Distinct climate change synchronous with Heinrich event one, recorded by stable oxygen and carbon isotopic compositions in stalagmites from China

Uranium-series dating of oxygen and carbon isotope records for stalagmite SJ3 collected in Songjia Cave, central China, shows significant variation in past climate and environment during the period 20-10 ka. Stalagmite SJ3 is located more than 1000 km inland of the coastal Hulu Cave in East China and more than 700 km north of the Dongge Cave in Southwest China and, despite minor differences, displays a clear first-order similarity with the Hulu and Dongge records. The coldest climatic phase since the Last Glacial Maximum, which is associated with the Heinrich Event 1 in the North Atlantic region, was clearly recorded in SJ3 between 17.6 and 14.5 ka, in good agreement in timing, duration and extent with the records from Hulu and Dongge caves and the Greenland ice core. The results indicate that there have been synchronous and significant climatic changes across monsoonal China and strong teleconnections between the North Atlantic and East Asia regions during the period 20-10 ka. This is much different from the Holocene Optimum which shows a time shift of more than several thousands years from southeast coastal to inland China. It is likely that temperature change at northern high latitudes during glacial periods exerts stronger influence on the Asian summer monsoon relative to insolation and appears to be capable of perturbing large-scale atmospheric/oceanic circulation patterns in the Northern Hemisphere and thus monsoonal rainfall and paleovegetation in East Asia. Climatic signals in the North Atlantic region propagate rapidly to East Asia during glacial periods by influencing the winter land-sea temperature contrast in the East Asian monsoon region.     

改进BP神经网络在岩质边坡稳定性分析中的应用

使用MATLAB软件中的NNtool工具箱建立了一个通过添加动量改进的BP神经网络模型,用以分析岩质边坡的稳定性。通过对天津某工程的边坡进行分析来检验这个模型的可靠度。根据现场调查的实际情况分析,该边坡岩体比较破碎,因此文中选择了几个有代表性的岩石完整性参数作为输入层参数,通过收集的一些类似边坡的参数对所建立的神经网络模型进行训练,以保证此模型适合被用来分析该工程。结果证明,所建立的模型是可靠的,此种方法在分析岩质边坡稳定性的的实践中具有广泛的使用性。     

豆荚状铬铁矿多阶段形成过程的讨论

豆荚状铬铁矿是铬的主要来源,是中国的紧缺矿种,因此,寻找一批大型铬铁矿矿床已成为解决我国对铬铁矿长期依赖进口的途经.然而对于豆荚状铬铁矿的成因,一直以来都有较大分歧.豆荚状铬铁矿及其围岩地幔橄榄岩中大量异常地幔矿物的发现,引起了各国地质学家对豆荚状铬铁矿成因的新一轮思考.本文着重讨论近年来国内外学者对豆荚状铬铁矿研究的最新成果和进展,包括豆荚状铬铁矿的形态特征、产出规律、矿物化学、铂族元素(PGE)的分布模式,铬铁矿矿石中出现的超高压矿物,以及围岩地幔橄榄岩的演化过程等等.豆荚状铬铁矿中的铬来源于两种辉石的不一致熔融与副矿物铬尖晶石,其形成环境可能在下地幔或者是过渡带的位置.豆荚状中含铂族元素矿物呈包裹体状和裂隙状分布,铂族元素含量与铬铁矿形成过程中的S饱和程度有关,具有多期性的特征.进而初步地拟定了豆荚状铬铁矿形成过程存在四个阶段,分别为铬的来源阶段、铬尖晶石及超高压矿物的结晶阶段、铬铁矿的成矿阶段、铬铁矿的就位阶段,而每一阶段的特征还需进一步细化与翔实,并且需要对不同岩体不同产出的豆荚状铬铁矿矿床进行详细的对比研究.     

SMBR中污染物处理效率随污泥浓度变化的数学模型

以一体式膜生物反应器(SMBR)对生活污水进行处理,研究不同水力停留时间(HRT)条件下污泥浓度对有机物去除率的影响,并对所得试验数据进行曲线拟合,建立有机物去除率与污泥浓度的数学模型。试验结果表明:在溶解氧(DO)浓度为2.0～3.0mg/L的条件下,HRT为3h、2h和1h时,有机物去除率(η)随着污泥浓度的增大而增大,但当污泥浓度增大到6000mg/L时,η增大趋势逐渐减小,并趋于稳定。有机物去除率与污泥浓度的数学模型表明:有机物去除率(η)与水力停留时间(τ)、进水COD浓度(S_o)和污泥负荷率(N_s)等主要运行参数有关,并可以通过调节运行参数τ、S_o和N_s来达到所需要的COD去除率。     

徐州地区下古生界碳酸盐岩的碳、氧同位素研究

在已有的对徐州地区下古生界碳酸盐岩详细岩石学研究基础上，系统测试了碳酸盐岩方解石和白云石的碳、氧同位素组成特征；地球化学和岩石学研究相结合，综合提取了碳酸盐岩碳、氧同位素组成的沉积、成岩地质信息；初步探讨了同位素组成的地层变化及其意义。研究结果表明：碳酸盐岩碳同位素组成特征可以指示沉积环境及其演化，开阔陆表海、灰质障壁砂坝、局限陆表海、潮下带、潮渠、藻坪诸沉积相间碳酸盐岩的δ^13C值表现出规律性变化，碳同位素组成变化曲线上的显著正偏移与海侵有关；碳酸盐岩氧同位素组成对成岩环境及其演化有明显响应，淡水成岩环境、潮上成岩环境、潮间成岩环境、潮下成岩环境和埋藏成岩环境具有不同的碳酸盐岩氧同位素组成特征；徐州地区大北望寒武系剖面地层界线附近都有碳、氧同位素组成变化的特征显示，研究工作证实了徐州地区下古生界同位素地层划分的可行性。     

