Using microcomputed tomography (μCT) to count varves in lake sediment sequences: Application to Lake Sagtjernet,Eastern Norway

Varved lake sediments are one of the most important natural archives that allow annual resolution paleoclimate reconstructions. Conventional varve counting techniques use thin sections to manually identify lamina. However, this technique is destructive, labour intensive and limited to a 2D representation of complex 3D features which may lead to misidentification of varve boundaries. This study presents the use of microcomputed tomography (μCT) scans in constructing varve chronologies, utilizing scanning resolutions of ∼50 μm (binned to ∼200 μm) for core sections up to 150 cm long. To evaluate this method, we cored and analysed Lake Sagtjernet in Eastern Norway — revealing a 593 cm-long sediment record of the past 10274 (⁺²²⁰/_-329) years, with continuous laminations from 84 to 533 cm depth (75% of the sediments). Through limnological monitoring and microfacies analyses we demonstrate that the laminations are rare ferrogenic varves, with an annual deposition pattern comprised of seasonal changes in biogenic production superimposed on seasonal precipitates of iron and manganese hydroxides. The floating μCT-counted varve chronology presented here is the first non-glacial varve chronology in Norway and covers 4023 ⁺¹¹³/_-185 years. We find that μCT scans allow for a very fast and non-destructive way of counting varves with sufficient detail of varve boundaries. In the few sections where varve boundaries are too vague to resolve, we recommend using complimentary techniques such as thin sections in parallel. The varve chronology is in good agreement with the 95% confidence interval of the independent radiocarbon chronology based on 16 ¹⁴C dates, and ²¹⁰Pb and ¹³⁷Cs activity peaks, indicating that the varve chronology can be equated to calendar age.     

刚果盆地西南缘Inkisi组碎屑锆石U-Pb年代学: 对地层时代及物源的约束

Inkisi组是泛非运动之后刚果盆地最早的沉积地层之一。确定Inkisi组地层时代、物源及恢复构造演化过程,对研究刚果盆地的演化具有重要地质意义。本文通过对Inkisi组碎屑锆石进行U-Pb年代学研究,深入探讨了其形成时代,对泛非运动进行了约束,并进一步探讨了其物源。研究发现,Inkisi组下段与上段碎屑锆石最小年龄分别为526±6 Ma和534±14 Ma,最年轻的4颗锆石的加权平均年龄为532±9.4 Ma,由此限定了Inkisi组的最大沉积时代。因此将其时代划归早寒武世,并将其从新元古界Xisto-Gresoso群解体。另外,Inkisi组岩石并未发生变质变形,也说明其形成于泛非运动之后。碎屑锆石年龄谱结果显示,Inkisi组碎屑锆石的年龄变化范围较广,整体呈现五个年龄峰值：＞2800 Ma、2800~2400 Ma、2100~1750 Ma、1500~900 Ma、850~500 Ma。通过将年龄峰值及周围地质体进行对比,认为西刚果造山带、卡赛克拉通、安哥拉克拉通是其主要的物源,卢弗里安构造带等是其次要物源。     

地质计时的天文"钟摆"

地球系统科学的发展,对于地质过程的时间度量提出了新要求。迄今为止,地球轨道参数的变化是地质尺度上惟一可以精确定量计算的周期现象,可以用作地质计时的标尺。40万年的偏心率长周期,是地质历史上最为稳定的轨道参数,至少在新生代以来通过低纬过程驱动着大洋碳储库的周期变化,是普遍出现而且容易辨认的轨道周期,可望作为地球历史的天文“钟摆”用于地质计时。     

粤东滨海断裂带第四纪活动特征研究

我国东南沿海滨海断裂带是1条活动强烈的地震构造带,位于珠江口盆地北缘的粤东滨海断裂带是其重要组成部分,确定该断裂带的几何展布位置与最新活动特征对科学评价华南沿海地区地震危险性、地震构造和地球动力学具有重要科学意义.通过综合分析近年来南海东北部海域地质地貌、地震反射剖面、深部探测、地震活动等方面的研究成果,总结了粤东滨海...     

