缅甸Twintaung玛珥湖碳酸盐年纹层及100年来微区原位元素分析

报道了缅甸蒙育瓦地区发现的5个玛珥湖,通过对这些玛珥湖的纹层研究,发现深度最大的Twintaung玛珥湖发育了碳酸盐年纹层,纹层层偶由厚度约为50~400?m的碳酸盐微层以及厚度100~600?m的碎屑-有机质层组成,其中碳酸盐微层是鉴定年纹层的重要标志.Twintaung玛珥湖年纹层的形成与缅甸蒙育瓦地区特殊的气候环境密切相关,每年12~4月为"干-热季",降水少、蒸发高、湖水过饱和,导致方解石微晶生成;同时,每年干旱季节也是蓝藻Spirulina的繁盛时期,藻类繁盛需要消耗大量的CO2,也促使碳酸盐生成.5~11月为"湿-热季",降水较多,形成碎屑、有机质混合层.独立的核素测年(137Cs,210Pb)数据与纹层计数基本一致,证明了纹层的年季特征.为了理解元素指标的气候意义,我们运用同步辐射原位分析方法获得高分辨率元素数据,并与气象观测记录对比.通过主成分分析及与气象记录的对比,认为第一主成分主要包括岩石成因的元素(K,Ti,Fe,Cu,Zn,Rb和Zr等),可能主要与物理化学风化作用、降水以及粉尘输入有关,影响因素复杂;第二主成分主要包括元素Ca和Sr,主要赋存于碳酸盐颗粒中,可能主要与蒸发-降水关联.气候干旱时期,湖水中Ca离子呈过饱和,促使碳酸盐沉淀.缅甸Twintaung玛珥湖碳酸盐年纹层沉积中Ca元素可能是高分辨率古气候变化研究的重要替代指标.     

中国玛珥湖中两种沉积纹层的辨识及意义

中国热带地区湖光岩玛珥湖发育有碳酸盐纹层,但仅在少数层位见及,该种纹层不是“年层”,其成因可能与该区周期性干旱有关。东北地区８个玛珥湖中均见有硅藻年层,其中以四海龙弯玛珥湖纹层发育最好,该湖中纹层类型为硅藻年层。硅藻年层具明确的年季含义,是可靠的自然时钟。     

14ka BP以来二龙湾玛珥湖沉积物记录的高分辨率气候演变

对中国东北吉林省境内的二龙湾玛珥湖0～900cm沉积物进行了精确年纹层计数和210Pb,137Cs,14C同位素定年,在中国北方建立了高分辨率的第四纪末期地质时标;并通过对该湖沉积物干密度、总有机碳(TOC)、总氮(TN)、TOC/TN比值及有机碳同位素(??13Corg)等指标的分析,结合岩性、孢粉组合等特征,重建了该地区14kaBP以来的环境和气候变化历史,划分了6个气候阶段:全新世之前14～11.4kaBP为高频振荡的气候过渡期(I);全新世(11.4kaBP)以来,气候虽有冷暖交替,整体呈增温趋势,大体经历了5个气候阶段(II～VI):II,暖湿气候期(11.4～9.05kaBP);III,冷暖波动气候期(9.05～7.4kaBP);IV,平缓增温气候期(7.4～4.2kaBP);V,适宜气候期(4.2～1.67kaBP);VI,温凉变干气候期(1.67kaBP至今).每个气候期多以升温开始,中间往往有冷暖波动,最后却以一个快速冷却事件结束.这种不等间距的气候变化的周期有越来越缩短加快的趋势.每个周期气候快速变冷事件发生在下列一些时段:9.4～9.05,8.5～8.2,7.8～7.4,4.6～4.2,3.7～3.25,2～1.67及0.3～0.03kaBP.约1920AD气候转而升温,预示着一个新的气候期开始.     

青海湖裸鲤耳石轮纹O-Sr同位素组成及对其洄游行为的指示

以溯河洄游为特征的青海湖裸鲤是青海湖鱼类的优势种,但其洄游行为还知之甚少.利用高分辨率SHRIMPⅡ离子探针和激光剥蚀高分辨多接收电感耦合等离子体质谱仪(LA-MC-ICP-MS)分别测定了青海湖裸鲤微耳石轮纹中的氧和锶(O-Sr)同位素组成.结果表明,微耳石成长带中较低的δ~(18)O记录了青海湖裸鲤春夏时期所洄游的河水化学信息;将δ~(18)O与~(87)Sr/~(86)Sr同位素组成相结合,微耳石轮纹的同位素组成明确指示了多数个体可能更倾向于固定的河流洄游产卵.这一结果对于认识青海湖裸鲤的洄游习性以及鱼类保护和管理有重要的意义.     

