中国古生态学研究的历史和现状

古生态学是一门较为年轻的科学,是古生物学、沉积学(沉积岩石学、沉积相学)及生态学等等学科远缘杂交的高级理论综合产物。它研究古代生物(化石生物)与古代环境之间的相互关系。从这门科学当前从事研究的人员,以及它直接的服务对象、应用目的来看,它属于地质科学范畴。然而,也可以认为它是广义生态学(研究整个古今生物与古今环境的相互关系的学科)的一部分,因而也是属于生物科学范畴的。正由于它所具有的这种边缘科学的性质,是现代科学的重要生长点,所以,在它诞生以来大约百年的历程里,发展十分迅速。这门科学在中国,则是起步较晚而后来居上的新兴学科,有着无限广阔的前景。回顾起来,中国古生态学的发展大致经历了以下三个阶段:     

80年代我国沉积学研究之回顾

一、80年代我国沉积学研究进展 80年代我国沉积学研究在学术上取得了很大发展,它在我国沉积学发展史上占有重要地位。为了便于说明,还要看一看国际的和历史的背景。 现在通常认为沉积学奠基于上世纪末,在它发展的早期曾有过瓦尔特、索贝、范特霍夫和穆雷等的著名工作。50年代初开始了现代沉积学或沉积学的复兴,其重要的标志是将现     

我国发现内潮汐沉积

近百年来海洋学对内波和内潮汐的研究取得了长足进展。特别是近30年来的海洋学调查表明,海洋中普遍存在内波和内潮汐作用,内波是一种水下波,它存在于两个不同密度的水层的界面上,或存在于具有密度梯度的水层之内,它的振幅、周期、传播速度和存在深度有很大变化。内波的一种非常重要的类型,是其周期等于半日潮或日潮者,叫做内潮汐。内潮汐和内波是海洋中重要的地质营力,对沉积物的搬运和沉积有重要影响,它必然会保留在沉积记录中。然而,沉积学研究没有及时吸收海洋学这一重要研究成果,更未将其应用于对古代沉积的研究中。直至1990年,高振中和Eriksson对美国阿巴拉契亚山脉芬卡斯尔地区奥陶系进行研究时,才在地层记录中鉴别出该类沉积,并首次使用“内潮汐沉积”（Interna-tide deposit）这一术语。在这里识别出了两种相类型:（Ⅰ）双向交错纹理极细砂岩相,被解释为内潮汐引起的沿海底水道上下交替流动的沉积产物;(Ⅱ）单向交错层和交错纹理中细砂岩相,被解释为     

晚近地质历史时期沉积碳酸钙的热释光年龄

自然沉积的碳酸钙是石灰岩溶沥后的再结晶,常见的形态有钟乳石、石筍、石灰华、钙板、钙结核等。在四川省北部的松潘县境内,有大面积的钙华沉积层,包括了各种不同形态的沉积碳酸钙,并以它为主体形成了美丽的风景区,已经成为旅游胜地的黄龙就是其中之一。为了研究沉积碳酸钙的形成、发育过程,我们采用了热释光测定年龄的方法,对当地的自然沉积碳酸钙的热释光性质进行了系统的研究。确定了利用沉积碳酸盐的热释光性质测定它的形成年龄     

用高能量密度等离子体在室温下制备氮化钛薄膜

氮化钛薄膜具有很多优异的性质,如高硬度,耐磨性,耐腐蚀性以及漂亮的金黄色.它是唯一在工业上被广泛运用的镀膜材料.然而目前主要沉积氮化钛膜的技术,如化学气相沉积(CVD),物理气相沉积(PVD)和近几年发展起来的离子束技术(IBM,IBAD)都有其自身难以克服的缺点,它们限制了氮化钛薄膜沉积技术的应用范围.这些缺点是:反应温度太高,镀膜与基底结合不牢,以及沉积速率太低.     

与“南2蝇珊瑚礁红色与黑色沉积夹层”的成因及环境意义初探”商榷

“南永2井珊瑚礁‘红色与黑色沉积夹层’的成因及环境意义初探”一文[1]（以下简称“南文”）重点研究了南永2井珊瑚礁红色和黑色沉积夹层.通过对黑色沉积和红色沉积的古地磁特征（包括磁化率、剩余磁化强度）和地球化学特征（MnO和Fe2O3）的研究,“认为这一对特殊而典型的‘沉积夹层’与古气候的突变有关”.文章思路新颖,独创性强,所报道的红色和黑色沉积对于全球气候变化、事件沉积具有重要的研究意义.     

