青藏高原中东部囊谦盆地始新世气候变化及其驱动机制

【目的】古近系以来,伴随着青藏高原隆升、地层大规模逆冲和走滑,在青藏高原北部形成了众多内陆盆地。由于盆地位置的特殊性,盆地内部的古气候和古植被演化对厘清欧亚大陆古近系气候演化特征具有重要意义。【方法】利用青藏高原中东部囊谦盆地古近系沉积地层剖面中的生物标志化合物和总有机碳(TOC)含量重建了51.8～37.5 Ma囊谦盆地古气候和古植被演化历史。【结果与结论】囊谦盆地古近系气候指标演化历史具体可分为三个阶段。阶段Ⅰ(51.8～46.4 Ma),CPI值和TOC值均较低,Paq值偏高,ACL值和nC₂₇/nC₃₁在该时期呈现明显的变化趋势,可能是受到河流所带来的陆源沉积物混入影响,主峰碳大部分为nC₂₂和nC₂₃,植被类型以木本植物为主,气候条件相对较为潮湿;阶段Ⅱ(46.4～42.7 Ma),此阶段Paq值和nC₂₇/nC₃₁值逐渐降低,ACL值逐渐上升,主峰碳碳数逐渐由低碳数向中高碳数转变,植被类型逐渐由木本占优势转变为以草本植物为主,气候条件逐渐变干,...     

松辽盆地农安地区上白垩统油页岩含油率影响因素

农安油页岩含矿区地处松辽盆地东南隆起区,主要发育于上白垩统青山口组一段、嫩江组一、二段。油页岩有机质的干酪根类型为Ⅰ-Ⅱ₁型,质量较好,处于成岩的未成熟阶段。油页岩含油率与有机碳和氢元素含量间存在明显的线性正相关关系,当有机碳质量分数＞6％或氢质量分数＞1％时构成油页岩。此外,有机质干酪根的显微组分可以反映有机质的类型,与含油率之间也存在一定的相关性。青山口-嫩江组沉积时期,该区温暖湿润的古气候条件、大规模的海侵和缺氧事件影响了油页岩中有机质的丰度和类型,从而影响了油页岩的含油率。     

和田地区2006年春季一次区域性寒潮天气过程分析

2006年4月9日20时开始,和田地区自西向东出现了强沙尘暴、寒潮天气过程。本文从天气形势、单站要素、动力诊断等方面,对此次天气进行分析,结果表明:主导系统乌拉尔山高压脊发展和天气尺度影响系统西伯利亚低槽的加深是造成这次天气过程的主要原因,而本地区中尺度热低压的生成、发展对强沙尘暴的突发有较强的激发作用;此次强沙尘暴出现在高空急流轴右侧,正涡度和负温度平流中心下风方等涡度和等温度平流线梯度较大处,低层辐合高层辐散强烈上升气流区。应用ECMWF数值预报产品对此次天气提前3d作出了准确及时的预报和服务,体现了数值预报的优点。     

泸沽湖沉积物中的铁元素和有机分子记录及其古气候/环境意义

通过泸沽湖沉积物样品的年代学、穆斯堡尔谱学和有机分子地球化学分析, 研究了泸沽湖三万年以来的铁元素与正构烷烃记录, 及其古气候/环境变化特征。泸沽湖沉积速率稳定, 平均沉积速率为0.28mm/a。沉积物中Fe2+相对含量低于Fe3+, Pr/Ph 为0.54~1.48, 平均为1.04, 表明泸沽湖总体属于弱氧化环境。正构烷烃碳数分布在C11~C33之间, 呈双峰分布形式, ΣC21-/ΣC22+为0.12~2.66、CPIh为1.20~4.37、ACLh为25.68~27.97以及Paq为0.25~0.63, 指示泸沽湖沉积有机质母质既有高等植物也有水生生物。泸沽湖沉积物中总铁相对含量(Tot-area)、Fe2+/Fe3+比值与生物标志化合物参数(Pr/Ph、ΣC21-/ΣC21+、CPIh、ACLh和Paq)相关性较强, 均是指示古气候／环境变化的有用指标: 沉积物中总铁相对含量(Tot-area)与湖区降水量成负相关; Fe2+/Fe3+不仅能指示湖泊沉积环境特征, 而且与古气温成负相关。利用上述指标重建了三万年以来泸沽湖湖区的古气候/环境, 将泸沽湖湖区古气候分为3个阶段:30~20cal.ka B.P. 寒冷干燥期、20~5cal.ka B.P. 温暖潮湿期和5~0cal.ka B.P. 寒冷干燥期。其中在12cal.ka B.P. 左右出现气候突变为干冷, 应为新仙女木冷期。     

