两类花岗岩的差异及其与钨成矿的关系

同熔型和改造型两类花岗岩之间存在着一些差异:同熔型花岗岩类常为偏中酸性岩石; fo_2、氯和磷含量较高;和硼含量较低。改造型花岗岩常为偏酸性岩石;fo_2、氯和磷含量较低;氟和硼含量较高。根据钨的矿物-熔体和水热流体-熔体的分配实验结果来看,两类花岗岩的上述差异对钨的分配系数有较大的影响,表现为同熔型钨矿成矿岩体的钨总体分配系数和水热流体-熔体分配系数均大于改造型钨矿成矿岩体。这一结果可以解释两类花岗岩在岩浆演化与钨的富集、成矿岩体钨含量和钨矿化叠加等方面的差异。     

黔南七星洞石笋古气候变化记录及末次间冰期终止点的确定

当前在全球气候变化预测研究中,洞穴石笋的高分辨定年和碳、氧同位素组成的变化规律研究,为这个领域的突破和填补空白做出了巨大贡献。通过对贵州都匀七星洞 1号石笋进行 11件TIMS U系测年和 79件碳、氧同位素分析,获得了距今 10 9.0 0kaB.P.至 6 5.90kaB.P.的高分辨率古气候记录。石笋在大于 10 9.0 0kaB.P.前开始生长,于 6 5.90kaB.P.后停止生长,平均沉积速率为 4.5 8mm/ 10 0a,属晚更新世的沉积产物。七星洞 1号石笋剖面的研究揭示,其年龄和δ18O同位素的变化,可以与深海岩芯氧同位素记录所揭示的第五阶段中的 5a、5b、5c和第四阶段的早期进行对比。它的碳、氧同位素记录揭示,在 10 9.0～ 10 2.5kaB.P.和 86.6～ 78.92kaB.P.时段,显示受东亚夏季风影响较强,气温升高,降水增多,δ18O偏负,表现为温暖湿润的气候环境。在 10 2.5～ 86.6kaB.P.时段,显示受东亚夏季风影响强度减弱,受东亚冬季风影响强度增加,气温降低,大气降水减少,δ18O稍趋向偏正,表现为冷凉半湿润-温凉湿润的气候环境;而在 78.92～ 6 5.6kaB.P.时段,显示东亚冬季风强盛和受西北风影响较强,海表温度下降,大气温度降低,降水量较少,δ13O偏重,δ13 C偏正 (C4植物占 95 % ),表现为严寒     

黔南洞穴石笋古气候变化记录及终止点Ⅱ的确定

通过对黔南地区三个大型石笋进行TIMS-U系测年和碳、氧稳定同位素分析, 获得了163~113.8 ka高分辨率的古气候记录. 石笋氧同位素的记录曲线揭示, 在万、千年尺度上, 研究区冰期的降温和间冰期回暖的波动特征, 可与冰芯、湖泊、黄土、深海岩芯记录相比较, 其记录的气候波动与全球具有一致性, 显示与北极地区存在着古气候的遥相关. 研究表明, 石笋记录所反映出的古季风环流变化的直接动力可能来自全球冰量变化, 即主要受北半球日照辐射强度、北大西洋冰漂碎屑带的扩张以及低纬度太平洋海表面温度变化等因素的影响. 根据d18O值进行了温度计算, 获得了研究区冰期(相当于深海同位素6阶段的中后期, 平均为8.1℃, 最低为－1.43~0.65℃)与间冰期(相当于深海同位素5E段, 平均为18.24℃)之间的年均温差达10℃左右(与冰芯记录的温度变化幅度大约为10℃, 大体相一致), 显示东亚夏季风与冬季风环流强度具有显著的差异. 通过对3个石笋的精确测年, 确定倒数第2次冰期的终止点Ⅱ的年龄为129.28±1.1 ka, 这一界线的年龄代表了末次间冰期开始的年代, 即是中更新世与晚更新世的分界年龄, 与冰芯和深海SPECMAP氧同位素曲线上末次间冰期的起始年龄相一致.     

