格尔木地区沙尘气溶胶铁氧化物漫反射光谱分析

格尔木地区沙尘气溶胶漫反射光谱分析显示该地区沙尘气溶胶反射光谱的一阶导数曲线分别在波长430,560 nm处存在两个明显的特征峰值,可用于指示粉尘样品中的赤铁矿和针铁矿的相对含量.红色、橙色和黄色反射率随赤铁矿和针铁矿可见光谱一阶导数特征值增加而增大,而蓝色、紫色和绿色反射率则相应减小,表明赤铁矿和针铁矿是格尔木沙尘的重要致色矿物,对沙尘气溶胶光学特性产生重要影响.格尔木地区沙尘气溶胶中赤铁矿和针铁矿相对含量变化受沙尘过程影响,沙尘天气时赤铁矿和针铁矿可见光谱一阶导数特征值明显增高,指示铁氧化物的相对含量增高.赤铁矿和针铁矿可见光谱一阶导数特征值及两者比值在不同地区粉尘样品中有很大差异,表明赤铁矿和针铁矿可见光谱一阶导数特征值及两者比值具有较强的源区指示意义.     

黄土高原西部典型古土壤与黄土的磁学特征及其古气候意义

探讨并详细对比了位于黄土高原西部的九州台黄土剖面的黑垆土和马兰黄土上部土层的磁学性质,初步探索了黄土高原西部黄土的磁学性质与成壤作用和气候变化间的内在关系.结果指示晚更新世以来黄土高原西部地区黄土风尘沉积物的磁性矿物质量分数总体较低,以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿、赤铁矿和少量针铁矿;磁晶粒度特征介于单畴与多畴.不同土层的磁学特性存在明显差别:黑垆土中磁铁矿和赤铁矿质量分数高,磁晶粒度相对更细,高矫顽力矿物含量少;马兰黄土上部中磁铁矿和赤铁矿质量分数少,针铁矿质量分数相对较高,磁晶粒度性质更接近于多畴,高矫顽力矿物含量多;过渡层磁晶粒度性质介于上述两段之间,总体磁学性质更接近于马兰黄土的.     

兰州地区晚新生代沉积的岩石磁学记录及其古环境意义

位于黄土高原和西北干旱区过渡带的兰州地区,在晚新生代发育了一套风成红黏土和冲积—河湖相沉积.这套地层详细的岩石磁学研究结果表明,磁化率等一些磁学参数在细节上可能反映成壤作用强弱,但在大的趋势上大致反映干旱化,在长尺度研究中可作为干旱化的指标.S-300mT等另一些磁学参数主要反映赤铁矿质量分数,与红度值明显相关,因此同红度一样可作为温度的指标.底部冲积一河湖相沉积中黏土的主要载磁矿物是磁铁矿和赤铁矿;中下部红黏土沉积的主要载磁矿物是磁赤铁矿和赤铁矿,可能含针铁矿;中上部红黏土主要的载磁矿物是磁赤铁矿、磁铁矿和赤铁矿,可能含针铁矿.利用岩石磁学恢复的古环境表明,兰州地区在8.35～7.2 Ma是一个较为温暖的以冲洪积和河湖相为主的沉积环境;7.2～3.5 Ma主要为干陆地环境,同主体黄土高原一样接受粉尘沉积;6.3 Ma风尘沉积在沉积物中开始占主导地位;5.2 Ma兰州及其周边地区发生了急剧干旱化,可能伴随着快速降温;3.5 Ma开始的青藏高原运动A幕使兰州盆地瓦解,并于1.4 Ma开始接受黄土沉积,成为了黄土高原的西缘部分.     

中国北方粉尘气溶胶中铁氧化物矿物的光谱分析

利用漫反射光谱技术(DRS)对中国北方粉尘气溶胶中铁氧化物矿物进行了较系统的研究.结果表明,在可见光范围,粉尘气溶胶反射光谱的一阶导数曲线在435和560nm的峰对样品中的针铁矿和赤铁矿有识别指示意义,且样品中铁含量与赤铁矿和针铁矿的一阶导数特征峰值大小紧密相关.同时发现不同颜色的反射率与样品中铁的含量及铁氧化物一阶导数值有较强的相关性,其中铁氧化物的含量变化对红光和紫光的反射率影响较为显著,表明铁氧化物在粉尘气溶胶的光学性质中扮演着重要的角色.亚洲粉尘与北大西洋粉尘的光谱分析结果可以进行对比.研究发现,不同区域粉尘气溶胶中赤铁矿与针铁矿一阶导数特征值的比值Hm/Gt存在明显差异,暗示着Hm/Gt值有源区指示的意义.     

