历史时期罗布泊地区环境演变过程

利用史学考据的方法之一"二重证据法",从历史时期不同阶段进行纵向比较和从同一时期不同地区进行横向比较入手,参考放射性碳素断代法(即14C测定法)对太阳墓遗址、楼兰遗址进行断代测定的结果,结合应用空间遥感技术,对楼兰故城上游地质滑坡形成堰塞湖卫星图像的解读数据,分析新疆楼兰古城消亡的原因和罗布泊地区环境演变的过程.结果显示,历史时期罗布泊地区的环境演变与人类活动密切相关:土地掠夺性开垦,水资源的超常规开采,植物种群的大面积采伐都是造成生态环境变化的原因.对水土资源的的超常规开采和过度使用,也是导致楼兰故城废弃的原因.需要说明的是,这是一个渐进的过程.没有证据可以直接证明,滑坡崩塌形成堰塞湖使孔雀河突然断流,导致楼兰城供水突然中断.     

新疆罗布泊K1孔磁性地层及古纬度初析

Ｋ１孔位于罗布泊“耳轮”构造的北缘。磁性地层初步研究得知,在孔深６１～６２ｍ处为界,以上为布容正向极性时（Ｂｒ）,以下为松山反向极性时（Ｍａ）。在孔底９７～１００ｍ处的正向极性偏移应属Ｃｏｂｂ Ｍｏｕｎｔａｉｎｓ事件,对照Ｓ．Ｃ．Ｃａｎｄｅ和Ｄ．Ｖ．Ｋｅｎｋ修定的古地磁极性年表,氏地层的年代为１．２Ｍａ,归属早更新世中期。中更新世地层厚５０余米,晚更新世地层厚１０ｍ左右,全新世地层厚度小于５ｍ。根     

内蒙古额济纳旗嘎顺淖尔XK1孔揭示的第四纪晚期沉积特点及古环境

通过对嘎顺淖尔XK1孔沉积岩芯的岩性特征及多种环境代用指标的综合分析,初步认为:中更新世早中期,29．6 -42．5m(推测时代为距今218．3 kaBP以前),气候温凉偏干,滨湖与洪积相交替;距今218．3-172．8 kaBP气候温凉偏湿, 湖泊面积扩大,以滨浅湖-浅湖沉积为主,并一度出现半深湖环境;距今172．8-93．4 kaBP,沉积环境为湖滨相与洪积相交替,气候特点是冷凉干旱;距今93．4-67．4 kaBP,沉积环境以淡水浅湖为主,夹湖滨相．气候温偏湿;距今67．4-54．0 kaBP ,湖滨相沉积为主,气候温凉偏干;距今54-48．9 kaBP,气候暖湿的浅湖环境,气温较高;距今48．9-42．6 kaBP,凉而且干旱的气候特点,沉积相为湖滨相;42．6-0 kaBP,气候暖湿、凉干交替,浅湖相为主．     

罗布泊硫酸镁亚型卤水制取钾混盐工艺试验研究

研究目的在于探讨用罗布泊罗北凹地卤水制取硫酸钾混盐的一种新方法。设计要求在冬季生产备用卤水，至春、夏季与原卤水混合，用以改变罗北凹地生产卤水的成分，而不需要加入钾矿物就可以把卤水成分点在五元体相图中的位置调整到最佳蒸发点，后经蒸发及兑卤等流程生产出高质量的钾混盐，即可获得含杂质较低硫酸钾镁盐。采用罗北凹地冬季冻卤水与春、夏季卤水混合生产钾混盐，方案是可行的，生产成本亦较低。     

