甘肃南部又发现一处天然大溶洞——黄爷洞

黄爷洞（33°05′N,105°00′E）位于甘肃省陇南市武都县安化镇马家沟村东北2km处,洞口海拔约1650m。初步探测洞长约2000m,洞穴顶板覆盖层厚约150m。洞穴发育受到山体EW向断裂控制,洞身整体为EW走向。洞内宽约1～9m,一般在2～3m之间;洞内高约0.5～10.0m,一般在3～5m之间。该洞是继武都万象洞[1,2]之后发现的又一大型溶洞。     

太古宙花岗质岩石Si-O同位素对岩石成因和板块构造的约束

板块构造的起源是地球科学核心问题之一, 而表壳物质循环是现代板块构造的重要表现之一, 因此检验地球表壳物质循环起始时间是约束板块构造启动时间的重要切入点。近年来, 岩浆岩的Si-O同位素联合示踪开始被用来约束太古宙构造环境, 但由于大多太古宙样品经历了强烈的变质作用, Si同位素数据是否代表原岩信息需要进一步的评估; 此外, Si同位素在高温岩浆分异过程中变化非常小, 在分析精度不够高的情况下, 其分析结果则很可能无法揭示其潜在的变化规律。本文结合当前地球早期构造环境研究进展以及Si-O同位素的应用情况: (1)重点总结介绍了太古宙花岗质岩石(主要包括英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩; 简称TTG)的Si同位素应用原理, 及应用Si-O同位素约束地球早期构造环境的优势; (2)分析了目前研究中存在的问题, 并给出了具体的改进建议和方法; (3)进一步总结了太古宙TTG Si同位素和全球规模的O同位素, Ge/Si比值, 及其他地质学和地球化学指标, 确认了在大约3.8 Ga开始有表壳物质再循环特征的出现; (4)最后依据当前的研究进展, 提出了未来具体研究方向。

     

凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒纳米复合材料的制备

为制备具有高效吸附、光催化性能,可磁分离回收催化剂的凹凸棒石-TiO2-磁颗粒纳米复合材料,本文研究了不同反应温度、不同量的氧化剂加量、不同的碱加入量对复合材料磁化率的影响,并利用透射电镜、X射线粉末衍射对制备的复合材料结构和微形貌进行了表征。实验结果表明,在70℃下,Fe2 ∶OH-∶NO3-质量比为1∶0.6∶0.056时,反应生成的产物再经500℃煅烧,获得的凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒纳米复合材料的磁化率最高。高分辨透射电镜表征结果显示,经500℃煅烧获得的凹凸棒石-TiO2-磁性颗粒复合材料,其TiO2和磁性颗粒非常均匀地吸附在凹凸棒石表面。     

不同植被条件下岩溶地下水δ13 CDIC的差异研究——以贵州夜郎洞、天钟洞和普定岩溶水碳通量模拟试验场为例

影响石笋δ 13 C的因素众多, 且其中一些影响机制未知, 从而导致利用石笋δ 13 C准确重建古环境仍存在一定的困难。作为形成石笋母液的洞穴滴水, 其δ 13 CDIC变化必然会导致石笋δ 13 C的变化, 因而只有对影响洞穴滴水δ 13 CDIC的各种因素进行细致的研究才能更好地利用石笋δ 13 C重建古气候环境。对贵州夜郎洞、天钟洞和普定岩溶模拟试验场的研究均表明, 雨季上覆植被生物量的大小以及植被类型(C3和C4)是控制岩溶地下水δ 13 CDIC变化的主要因素。而对于夜郎洞的研究还得出旱季先期CO2脱气作用对岩溶地下水δ 13 CDIC的影响较大,如夜郎洞C3植被下雨季δ 13 CDIC值在-10.94 ‰ ~-12.15 ‰ 之间, 旱季为-3.66 ‰ ~-5.50 ‰, 夜郎洞C3植被下滴水点雨季旱季之间差异最大达到-8.49 ‰, 这些不仅仅是由生物量的变化而引起的, 先期CO2脱气对滴水碳同位素的影响也是不可忽略的。不同于夜郎洞旱季滴水δ 13 CDIC, 先期CO2脱气作用对天钟洞滴水δ 13 CDIC的影响较小, 天钟洞滴水δ 13 CDIC总体上能够反映上覆植被发育状况, 因而先期CO2脱气作用等过程对滴水δ 13 CDIC影响因洞穴而异, 可能反映了洞穴顶部包气带不同水文地质条件的影响。     

洞穴滴石石笋与陆地古环境记录研究进展

洞穴碳酸盐沉积与其它自然材料相比 ,具有分布广 ,时间跨度大 ,生长机制对环境敏感 ,保存信息完整 ,适合于 U系测年等特点。可与海洋沉积物、冰芯、树轮相媲美。尤其是洞穴滴石石笋为大陆气候替代指标提供了一类独特的数据源。从稳定同位素地球化学、石笋微层、微量元素地球化学、洞穴碳酸盐结晶学和岩石学等方面论述了该领域的最新研究进展。如利用洞穴碳酸盐δ函数定量地分离出纯的温度信号 ;利用石笋碳同位素变化及草原与森林生态系统光合作用的差异特征 ,恢复草原 -森林间的演变过程 ,显示了其在全球变化研究中的重要地位和作用。     