六盘山群火石寨剖面沉积物色度纪录的128.10～115.30 Ma气候变化

通过对六盘山盆地火石寨剖面沉积物连续采样和色度测量,结合地层沉积及磁性地层年龄,获得128.10～115.30 Ma色度变化序列.发现在地表冲积扇—辫状河沉积环境亮度值低并呈升高趋势、红度黄度值高且逐渐降低,在滨浅湖环境色度值趋势性不明显,波动幅度不大;亮度值与岩石胶结物有关,而红度值与赤铁矿质量分数有关.综合沉积环境、岩石及色度值变化分析表明:六盘山地区128.10～115.30 Ma气候变化分为128.10～125.00 Ma相对湿热阶段和125.00～115.30 Ma相对温湿阶段,基本与全球海平面温度变化趋势一致.气候转型以沉积相变化和色度值的渐变为特征,转型时间比全球海平面温度在123.30 Ma由高到低转变提前约1.70 Ma,说明陆地系统比海洋系统对全球变化的响应更敏感.     

高铝铁矿石工艺矿物学特征及铝铁分离技术

研究高铝褐铁矿石的工艺矿物学特性及其对铝铁分离的影响.研究结果表明,铁矿物主要为针铁矿和赤铁矿;铝的载体矿物主要是以微细颗粒集合体被针铁矿包裹的三水铝石和以类质同象存在于针铁矿中的铝;铝硅酸盐矿物呈分散状或浸染状与针铁矿共生,铁铝赋存关系十分复杂.强磁选、磁化焙烧-磁选不能有效破坏矿石中铝、铁细粒嵌布和类质同象结构,铝铁分离效果不明显;钠盐焙烧-浸出工艺能有效实现高铝褐铁矿的铝铁分离,当原矿全铁含量为48.92%,Al2O3含量为8.16%,SiO2含量为4.24%时,可获得全铁品位为62.84%,Al2O3含量为2.33%,SiO2含量为0.45%的铁精矿,铁的回收率为98.56%.     

晚新生代塔里木盆地西部沙漠形成与演化的粒度记录

塔里木盆地腹地的麻扎塔格剖面出露了连续的晚新生代地层,深入研究其沉积环境对认识塔里木盆地西部沙漠的形成演化有重要意义.对剖面全部样品进行粒度测试,应用粒度分布函数拟合方法进行粒度组分分离,依据组分的粒径/含量-频率变化,结合岩性判断,系统分析了沉积序列粒度组分的成因.粒度组分分析结果显示:风成沉积中超细粒、细粒粉尘、粗粒粉尘、风成砂组分粒径范围分别为1.9、1.9~8.6、8.6~33.3、33.3~270.0μm.湖相沉积常呈双峰分布,湖相悬移粒径为2.4~8.6μm,含量60%,叠加超细粒组分;河流沉积中河流砂粒径270.0μm.剖面620 m处大套风成砂沉积出现,对应3.4 Ma风成组分含量显著增大,指示了塔克拉玛干沙漠的出现,420 m后风成砂沉积占据主导,对应2.8 Ma之后风成砂组分含量及粒径显著增大,指示沙漠环境进一步扩张.3.6 Ma以来河流组分含量阶段性增大,指示了多期河流发育,可能与青藏高原隆升有关.     