罗布泊地区第四纪岩石地层、磁性地层和气候地层

罗布泊地区的AK1孔,是目前为止该区唯一的、最深的钻孔,深465.55m。依据AK1孔的岩性特征、热释光年龄、古地磁极性倒转、磁化率变化和Fe2O3含量的研究,将该地区第四纪地层划分如下:全新世为灰色—浅灰绿色色系,与晚更新世的界线划在深8.80m处,年龄值为11.5kaBP;晚更新世为杂色色系,与中更新世的界线在牙买加反向极性亚带的底界面上,深66.25m,年龄值为0.20MaBP;中更新世为褐黄色—土黄色色系,与早更新世的界线划在布容正向极性带—松山反向极性带的界面上,深235.00m,年龄值为0.73MaBP;早更新世为灰色色系,与上新世的界线在松山反向极性带—高斯正向极性带的界面上,357.50m深,年龄值为2.48MaBP;上新世为土黄色与灰色交替色系,顶部为厚8.78m的土黄色粘土层,与下更新世底部厚25.27m的灰色粗砂和含砾粗砂层相接,界限清晰。本区第四纪岩石地层、磁性地层和气候地层的底界,完全一致。因此,它是一条具有全球等时性的界线,可用以与世界其他地区的第四纪地层进行对比。     

基于砂箱模拟实验的罗布泊盆地新构造变形特征分析

在现有罗布泊盆地新构造活动特征分析的基础上,设计了刚性基底和塑性基底两种砂箱实验模型进行实验模拟。实验结果显示,在近南北向区域构造挤压应力作用下,罗布泊盆地两侧的阿尔金山与库鲁克塔格均以逆冲岩片的形式向盆地强烈逆冲,形成一系列向盆地推覆的冲断-褶皱带,且局部发育断层三角带。库鲁克塔格山发育一系列具右旋走滑作用的冲断层,而阿尔金断裂带则形成具左旋走滑的逆冲活动,在两者共同作用下,导致塔东地块发生向西逃逸,导致罗布泊盆地内部处于东西向伸展状态,发育一系列近南北向断层。模拟实验结果较好再现了罗布泊盆地新构造变形特征,有助于探讨塔里木地块东缘构造形成机制。模拟实验也表明罗布泊盆地两侧的盖层变形特征明显受控于基底发育特征,而两种模拟实验结果的分析比较表明罗布泊盆地具有刚性基底。实验结果为研究该区构造与成钾、油气成藏关系提供了依据。     

新疆罗布泊地区32.0～9.1kaB.P.期间的孢粉记录及其古气候古环境演化

新疆罗布泊地区罗北洼地CK­2钻孔的孢粉记录揭示出： 32.0～9.1kaB.P. 植被演替明显,气候干湿波动显著; 晚冰期向全新世过渡期间,气候波动频繁且具突变性。31.98～19.26kaB.P.罗布泊地区处于末次冰期的盛冰期阶段,气候寒冷湿润,冷暖波动频繁,但幅度不大,研究区植被以草原－荒漠草原为主; 19.26～13.67kaB.P. 气候明显变为温暖干燥,植被以荒漠为主; 13.67～12.73kaB.P.气候冷湿偏干,植被以草原－荒漠草原为主; 12.73～9.14kaB.P.气候冷湿与暖干交替频繁,波动幅度较大,植被逐渐由荒漠向草原－荒漠草原过渡。其中, 16.45～15.39kaB.P.,14.27～13.67kaB.P.和 11.74～11.23kaB.P.之间的冷颤动分别相应于老仙女木、中仙女木和新仙女木事件; 15.39～14.27kaB.P.和 12.73～11.74kaB.P.之间的暖期则分别对应于欧洲博令和阿勒罗得暖期; 新仙女木事件后的气候具有突变性的特点,10.49kaB.P.前后的暖事件和9.14kaB.P.前后的冷事件,成为全新世早期气候变化的显著特征。孢粉浓度和花粉组合所反映的罗布泊地区晚冰期以来的气候演化同全球性的气候事件具有显著的可比性。     

