用于同位素测年的自生伊利石分离纯化流程探索

沉积岩中自生矿物与碎屑矿物的分离问题是制约沉积岩定年的主要问题之一。本文以浙江和川西地区的粘土矿物为例，介绍了沉积岩中自生伊利石与碎屑矿物的一般分离过程，具体包括悬浮液的制备过程、高速离心机的条件实验和8个样品的分级实验，确定了较佳的分级参数，并对分级后的各级别进行了X-射线衍射(XRD)分析。X-射线衍射结果表明，随着粒度的减小，各种杂质的含量都在逐渐减少，在小于0．2μm的粒级中，已检测不出石英、钾长石、钠长石、方解石、白云石等杂质的存在，其中有3个产品的成岩混层含量达到100％，说明本次实验的分离纯化流程是比较成功的。综合考虑粒度和自生伊利石的纯度，一般情况下，以0．1～0．2μg粒级的产品用于Ar-Ar和K-Ar测年较合适。但在实际进行年龄分析时，一定要先进行XRD和透射电镜分析，只有确定其成岩混层I／S的含量近100％(至少在95％以上)及混层中S的含量小于25％时，才可用于Ar—Ar和K—Ar年龄测定。     

实验研究岩石圈深部流体及相关科学问题

实验研究地球岩石圈深部流体和对地球深部流体的观测发现,水溶液在跨越临界态时有许多特殊性质。使用水热金刚石压钻在200～800MPa,300～700℃条件下,可观测到：NaCl-H2O溶液两相不混溶相区的结构和近临界态现象。测量高温高压下NaCl溶液的电导率,在近临界和跨越临界态时发现最大电导率值。在对大洋中脊热水观测中可发现大多数喷口是在2200m深。喷口正在近临界态条件下喷出含矿流体。这些临界态研究对于重新分析岩石圈的地球物理测量结果和对认识大陆岩石圈内流体性质有很大意义。     

含澄江动物群地层的Pb-Pb同位素定年

对含澄江动物群的地层样品进行了Pb同位素定年研究。经测定未受风化作用影响的 2 0个黑色页岩样品给出了5 34± 6 0Ma左右的Pb Pb等时线年龄 ,应代表了澄江动物群的下限年龄。该年龄较以往采用Rb Sr和40 Ar 3 9Ar等定年方法所获得的年龄更为年轻。     

Geochemical evidence of an extraterrestrial component in impact melt breccia from the Paleoproterozoic Dhala impact structure,India

The Paleoproterozoic Dhala structure with an estimated diameter of ~11 km is a confirmed complex impact structure located in the central Indian state of Madhya Pradesh in predominantly granitic basement (2.65 Ga), in the northwestern part of the Archean Bundelkhand craton. The target lithology is granitic in composition but includes a variety of meta‐supracrustal rock types. The impactites and target rocks are overlain by ~1.7 Ga sediments of the Dhala Group and the Vindhyan Supergroup. The area was cored in more than 70 locations and the subsurface lithology shows pseudotachylitic breccia, impact melt breccia, suevite, lithic breccias, and postimpact sediments. Despite extensive erosion, the Dhala structure is well preserved and displays nearly all the diagnostic microscopic shock metamorphic features. This study is aimed at identifying the presence of an impactor component in impact melt rock by analyzing the siderophile element concentrations and rhenium‐osmium isotopic compositions of four samples of impactites (three melt breccias and one lithic breccia) and two samples of target rock (a biotite granite and a mafic intrusive rock). The impact melt breccias are of granitic composition. In some samples, the siderophile elements and HREE enrichment observed are comparable to the target rock abundances. The Cr versus Ir concentrations indicate the probable admixture of approximately 0.3 wt.% of an extraterrestrial component to the impact melt breccia. The Re and Os abundances and the ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os ratio of 0.133 of one melt breccia specimen confirm the presence of an extraterrestrial component, although the impactor type characterization still remains inconclusive.     

三门湾沉积记录中长链烯酮不饱和指数-海表温度和浮游动物群落对厄尔尼诺/拉尼娜的响应

应用沉积地层记录中长链烯酮不饱和指数(U3K7)估算1916—2003年三门湾表层海水温度(SST)与变化。SST波动范围为15.97~18.00℃,年平均为17.03℃。该值比当年实测海水全年平均温度低3.52℃,同时应用长链烯醇不饱和指数与SST的关系重建历史上的厄尔尼诺现象。研究显示三门湾的厄尔尼诺气候事件在大尺度上与东太平洋一样均受制于气候影响,在变化尺度上又受到地理位置和地方性气候(季风)的影响,厄尔尼诺事件在形式和年代上相互对应,但是其涛动幅度不如东太平洋的强烈。通过比较厄尔尼诺期间(2003/2002年)和非厄尔尼诺期间(2006/2005年)的浮游动物群落结构变动信号、生物量、密度以及物种多样性等,在厄尔尼诺时期浮游动物种类数、生物量和丰度呈现偏高的趋势,三门湾的暖水性浮游动物类群、数量变化与台湾暖流活动过程中携带的浮游性动物有密切的联系。     