~(10)Be断代法测定锰结核生长速率和深海沉积物沉积速率的研究

锰结核是生长在深海底部的一种矿产资源,它的主要成分是锰和铁,并含有其它金属。研究锰结核的生长速率和深海沉积物的沉积速率对了解锰结核的生长年代和赋存规律不仅具有科学上的意义而且有一定的经济价值。     

南黄海中部沉积物粒径趋势分析及搬运作用

应用沉积物粒径趋势分析方法,研究了南黄海中部细粒沉积区的沉积物输运趋势.结果表明,在南黄海中部（123.4°E,35.1°N）左右的位置可能存在沉积中心,周边沉积物具有向这个沉积中心输运的趋势.这种沉积物输运和沉积格局受黄海气旋型环流（包括黄海冷水团）和冷涡的控制.本研究表明,沉积物粒径趋势分析方法在陆架大范围细颗粒沉积区内有着广阔的应用前景.     

华北北部晚寒武世碳酸盐岩等时性研究

在详细的室内外地层学、岩石学及沉积学研究基础上,作者将本区晚寒武世广泛发育的类型丰富的碳酸盐岩地层划分为五个三级旋回,通过分析对比及对这些沉积旋回主要控制因素的讨论,认为这些对应沉积旋回分别具有等时性意义,通过对对应沉积旋回及其中广泛分布的风暴岩分析对比,认为对应旋回及半旋回沉积及其中的风暴沉积可以作为等时性标志层,并利用旋回Ⅲ下半旋回沉积及其中的一期风暴岩作了高精度岩相古地理图。     

珠江广州河段重金属元素的高分辨沉积记录

通过对珠江广州河段沉积柱样的重金属元素及总有机碳(TOC)沉积通量研究，揭示了该段河床近百年来、特别是近30年来重金属污染物的沉积特征与变化．研究认为，污染物的沉积通量较沉积物含量更能记录污染历史变化；珠江广州河段重金属污染物可分为3组6个沉积历史阶段，其与本区经济发展和城市化历程具有较好的对应关系．     

云南抚仙湖现代浊流沉积特征的初步研究

浊流沉积是沉积学研究中新兴的研究领域,近一、二十年来,国外曾进行了大量深海和湖泊浊流沉积的研究,提出了浊流沉积理论。近几年来在进行我国陆相油田沉积相研究中,曾发现有深水浊流沉积体系。为结合我国东部中、新生代断陷盆地及陆相油田沉积特征,我们选择了我国已知的深水湖泊——云南抚仙湖,进行了现代沉积的研究,并采用了重力取样管在湖区     

秦安中新世黄土-古土壤序列石英颗粒形态特征、粒度分布及其对成因的指示意义

对QA-I剖面中新世黄土-古土壤序列的石英颗粒进行扫描电镜观察和粒度测试, 并与第四纪典型黄土样品进行了对比. QA-I剖面石英颗粒以次棱角状和棱角状为主, 与第四纪黄土一致; 粒度以小于50 μm的粉砂级组分占绝对优势, 最大粒径小于120 μm, 进一步支持QA-I剖面为典型风尘沉积. 古土壤层的石英和全岩粒度均小于黄土层, 指示它是加积型古土壤, 具有季风环境下土壤的典型特征. 本研究为中新世黄土的成因和形成过程提供了新的沉积学证据.     

追踪边缘海的生命史:“南海深部计划”的科学目标

国家自然科学基金重大研究计划"南海深部过程演变"简称"南海深部计划",于2011年年初启动,是我国海洋科学第一个大规模的基础研究项目.它以"构建边缘海的生命史"为主题,从现代过程和地质记录入手,解剖一个边缘海的发育史,从深海盆演化、深海沉积、生物地球化学过程3方面开展研究.在海盆演化方面,要利用现代技术重新测定南海磁异常条带,探测深部结构,争取钻探大洋壳,系统研究火山链;在深海沉积方面,要观测现代深部海流和海底沉积过程,实现深海过程研究的古今衔接,从深海沉积中提取边缘海古海洋学演变的信息;在生物地球化学方面,采用包括深潜探测在内的各种手段,认识海底溢出流体与井下流体的分布与影响,揭示微型生物在深海碳循环中的作用.与开放大洋和其他边缘海相比,南海具有研究海盆生命史的一系列优势;同时,南海的研究还将为理解亚洲和太平洋相互作用的变化提供无可替代的重要信息.     

浊流成因海底沉积波形成机理及其数值模拟

近些年来, 随着深水油气勘探的不断深入, 对于深水沉积过程的研究也越来越受到关注. 虽然目前关于海底沉积波的形成机理还存在很多争议, 但已有现代沉积实例证明至少浊流是可以形成海底沉积波的. 通过数值模拟的方法来研究海底沉积波的浊积形成机理, 不但可以阐明海底沉积波的形成过程, 而且对于海底工程、深水沉积动力学及深水油气储层预测都具有重要意义. 通过流体动力学模拟, 计算了流体区域的基于时间平均连续性方程和雷诺平均N-S方程, 研究了地形对浊流的影响, 阐明了海底沉积波的形成机理. 模拟结果表明: (1) 首先在坡的下游方向开始沉积是由于流体的减速, 导致密度增大, 浊流携带固体颗粒物的能力(流体容量)降低和较长时间的流体经过所造成的; (2) 在一个隆起的上坡处密度增大是由于隆起峰部流体的局部堵塞, 导致上坡处流体速度降低和压力升高所造成的; (3) 沉积首先从距浊流源头较远的地方开始, 随着迭代次数的增加, 即个体浊流事件的增多, 沉积波向上游迁移; (4) 随着颗粒粒径的减小, 沉积越来越慢, 但粒径并不影响地形对沉积的控制及沉积体的几何形态和沉积顺序.     