中亚塔吉克斯坦南部黄土剖面上下部地层磁化率明显差异原因浅析

中亚塔吉克斯坦南部的黄土序列与中国黄土高原相似, 呈现黄土?古土壤交替的特征, 前人研究发现塔吉克斯坦黄土序列中以PC3为界的下部黄土与古土壤单元磁化率明显低于上部地层, 目前对这一现象尚无合理的古气候解释。本文对中亚塔吉克斯坦南部Darai Kalon黄土剖面的典型样品进行系统的矿物磁学研究以及漫反射光谱测量, 结果表明, 从黄土序列的下部到上部, 亚铁磁性矿物的总量以及超顺磁与单畴磁性颗粒的含量均呈增长的趋势, 与此同时, 硬磁性组份(如赤铁矿或针铁矿)的含量逐渐减少, 这可能指示成壤作用强度随时间增强。赤铁矿的适宜生长条件为高温干燥环境, 因此黄土序列下部的较高赤铁矿含量可能支持气候逐渐变湿的推论, 即下部地层沉积时期气候偏干, 成壤作用较弱, 古土壤中含较少的亚铁磁性矿物, 超顺磁与单畴磁性矿物颗粒较少, 故下部地层的磁化率较低。然而, 光谱测量数据显示, 下部地层针铁矿含量高于上部地层, 由于针铁矿的适宜生长条件为湿润环境, 其含量向上逐渐降低的趋势当指示气候逐渐变干。因此, PC3以下地层的较低磁化率也可能是过于湿润的环境溶解超顺磁和单畴磁性矿物颗粒造成的。尽管高场(达2 T)等温剩磁结果显示上部地层中以赤铁矿为主的硬磁性矿物含量较少, 但上部地层红度(a*)与赤铁矿含量之间较弱的相关性指示基体效应可能对光谱测量结果产生强烈的影响, 导致对赤铁矿光谱数据的解释存在很大的不确定性。针铁矿含量与磁化率的良好负相关性的确指示从下至上气候变干的趋势, 这一趋势与该地区前人的孢粉学和地球化学研究结果一致。以上研究结果表明, 对于中亚塔吉克斯坦南部黄土?古土壤序列的磁化率乃至矿物磁学数据的古气候解释非常复杂, 在中亚黄土研究中应用基于中国黄土磁学研究的模式需要谨慎, 有必要结合多指标进行综合分析。     

铁氧化物掺杂对沉积物吸持Cu与Zn能力的影响

通过分析铁氧化物、 铁氧化物掺杂前后沉积物吸附/解吸特性的变化规律, 研究针铁矿、 赤铁矿、 水铁矿及贫赤铁矿对重金属污染沉积物中Cu或Zn的固定化可行性. 结果表明, 铁氧化物掺杂后沉积物吸持Cu的能力明显下降, 但吸持Zn的能力显著增加, 尤其是针铁矿和赤铁矿的作用效果稳定. 因此, 4种铁氧化物中针铁矿和赤铁矿具有稳定固定污染沉积物中Zn的潜力, 但不能提高污染沉积物吸附Cu的能力.     

四川成都地区第四纪红土磁学特征及其环境意义

选择了关注较少,第四纪红土分布最西界——四川成都平原中的一个第四纪红土剖面作为研究对象,通过系统的环境磁学分析,结合色度和常量地球化学元素指标,探讨磁学参数的环境指示意义,探寻适用的气候代用指标.结果表明：(1)成都地区第四纪红土剖面经历了细粒亚铁磁性矿物转化分解、剖面整体呈低磁性、磁性矿物主要为反铁磁性矿物、磁性颗粒以假单畴(PSD)和多畴(MD)的粗颗粒为主.(2)剖面弱网纹层成土强度较弱、亚铁磁性矿物含量较高、磁性较强、磁性矿物粒径较细;典型网纹层成土强度较高、磁性较弱、磁性颗粒较粗.(3)剖面土壤发育序列的CIA、磁学特征的变化指示了当地气候趋于冷干,且不及同时期的长江中下游地区暖湿.(4)反映剖面反铁磁性矿物的赤铁矿、针铁矿信息的色度参数与CIA对应良好,可以作为南方地区古气候变化研究的代用指标.     

临夏盆地1.95MaBP的气候转型事件与青藏高原隆升作用于大气的临界高度

湖相地层孢粉分析的结果表明，临夏盆地在1．95MaB．P．前后发生过一次重要的气候转型事件。在此之前，南海热带季风信号在地层记录中存在较强的表现，在此之后热带季风信号减弱而高纬冰盖信号加强。CaCO3指标的周期分析同样表明，在1．95MaBP前后确实出现了气候的主导周期转型，在此之前，气候变化周期以类岁差的25kyr周期为主，而在此之后，以类倾角的38kyr周期为主。发生在临夏盆地1．95MaBP的这次气候转型事件表明青藏高原地面在当时隆升到一个可以改变周围地区大气环流的临界高度，如果以青藏高原在2．6MaB．P．- 0．6MaB．P．的平均抬升速率推算，这一临界高度可能在2500m左右。     

Uplift processes for the Qinghai-Tibet Plateau: A comparative study of Yecheng section and Siwalik group

Comparative studies of the Yecheng section at the northern piedmont of the Kunlun Mountain, and the Surai Khola section at the southern piedmont of the Himalayan Mountain, indicates that the Qinghai-Tibet Plateau is dominated by continuous uplift over the past 10 Ma. And the effective time scale for dividing the uplift stages would be 1 Ma. The uplift processes of the entire plateau can be divided mainly into three stages, i.e., a slow uplift stage (10.0-6.0 MaBP), a transitional uplift stage (6.0-2.5 MaBP) and a rapid uplift stage (since 2.5 MaBP). The plateau might have risen to 2000 m above sea level by 4.6 MaBP in response to uplift and to more than 3000 m by 2.5 MaBP.     

