湖北三宝洞石笋238U值变化的古气候意义

通过对湖北三宝洞17支石笋160个测年样品的铀同位素数据分析,发现过去18万年以来石笋238 U值长尺度变化与其δ18 O记录有一定的负相关关系,与西太平洋海表温度变化具有良好的正相关。石笋238 U值在间冰期波动剧烈,而在冰期波动相对平缓,在冰期—间冰期转型时238 U值"爆发式"增大。在轨道尺度上,高浓度238 U对应于石笋平均生长速率的高值期,而低浓度值对应于生长速率的低值期。上述结果表明与外界气候变化相关的洞穴上覆土壤的成壤过程和岩溶水文变化可能是控制石笋238 U含量变化的主要因素,石笋238 U可以作为一个新的洞穴气候环境代用指标,但仍须谨慎对待。     

倒数第三次冰消期亚洲季风气候可能的类Younger Dryas事件

对湖北省神农架两个高海拔洞穴(天鹅洞: 海拔1600 m; 永兴洞: 海拔1400 m)石笋实测了7个U-Th年龄、560个氧同位素以及年纹层厚度变化序列. 天鹅洞石笋十年际分辨率δ ¹⁸O曲线十分类似于江苏南京和贵州荔波石笋记录的波令暖期和新仙女木事件基本特征, 表明本区石笋δ ¹⁸O反映了区域性亚洲季风经向环流及其降水变化特征. 相距天鹅洞约70 km的永兴洞石笋高分辨率(平均30 a左右) δ ¹⁸O时间序列揭示了倒数第三次冰消期亚洲季风突变过程. 基于3个U-Th年龄和连续5000 a左右生长纹层计数结果, 在245±5 kaBP左右冰消期识别出一个千年级冷事件. 这一事件持续时间为1371±59 a, 并在74±4 a内快速向间冰期(MIS7e)突变, δ ¹⁸O的变幅达2.30‰, 相当于冰期/间冰期振幅的1/2强. 这些事件特征类似于亚洲季风区石笋δ ¹⁸O记录的新仙女木事件, 说明新仙女木事件不是末次冰消期的一次偶然事件, 很可能是第四纪冰盖、大尺度海洋/大气环流耦合作用的产物.     

赣南中侏罗世玄武岩的Pb-Nd-Sr同位素地球化学研究：中生代地幔源区特征及构造意义

赣南龙南—寻邬地区余田群菖蒲组底部的玄武岩形成于中侏罗世(172．6～175．6Ma)，其Pb，Nd，Sr同位素组成的特征为：富放射性成因铅((^206Ph／^206Ph)i=17．872～18．653，(^207Pb／^204Pb)i=15．434～16．131，(^208pb／^204pb)i=37．837～39．194)，中等的εNd(t)(-0．4～+1．1，平均值为0．1)及较高的ISr(0．70835～0．71115)。玄武岩在Ph-Ph图解上均投影于NHRL上方，A7／4Pb值为0．19—61．7(平均值为22．1)，AS／4Pb值为59．2～101．5(平均值为71．03)，△Sr值为80．0～111．5(平均值为91．5)，表明存在典型的Dupal同位素异常。根据Sr-Nd，Sr-Ph，Nd-Pb和Pb-Pb相关特征，判明赣南玄武岩是由亏损地幔端元(DMM)和EMⅡ型富集地幔端元在源区混合形成的。按Sr-Nd双变量二元混合模型计算得出源区物质中亏损地幔端元和EMⅡ富集地幔端元所占份额分别为58％～64％和42％～36％。赣南地区呈东西向展布的中侏罗世双峰式火山岩带反映了华南板块内部在燕山早期发生的一起重要伸展构造事件。根据Ph-Nd-Sr同位素地球化学及构造特征，推测赣南中生代地幔源区中的EMⅡ富集地幔端元组分可能源自冈瓦纳古陆。     

再论长英质隐爆角砾岩的气热流体溶浸成矿机制——隐爆角砾岩型铀矿床的稳定同位素地球化学证据

为进一步阐明长英质隐爆角砾岩的成因及其气热溶浸成矿流体和成矿物质的来源，文章对闽北570有赣南6722隐爆角砾岩型铀矿床的矿石矿物，蚀变围岩，基底岩石的氧，氢，硫，碳，铅同位素地球化学特征进行了综合研究，并得出以下结论：（1）在主成矿期和矿后期有大气降水成分的外来水混合加入成矿流体；（2）蚀变流纹岩和蚀变花岗岩的水－岩氧原子质量比值（分别为0．21和0．26）为隐爆角砾碉的岩浆－外来水混合爆发模式提供了佐证；（3）成矿流体中的矿化剂组分（CO3^-2 ,HCO3^-,HS^-等）主要来自壳幔深部。（4）成矿物质不仅与赋矿主岩（火山岩）有关，而且部分来自基底岩石（花岗岩和变质岩）。     