钙华在第四纪研究中的应用:以青藏高原为例

钙华广泛分布于陆地环境中,且能够提供绝对的沉积年代(如铀系测年)和记录沉积时的地质与环境信息,被广泛应用于第四纪研究中.目前我国大多数古钙华还缺乏系统的研究,尤其是对不同成因类型钙华的地质与环境意义的认识还不够深入且存在争议.故本文以青藏高原上的钙华为例,综述了钙华在第四纪研究中的应用,探讨了钙华研究中需要注意的问题,并展望了未来的研究重点.实例分析显示钙华在重建第四纪古气候环境变化中有很大潜力.其中,青藏高原上热成因钙华的形成和演化,除了受高原强烈的构造活动控制外,还与印度夏季风变化具有密切联系,故有可能为青藏高原提供更多和覆盖更长时间尺度的古气候环境记录.此外,钙华在区域地表过程和地貌演化、构造和地热活动历史以及地质考古等领域也具有很大的研究价值.基于钙华沉积的特点,如分布不连续、沉积形态和岩相结构多样、沉积机理复杂等,提出了需要综合利用沉积学、岩相学、地球化学和年代学等多种手段对钙华进行系统的研究.     

石盒子世中朝陆台的沉积、气候及大地构造

中朝陆台石盒子世的許多地質問題,首先是石盒子統的划分、沉积范圍和沉积情况没有得到很好的解决。因而它的古地理、大地构造、古气候及煤田成因等也几乎沒有被研究过。近年为了探明石盒子世陆台的成煤条件,我們对有关問題进行了初步的研究。比較广泛的野外观察和資料对比,說明了石盒子     

原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜的纳米摩擦学行为

利用分子沉积技术在石英和玻璃基底上制备了含有Cu²⁺的聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)/聚丙烯酸(PAA)分子沉积膜, 然后将不同层数的分子沉积膜浸入到刚刚配制的硫化钠水溶液中. CuS纳米颗粒在分子沉积膜中原位生成, 从而制备原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜. 利用紫外-可见光谱、XPS及原子力显微镜(AFM)对原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜进行表征, 并利用AFM研究了膜的纳米摩擦学性能. 结果表明原位纳米颗粒掺杂分子沉积膜具有较小的摩擦力和较高的耐磨寿命.     

泥质潮坪磁组构特征及其意义

潮坪沉积的微结构层序序列及潮坪沉积单元是沉积学和比较沉积学研究的基本领域之一,并以沉积结构层序单元序列特征区分潮坪沉积相带、潮坪沉积层序及潮坪沉积特征.本文以沉积磁组构参量量值显示特征与沉积动力环境的相关关系,对现行开阔海岸泥质潮坪滩面及近代亚潮坪沉积剖面进行了系统测量分析研究.结果表明,沉积磁组构参量量值的变化在滩面剖面的形态特征能够清晰地显示出潮坪沉积相带、沉积微结构层序单元序列及潮坪沉积层序是风暴沉积事件层序的叠加.研究还表明,沉积磁组构在沉积学及比较沉积学研究领域中有着广泛的应用前景.     

关于东海大陆架晚更新世最低海面

晚更新世玉木冰期是全球性的,它所引起海面的下降和升高具有世界性的意义。玉木冰期的发育与退缩有过数次较大的波动,对于冰期所引起的海面变化和最低海面位置及形成时代的研究,不仅可以揭示古岸线的变化,也有助于大陆架沉积过程与地貌演变的研究。 对东海大陆架晚更新世最低海面的问题,许多学者作过研究。埃默里、新野弘和沙利文认     

阴极微弧电沉积钇稳定氧化锆涂层

提出了一种新颖的阴极微弧电沉积技术（CMED）。利用该技术在FeCrAl 合金上制备出厚的钇稳定氧化锆（YSZ）涂层。研究结果表明,在试样上预先沉积YSZ薄膜，施加高压电脉冲时可以导致微弧放电；在微弧的作用下可以获得厚度达300μm具有晶态结构的YSZ涂层；高压电脉冲的电压值和频率决定了沉积涂层的厚度；电解液中添加硝酸钇时，发生ZrO2和Y2O3的共沉积，可使涂层中的t-ZrO2,t‘-ZrO2和c-ZrO2稳定到室温；提高电解液中Y（NO3）3的含量可以降低涂层中m-ZrO2的相对含量，研究了阴极微孤电沉积YSZ涂层的微观结构，分析了阴极微弧电沉积的基本过程及机理。