南海晚第四纪陆源沉积:粒度组成、动力控制及反映的东亚季风演化

对南海北部MD05-2904孔、西部MD05-2901孔、南部MD05-2897孔的有孔虫氧同位素进行测定,建立了高分辨率的年代地层。对3个孔的陆源碎屑组分的粒度分布进行了测定和主成分因子分析,结果发现,南海北部陆坡（南部陆坡）的陆源碎屑沉积特征主要受单一的因子Fn（Fs）控制,它可以控制62%（59%）的粒度变化特征。与Fn密切相关的粒度组分为1.52～2.92μm和11.8～27.4μm,与Fs相关的粒度组分为<2.42μm和6.76～14.30μm。南海西部陆坡获得两个主控因子Fw1和Fw2,分别控制46%和32%的粒度变化特征,与Fw1相关的粒度组分为1.26～2.66μm和10.8～14.3μm,与Fw2相关的粒度组分为4.24～7.42μm和30.1～43.7μm。对敏感粒级的变化序列进行分析发现,北部的Fn与海平面升降作用紧密相关,呈现冰期/间冰期旋回尺度的周期性。而南部的Fs呈现高频的岁差周期波动,可能与夏季风演化引起的源区风化、河流搬运等的变化有关。南海西部的陆源沉积物主要来自南海的西南和北部两个地区,分别由东亚夏季风和冬季风驱动的洋流搬运,Fw1和Fw2恰恰代表了这两种动力控制。因此,Fw1和Fw2控制的粒度组成变化间接指示了东亚夏季风和冬季风的演化。研究认为,晚第四纪以来东亚夏季风受控于低纬区的夏季日射量的变化,呈现典型的岁差周期性,而冬季风主要受高纬冰盖变化驱动,呈冰期/间冰期旋回尺度的波动,这反映了东亚季风演化的双重驱动机制。     

从青藏高原南北两个磨拉石削面的对比看青藏高原的隆升过程

通过对昆仑山北麓的叶城剖面的实测及其与喜马拉雅山南麓的Surai Khola剖面的对比分析表明，约10Ma BP以来，青藏高原以持续性隆升为主，划分高原整体隆升阶段的有效时间尺度下限是1Ma，高原隆升过程可划分为三大阶段：10.0～6.0 Ma BP，高原整体缓慢隆升；6.0～2.5 Ma BP为过渡性隆升阶段；2.5 Ma BP以来高原整体快速隆升，高原整体隆升高度可能于4.6Ma BP超过海拔2000m，2.5Ma BP超过海拔3000m。     

甘肃环县剖面记录的末次间冰期地磁场

环县剖面的古地磁研究结果表明，在第一层古土壤S1的上部和下部分别存在两个地磁场异常。通过剖面磁化率曲线与深海沉积物氧同位素曲线的对比，建立了地磁场变化的时间序列。S1上部记录的地磁场异常，年龄与挪威-格陵兰海及大西洋中发现的地磁异常年龄相当。S1下部的地磁异常，以磁偏角方向强烈摆动，偶极磁场强度明显下降为特征，其年龄与报道的布莱克事件的年龄相当，也与索马里海和地中海所记录的大幅度偶极磁场减弱相吻合，但与西宁剖面的记录不同的是，环县剖面记录的地磁场从没有达到完全的倒转，VGP曲线表现为围绕采样点旋转的经过南半球低纬地区的大环。这些特征表明，在偶极磁场减弱期，具有强烈区域性的非偶极磁场的变化可能对地磁场起着重要的作用。     

长江三角洲及邻近海域第一硬质黏土层的生物化石标志

对长江三角洲地区8个钻孔进行了系统的孢粉、藻类分析，从第一硬质黏土层中提取出较丰富的孢粉和藻类化石，结合其他学者的研究成果，探讨了长江三角洲及邻近海域第一硬质黏土层中的孢粉、藻类及其组合的特征。与其上覆地层相比，硬质黏土层中的孢粉、藻类的绝对浓度较低，出现的孢粉、藻类组合较单调，孢粉、藻类组合中淡水藻类含量异常高，并以环纹藻为主。高含量的淡水藻类指示硬质黏土的形成曾受到水流作用，硬质黏土的形成环境应为水域环境。与上覆、下伏地层的孢粉、藻类组合明显不同，淡水藻类含量高是第一硬质黏土层孢粉、藻类组合的重要特征，可以作为长江三角洲及其邻近海域地区晚第四纪地层对比的一个显著标志。     

