盆山沉积耦合原理在定量恢复造山带隆升剥蚀过程中的应用

造山带的隆升剥蚀过程研究一直是地学界研究的热点和难点,而与造山带毗邻的沉积盆地则真实地记录了造山带隆升剥蚀演化历史。因此,通过对沉积盆地中沉积物的研究可以反演山地隆升剥蚀历史。基于这种思路,介绍了两种定量恢复造山带隆升剥蚀的方法,即裂变径迹热年代学方法和质量平衡法。前者利用样品碎屑单颗粒的裂变径迹年龄的统计分析确定其源区,并量化源区的抬升剥露及热演化历史,但要求对样品的沉积时代有很好的年代学控制,沉积后样品没有遭受热重置。后者则假定在一定时间间隔内,盆山耦合系统中物源区的地形变化总和与沉积区的碎屑沉积质量总和成正比,即隆升过程中产生侵蚀总量与毗邻盆地的沉积总量之间质量守恒,从而通过研究盆地中相应时间段的沉积总量、沉积速度来定量恢复古地形,反演造山带的演化,但盆山系统的界定以及地层定年的精度直接影响到恢复造山带隆升剥蚀过程的可靠性。     

1.5 Ma以来黄土高原风尘堆积的岩石磁学记录与中更新世气候转型

通过对黄土高原中部朝那剖面黄土-古土壤序列系统的岩石磁学分析,建立了1.5Ma以来黄土高原高分辨率岩石磁学指标演化序列。岩石磁学记录表明本区1.5Ma以来以0.93和0.62Ma为界经历了3个不同的气候演化阶段。在1.5～O.93和0.62～0Ma期间各种磁学参数大致呈同步变化趋势,能较好地与深海氧同位素（MIS）曲线相对应,而在0.93～0.62Ma期间（相当于L9底到L6顶,MIS24-MISl6）,尽管磁化率、饱和剩磁强度（Mr）、饱和磁化强度（Ms）与剩磁矫顽力（Bcr）、矫顽力（Bc）曲线的峰谷能与MIS的峰谷相对比,但该阶段的磁学参数变化幅度和形式明显不同于1.5～0.93和0.62Ma以来的两个演化阶段。磁化率、Mr和Ms在0.93Ma突然降低,此后变幅很小,反映夏季风较弱且相对稳定,一直维持到0.62Ma前后。在0.9Ma前后Bc、Bcr突然增大,可能反映了冬季风突然增强,然后宽幅波动下降。这种变化可能是黄土高原风尘堆积对中更新世气候转型事件的响应。黄土高原岩石磁学记录的中更新世气候转型事件发生于0.93Ma,结束于0.62Ma。造成这次气候转型事件的原因除了与全球冰量和太阳辐射变化有关之外,还可能与中更新世青藏高原急剧隆升而激发的亚洲内陆干旱化加剧,从而导致亚洲内陆沙漠的形成与扩张有关。     

鹤庆盆地早更新世以来湖相沉积物中早期还原成岩过程的岩石磁学证据

鹤庆盆地位于我国西南地区,受印度季风影响.在盆地内获取的665.83m的湖相岩芯具有沉积连续,时间跨度长的特点,是研究印度季风在第四纪以来发展演化特征的理想材料.在岩芯的下部(1.8Ma以前),磁化率大幅度降低,而烧失量则较高.通过对这部分沉积物详细的岩石磁学测试和扫描电镜分析可知,岩芯下部(2.5 ～1.8Ma)磁性矿物含量较低,低磁化率值与沉积后的还原溶解作用密切相关.在岩芯下部有自形程度较高的单畴(SD)胶黄铁矿存在,可能为早期还原成岩过程的产物.     

甘肃西山坪遗址岩石磁学性质及其研究意义探讨

对甘肃西山坪遗址剖面样品进行磁化率、频率磁化率、热磁分析、非磁滞剩磁和等温剩磁等一系列岩石磁学实验测试,分析环境磁学参数特征变化,试图探讨西山坪遗址研究意义,为今后深入研究该沉积序列蕴含的古环境记录提供了岩石磁学基础.结果表明：西山坪遗址剖面沉积物中磁性矿物主要以低矫顽力的磁铁矿和磁赤铁矿为主,高矫顽力磁性矿物赤铁矿含量极其有限,越向剖面表层,强磁性矿物含量逐渐增加.磁性矿物颗粒表现出黄土的典型特征,以单畴、准单畴为主,含有一定量的超顺磁颗粒,颗粒度越向剖面表层越细.从物源上看,遗址沉积物主要来自近源的黄土风尘堆积,主要是风成堆积,并混合大量人类活动信息,给今后综合研究岩石磁学与人类活动特征的关系有一定借鉴意义.     

青藏高原东北缘尖扎盆地晚中新世地层绝对天文年代标尺的建立

位于青藏高原东北缘的尖扎盆地沉积了巨厚的新生代风成沉积物,夹杂有河湖相沉积层段,已进行了高分辨率磁性地层学和环境磁学研究,是旋回地层学研究的良好剖面.以尖扎盆地加让剖面3～361 m晚中新世沉积地层为研究对象,通过系统的旋回地层学研究,旨在建立加让剖面的绝对天文年代标尺,提取尖扎盆地中蕴含影响古气候演化的地球轨道参数的...     