青藏高原：全球气候变化的驱动机与放大器──Ⅱ．青藏高原隆起的基本过程

４０Ｍａ前印度板块与欧亚板块的碰撞导致了特提斯海的封闭和西藏成陆，但４０～２０ＭａＢＰ间地面很低。２０Ｍａ前的构造运动使青藏地区一些山地隆起，但而后又经历了长期的夷平，地貌与生物证据揭示，早上新世高原的高度仅约１０００ｍ。高原的强烈隆起开始于３．４Ｍａ前，这被高原内外普遍的砾岩堆积和盆地演化记录了下来。青藏高原东部盆地演化与大河流发育研究表明，至少有１０次强构造上升事件发生，它们分别开始于３．４、２．５、１．７、１．３、１．１、０．８、０．６、０．１４、０．０５和０．０１ＭａＢＰ。其中２．５、１．１、０．８、０．６和０．１４ＭａＢＰ五次上升事件对高原隆起十分重要。     

祁连山北缘早中更新世新构造运动的地层记录

巳有研究发现在早、中更新世之交,青藏高原及其领区发生重大的构造隆升事件,并命名为“昆仑-黄河运动”,简称昆黄运动。河西走廊是青藏高原北缘祁连山的山前凹陷。在走廊西端酒西盆地老群庙背斜开展的古地磁和ESR年代学研究发现祁连山在约1.23MaBP发生构造活动,造成玉门砾岩内部出现不整合;第2幕强烈活动发生于0.93-0.84Ma,造成河西走廊地区酒泉砾石层和玉门砾岩区域性角度不整合。这两次构造运动在时间上与昆黄运动吻合。因此,本研究提供了昆黄运动在青藏高原北部表现的新证据。     

中新世以来滇西高原内红河流域区的古高程反演

流经滇西高原的红河水系将高原内被剥蚀下来的物质输送到莺歌海盆地与琼东南盆地中堆积.滇西高原隆升剥蚀区与莺歌海盆地和琼东南盆地堆积区构成了一个相对封闭系统.采用质量平衡法,将莺-琼盆地内的堆积物回剥至隆升剥蚀区,重建了中新世以来滇西高原内红河流域区所达到的可能高程.16.2～19.6 Ma前红河流域区海拔高度低于560 m,16.2～11 Ma前的隆升使高程升至860～950 m.经过11～5.3 Ma前的剥蚀夷平后,海拔高度降为800m.距今5.3～1.6 Ma前的快速隆升,使海拔高度曾达到2600～2725 m,隆升幅度达1800～1925 m,滇西高原形成.近1.6 Ma以来则主要是剥蚀削低,海拔高度从2560 m降为2300m.中新世以来红河流域区被剥蚀掉约3900 m.     

Eolian sand deposition and its environmental significance in the northeastern margin of the Qinghai-Xizang Plateau

The dry climate which appeared about 8#x2013;7 Ma ago in South Asia has been interpreted as results of the intensification of Asian monsoon caused by the uplift of the Qinghai-Xizang Plateau at its maximum altitude around that time. Whether it is or not, it is a critical problem. A total of 55 samples were taken from the Tertiary red earth and Quaternary lacustrine deposits and loess in the Linxia Basin which is located in the northeastern margin of the Qinghai-Xizang Plateau, for the analysis of quartz types and contents using electron probe microanalyzer. The results indicate that the eolian sands have existed since 15Ma and reached its maximum content at 8 and 6#x2013;5 Ma, respectively. This means that the climate was very dry during 8-5 Ma period in western China, which was regarded as the result of global climatic change at that time. Mean size of quartz sand grains was about 0.4 mm during 15#x2013;3.6/2.6 Ma period and dropped to 0.1–0.07 mm dramatically after 3.6–2.6 Ma. This demonstrates that the local eolian deposition was decreased significantly and even disappeared since Late Pliocene and was replaced by dust deposits from distal source, suggesting the uplift of Qinghai-Xizang Plateau and the change of air circulation after 3.6–2.6 Ma.     

