西藏地区现代沉积物中介形类环境指示意义初探

于2008和2012年先后2次从西藏阿里和那曲地区61个不同水体,包括不同盐度的湖泊、湿地、浅水坑和河流等,共采集了78个水体表层沉积物样品,用以研究该地区现生介形类的生态分布及其环境指示意义.经鉴定,阿里和那曲地区现生介形类共计11属38种.除Ilyocypris neoaspera等5个种外,本次调查的介形类各属种均在湖泊中出现,尤以Limnocythere dubiosa的总壳瓣数最为丰富.Ilyocypris属中除Ilyocypris subdunshanensis和Ilyocypris xizangensis外,其余各种均喜浅水坑的小型浅水环境.Leucocythere dilitata、Limnocythere dubiosa、Limnocytherellina kunlunensis和Eucypris rischtanica为该地区的广盐种.其中Limnocythere dubiosa和Leucocythere dilitata适应盐度范围最广,在不同盐度的各类水体中均有出现.本次研究中的介形类均喜碱性水体,在p H值为8~9的水体中介形类各属种的丰度值达到最大.     

汉江上游安康东段全新世古洪水沉积学与水文学研究

通过沿汉江上游河谷深入的考察,在安康东段发现了典型的古洪水滞流沉积剖面.通过采集样品、实验分析,确定它们是古洪水在高水位滞流环境当中的悬移质沉积物.根据地层对比、OSL测年和相关文化层年代,确定它们分别记录了发生在BL+AL与YD事件转折阶段(12500 a B.P.)的古洪水事件和发生在1000-900 a B.P.(1000-1100AD),即北宋后期的洪水事件.根据古洪水SWD的高程恢复其洪峰水位,结合相关参数,利用面积比降法计算恢复流量.结果表明在万年尺度,汉江上游古洪水洪峰流量介于35970~47400 m³/s之间.同时,利用2010年大洪水洪痕恢复计算洪峰流量,对古洪水洪峰流量计算结果进行了验证.进而结合历史洪水和观测洪水数据,获得了汉江上游万年尺度洪水洪峰流量与频率关系.这为汉江上游的水利水电和交通工程建设以及沿岸城镇防洪减灾提供了基础性数据.     

Basin-scale seawater lead isotopic character and its geological evolution indicated by Fe-Mn deposits in the SCS

Abstract

The geochemical characteristics and Pb isotope variations in Fe-Mn deposits collected from the South China Sea (SCS) were studied in this paper. The mineralogical and chemical composition data indicate that the deposits are almost all hydrogenetic in origin. Compared with the Fe-Mn deposits in other oceans, the SCS Fe-Mn deposits have a significantly higher Pb content because of higher material supply in addition to a lower growth rate of the deposits. Pb isotope ratios in the surface of the SCS Fe-Mn deposits are relatively uniform, with a characteristic of relatively lower ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb ratio. The Pb isotopic compositions of the SCS Fe-Mn deposits are controlled by the Pacific Deep Water and local inputs, which include eolian dust from the Asian continent and weathering products from Taiwan, Luzon and SCS submarine volcanic rocks. The continuously increasing ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb and ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb ratios along the transect of nodule D581 over the past 3.5?Ma are affected by the stepwise closure of the Luzon Strait that reduced volcanic material supply and the deep current strengthen at the same time.     

