效降低了后期风化作用的影响,可近似代表黄棕色土层和网纹层的原生磁组构特征。黄棕色土层的原生磁组构特征显示它形成于沉积动力强度弱而稳定、事件沉积偶尔发生的沉积环境;该层磁组构参数的平均值及组合参数特征均与风成黄土-古土壤沉积的相应特征十分吻合,表明其原始沉积环境与风尘沉积环境一致,从而为黄棕色土层的风积成因提供了沉积动力特征上的证据。网纹层形成于沉积动力强度大、稳定性相对较差的沉积环境;该层的磁组构特征与风成沉积的相应特征差别显著,但与部分水成沉积的相应特征有近似之处,结合该层物质组成上的风成特性,初步推断网纹层可能为早期的风积物经后期水流改造的产物。     

山西二、三叠系界线岩石地层的次生磁化及其地质意义

在太原西山剖面自上石盒子组1段至刘家沟组底部采集定向标本131个,在宁武孙家沟剖面自石千峰组至刘家沟组采集定向标本58个,进行了古地磁学研究.逐步地层展平校正表明,两剖面所获得的剩磁分别为校正系数等于0.5和0.6时的次生磁化.经与公认的华北陆块古地磁学数据对比,前者剩磁的产生时间应为晚三叠世,而后者的产生时间则应为白垩纪.岩石地层次生磁化的构造地质学意义为:晚三叠世,山西断块成为统一中国大陆的一部分;白垩纪,太原地区以隆升为主,宁武地区在隆升的同时发生岩层变形;新生代,山西断块在隆升的同时,中部产生断陷,但岩层变形不明显;宁武地区明显的盖层褶皱大体形成于白垩纪,而山西现今的地貌高度则至少来自于印支以及燕山两期构造活动的长期隆升.     

浙江长兴中—晚更新世红土植硅体与分子化石记录及其环境意义

在野外地貌、岩性和相关沉积环境调查分析基础上,对浙江长兴中-晚更新世红土进行了分析,发现其中含有较丰富的植硅体形态类型,主要来自草本、阔叶和裸子植物等,植硅体含量分布具有一定的组合特征。在温暖指数和草本覆盖指数计算基础上,获得了中-晚更新世以来的3个古植被、古气候演化组合带;运用植硅体和分子化石的相关指标(C21-/C22+、C23/C30)揭示了洪积扇红土沉积时期的植被与气候信息,即间冰期气候暖湿,风化作用强,降水较多,高等草本植物繁盛;而冰期时气候干凉,风化作用弱,降水减少和地下水位降低等则有利于洪积扇体上木本类植被发育。