塔里木盆地南缘新生代沉积:对青藏高原北缘隆升和塔克拉玛干沙漠演化的指示

塔里木盆地南缘新生代沉积地层厚达万米以上。研究的叶城和阿尔塔什两个剖面分别厚4500m和7000m,基本代表了塔里木南部的新生代沉积。叶城剖面的底界年龄根据磁性地层测定约为8Ma。阿尔塔什剖面的底界年龄根据海相碳酸盐岩87Sr/86Sr的比值与全球Sr同位素曲线对比,约为30～35Ma。从岩性地层分析,剖面的下部为中新统乌恰群,主要由泥岩和粉砂岩组成,沉积相为低能环境的辫状河和曲流河。剖面的中部是上新统阿图什组,由红色泥岩、砂岩夹薄层砾岩以及埋藏风成黄土构成,沉积环境为冲-洪积扇的中远端。剖面的上部是上新统—下更新统西域组,由中粗砾岩夹块状粉砂岩透镜体(埋藏风成黄土)组成,主要是近源洪积扇沉积和风成沉积,以上地层层序可以进行很好的区域对比。塔里木盆地南缘新生代沉积由新近纪红层向上变化为逆粒序砾岩和碎屑流沉积,记录了青藏高原北缘隆升造成的沉积环境的变化,尤其是干旱化气候的阶段性演化。在约8Ma时,叶城和阿尔塔什两个剖面都发育了风成沙丘沉积。而在阿尔塔什剖面,沙丘沉积之下还发育了一套厚层的膏盐沉积,指示了塔里木盆地南缘在此前后已经相当干旱,只是仅凭这些证据还难以判断沙漠发育的规模。而上新世—更新世阿图什组和西域组中发育的埋藏风成黄土沉积,则指示了塔克拉玛干沙漠在此时已经发育到了相当规模,极度干旱的气候条件(可能类似于现在)已经形成。     

南黄海陆架区CSDP-1孔沉积物碎屑锆石U-Pb年龄物源判别

南黄海作为东部陆架海的一部分,其沉积物记录了源区、气候及古环境演变等多方面的信息。本文利用激光剥蚀等离子体质谱（LA-ICPMS）的方法,对南黄海西部CSDP-1孔沉积物进行了碎屑锆石U-Pb年龄测定。结果表明,CSDP-1孔沉积物碎屑锆石主要表现出300~100,500~300,1 000~700,2 100~1 700和2 600~2 300 Ma 5组年龄区间。由底部到顶部,钻孔沉积物中除了1 000~700和2 100~1 700 Ma的锆石质量分数变化较大,其他年龄组的锆石质量分数没有明显的变化趋势;长江、黄河、废黄河和淮河作为钻孔区域可能的物质来源,其沉积物碎屑锆石U-Pb年龄分布存在显著差异,其中长江沉积物以1 000~700 Ma的锆石为特征,黄河沉积物中2 100~1 700 Ma的锆石质量分数最高,废黄河与淮河沉积物中500~300 Ma的锆石质量分数均比黄河和长江沉积物高。通过对CSDP-1钻孔及河流沉积物进行物源判别并结合相关性分析可认为：钻孔沉积物3.20 Ma以来存在多源物质贡献,长江源物质占优势,淮河源次之;淮河从2.16 Ma开始对钻孔区域有影响;0.78 Ma该区开始有黄河源的物质,且以黄河沉积物为主要物质来源;废黄河对钻孔区域几乎没有影响。     