二维链间扩展的极化子动力学研究

基于扩展的SSH模型,研究了有序耦合聚合物链系统中的极化子动力学,包括极化子的形成过程及其在外场下的输运.发现,当聚合物链间的耦合较强时,注入到系统中的电子会诱发二维链间扩展的极化子态,分布在多条聚合物链上.另外,动力学模拟表明,与一维链内定域极化子相比,在相同的电场强度下二维极化子具有更大的运动速度,这与实验结果一致.     

打结高分子链穿孔行为的研究

以三叶草型结(即3₁结)为例,采用分子动力学(MD)方法,研究打结高分子链在外场力作用下穿越微孔的动力学过程.模拟发现,在拉动打结高分子链的过程中,结的大小呈涨落变化,直至最后散结.定性讨论了结的存在对高分子链穿孔速率的影响.在外场力作用下,打结高分子链平均穿孔时间(τ)与链长(N)满足标度关系τ~N^α,其中标度系数α随外场力f增大而增大.对于短链,外场力越大,平均穿孔时间越短;     

台湾海峡西南部海域春季悬浮体及沉积物来源与输运机制

台湾海峡作为连接东海和南海的重要通道,其悬浮体和沉积物的来源和输运格局非常复杂。2005年4~5月利用带有浊度传感器和荧光传感器的SD204型CTD对台湾海峡西南部海域627个站位的悬浮体特性进行了综合调查,并采集了底层沉积物。在室内分别利用英国Marlvern公司生产的Mastersizer 2000型激光粒度仪和德国ELEMENTOR公司生产的ELEMENTOR varioELIII型元素分析仪对表层沉积物进行了粒度分析和沉积物碳、氮含量测定,结果表明,台湾海峡西南部海域春季受粤东沿岸流、韩江冲淡水、九龙江冲淡水及台湾海峡混合水影响,其中粤东沿岸流在向北输运过程中影响强度逐渐减弱,韩江冲淡水影响范围较大,并且在西南季风的控制下向东北方向输运;长时间尺度的沉积物输运格局表明,近岸沉积物由岸向海输运,远海地区沉积物由海向岸输运,并且在汕尾南部海域、南澳岛东南部海域形成了沉积物的汇聚区,沉积物以陆源为主;表层沉积物的输运过程受控于区域内水团、悬浮体分布及运动格局;在春季上升流形成早期尽管叶绿素荧光值相对较低,但其对表层沉积物的输运过程起着非常重要的控制作用。     

双台子河口重金属污染的沉积记录

根据双台子河口沉积柱中微量金属的含量及沉积物的粒度参数,结合137Cs放射性比活度精确定年,研究了双台子河口的沉积速率和重金属的污染变化特征,并利用地累积指数法评价了重金属的污染程度。137Cs计年的结果表明,沉积柱的平均沉积速率为1.3cm/a。沉积物的粒径从底层向表层逐渐变细,反映了水动力条件的减弱。绝大多数重金属的含量基本上都是自底部向上逐渐增加。重金属元素与细粒沉积物(63μm)均具有较好的正相关性,说明细粒物质对重金属具有较高的吸附能力。采用地累积指数对沉积柱中重金属元素的垂向变化进行了评价,发现除Cd元素外,大部分元素均未受到污染(Igeo0)。推测Cd的污染可能主要与20世纪90年代起至今人类活动对双台子河口产生的影响逐渐增加有关。     

江苏近岸海域水文气象要素的时空分布特征

2006～2007年在江苏近岸海域进行水文气象要素(气温、湿度、风速风向、波浪、透明度、水色和海水温盐度等)大面观测。数据分析表明,各水文气象要素具有较大的空间分异,四季变化显著。秋季气温明显高于春季,冬季气温较历史数据偏高。整个海域风速较大,风向受季风控制,有效波高与风速之间显著相关。如东附近海域波浪较大,废黄河口波浪较小;春、夏季有效波高较小,而夏、秋季近岸海域波高较小,离岸波高增大。夏季海水透明度最大,平均为2.3m;冬季透明度最小,平均只有0.6m;水色与透明度呈负指数相关。春、秋季水温分布与气温分布基本一致,冬季大致沿等深线分布。射阳河口与长江口为低盐区,辐射沙脊群外缘为高盐区。与20世纪80年代的调查结果相比,出现了一些新特点。这些新的调查成果可为江苏近岸海域的海洋环境保护和可持续发展提供科学依据。