磁学方法及其在环境污染研究中的应用

针对日益突出的环境问题,磁学方法依靠自身便捷、经济等一系列优势在环境污染研究方面得到了广泛的应用.文章总结了环境研究中磁性矿物的特征和鉴别方法及主要的环境磁学参数,回顾了磁学方法在地表沉积物污染、水环境污染和大气环境污染方面的应用进展.并指出增进对磁性物质与污染源关系、污染物磁性形成机理的理解,加强从单纯的磁化率测量到多磁性参数的综合运用以及与矿物学、地球化学等方法的结合来查明污染物质的多源性、记录环境信息在时空尺度上的不确定性和不同环境对污染物承载能力的差异性,是提高磁学方法在环境污染研究领域应用效果的关键,有利于使环境污染监测和评价由定性研究向定量化研究发展.     

青藏高原东北缘尖扎盆地沉积物矿物特征及其古环境意义

应用X射线衍射对青藏髙原东北缘尖扎盆地加让剖面11.8~5.8 Ma的地层沉积物进行矿物分析,结果表明加让剖面沉积物矿物组分主要包括碎屑矿物、碳酸盐矿物和黏土矿物。其中,以碎屑矿物居多,主要是石英、斜长石、云母类矿物(白云母、黑云母),及少量尖晶石、辉石类矿物(普通辉石、锰钙辉石及顽火辉石等)、金红石、刚玉、磁铁矿、钛磁铁矿、榍石、霞石,偶见锆石、石榴子石、锐钛矿;碳酸盐矿物以方解石居为主,白云石占比较少;黏土矿物中,绿泥石占比最高,还有少量赤铁矿、蛭石和沸石。以全岩矿物指标研究为主,结合加让剖面沉积相演化特点,并以磁化率变化为参考,进行系统的矿物学研究,获得了尖扎盆地在11.8~5.8 Ma蕴含的古气候环境演化大致可分为4个阶段:11.8~10.0 Ma,气候干冷期;10.0~8.6 Ma,气候暖湿波动期;8.6~6.2 Ma,气候温暖湿润期;6.2~5.8 Ma,气候干冷期。在约10.0、8.6、7.2 Ma附近,主要矿物占比及组合特征有明显改变,当时的古环境状况发生急剧变化,可能揭示青藏高原东北缘在10~8 Ma期间广泛发生了一系列较强烈的构造运动,来源于周边山脉的剥蚀使得研究区沉积的近源物质增多,约7.2 Ma之后的古环境演化过程主要受青藏高原构造隆升以及全球气候变冷协同影响。     

河流阶地的形成及其对构造与气候的意义

河流系统演化是一个堆积与切割相互作用的过程。通过对河流阶地成因的研究,指出气候成因阶地的堆积主要发生在冰期,其他时期虽有堆积,但保存下来的较少;切割作用发生在冰期一间冰期的过渡期。构造成因阶地切割作用发生的时段就是构造运动的时期,也是古河床开始废弃的时期,提出了判定不同成因河流阶地的地质学特征。气候成因阶地每一级都说明有一个或多个冰期一间冰期的旋回,构造成因阶地的每一级都表示有一期较强烈的构造事件,有些阶地是构造与气候共同作用的结果。     

Bartington MS2和Kappabridge MFK1-FA不同频率的磁化率在黄土、红粘土和湖相沉积物中的应用

通过Bartington MS2 和Kappabridge MFK1-FA两种仪器对黄土-古土壤、红粘土和湖相沉积物样品进行了5个频率的磁化率测试,并计算得到了4个频率磁化率.通过对比分析不同类型样品磁化率-频率变化曲线可知,当样品中细颗粒磁性矿物含量较高时,磁化率在较低频率即可达到峰值,而当样品中细颗粒磁性矿物含量较低时,磁化率在较高频率时才能达到峰值.因此,在黄土-古土壤等样品的应用中,成壤作用较强,细颗粒亚铁磁性矿物含量较高,Bartington MS2的低频(465 Hz)与Kappabridge MFK1-FA的F₁(976 Hz)和F₂(3905 Hz)频率均处于磁化率峰值区域,可以检测到SP/SD阀值区域颗粒的信息,但是对于红粘土和湖相沉积物等细颗粒亚铁磁性矿物含量较低的样品,磁化率峰值对应的频率较高,MS2型磁化率仪无法有效地检测其中细颗粒的含量,而MFK1-FA中F₂(3905 Hz)和F₃(15616 Hz)两个频率间的频率磁化率则可以较好地完成这一任务.     

黄河上游特大型滑坡群发特性的年代学研究

本次研究通过对黄河上游10处古滑坡采用OSL和~(14)C两种方法测年,总结归纳了6种间接取样测年的思路,即①滑坡体上覆黄土底部、②滑坡体下伏阶地黄土顶部、③滑体内部高温剪切结构面、④堰塞湖湖相层底部、⑤错落式滑坡流水相物质底部和⑥滑坡下伏物质顶部有机碳。通过分析研究发现区内特大型滑坡具有明显的群发分期特性,分别为5万年左右、3万年左右、1.O~0.8万年左右和0.5万年左右。