和田河流域1954—2007年气温及降水气候特征分析

应用和田河流域和田市气象站1954-2007年逐月平均气温和降水量资料,采用趋势系数、Morlet小波分析法分析了54a来和田河流域气温、降水趋势变化及周期特征,结果表明：气温和降水变化呈暖湿化发展,气温线性变暖率为0.33℃／10a,降水线性递增率为2.1mm／10a,各年代变化趋势存有差异,但基本与西北地区气候变化趋势一致;小波系数的实部、模、位相信息准确揭示出了不同时间尺度下气温、降水的年际、年代际周期演变、强度变化以及突变特征。     

甘南郎木寺中全新世泥炭总有机碳和脂类分子化合物的组合特征

根据青藏高原东北部甘肃南部郎木寺泥炭总有机碳含量的时间序列,重建了该区7.3～4.0kaB.P.（中全新世）期间气候演变的历史,其中较为显著的变冷事件分别集中在6.8cal.kaB.P.,5.0cal.kaB.P.和4.3cal.kaB.P.。同时分析了3个不同深度的泥炭脂类分子化合物。结果表明,正构烷烃和直链烷基-2-酮都由长链组分所构成,具有明显的奇碳优势和很高的碳优势指数值（CPI>5）表明,这些长链组分来自草本高等植物。样品中还检出脂肪酸甲酯系列,也以长链组分为主,可能是沉积早期生物地球化学作用的产物。异构烯烃的存在及菲系列化合物低的甲基菲指数（MPI）和镜质体反射率（Rc）值,说明样品受成岩作用的影响很小而且几乎没有遭受现代的污染,即泥炭保存完好,各个指标可以真实反映泥炭的组成、性质及其形成时的环境条件。根据总有机碳含量的时间序列和不同阶段样品中的脂类分子化石的组合特征,探讨了各阶段气候和植被的演化特征。     

青藏高原柴达木盆地湖泊长链烯酮和中位酮的研究及其意义

柴达木盆地地处西北干旱区、青藏高原和东部季风区三大自然区域交汇地带,生态环境极其脆弱,是开展古气候研究的理想场所。本次以青藏高原柴达木盆地湖泊沉积物为研究对象,利用先进的前处理方法和气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）,探讨该区长链烯酮和中位酮的分布特征及指示意义。研究表明,青海湖、尕海湖、托素湖和可鲁克湖的湖泊表层沉积物中均含有长链烯酮系列化合物,并显示出C37优势模式。其中,尕海湖、托素湖和可鲁克湖具有相近的烯酮比值（C37/C38）,暗示这3个湖泊可能具有相同的烯酮母源藻。而柴达木盆地湖泊中C37四不饱和烯酮含量（% C37：4指标）与盐度呈正相关关系,这与青海湖和已发表的结论相矛盾,可能是由于湖泊中藻类群落结构的差异性而导致的。在可鲁克湖湖边湿地钻取了520cm的沉积物岩芯,将岩芯的烯酮数据与可鲁克湖和青海湖已发表的烯酮记录进行对比,发现存在一定的差异性,可能与采样的位置、烯酮母源藻物种效应和柴达木盆地湖泊的特殊自然条件有关。特别的是,本次研究在湖泊表层沉积物和沉积物钻孔中均检测出长链中位酮系列化合物（C31-16-one、C33-17-one和C35-18-one）,且其表现为随着碳数增加,化合物丰度明显减小的变化趋势,即C31>C33>C35。通过与正构烷烃参数进行对比,发现C31-16-one可能来源于沉水植物,而C33-17-one和C35-18-one可能来源于高等植物贡献。在"8.2ka"和"4.2ka"冷事件中,C31-16-one的含量显著减小,而C33-17-one和C35-18-one增加,暗示中位酮系列化合物可能是指示古气候环境变化的潜在指标。     