湘东北文家市蛇绿混杂岩带的发现及意义

在湘东北文家市首次识别出蛇绿岩套残片 ,它由变沉积岩、变玄武岩、变辉绿岩、变辉长岩、变辉石岩类及变硅质岩组成。综合其地质学、岩石学、地球化学和同位素年代学的资料 ,提出文家市蛇绿岩可能形成于有限小洋盆的构造环境。文家市蛇绿混杂岩带、前陆盆地、磨拉石建造和“S”型花岗岩等构造岩石组合记录了碰撞造山的全过程 ,证实了江南雪峰古陆属元古宙造山带。这一发现为华南前寒武纪的大地构造格架和地壳演化提供了依据 ,同时该地区也将成为研究早期华南大陆地壳演化———武陵运动的关键地带。     

用时间序列模拟和预报天山乌鲁木齐河源1号冰川年径流总量

本文把1958—1984年天山乌鲁木齐河源1号冰川的融水径流总量的时间序列X(t),分解为趋势项L(t)、周期项P(t)、平稳项S(t)、随机项ε(t),使该时间序列表示为X(t)=L(t)+P(t)+S(t)+ε(t)。采用非线性回归提取L(t),用谱分析和Fourier级数提取P(t),余差用自回归方程建模,用上述项的叠加作出预报,按相关指数公式计算R=0.90,效果良好。     

喜马拉雅中东部镜像均衡重力异常的形成研究

青藏高原南缘处于重力不均衡状态,由北向南可依次分为高原近重力均衡区、喜马拉雅山正均衡异常区和山前盆地负均衡异常区,正、负异常呈现壮观的镜像分布。本文选取喜马拉雅中东部的均衡重力异常数据,结合地貌高程、地壳厚度、降雨量、冰川及山前沉积等的分布状况,探讨地貌分异与均衡重力异常分布的相互关系。由上述资料获得3条跨越喜马拉雅山的综合剖面,结果显示喜马拉雅中东部正均衡重力异常的分布与冰川、河流等代表的地表剥蚀作用存在明显的空间耦合关系,而与降雨量无直接联系,山前盆地负均衡重力异常与沉积厚度的分布也存在很好的耦合。利用数值模型计算得到了喜马拉雅地区的均衡调整时间域在1 Ma左右的时间尺度内。通过与地貌响应时间域相对比,以及对地表剥蚀厚度的估计,认为山脉地区的正均衡异常主要由地壳厚度补偿不足引起(侧重Airy假说),而山前盆地的负均衡异常主要由低密度沉积层的分布引起(侧重Pratt假说),由于地貌响应时间快于均衡调整时间,在大约5～2 Ma以来,地壳的均衡调整始终延迟于山脉的持续剥蚀和山前的持续沉积,使得岩石圈朝着"反均衡"方向演变,最终形成了喜马拉雅现今壮观的镜像均衡重力异常分布。     

Geochemical Characteristics of Eolian Deposits in the Chengdu Plain of Sichuan Province and the Implications for Provenance

In this study Chengdu Red Earth （CRE） from the Chengdu Plain （CP）,Sichuan province,was analyzed for its elemental （major and trace elements） and isotopic （Sm-Nd） geochemistry and compared with Pleistocene loess and paleosol samples from the Chinese Loess Plateau （CLP） in Northern China.The geochemical composition of CRE is similar to north China loess,and also resembles the average UCC.This indicates that CRE,as loess deposits in Northern China,was derived from well-mixed sedimentary protoliths that have undergone numerous upper crustal recycling processes.However,obvious differences in the geochemical characteristics of CRE and the north China loess are also revealed in our results.For chemically stable elements,CRE has higher Ti,Zr,Hf and lower ΣREE,Ba contents in comparison with loess samples from the CLP.Further analysis shows that CRE has higher TiO2/Al2O3,SiO2/Al2O3,Ba/Rb and lower Ce/Yb,Eu/Yb,LaN/YbN and ΣLREE/ ΣHREE ratios.In Sm-Nd isotopic geochemistry,Sm and Nd content and the εNd（0） value in CRE are significantly higher than those in north China loess.The higher TiO2 content in CRE coincided with a high background concentration of Ti in the Sichuan Basin and the surrounding regions.The lower ΣREE and higher Sm,Nd,εNd（0） values are related to the wide distribution of basalt in the southwest Sichuan Basin.The elemental and isotopic geochemistry of CRE indicates that eolian materials in the CP predominantly come from the Sichuan Basin and the surrounding regions,which differs from loess deposits in the CLP.     

西藏西南部与蛇绿岩伴生的硅质岩特征及地质意义

西藏西南部达巴—休古嘎布存在一条蛇绿岩带,与蛇绿岩伴生的中生界硅质岩分布广泛。其中与拉昂错蛇绿岩体伴生的硅质岩,常量元素和稀土元素地球化学特征参数,以及地球化学环境判别图,显示其沉积于大陆边缘盆地的构造环境,其形成包括生物作用和热液作用两种因素。含硅质岩的地层剖面自下而上岩性为石英砂岩→含岩屑石英砂岩、杂砂岩→放射虫硅质岩,形成环境是从三角洲或浅海过渡到大陆边缘,再到边缘盆地。硅质岩中含有大量放射虫,放射虫组合显示硅质岩的沉积时代为晚侏罗世晚期。含硅质岩地层和蛇绿岩都是印度大陆北缘小洋盆的组成部分,两者因洋盆碰撞闭合而汇聚在一起。硅质岩的形成环境反映了该陆缘小洋盆在晚侏罗世所处的构造背景。