贵州七星洞石笋记录的一次强降水事件的探讨

全球变暖、极端事件频发背景下,研究极端事件发生规律,并准确预测未来极端事件的发生,已经成为目前极端事件研究的现实而紧迫的任务。利用地质载体重建过去极端事件的发生规律是极端事件研究的重要手段。本研究以贵州七星洞两个具有相似沉积特征的文石-方解石石笋对过去发生的一次强降水事件进行了探讨。主要认识有:(1)七星洞QX1和QX6石笋分别记录的黄褐色纹(微)层具有相似的沉积特征,为强降水携带粘土沉积形成;(2)两个石笋黄褐色纹(微)层发生的时间经推算在误差范围内一致,发生在公元(1868±1)年;(3)此次强降水事件发生的气候背景为:长时间的干旱导致洞顶植被覆盖和土壤湿度减小,而1869年的雨季多雨,在强降水携带下粘土沉积于石笋表面形成纹(微)层。此次事件的研究为东亚季风区极端降水事件研究提供了新的思路。     

山脉走向对降水中δ18O垂直递减率的影响——以黑河流域上游祁连山区为例

准确定量计算降水中稳定同位素的垂直递减率对水文、古气候及古海拔高度重建等研究有重要意义.使用方差分析方法,分析了黑河流域上游祁连山区3个站点2007年10月至2008年9月降水中δ¹⁸O与海拔的关系.结果表明：由于青藏高原北缘气候特征受西风环流控制,水汽的主要运移路径与祁连山脉走向基本平行,导致降水过程中缺乏水汽沿海拔爬升的过程,以及存在广泛的水汽混合等因素的影响,使得在显著性水平α=0.05下,祁连山区海拔1600～3300 m之间降水中δ¹⁸O在年尺度和季节尺度上均没有表现出明显的高程效应,其年均值为-7.1‰.结果说明除水汽来源外,山脉走向与主要水汽运移轨迹之间的空间关系也是影响降水中稳定同位素特征的重要因素.最后,讨论了青藏高原降水δ¹⁸O垂直递减率的区域变化特征.     

古气候变化的石笋同位素记录研究——以桂林盘龙洞为例

本文以桂林盘龙洞的研究工作为例，选择大型石笋剖面，在沉积学分析学研究的基础上，采用目前最先进的测年技术———ＡＭＳ１４Ｃ法，配合Ｕ系及稳定同位素地球化学综合手段，系统提取气候信息，建立了桂林地区３．６万ａ来气候变化的基本模式。该区末次冰期３．２～３．６万ａ时，年平均气温最低８～９℃。全新世在总的暖和、潮湿气候背景下，可划分出由暖到冷的３个气候旋回，每个旋回持续约３０００ａ左右，暖期年平均气温高于现今３～４℃，冷期低于现今３℃左右，可鉴别的次一级冷期可与我国５０００ａ物候记录资料进行对比。     

西藏改则热那错地区上三叠统日干配错组碳酸盐岩C、O同位素特征及其地质意

西藏改则热那错地区位于南羌塘盆地南缘,在该区发育了一套厚度较大的碳酸盐岩沉积。对该区碳酸盐岩C、O稳定同位素的研究,可以恢复其形成的古环境及沉积特征。在野外剖面测制(1∶2 000)、样品系统采集的基础上,对其碳酸盐岩进行C、O同位素的测试及分析,结果表明：西藏改则热那错地区古海水盐度Z值为12632~13537,属正常海水—超咸水;古海水温度平均值为224 ℃,代表温暖的气候环境;δ18O、δ13C值均随海平面的变化而变化,海水越深,δ18O值越大。根据C、O同位素计算出的古温度、古盐度与所划分的沉积相带是相互对应的。     

两类埃达克岩的含矿性和成因:东南亚地区与东太平洋带对比

新生代埃达克岩是一种新型的火成岩(Sr/Y≥20),多产出于大洋岛弧、大陆边缘造山带(东南亚地区)和陆缘火山弧环境(东太平洋带),依据REE配分模式可将其划分为2种成因类型:大洋型(O型)和大陆型(C型)。埃达克岩分别广泛分布于东南亚地区的菲律宾群岛、苏拉威西、中加里曼丹、印度尼西亚几内亚岛、巴布亚新几内亚至所罗门群岛一带,及东太平洋带的北美洲、墨西哥、中美洲、南美洲的北部至南部。研究表明:不同成因类型的埃达克岩具有不同的含矿性,反映各自岩浆源区不同。C型埃达克岩(La/Yb12)是俯冲海洋板块部分熔融叠加增厚的地壳底部部分熔融MASH(熔融-混染-储存-均一化)和AFC(混染-分异-结晶)作用的产物,多半与世界级斑岩铜金矿床共生;O型埃达克岩(La/Yb≤12)则与平缓俯冲的海洋板片部分熔融作用有关,在东南亚地区主要与浅成热泉金矿有成因联系。