新疆孔雀河北缘中更新世湖相沉积物的孢粉植物群初步研究

文章对新疆孔雀河北缘的西大沟剖面中更新世湖相沉积物开展ESR测年和孢粉记录研究。结果显示,该剖面湖相沉积自730kaB.P.延续到360kaB.P.。这一期间,研究区为落叶阔叶林植被,林下生长灌木和草本,低洼潮湿的地方生长蕨类孢子和藻类。植被的主要类型有栗(Castanea)、栎(Quercus)、松(Pinus)、柏(Cupressaceae)、蒿(Artemisia)、藜(Chenopodiaceae)、莎草(Cyperaceae)等,同时还含有少量的山核桃(Carya)、枫香(Liquidambar)及枫杨(Pterocarya)等亚热带孑遗植物花粉。这与前人研究发现中更新世研究区发育大湖的认识颇为一致。具体来说,组合带A(730~640kaB.P.),C(595~505kaB.P.)和E(440~385kaB.P.)阔叶树花粉含量高,而灌木和草本花粉含量低; 组合带B(640~595kaB.P.),D(505~440kaB.P.)和F(385~350kaB.P.)阔叶树花粉含量低,而灌木和草本花粉含量高,揭示中更新世研究区气候总体上呈现冷干-暖湿的气候波动特征。这一气候变化特征和模式与甘肃白水剖面多种风化指标揭示的相应时段风化强度波动可以对比,与全球深海氧同位素记录以及海平面波动也可以对比。不过,这一气候变化规律的内部驱动机制还有待进一步深入研究。     

东北平原土壤碳库构成及其与土壤性质的关系

东北平原土壤碳库构成具有典型特征:土壤有机碳密度(SOCD)由西部盐碱化、沙化平原向东部低山丘陵增高的趋势,由南向北显示增高趋势,无机碳密度(SICD)具有由西部盐碱化、沙化平原向东部低山丘陵降低的趋势; 土壤碳库仍以有机碳为主,不同土壤类型中有机碳密度占总碳密度的56.14% ~94.03%,有机碳和无机碳所占比例差别较大; 有机碳与总氮呈明显的线性关系,无机碳与CaO呈较强相关性,二者与SiO2均呈较强的负相关性,表明土壤碳库受土壤组成及类型控制最为明显; 土壤质地、pH值及其他土壤性质对土壤碳库也具有较大影响,有机碳及无机碳含量与pH值关系的散点图表现为"马鞍型",但是形状存在微小差别,土壤无机碳含量受碱性条件控制更为明显。     

浑善达克沙地地表沉积物有机碳同位素组成 与植被-气候的关系

研究现代地表沉积物有机碳同位素与植被-气候的关系,对于重建过去气候变化过程有重要意义。然而,对于气候变化幅度大、生态环境脆弱的浑善达克沙地,尚缺少相关的研究。本研究对浑善达克沙地进行了全面采样,对42个地表样品进行了有机碳同位素分析。结果表明,浑善达克沙地表土有机碳同位素(δ13C)介于-25.0 ‰ ~-19.4 ‰ 之间,平均为-22.2 ‰。通过两端元方法估算,研究区C4生物量介于0~46% 之间,平均为17.9%,与前人的C4植被调查结果有很好的可比性。相关分析表明,C4生物量与年降水量呈显著负相关关系,而与温度关系不大,这表明在该地区年均温差异较小的情况下,降水可能是控制C4植物生物量的主要因素; 另外,推测也可能是研究区C3生物量的变化主导地表有机碳同位素的变化。建立的δ13 C-年降水量转换函数,预期可用于重建浑善达克沙地全新世降水量的变化。     

长江中下游湖泊沉积物铅污染记录——以洪湖、固城湖和太湖为例

2002～2005年在长江中下游的洪湖、固城湖和太湖分别采集了沉积物柱样钻孔,测定了总有机碳（TOC）和金属元素包括Pb,Al,Fe,Ti等,并采用210Pb和137Cs进行了近代沉积物定年。研究结果表明,洪湖钻孔平均沉积速率为0.15cm/a,固城湖平均沉积速率在0.067cm/a,太湖平均沉积速率为0.35～0.41cm/a。根据湖泊沉积物中铅元素与参考元素（Al,Fe和Ti）浓度和TOC的相关关系建立了回归方程,线性关系极显著（p<0.001）。根据回归方程获取了钻孔中铅的背景值变化,研究表明近代沉积物中金属铅不仅仅来源于自然的作用,而人类活动导致铅的累积发生时间都在20世纪70年代,从一个侧面也说明利用沉积物铅含量变化进行断代存在可能性。对太湖钻孔而言,其污染程度要高于洪湖和固城湖。研究结果表明近30年来洪湖和固城湖人为造成湖泊沉积物铅累积量在不断增加,其沉积物铅污染有进一步加重的趋势,应受到科学家和管理部门的关注。     

中更新世气候转型期南海北部和南部的气候变化差异

选取大洋钻探ODP184航次在南海北部采集的1144站为研究材料,通过分析中更新世0.4～1.4Ma期间506个样品中浮游有孔虫氧、碳稳定同位素的变化特征,并与南海南部ODP 1143站和西太平洋暖池ODP 807站的同位素资料进行比较,发现南海北部的氧、碳稳定同位素及其差值的变化响应中更新世气候转型事件,在中更新世距今约0.9Ma之后100ka的偏心率周期明显增强。在中更新世气候转型之前,南海北部、南海南部和赤道西太平洋都呈现出典型的热带气候特征,具有岁差和半岁差的气候周期;转型之后,随着北半球冰盖的进一步扩张,南海北部受东亚冬季风增强的影响而导致温度下降、温跃层变深,但南海南部与赤道西太平洋的温度变化较小且温跃层变浅,说明同属季风区的南海北部和南部对气候变化的响应有所不同。     