新疆干旱区沉积物金属催化-光化学反应生成硝酸盐试验研究

硝酸盐矿物是自然界溶解度最大的盐类矿物之一,是极端干旱气候条件下从卤水中蒸发析出的产物,在新疆罗布泊等地出现了多处硝酸盐富集区.目前,新疆的硝酸盐矿层主要发现于全新统,反映出该地区在晚更新世末一全新世时期出现了极端干旱气候条件.根据沉积物地球化学分析,发现罗布泊等硝酸盐富集区出现有硝酸盐矿物沉积,其孔隙和晶间卤水的硝酸根含量很高,同时,沉积物也富含Fe、Ti、Cr、Mn、Cu等重金属元素.为此,将这些重金属元素作为催化剂,设计了4组光化学反应试验,通过野外实地与室内模拟金属催化一光化学反应试验产生了硝酸根离子.因此,本研究认为,干旱区的硝酸根离子的来源与金属的催化-光化学反应有密切的关系,提出了Ti等金属催化-光化学反应是新疆干旱区内硝酸盐形成的主要机制.     

盆地钾盐找矿模型探讨

钾盐是中国紧缺的重要战略资源之一,寻找大型钾盐矿是中国矿床学界的一大难题。文章通过综合国内外找钾成果,提出了盆地找钾矿的准则,主要涉及：① 分析盆地含盐系沉积时期是否出现长期干旱气候条件和丰富的钾源补给,确定蒸发沉积是否到钾盐析出阶段;② 在什么层位成钾;③ 钾盐在盆地什么构造部位沉积;④ 在什么新构造部位找钾。钾盐找矿的基本步骤是,在查明盆地成钾的宏观条件之后,解决上述有关成钾科学问题并阐明成钾机理,最后圈定找矿靶区,并开展勘查评价。罗布泊盐湖找钾是盆地找钾的成功范例之一,找钾模型就建立在与其相关的经验和理论基础之上,即,首先通过塔里木与柴达木盆地成钾宏观对比研究,确定罗布泊具备成钾条件,然后,应用相关理论及经验圈定成矿靶区,并实施工程验证,最终取得了找钾重大突破,这既得益于前人资料的积累和柴达木盆地经验与理论的应用,也是不断创新成钾理论与长期开展实际地质工作的结果。总之,钾盐找矿评价遵循“从已知到未知、从理论到实践、再理论再实践”的原则,学习和吸收国内外新理论成果,使得找钾工作不断上新台阶。     

新疆罗布泊湖盆沉积物剖面粒度与磁学特征及沉积环境

通过对新疆罗布泊东南部阿奇克谷地西部LB剖面沉积物中的粒度组分及磁化率特征进行研究,综合沉积序列及岩性变化特征,分析了罗布泊阿奇克谷地第四系以来的沉积环境。结果表明,LB剖面湖相沉积物粒度组分主要集中于粉砂粒级,沉积物含有少量亚铁磁性矿物,超顺磁颗粒物含量较高。沉积物磁化率值的大小与粒度存在相关性,沉积物的中值粒径、粘土组分(小于2μm)及砂组分(大于63μm)含量与磁化率呈正相关,粉砂组分(2~63μm)含量与磁化率呈负相关。根据沉积物的粒度与磁化率组合的变化特征,结合岩性特征,将LB剖面划分为4个阶段:新近系末期(4.14~3.32m)气候以暖干为主;中更新世晚期(3.32~2.93m)粗颗粒呈现先降低后增加的趋势,水动力增强,磁化率的波动升高并保持较高水平,气候转向暖湿;晚更新世(2.93~1.44m)气候湿润,入湖的河道与水流量不断的发生改变,河流带入湖中的的外源物质的量不稳定,粒度和磁化率值波动变化较大,气候呈现暖干—暖湿的波动变化;全新世时期(1.44~0m)沉积物颗粒偏粗,磁化率值呈波动增加趋势,气候向冷湿转变,最终向干旱化发展。第四系以来沉积环境与古气候均有明显变化,本区气候环境经历了暖干—暖湿—暖干—冷湿的变迁过程,并最终向干旱趋势发展,体现为冷期湿润、暖期干旱的特征。