中国石笋古气候研究的回顾与展望

石笋是洞穴次生碳酸盐的一种,是由含Ca2+和HCO3的洞穴滴水滴到洞穴地面后,水中碳酸钙在一定条件下过饱和析出,经年复一年沉积形成.石笋是古气候研究的重要地质材料之一,其优势在于空间分布广、适合UTh和U-Pb精确定年、气候代用指标丰富、记录较连续、时间跨度较大、相互对比性强和采样成本低等.以上有利因素使得洞穴石笋在全球气候变化研究领域有着不可替代的重要作用.石笋古气候研究于20世纪60～70年代在欧美等西方国家起步,中国的相关研究是在改革开放后80～90年代中期逐步发展起来的.这一时期虽然总体研究水平与国际水平有较大差距,但打下了良好的研究基础、培养了多个人才队伍.进入21世纪,以2001年发表南京葫芦洞石笋记录为起点,中国石笋古气候研究在开放合作的基础上,迎来了蓬勃发展和真正意义上的飞跃,产生了重大国际影响,在多个相关技术和研究领域迈向了国际前沿.标志性成果包括建立了目前世界最长的东亚季风(64万年)石笋记录,以及印度季风(28万年)、南美季风(25万年)、北美西风区(33万年)、中亚西风带(13.5万年)和中国西部西风带(50万年)最长的石笋记录,奠定了这些气候系统石笋古气候研究的里程碑;揭示了轨道-亚轨道尺度上亚洲季风与太阳辐射、南-北极地气候变化的关联,以及与南美季风的反相位关系,为发展轨道-亚轨道气候变化理论提供了新的内涵和证据;阐述了亚洲季风与西风带气候模态之间的耦合和分异关系;精细刻画了全新世亚洲季风变化历史、提供了中国和印度文明-文化演化的水文气候变化背景;建立了大量的2000年以来的高分辨率石笋记录,对理解短尺度气候变率、幅度、事件、周期及预测未来气候变化具有重要意义;改进或发展了包括U-Th测年技术在内的多项重要技术和新的水文气候学指标;为精准重建大气14C做出了重要贡献.展望未来,中国石笋界将继续发展关键技术、进一步厘清石笋指标的水文气候学意义、注重与相关学科的融合交叉、聚焦全球气候变化的前沿科学问题和重大社会需求,做出新的更大的科学贡献.     

甚年轻石笋的TIMS-230Th定年及其年层确定

自石笋微层古环境记录在我国于 １９９７年第一次报道以来,这一工作在国内迅速得到响应。但由于微层计时特性甚难确定,影响了这一工作的深入开展。研究表明,中国全新世石笋微层可大致分为南方型和北方型。１９９９年,谭明于中国云南宜良九乡溶洞风景区蝙蝠洞内采到一个接纳滴水正在生长的石笋(编号ＪＢＦ９９０１),高 １１０ｍｍ,顶部直径约 ４０ｍｍ,最大直径约 ７０ｍｍ。组成矿物主要为粉晶文石,白色微透明。石笋具有典型的中国南方型微生长层,即较厚的弱透光层与较薄的透光层互层旋回。同年,谭明又获得一个在１９９６年采于北京石花洞的正在生长石笋(编号ＬＳ９６０２),高１５５ｍｍ,最大直径８０ｍｍ,最小直径５０ｍｍ。     