过铝花岗岩基底对成矿物质贡献的地球化学证据——以富城过铝花岗岩体及6722铀矿床为例

采用核诱发裂变径迹、活动性铀钍浸取、Pb同位素组成示踪及元素地球化学对比等方法, 对6722隐爆角砾岩型铀矿床主岩(橄榄玄粗岩)及富城过铝花岗岩基底岩石进行综合研究表明: 1)淡色造岩矿物(石英、长石)的铀含量(0.18~0.36 mg/g)低于全岩铀含量(4.6 mg/g), 黑云母及其中包裹的副矿物(锆石、独居石、晶质铀矿等)是富城花岗岩铀的主要载体矿物, 蚀变矿物(水云母、绿泥石等)中裂隙铀明显增多; 2)黑云母花岗岩的活动铀浸出率为10.4%, 而蚀变花岗岩的活动铀浸出率增高为31%; 3)根据铅同位素计算,花岗岩及蚀变花岗岩以铀迁移带出(DU = -37%~-65%)为特征, 而橄榄玄粗岩及近矿橄榄玄粗岩则以铀的带入(DU = +37%~+58%)为特征. 这表明6722矿床的成矿物质(铀)主要来自蚀变的富城过铝花岗岩基底, 也为基底岩石对成矿作用的重要贡献提供了多方面的地球化学证据.     

EPR在南京石笋气候代用指标研究中的初步应用

应用电子顺磁共振( EPR)方法,对生长于73～40kaB. P. 期间的南京葫芦洞石笋M SL的Mn2+和Fe3+含量变化特征的研究,并与同时段δ18O变化曲线对比,发现M n2+与δ18O大致呈负相关关系,而Fe3+与δ18O呈正相关关系。在相对温暖潮湿的环境中,洞穴上覆土壤表现为还原环境,使得M n2+升高和Fe3+降低,对应于δ18O的负偏;而在相对干冷的条件下,δ18O表现为正偏,相应的Mn2+表现为低值, Fe3+表现为高值。在此基础上,我们检出了72kaB. P. 左右的极端干冷事件,大致对应于印度尼西亚最年轻的To ba 火山喷发事件。      

神农架石笋氧同位素的海拔效应

作为古气候代用指标,石笋氧同位素为亚洲季风演化研究提供了一系列可靠的证据。然而,关于石笋氧同位素指示的气候意义一直存在争论。本文选取了位于神农架地区海拔1250～2250m的黑龙洞、青天洞和三宝洞3个洞穴进行对比分析,发现不同海拔洞穴石笋δ18O在波动形式上相同,但绝对值存在约-0.1‰/100m的系统差,而大气降水的在该地的海拔效应约为-0.2‰/100m。为此,我们认为,石笋δ18O除了受季风降雨的影响外,不同海拔的温度梯度也对石笋δ18O具有较大的贡献。结合洞穴年均温度,初步估算石笋δ18O的温度效应约为-0.25‰/℃,与O’Neil的同位素平衡分馏计算结果相同。      

南京葫芦洞石笋δ13C对冰期气候的复杂响应与诊断

文中重建了南京葫芦洞内距今75~10 ka期间7支石笋δ¹³C的时间变化序列, δ¹³C曲线在重叠时段均具有一致性波动形式. 在最后一个冰期/间冰期旋回, δ¹³C值变化幅度达6‰, 反映了C3/C4植被类型变化对δ¹³C的主控作用. 然而, 在末次冰期格陵兰冰心记录的DO暖事件时(千年尺度), δ¹³C与指示降水变化的δ¹⁸O呈反相关, 主要反映了快速渗水条件下洞穴岩溶水对土壤CO₂溶解量的降低. 据同期生长石笋δ¹³C和δ¹⁸O对比分析, 石笋碳同位素动力分馏程度与生长速率有关. 进一步研究发现, 本区末次冰消期植被类型变化滞后于降水变化约700年.     

江苏盱眙震旦纪混合沉积体系的特征

扬子区震旦纪广泛分布的碳酸盐岩与陆源碎屑岩混合沉积对于研究大地构造、古地理及生命演化具有特殊意义,江苏盱眙地区震旦纪地层既表现出广义混积岩的特点,又呈现多类型狭义混积岩的特色。通过区域6条实测剖面和67条路线剖面的综合岩石学、沉积学研究,建立了地层序列;根据详细的岩石结构、构造及组合等研究,划分出8种沉积相类型;在区域内沉积相的纵向、横向变化基础上,确定了不同时期的沉积体系序列,进而建立盱眙地区震旦纪的沉积格架,恢复了沉积环境的时空演化过程。结果表明:下扬子地区在震旦纪时期,随着构造稳定和气候变化,在海平面上升的同时,陆源物质大量向海岸进积,显示出特殊的海水与陆地的"双向扩展"特征,在河、海的共同作用下,海岸地貌从开阔趋向多样化,海水性质也发生重大的改变,营养物质的增多、水体盐度的降低,都可能对海洋生物的发展演化产生重要影响。     

赣南双峰式火山盆地铀成矿性的地球化学评价

赣南的白面石盆地、东坑盆地、菖蒲盆地均分布有双峰式火山岩。在白面石盆地,已探明及开采有铀矿床,而多年的野外工作及室内研究,在菖蒲和东坑盆地却未发现有重要工业价值的铀矿床。笔者通过对这些盆地的铀含量进行分形特征研究,加上其他地球化学论证,认为白面石盆地具有典型的成矿特征,而菖蒲盆地、东坑盆地有一定的成矿潜能。