Characteristics of annual laminae gray level variations in a stalagmite from Shihua Cave, Beijing and its climatic significance (II)

The annual laminae gray level variations in the stalagmite TS9501 of Shihua Cave, Beijing are studied in detail. The environmental factors influencing the laminae gray level are also analyzed. The following conditions may be necessary to the study on the lamina gray level. A) The seasonal differences of climate in the studied area are strong. B) The cave has a rapid and simple hydrological connection with the surface, such that the gray level variation is great; therefore, climatic changes can be more clearly recorded in a stalagmite. C) No water from other sources due to lateral flow adds to the seepage over the cave. D) There are more organic impurities than inorganic ones, whose content changes distinctly with time in the sample. By comparison with the modern instrumental climate records, it was found that the gray level of laminae is mainly related to the air temperature, especially the summer mean temperature. Therefore, the gray level can be used as a proxy of the air temperature. The variation of the lamina gray level also represents the oscillation of Indian summer monsoon as identified in the modern climate records. The variability of the temperature in Beijing area over the last 1 ka is reconstructed. The results show that there are several cold periods corresponding to historical records. An important phenomenon is noticed that the climatic pattern before about 1400AD is different from that after about 1400AD. In Beijing area, before about 1400AD, low amplitude and high frequency temperature oscillations dominated the signal. The climate pattern is warm-dry and cold-wet. After about 1400AD, both the temperature and rainfall varied synchronously, temperature oscillated strongly and the Little Ice Age occurred. The climate pattern is cold-dry and warm-wet. This transition of the climate pattern is also observed in other worldwide paleoclimatic records, demonstrating that there was a global climate event at about 1400AD.     

山东山旺中新世硅藻土的纹层类型及成因

山东临朐山旺地区中新世山旺组硅藻土极为发育。通过对该地区硅藻土纹层的研究,确定其分类和成因,为进一步确立年纹层的存在、利用其进行高分辨率测年、探讨高频古气候旋回奠定基础。山旺组硅藻土的单层纹层厚度一般为100μm左右。依据纹层的物质成分,单层纹层可分为硅藻纹层、有机纹层和粘土纹层三种类型。各类单层纹层组合成为明暗相间的层偶,层偶厚度一般为100～400μm,常常表现为浅色的硅藻纹层逐渐向深色的粘土纹层或有机质纹层渐变过渡。纹层层偶可分为:薄层硅藻纹层-有机质层偶,厚层藻纹层-有机质层偶,薄层粘土纹层-有机质层偶,厚层粘土纹层-有机质层偶和硅藻纹层-粘土纹层层偶。山旺组硅藻土中不同类型的单层纹层以及层偶的形成主要受控于当时湖盆内粘土物质的沉积速率、硅藻的繁盛程度和有机物质的沉积和保存条件。     

湖相叠层石纹层的碳氧同位素特征及其生长节律的古环境意义

青藏高原北部渐新统雅西措组湖相地层中的叠层石,具有典型的毫米级暗色富有机质纹层与浅色富碎屑纹层交替的生长节律,纹层形态呈穹窿状产出。为了探索湖湘叠层石纹层的成因和时间意义,我们采用激光微区采样技术分别对单个暗色纹层和浅色纹层进行了碳氧同位素分析。结果表明,每一个共轭纹层对中,暗色纹层相对于浅色纹层明显富集δ18O和δ13C,而且δ18O和δ13C之间具有正向变化关系,即δ18O和δ13C显示同步亏损和富集,反映季节性气候变化是影响纹层同位素信号周期性波动的主要因素,支持叠层石的对偶纹层为年纹层成因,它可以为气候和环境变化研究提供一种高分辨率地质材料。     

利用地震波多参数组合预测沉积微相研究

对渤海油田多井沉积微相的速度与密度参数随深度的变化规律分析后,应用主振幅参数与波阻抗参数的组合预测了该油田沉积微相的横向分布,通过与井的沉积微相对比表明,该预测沉积微相的方法是可行的。     

济阳坳陷古近纪沙河街组页岩油储层中的藻纹层和藻生物层的发现及其意义

<正>页岩油气是目前国内外的当采能源,受到了广泛的关注。我国页岩油气勘探开发起步较晚,但发展迅速。济阳坳陷古近系沙河街组页岩油气资源丰富,目前是国内单井产量最高,总产量最大的页岩油气勘探开发基地。但还有一些基础地质问题尚不清楚,给勘探开发带来了一定的困难。近期的研究发现,济阳坳陷古近系沙河街组页岩油储层发育良好的藻纹层(钙质纹层或亮晶纹层)和藻生物层,是页岩油气良好的储集层。     

济阳坳陷沙河街组湖相页岩中风成粉砂的识别及其古气候意义

在济阳坳陷沙河街组远离古河口沉积的页岩纹层中发现了风成粉砂沉积。风成粉砂在页岩的纹层中往往星散分布,成层性差,多分布在富有机质纹层与(含粉砂)粘土纹层之间。在结构上,这些风成粉砂与黄土有很大的相似性,颗粒呈棱角状—次圆状,粒度分布于4~6Φ之间,一般正偏,代表冬春季节相对偏干旱时期不稳定的近源阵风沉积;而表层流或层间流沉积的粉砂在粒度上往往与同一纹层内共生的粘土逐渐过渡,粒度概率曲线上呈一段式,粒度变化范围大,粉砂的成层性好,多局限在含粉砂的粘土纹层中。在高频旋回中,当气候偏干旱时,页岩中的自生碳酸盐含量增加,同时风成粉砂在陆源碎屑中所占的比例也明显升高。页岩中风成粉砂沉积的发现,可以进一步为研究有关湖相页岩和第四纪纹泥的古气候变化、正确恢复古湖泊沉积环境提供良好的指标。     

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。     

东太平洋锰结核中叠层石纹层韵律的研究

综合运用反光显微镜、扫描电镜、透射电镜等手段研究了东太平洋深海锰结核中微小叠层石纹层的韵律。研究表明, 锰结核中叠层石纹层是超微生物韵律性生长的结果, 而且在锰结核的磨光面上清楚地显示出纹层、纹层组和纹层带三个级别的生长韵律。每个纹层、纹层组和纹层带的平均厚度分别为 ５１６ μｍ 、５５１ μｍ 和 ５５６ μｍ 。根据微生物生长的一般规律以及锰结核中的间断现象倾向性地认为, 锰结核中纹层的生长周期可能在数十年或近百年。     

云南白水台现代内生钙华微层的特征及其古气候重建意义

在云南白水台采集一现代内生钙华样品,该样品形成于1998年5月至2001年11月。切片观察,钙华中可见薄的褐色疏松微层和厚的白色致密微层,且交替出现。结合钙华样品的高分辨率碳氧稳定同位素测试,发现薄的褐色疏松微层(1.5~2.2mm)在每年的雨季(4~9月)形成,而厚的白色致密微层(5~8mm)在旱季(10~3月)形成。通过与气象记录的对比,建立起了这些钙华亚年层厚度和稳定同位素特征与气候变化的关系。结果发现:薄的微层及其低δ13C和δ18O值形成于温暖湿润的雨季。在雨季,雨水的稀释作用导致了内生钙华沉积的减慢和低的13C含量,而钙华的低18O值则主要与亚热带季风地区的雨量效应有关。因此,钙华微层厚度,以及δ13C和δ18O的显著降低反映了高的降雨条件,反之,则反映干旱的气候条件。本研究说明钙华可以提供有价值的年际甚至季节尺度的气候变化信息。