平衡剖面反映的柴西新生代变形对青藏高原隆升的响应

柴达木盆地为一中新生代盆地,位于青藏高原北缘,盆内中新生代地层发育很好地记录了印度一欧亚板块自约55Ma以来碰撞传到高原北缘的地质事件.在最新的高精度磁性地层绝对年代控制下,通过盆内西部五条北东-南西向地震大剖面,用平衡剖面方法恢复了新生代以来盆地因两大板块碰撞而引起的地壳收敛缩短量.结果显示:在宏观上柴西地区存在两个相对快速收缩期:早始新世-渐新世和晚中新世或上新世-现今(E_(1+2)末-N_1,43.80～22.00Ma和N~2_2或N_2~3-现今,8.20或2.65～0Ma)和两个相对较弱收缩期:中生代末-早始新世和渐新世-晚中新世(M_z-E_(1+2)初期,65.00～43.80Ma和N_1末-N~2_2,22.00～2.65Ma)以及两个主要的断裂活动期次,早期路乐河组末-下干柴沟组上段时期(E_(1+2)-E_3~2)和晚期上油砂山组至今(N~2_2-Q).在微观上,盆地内部受自身断裂活动的控制,发育了独特的形态.表明在印欧板块碰撞高原隆升的早期,柴西地区就开始变形响应,随后盆地在整个新生代发展过程中,都处于板块碰撞高原隆升的大环境影响下而发生整体的变形缩短,同时自身的断裂活动控制了盆地的微观形态.     

鄂尔多斯盆地西缘差异抬升的裂变径迹证据

目的探讨鄂尔多斯盆地西缘从南至北不同地区的差异抬升时期及抬升速率。方法利用磷灰石和锆石裂变径迹年龄的综合分析,研究盆地西缘的构造差异抬升。结果西缘北部汝箕沟地区中生代以来有两次较大的抬升时期,分别为晚白垩世和始新世,抬升速率分别为29.5 m/Ma和46.5 m/Ma。中部石沟驿地区抬升时期较早,为晚侏罗世和晚白垩世,抬升速率分别为40.0m/Ma和21.9 m/Ma。南部的差异抬升最为强烈,最早的抬升时期为晚侏罗世,在炭山地区表现明显;早白垩世末—晚白垩世南部地区发生整体抬升;中新世末期六盘山地区发生快速抬升。罗山、炭山地区相对抬升速率和后期抬升速率为46.3 m/Ma和25 m/Ma,六盘山地区则分别为22.5m/Ma和283.3 m/Ma。结论在鄂尔多斯盆地西部,最早的抬升时期为晚侏罗世,晚三叠世并没有抬升事件,故西部前陆盆地的形态始显现于晚侏罗世。西部的差异抬升导致了不同地区前陆盆地构造发展的不平衡。     

青藏高原的地质特征与形成演化

 青藏高原由于在全球所处的特殊地位,一直是各国科学家关注和竞争研究的热点地区,但仍有众多科学问题尚未达成一致。结合最新的研究进展,着重分析讨论青藏高原形成演化中的隆升过程及其地质学证据和动力学问题。青藏高原是一个独特的地质单元,有着条块相间的构造格局,地壳厚度巨大,其隆升已是不争的事实,在古生物学、沉积学、古地貌学、岩溶学和古地磁学等方面仍在积累大量证据,但对隆升过程的具体细节仍有不同认识。目前在探测地壳的精细结构方面取得了长足进展,对青藏高原下方俯冲的前沿位置、几何形态和运动方向等取得了相对统一的认识。     

青藏高原：全球气候变化的驱动机与放大器──Ⅲ．青藏高原隆起对气候变化的影响

新生代出现的几次重大气候变化事件与青藏高原形成过程中经历的几次强烈构造运动在发生年代上的良好对应关系表明两者存在紧密的联系．或许正是青藏高原的隆起导致了气候的巨大变化和现代东亚季风的形成及加强．高大的高原对大气系统有两个重要影响，热力作用和动力作用．它们在亚洲冬季形成蒙古高压、夏季形成印度低压，从而导致东亚季风出现．青藏高原越高，其对大气的作用越显著，形成的蒙古高压、印度低压和东亚季风越强大．因此，东亚季风的形成和加强是青藏高原隆起的结果．东亚季风的加强和高原动力作用使西风带波动增加，造成冰期极地冷空气不断南侵、气候波动变大．青藏高原抬升和季风造成的化学风化增强还使大气ＣＯ２含量降低、气候变冷．因此，青藏高原隆起是控制新生代气候变化的重要因素．