实时在线氧校正205Pb-233U-236U稀释剂单颗粒锆石ID-TIMS U-Pb高精度年龄测定方法

单颗粒锆石化学溶蚀同位素稀释热电离质谱（CA-ID-TIMS）U-Pb法是目前精度最高的同位素地质年代学方法,由于存在²³⁶U¹⁶O¹⁸O⁺和²³⁶U¹⁸O¹⁶O⁺对²³⁸U¹⁶O₂⁺的干扰问题,目前国际上通用的U-Pb定年稀释剂是²⁰⁵Pb-²³³U-²³⁵U而不采用²⁰⁵Pb-²³³U-²³⁶U。针对该问题,本文详细探讨了热电离质谱法（TIMS）测定U同位素过程中,²³⁶U¹⁶O¹⁸O⁺和²³⁶U¹⁸O¹⁶O⁺对²³⁸U¹⁶O₂⁺的干扰对U-Pb年龄测定结果的影响程度,指出ID-TIMS U-Pb分析过程中控制²³³U-²³⁶U稀释剂的加入量,保证样品-稀释剂²³⁸U/²³⁶U混合比>0.5,²³⁶U¹⁶O¹⁸O⁺和²³⁶U¹⁸O¹⁶O⁺对²³⁸U¹⁶O₂⁺的干扰对定年结果的影响并不显著。此外,详细探讨了热电离质谱（TIMS）U、Pb同位素测定过程中二次电子倍增器（SEM）死时间的准确设定对高精度CA-ID-TIMS U-Pb定年的重要性。在此基础上,建立了在线氧校正²⁰⁵Pb-²³³U-²³⁶U稀释剂CA-ID-TIMS单颗粒锆石U-Pb年龄高精度测定方法。最后,采用所建立方法对标准锆石ZS进行了测定,获得的²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为559.91±0.25Ma（2σ,仅分析误差）,与文献报道值在误差范围内一致。由于采用了²³³U-²³⁶U双稀释剂内部校正U同位素分馏效应,该标样年龄测定精度达到0.05%,优于其²⁰⁵Pb-²³⁵U单稀释剂法年龄测定结果的精度。

     

基于LMR的中国石笋氧同位素记录在过去千年气候同化中的应用初探

本研究利用中国石笋氧同位素记录填补了LMR(Last Millennium Reanalysis)的代用资料数据库在中国东部的空白,并分析了代用资料库优化后LMR对中国降水的同化能力。结果表明,中国石笋氧同位素记录的添加提升了LMR对中国东部36°N以南和西北地区降水的同化能力,能较好再现过去530年两个地区发生的旱涝事件。同化数据表明过去530年中国东部发生了干旱和雨涝事件各5次,西北地区发生了5次干旱事件和4次雨涝事件。其中中国东部1470~1526年、1918~1940年干旱事件和1877~1889年、1896~1914年雨涝事件可能主要受北极涛动(AO)、北大西洋涛动(NAO)和大西洋多年代际振荡(AMO)共同作用,当AO、NAO和AMO处于显著正位相则中国东部易发生干旱事件,负位相则易发生雨涝事件;1808~1826年干旱事件和1827~1837年、1941~1950年和1977~2000年雨涝事件则主要受太平洋年代际振荡(PDO)影响,当PDO处于显著负位相则中国东部易发生干旱事件,正位相则易发生雨涝事件;1689~1781年干旱事件主要受PDO负位相、AO和NAO正位相影响;而1579~1607年干旱事件与大气涛动间的联系并不密切。在中国西北地区,18世纪末期之后接连发生的降水异常事件可能与AO、NAO和AMO的位相转变存在联系。

     

桂林响水洞6.00ka B P以来石笋高分辨率的气候记录

通过对桂林响水洞的石笋进行高精度的TIMS-U系测年和C、O同位素分析,建立了中全新世6.00 ka B P以来桂林地区高分辨率的古气候变化时间序列.石笋剖面的C、O同位素记录揭示,桂林地区中全新世(6.00 ka B P)以来的季风气候变化,大致可分为2个气候期:6.00~3.57 ka B P为气候适宜期,显示东亚夏季风由强盛逐渐变为减弱的趋势,为气候温暖湿润期;3.57~0.37 ka B P为降温期,显示东亚夏季风减弱,冬季风增强以及气候的大幅度波动.在这一降温期,间夹多次短暂的温暖期.石笋同位素记录的研究结果表明,在6.00~0.37 ka B P间的中全新世--气候适宜期,δ18O值由偏负逐渐向偏正的变化趋势,反映东亚夏季风由强变弱,降雨由多变少,气温由高变低的变化趋势.