大民屯凹陷烃源岩有机质丰度的恢复

烃源岩有机质丰度的恢复具有重要的现实和理论意义。笔者在对比多种方法的基础上,对大民屯凹陷的烃源岩的有机质丰度进行了恢复。     

中国西北地区中晚全新世火历史集成重建与气候演化

为了探讨西北地区古火演化及其驱动机制,基于28个样点的炭屑和黑碳记录,集成重建该区8 kaBP的古火变化序列;同时结合古植被、古气候、历史文献等记录,分析了古火活动与气候变化和人类活动之间的关系。结果表明：西北地区中晚全新世火历史可以划分为4个阶段;① 火活动波动阶段（8～6 kaBP）,古火事件发生频繁,主要受气候变化的影响;② 火活动平稳阶段（6～4 kaBP）,气候趋于暖湿化,植被有所发展,贮藏了一定的燃烧质;③ 火活动快速上升阶段（4～2 kaBP）,人类活动成为火事件的主要影响因素,古火活动频率呈现不断上升的趋势;④ 火活动大范围发生阶段（2～0 kaBP）,气候由湿冷向干冷转化,生物质干燥易燃,农业快速发展,朝代更替和战争频繁,火活动异常剧烈。     

大洋硅藻席沉积与冰期旋回中的碳-氮循环

成席硅藻勃发与沉积埋藏过程链接了海洋有机碳生成-输出-埋藏以及大洋深部溶解无机碳的生成与储存的全过程,该过程及其对大洋碳-氮循环的潜在重大影响正引起学术界的关注。通过搜集整理一系列文献及数据,对成席硅藻在细胞层面的特殊功能、勃发机制以及硅藻席沉积物的时空分布特征进行了总结,尝试讨论硅藻席沉积对轨道时间尺度上全球碳-氮循环的潜在影响。由于成席硅藻具有一系列特点,包括在弱光条件下生存、利用大液泡来存储营养盐和调控浮力、与固氮蓝细菌共生、尿素循环等,导致成席硅藻在寡营养的层化水体中或者大洋锋面处容易获得生存竞争优势并发生勃发。根据沉积记录,在第四纪冰期,热带-亚热带大西洋以及热带西太平洋-东印度洋出现大规模的Ethmodiscus rex硅藻席勃发并向海洋内部输出大量有机碳。有机碳中的绝大部分都在水柱中发生降解,只有少部分保存到海底沉积物中。推测硅藻席勃发贡献了冰期深海内部“呼吸碳库”的增长以及大气二氧化碳浓度的降低。由于E. rex勃发加快了海洋上层营养盐的周转速率,因此也可能促进了冰期海洋氮储库的扩张。此外,氧同位素14/12期和4/2期间同时出现大洋无机碳碳同位素重值事件和热带-亚热带硅藻席勃发事件,二者之间可能存在机制上的关联。因此,成席硅藻是耦合大洋碳-氮循环的重要组成部分,进一步厘清地质历史时期硅藻席勃发规模及其在海洋元素循环中的作用,有助于解开冰期旋回尺度上的全球碳-氮循环之谜。     

塔里木盆地喀什凹陷克拉托天然气来源分析及聚气特征

塔里木西南喀什凹陷的克拉托天然气主要表现为原油的溶解气或者湿气,甲烷含量为74.59%~85.58%,克4井和克30井天然气则为较干的湿气。克拉托天然气的δ13C1值为-41.2‰~-40.6‰,δ13C2值为-30.0‰~-27.4‰。气源对比表明克拉托天然气主要源自具有混源母质特征的中侏罗统湖相烃源岩,不同于源自石炭系烃源岩的阿克莫木天然气。喀什凹陷的中-下侏罗统烃源岩主要是由于新近系的巨厚沉积才从未成熟—低成熟阶段进入成熟—高成熟阶段,生成的油气在克拉托背斜圈闭中聚集,虽也属晚期成藏,却具有连续聚气的特征。上新世末期,喀什凹陷的周缘开始抬升,早期油气藏受到破坏,形成了现今的地表油气苗或油砂。     

武汉市汤逊湖沉积物重金属垂向变化的磁响应特征及环境意义

对武汉汤逊湖湖泊沉积物T06-1样芯进行了磁性测量、重金属分析和粒度分析,探讨了利用磁参数追踪、指示城市湖泊重金属污染的可行性。结果表明,低矫顽力的亚铁磁矿物主导了沉积物的磁性特征。磁参数,SIRM和ARM与重金属Cr,Zn,Cu和Pb呈现较为一致的垂向变化特征:55cm之下,磁参数值和重金属的含量均较低且稳定;在50~10cm之间,两者基本呈现随深度的减小而增加的趋势,其中在20~10cm区间,出现小范围内波动;而10cm至表层,元素含量和磁参数值随深度减小而急剧增加。选取粘土(（4μm）对沉积物中Cr,Zn,Cu和Pb进行粒度校正的结果显示:校正后元素的变化趋向于平稳,但在表层的10cm处Cr,Pb,Zn和Cu的含量仍然较高,表明了表层沉积物中金属元素的含量主要受人类活动的影响。相关分析也表明了磁参数X1,SIRM和ARM与重金属Cr,Pb,Zn和Cu之间均呈显著相关关系（0.62≤R≤0.86）,表明磁参数可以用于追踪和指示汤逊湖湖泊沉积物重金属污染。