陆架海岸台风沉积记录及信息提取

长时间尺度风暴强度–频率关系与气候变化相关联,而器测记录和历史记载难以提供充分的信息,因此从沉积记录中提取风暴信息成为一个前沿科学问题。在应用上,这项研究可为海岸带城市群应对未来气候和海面变化提供决策依据。本文回顾了台风沉积记录研究进展,显示陆架泥质沉积、海滩及海岸沙丘、潮滩、潟湖、巨砾是台风事件记录的良好载体,可通过层序形态和物质特性分析而识别。同时,还需进一步完善分析方法,以区分台风、冬季风暴、河流洪水和海啸等不同类型的极端事件沉积。在台风强度信息提取方面,陆架泥质沉积所含贝壳–粗颗粒沉积物可作为海底再悬浮强度的指标,但需更多实测数据的率定;海滩及海岸沙丘顶部的台风沉积分布高程指示了台风激浪流的上冲高度,而台风巨砾的重量可以与近岸波浪的波高建立联系。以上数据经过换算后可以得出台风强度的信息,虽然这些间接的沉积学信息还不足以建立风暴强度–频率关系,但有助于台风强度大数据的建立。潮滩、潟湖沉积连续性好,可构成台风事件的时间序列,然而关于台风强度却是多解的,台风最大风力、持续时间、移动路径、登陆地点的不同组合可能产生同样的事件沉积。我们建议,应发展台风信息提取的新方法,来解决这个问题。进行现代过程模拟,根据已知的台风事件资料构建沉积物输运堆积模型,使之能够复演事件沉积的特征;进行多个地点事件沉积的反演模拟,在此情形下,即便每个站位的结果是多解的,但针对多个站位上求取其解的交集之后,多解性将下降,这种模拟方法可称之为“解空间收缩法”;采用大数据融合方式,将其他来源的台风强度数据纳入模拟体系,可进一步降低风暴信息提取的不确定性。动力过程模拟与大数据融合方法的建立,有助于获得与沉积记录同样时间尺度的台风强度–频率关系曲线,进而分析台风动态与气候变化的关系。     

连云港海域废黄河水下三角洲北翼的沉积特征与空间分布

基于连云港海域浅地层剖面资料解释和16个站位柱状岩心的剖面观察、粒度分析、微体化石鉴定、有孔虫和腹足类纹沼螺的AMS 14C年龄,分析废黄河水下三角洲北翼的沉积结构、厚度和沉积物组成,划分沉积单元及其分布范围;识别海侵沉积区的沉积相,认识其沉积环境特征。结果表明,水下三角洲沉积体可分为三角洲前缘和前三角洲两个沉积单元,两者沿连云港海岸线呈并置关系。三角洲前缘位于埒子口至新淮河口外,为一NNE向进积、NW向倾斜的扇形楔状体,可识别出灌河叶瓣及其以东的叶瓣两个沉积中心。该沉积单元以砂质沉积为主,两个叶瓣之间的分流间湾分布有泥和砂质泥。前三角洲位于三角洲前缘西北侧,大致从埒子口外侧沿海岸带向海州湾展布。该单元为泥质沉积,厚度较薄,其北部的两个柱状岩心所揭示的沉积厚度分别为1.8 m和1.5 m。水下三角洲以北,海侵沙席分布广泛,厚度通常在20 cm左右。其分布在本区具有普遍性,只是在连云港海域被黄河泥沙所覆盖,由此也构成了废黄河水下三角洲的底界面。该界面具有侵蚀残留地貌特征。海侵沙席之下为晚更新世MIS 3阶段中早期的海陆过渡相沉积。沉积物多由黄色粉砂或砂质粉砂组成,含有较丰富的有孔虫、介形虫等,可见淡水纹沼螺。     

Mid‐Holocene environmental changes in the Bay of Skaill,Mainland Orkney,Scotland: an integrated geomorphological,sedimentological and stratigraphical study