青海可鲁克湖孢粉记录的14 cal. ka B.P.以来植被和气候演化历史

末次冰消期以来,我国东部季风区和西部干旱区分别呈现出"季风"和"西风"的两种降水模式。柴达木盆地位于二者的过渡区,由于缺乏可靠年代控制下的定量古气候记录,末次冰消期以来该盆地植被和降水变化的过程和模式,以及全新世适宜期季风降水是否影响到该区域至今仍存争议。本研究通过柴达木盆地东北部可鲁克湖西侧湿地深520 cm的沉积物钻孔14 cal.ka B.P.以来的孢粉记录,重建了植被和降水演化历史。结果显示青藏高原东北部干旱-半干旱区末次冰消期和早全新世（约14.1~8.0 cal.ka B.P.）以旱生灌丛-荒漠草原植被为主,降水量从约28 mm增至约249 mm;中全新世（约8.0~3.9 cal.ka B.P.）草原植被扩张到末次冰消期以来的最高水平,降水显著增加,最高值可达约292 mm;晚全新世（约3.9~0.3 cal.ka B.P.）荒漠草原再次扩张,降水量大幅度下降至约20 mm。可鲁克湖区降水过程呈现典型的东亚"季风模式",显示在全新世适宜期东亚季风的影响范围可以向西推进到柴达木盆地东北部。分析认为,柴达木盆地东北部的降水变化受北半球太阳辐射量变化、高纬冰盖及青藏高原热动力强迫的协同影响。     

超临界萃取技术在泥炭纤维素提纯中的应用与萃取组分特征

将超临界CO2萃取技术应用于泥炭纤维素中有机脂类物质的提纯工作,并对萃取物进行色—质联用分析。结果表明,在萃取物中检出了一系列甲酯类、乙酯类、少量有机酸及正构烷烃组分。首次检出的脂肪酸乙酯系列化合物多数呈高碳数分布,具偶碳优势。长链正构烷烃主峰碳为nC33或nC31,具有明显的奇碳优势,这在一定程度上反映了泥炭生成过程的气候条件,记录了气候变化的信息。同时也显示出超临界CO2萃取技术能够很好地完成除去纤维素中有机脂类这一重要环节,有利于提高泥炭纤维素δ13C值检测的准确度,为超临界流体萃取技术在地学中的应用开辟了一个新途径。     

泸沽湖沉积物正构烷烃分布特征及其古植被意义

利用气相色谱-质谱联用仪从泸沽湖沉积物中检测出丰富的正构烷烃系列分子化石,泸沽湖沉积物正构烷烃分布特征可归纳为双峰前峰型和双峰后峰型,说明泸沽湖沉积有机质母质来源为混源。较高丰度的中等长度正构烷烃及Paq和(C15+C17+C19)/(C27+C29+C31)比值等指标指示挺水植物及沉水/漂浮植物等水生植物贡献量较大,同时,也说明较大的内源输入可能是泸沽湖TOC含量较高的原因之一。主峰碳及正构烷烃代用指标(C27+C29)/(C31+C33)比值和ACL指示泸沽湖沉积有机质木本植物输入量占优势,这与现今泸沽湖流域植被类型特征相符。纵向上,(C27+C29)/(C31+C33)比值和ACL没有明显的阶段性和趋势性变化,反映出正构烷烃记录的泸沽湖流域草本植被与木本植被相对变化不明显。不同沉积时期正构烷烃分布特征有所不同。3万年以来泸沽湖流域植被演化特征可以分为3个阶段:30~20cal.kaBP气候偏干冷,沉积有机质母质主要为低等水生生物和藻类,沉水和漂浮植物也有较大贡献;20~5cal.kaBP为相对暖湿的气候环境,陆源高等植被对泸沽湖沉积有机质的贡献增加;5~0cal.kaBP(对应剖面205~0cm)气候有变冷干的趋势,沉积有机质物源以低等水生生物和藻类为主,同时,具有较多高等植物和沉水/漂浮植物输入。泸沽湖流域12kaBP为干冷气候时期,这在时间与气候特征上与YD事件相符,可能是西南季风对YD事件的响应。