从孢粉、藻类化石组合看长江三角洲第一硬质粘土层的成因及其古环境意义

文章通过对长江三角洲南翼7个钻孔样品的孢粉、藻类分析,从晚第四纪第一硬质粘土层中提取出了种类和数量均较可观的孢粉、藻类化石,从而可以判别第一硬质粘土层形成时的沉积环境和植被类型,为长江三角洲地区硬质粘土层的成因研究提供了生物化石依据。研究结果表明,第一硬质粘土层中有多种孢粉、藻类化石组合。高含量淡水藻类的存在说明硬质粘土形成受到流水的作用,亦即硬粘土的形成环境可能为水域环境。化石组合中含量较低的海生沟鞭藻表明,长江三角洲地区在硬质粘土形成时曾受到海水影响。硬质粘土层中的禾本科-莎草科-落叶栎-松、禾本科-落叶栎-松-蒿和莎草科-落叶栎-香蒲孢粉组合指示研究区低地为平原区草甸,而周边的山地有针阔叶混交林分布,当时该地区属于温凉略湿的温带气候。     

硅酸盐风化与全球碳循 环研究回顾及新进展

硅酸盐风化是大气CO2 的一个主要汇,直接影响到全球碳循环进而影响全球气候。自Walker 等（1981）进行的开创 工作以来,有关“硅酸盐风化- 碳循环- 气候变化”方面的研究大量涌现。从计算机模型到河流水化学研究,从流域面积 超过百万平方公里的大河到数十数百平方公里的单岩性小河流,取得了很多重要的进展。从全球尺度上看,硅酸盐风化每 年所消耗的大气CO2 量为0.138~0.169 Gt,相比现在大气碳库中碳的含量（约800 Gt）,乍看似乎是微不足道的,然而硅酸盐 风化消耗CO2 并将其作为碳酸盐矿物埋藏在海洋,它的存留时间超过了百万年。因此,在地质时间尺度上,硅酸盐风化是 调节全球碳循环的一个重要机制。对小流域进行的研究发现,热带地区流经玄武岩/蛇绿岩的小流域有着最高的硅酸盐风化 和大气CO2 消耗速率,热带区域火山岩化学风化消耗的大气CO2 占全球硅酸盐风化所消耗量的10%,而流域面积不到1%。     

南海北部晚第四纪高分辨率浮游氧同位素地层学及其古气候信息

对南海北部MD05-2904孔45 m的连续沉积物中提取的浮游有孔虫Globigerinoides ruber(白色)进行稳定同位素分析, 得到晚MIS 8以来(时间跨度257 ka, 平均时间分辨率228 a)的高分辨率沉积记录, δ18O和δ13C的频谱分析显示了强烈的岁差(23.4 ka、19.8 ka)、半岁差(11.7 ka、9.9 ka)周期.MD05-2904孔MIS 24时间段的氧同位素记录了格陵兰冰心中发现的Dansgaard/Oeschger和Heinrich事件.与葫芦洞石笋记录及南海邻区浮游有孔虫氧同位素记录的对比显示了受季风控制的区域因素, 如降雨、河流输入导致的盐度变化等对表层海水组成的影响.氧同位素在MIS 3、MIS 6的早期以及MIS 7.4偏轻; 而在MIS 5.5偏重, 这种现象解释为降雨量和蒸发量共同作用的结果.而末次冰盛期高达6570 cm/ka的沉积速率反映了低海平面时孔位离岸距离缩短带来丰富的沉积物源.      

IODP中的海陆对比和海陆相互作用

综合大洋钻探计划（IODP）将于2003年10月启动。与大洋钻探计划（ODP）相比,IODP规模更大,钻探和研究范围更宽,囊括地球科学的诸多领域,涉及海底生物圈、地球壳幔结构、俯冲工厂和地震活动、古环境记录和海底资源等。从海陆对比和海陆相互作用的角度,分析我国地球科学,尤其是新生代地质学研究中的一些特点和优势。中国新生代地质演化历史别具特色,如宏观地形格局的变化,喜马拉雅山和青藏高原的隆升,西太平洋边缘海的扩张,亚洲季风系统的形成等,这些特色成为中国科学家参与IODP科学研究计划的优势。