A detailed multidisciplinary investigation of intertidal freshwater sediments exposed in the north of the Bay of Skaill, Mainland Orkney, Scotland, have revealed a complex sedimentary sequence. This provided evidence for dynamic coastal environmental changes in the area since the mid‐Holocene. Freshwater ponds developed on glacial sediments ca. 6550 ± 80 yr BP (cal. bc 5590–5305). From ca. 6120 ± 70 yr BP (cal. bc 5040–4855), these were infilled by blown sand from the distal edge of a dune ridge located to the west. Thereafter, a series of sand‐blow events alternating with periods of quiescence occurred until ca. 4410 ± 60 yr BP (cal. bc 3325–2900). Between ca. 5240 ± 160 and 4660 ± 80 yr BP (cal. bc 4370–3115), pollen and charcoal records show evidence of anthropogenic activities, associated with the nearby Neolithic settlement of Skara Brae. Agriculture was probably affected by recurrent sand movement and widespread deposition of calcium carbonate in the hinterland of the bay. Machair development between ca. 6100 and 5000 yr BP (cal. bc 5235–3540) corresponds to a mid‐Holocene phase of dune formation recorded elsewhere in northwest Europe. The more recent and progressive formation of the bay has probably been related to increasing external forcing via storminess, long‐term relative sea‐level change and sediment starvation within this exposed environment. Copyright © 2000 John Wiley & Sons, Ltd.     

矽卡岩型钨矿床成矿作用研究进展

钨具有极高的熔点和硬度,是现代生活、工业、国防和高科技领域中不可或缺的基础材料。研究显示,矽卡岩型钨矿是世界钨矿床中最主要的类型,广泛分布于受俯冲影响的环太平洋大陆边缘和与碰撞有关的欧亚大陆内部古大陆边缘,形成时代集中在中生代和古生代。钨在岩浆演化过程中呈现不相容的特征,因此与钨矿化相关的岩浆岩演化程度较高,包括S型、A型以及高分异I型花岗岩。钨具有较高的流体亲和性,使其在熔-流体分异过程中倾向于富集在共存的流体相。钨在热液流体中以氯化物、氟化物和碳酸盐络合物,以及同多钨酸盐和杂多钨酸盐等形式迁移,主要受源岩、围岩成分和流体物化条件等因素影响。矽卡岩型钨矿的成矿作用存在多期次、多阶段演化特征,不同阶段的成矿流体的温度和盐度存在差异。白钨矿是矽卡岩型钨矿中主要的矿石矿物,其沉淀可能受到多种机制的影响,如降温、流体混合、流体沸腾及流体-围岩反应等。文章简要综述了世界矽卡岩型钨矿的时空分布、地质特征和相关成因矿物学研究,并重点总结了钨的成矿岩浆-热液体系特征,钨在岩浆-热液演化过程中的地球化学行为及其迁移和沉淀机制等方面的研究成果。文章指出,为了完善矽卡岩型钨矿的成矿和找矿勘查模型,应当加强矽卡岩型钨矿的成矿时代、成矿物质和流体来源以及成矿环境的精细研究。     

浅谈花岗岩浆热液的形成及成矿作用

与花岗岩类有关的矿床主要是与其具有时—空及成因联系的岩浆—热液矿床,岩浆能否出溶热液且出溶相当数量热液是花岗岩类成矿的必要前提,直接制约岩浆岩的成矿潜力。基于前人和作者的研究成果得出,与成矿有关的花岗岩中发育的单向固结结构(UST结构)、石英眼、晶洞以及雪球结构等是岩浆挥发分相饱和出溶的标志,岩浆岩组成对于成矿潜力判别的贡献基于元素的地球化学行为以及物理化学条件,挥发组分中卤化物含量的高低和岩石中主量元素的丰度不能作为成矿潜力的判别标志,而微量元素是识别花岗岩类成矿潜力的地球化学指纹。高场强元素以及现出系统地球化学行为变化的稀土元素特征有望成为成矿潜力的最佳判别标志。花岗岩类含矿潜力的评价研究为岩浆热液多金属矿床的成矿预测和勘查评价提供理论指导,本文也指出在研究花岗岩含矿潜力中存在的一些问题及未来的研究方向。     

Sedimentary fabric characterized by X-ray tomography: A case-study from tsunami deposits on the Marquesas Islands,French Polynesia