KBr-K2SO4-H2O体系在318.15 K下的热力学性质和相平衡预测研究

本文采用电动势法对318.15 K下三元体系KBr-K₂SO₄-H₂O的热力学性质进行研究。首先,测定了KBr-H₂O溶液中KBr的电动势,线性回归出电极响应斜率κ和电极常数E⁰,结果表明实验所用离子选择性电极具有良好的能斯特响应。然后,对318.15 K下三元体系KBr-K₂SO₄-H₂O混合溶液中KBr的平均活度系数进行了研究,绘制了离子强度I及离子强度分数y_b与KBr的平均活度系数关系图,由图可得,当离子强度I一定,随着离子强度分数y_b增大,KBr平均活度系数逐渐减小,且减小的趋势越来越大。当离子强度分数y_b是个定值时,KBr平均活度系数随着离子强度I的增大而减小。应用活度系数数据通过多元线性回归拟合出该温度条件下Pitzer模型混合离子作用参数θ_{Br, SO4}和ψ_{K,Br, SO}     

阿尔金北缘尧勒萨依片麻岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

阿尔金北缘尧勒萨依片麻岩分布于尧勒萨依河中下游,主要岩性为黑云二长花岗片麻岩.为确定该地区侵入岩形成时代、成因和构造背景,本文对其进行了岩石学、锆石U-Pb年代学和地球化学研究.研究区花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb测年显示,其形成年龄为927±3 Ma,时代为新元古代早期青白口纪.其具高硅(SiO2=71％～73...     

流体动态及其分量与地震过程、宇宙物理和大气因素的关系

对阿拉木图预报试验场流体动态与地震活动水平关系问题进行了分析研究,查明1986~1997年时段是高地震活动期,流体动态和地震活动性之间具有最大相关系数特点,这就证明两者关系存在。同时也查明,流体动态时间过程与宇宙物理和大气因素有关系。     

Sedimentology and Chronology of Paleogene Coarse Clastic Rocks in East-Central Tibet and Their Relationship to Early Tectonic Uplift

A systematic sedimentological and chronological study of typical Paleogene basins in eastcentral Tibet suggests that the depositional characteristics of extensively developed huge-bedded, purplish-red coarse clastic rocks formed in a tectonic setting of regional thrusting and strike-slipping represent a typical dry and hot subaerial alluvial fan environment formed in a proximal and rapidaccumulating sediment body in debris flows and a fan-surface braided river. Combining results from basin-fill sequences, sequences of coarse clastic rocks, fauna and sporo-pollen associations and thermochronological data, it is conduded that the coarse clastic rocks formed in the period of 54.2- 24.1 Ma, nearly coeval with the formation of Paleogene basins in the northern （Nangqen-Yushu thrust belt）, middle （Batang-Lijiang fault belt）, and disintegration of large basins in the southern （LanpingSimao fold belt） segments of Tibet. The widespread massive-bedded coarse clastic rocks, fold thrusting and strike-slip, thrust shortening, and igneous activities in the Paleogene basins of eastcentral Tibet indicate that an early diachronous tectonic uplift might have occurred in the Tibetan Plateau from Middle Eocene to Oligocene, related to the initial stage of collision of the Indian and Asian plates.     

基于胡杨年轮重建黑河下游近100年春季径流量

在建立近100年来额济纳旗胡杨年轮年表的基础上,将标准年表(STD)的年轮宽度指数与黑河正义峡水文站径流量进行相关分析,结果表明年轮宽度指数与春季径流量负相关最显著,相关系数为-0.642。利用多元线性回归方程,重建了黑河下游(正义峡)近100年来的春季径流量,并用逐一剔除检验法进行了方程稳定性检验。统计检验参数表明估计序列与实测序列较为相近,残差缩减值RE和平均有效系数CE为0.419,乘积平均值t为4.949,符号检验超过95%的置信度,重建方程稳定可信。根据转换函数重建的近100年来春季径流量中,最大春季径流量为93.03m3/s,最小为37.99 m3/s。Morlet小波分析和功率谱周期分析表明,春季径流量存在3.3年的显著周期变化。     

2007年宁洱6.4级地震研究

根据云南宁洱地区地质构造、 历史强震资料、 云南监测中心区域台及现场流动台数字化观测台网测定的2007年宁洱6.4级地震序列资料及1970年以来宁洱地区6级地震序列等, 深入分析研究了宁洱地区中强地震活动规律、 宁洱6.4级地震的余震时空展布以及参数变化等特征, 并利用2007年宁洱6.4级地震地震现场数字化观测流动台测定的余震波资料研究了该序列地震波动力学特征。 研究结果认为, 宁洱6级地震活动在空间上具有较高的原地重复性, 在时间上具有强弱交替活动的韵律; 2007年6月3日宁洱6.4级地震的余震展布方向与穿过震区NW向宁洱断裂的走向大致一致, 宁洱6.4级地震可能是由无量山断裂活动构造加剧所引起;根据2007年6月3日宁洱6.4级地震序列及历次宁洱6级地震序列时序发展特征分析研究得出, 宁洱6.4级地震序列能量主要集中在震后3天内释放, 4.9级以上余震发生在主震当天, 地震序列早期参数和3.0级以上余震的垂直方向P波最大振幅与S波最大振幅非线性关系等显示, 宁洱6.4级地震序列具有较明显的主-余震型特征。