X-ray tomography is used to analyse the grain size and sedimentary fabric of two tsunami deposits in the Marquesas Islands (French Polynesia, Pacific Ocean) which are particularly exposed to trans-Pacific tsunamis. One site is located on the southern coast of Nuku Hiva Island (Hooumi) and the other one is on the southern coast of Hiva Oa Island (Tahauku). Results are compared with other techniques such as two-dimensional image analysis on bulk samples (particle analyser) and anisotropy of magnetic susceptibility. The sedimentary fabric is characterized through three-dimensional stacks of horizontal slices (following a vertical step of 2·5 mm along the cores), while grain-size distribution is estimated from two-dimensional vertical slices (following a step of 2 mm). Four types of fabric are distinguished: (a) moderate to high angle (15 to 75°); (b) bimodal low-angle (<15°); (c) low to high angle with at least two different orientations; and (d) dispersed fabric. The fabric geometry in a tsunami deposit is not only controlled by the characteristics of the flow itself (current strength, flow regime, etc.) but also sediment concentration, deposition rate and grain-size distribution. There is a notable correlation between unimodal high-angle fabric – type (a) – and finely-skewed grain-size distribution. The two tsunami deposits studied represent two different scenarios of inundation. As demonstrated here, X-ray tomography is an essential method for characterizing past tsunamis from their deposits. The method can be applied to many other types of sediments and sedimentary rocks.     

现代乌伦古湖滨岸沉积环境与沉积体系分布及其控制因素

通过现场实地踏勘、拍照、开挖探槽、利用卫星图解译等方法,对乌伦古湖环布伦托海区域和吉力湖北部乌伦古河现代三角洲地区的湖泊滨岸沉积环境和沉积体系进行了现代沉积调查。研究表明乌伦古湖滨岸沉积环境可以划分为基岩型湖岸、砾质湖岸、砂质湖岸、泥质湖岸等4种类型,发育山前基岩型湖岸、侵蚀基岩型湖岸、砾质冲积扇-扇三角洲、砾质辫状河三角洲、砾质滩坝、砂质滩坝、砂质三角洲、风成沙丘和泥质沼泽等9种滨岸沉积体系。山前基岩湖岸分布在布伦托海的北部,主要发育小型塌积扇、倒石锥和狭窄的湖滩。侵蚀型基岩湖岸位于布伦托海西岸和东北角地区,发育湖滩宽20~40 m。砾质冲积扇-扇三角洲沉积体系分布在布伦托海西北部25.8 km狭长区域,表现为一系列冲积扇-扇三角洲体系在山前形成裙边状展布的辫状平原,顺流向长5~15 km。砾质辫状河三角洲体系发育在布伦托海西部,砾质滩坝发育在砾质三角洲前缘,沉积物一般为中砾和粗砾,泥质含量低。现代乌伦古河三角洲位于吉力湖北部,沙丘广泛分布在布伦托海东部的三角洲平原。砂质滩坝发育在布伦托海东岸南部地区,滩坝带宽30~100 m,发育大量障碍痕、冰划痕。泥质沼泽占据湖岸总长度29.22 km,沼泽地带植物繁茂,水动力微弱,泥质和有机质含量高。根据卫星照片推测乌伦古湖水位可能发生过3次较大的下降,现代乌伦古河三角洲可能经过了4个发育阶段,但目前缺乏地质年代学证据。构造格局控制了湖泊边界的地形地貌特征,平行构造线走向容易形成规模较大的沉积体系,垂直构造走向形成的沉积体系规模较小。寒旱地区湖泊周缘入湖河流较少,具有季节性和暂时性特点,洪水泥石流、塌积扇等重力沉积体系比较发育。湖泊封冻是寒旱区湖泊区别于温暖地区湖泊的重要特征。在相同气候背景下,源汇地区的高差和河流的流程、流量决定了沉积物的供给总量和沉积体系的特征。湖盆边界形态影响沿岸流的发育,也影响湖泊风动力方向和强度。乌伦古湖滨岸沉积体系的多样性对研究古代湖泊滨岸沉积体系具有重要的启发,开展湖泊滨岸沉积环境和沉积体系调查对完善陆相湖盆沉积体系模式,对发现新的储层类型,对重建湖泊古地理环境具有重要的意义。