盛冰期太阳活动在南京石笋年层序列中的印迹

根据南京葫芦洞一支石笋高精度²³⁰Th年龄及纹层计数, 确定该石笋在24~21 kaBP期间发育连续3000年左右的年层序列. 石笋年纹层厚度与光面灰度具有良好的相关性(r = 0.55), 支持纹层厚度反映夏季风降水效应的观点. 年纹层厚度与反映太阳活动的冰芯¹⁰Be记录在百年-千年尺度上的一致性, 说明全球冰量最大背景下东亚夏季风气候的高频变化仍受太阳活动驱动. 年层序列的功率谱分析结果表明十年-百年尺度的季风气候变化与太阳活动周期基本一致.     

柴达木盆地苏干湖年纹层岩芯摇蚊记录的过去1000年干旱区湿度变化及其意义

利用柴达木盆地苏干湖具有年纹层的沉积岩芯, 以摇蚊亚化石分析恢复了研究区近千年来10年分辨率的湿度演变历史. 研究表明, 苏干湖岩芯中的摇蚊亚化石主要由高咸水属种Psectrocladius barbimanus-type和Orthocladius/Cricotopus与低咸水属种Procladius和Psectrocladius sordidellus-type组成, 依据其相对丰度的变化, 结合摇蚊-盐度转换函数重建的盐度波动, 区域过去1000年湿度变化可划分为3个阶段: 990~1550 AD为气候整体干旱期、1550~1840 AD为气候整体湿润期、1840~2000 AD为全球变暖下的气候再次干旱期. 高分辨率的记录还发现, 在年代际到百年尺度上, 存在1200~1230 AD干旱背景下的湿润阶段和1590~1700 AD湿润小冰期内部的干旱阶段; 就气候变率而言, 湿润小冰期时段摇蚊种群组合及重建的盐度变化幅度增大, 频率加快, 指示出小冰期气候的不稳定性特征. 该记录得到西风环流影响区的其他古湿度资料支持. 苏干湖高分辨率摇蚊记录的湿润小冰期气候与中国东部季风区降水变化存在明显的差异, 表明中国内陆干旱区和东部季风区湿度变化即使在近1000年来也存在相位差.     

南极洲伊利莎白公主地区冰雪中δ18O, Cl-, NO-3, Na+和Ca2+年层效应初探

对 1996～ 1997年中国首次南极内陆冰盖考察获得的南极洲伊利莎白公主地区 2个雪坑及 5 0m雪芯样品的阴离子、阳离子和δ18O进行对比分析 ,结果表明 ,在浅层雪坑内 ,Cl-和Na+的浓度变化与δ18O的变化异相 ;NO-3 的浓度变化和δ18O的变化同相 .这些变化呈现明显的季节波动 ,反映出良好的年层效应 .随着深度的增加 ,δ18O的年层效应在 3m左右 (约 10a)逐渐被平滑 ;Cl-,NO-3 和Na+则在 5 0m雪芯范围内 (约 2 5 0a)保持了较清晰的季节变化层 ,这为本区冰盖时间序列的建立提供了重要依据 .与此相反的是 ,无论在雪坑内还是在雪芯中 ,陆盐离子Ca2 +均不具有明显的年层效应 .     

末次盛冰期连续3 ka南京降水记录中ENSO周期

通过TIMS-U系测年和纹层计数年代学研究, 建立了18~14 kaBP南京汤山洞穴石笋纹层生长时间序列, 其中18179~14900 aBP时段年纹层生长速率提供了末次盛冰期东亚夏季风锋区年际降水变率信息. 经功率谱分析, 发现该时段存在显著的2~7年周期, 与现今季风降水记录中厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)周期相吻合, 进一步证实ENSO事件可以出现于盛冰期极端寒冷的气候边界条件. 石笋年生长速率的分段功率谱分析表明, ENSO周期的低频信号(4~7年)在18179~14900 aBP时段呈逐渐减弱的趋势, 支持ENSO事件的岁差旋回日辐射驱动模型. 然而, H1事件时ENSO周期信号的重现, 可能说明东亚冬季风的显著增强对El Niño事件具有激发作用.     

内蒙古宁城和辽西凌源热水汤地区道虎沟生物群与相关地层SHRIMP锆石U-Pb定年及有关问题的讨论

应用SHRIMP锆石U-Pb测年方法, 对内蒙古宁城道虎沟生物群和辽西凌源热水汤地区含蝾螈类化石层上、下火山岩进行了定年研究. 测年结果表明, 道虎沟生物群(岩系)最年轻年龄为164~152 Ma, 最老年龄为168 Ma. 综合研究表明, 宁城道虎沟生物群与凌源热水汤一带含蝾螈类化石层属于同一生物群(时代), 发育于168~152 Ma的中侏罗世晚期-晚侏罗世早期. 研究区道虎沟生物群(岩系)为正常产状的火山-沉积序列, 底部平行不整合在下伏九龙山组之上, 顶部为土城子组或早白垩世含热河生物群岩系平行或角度不整合覆盖. 道虎沟生物群(岩系)及相关地层对比冀北-辽西地区髫髻山组或是它的相变产物. 髫髻山组(道虎沟生物群)化石组合和综合研究表明, 它们和热河生物群不是同一生物群, 更不是代表热河生物群最早的生物记录, 道虎沟生物群及岩系与义县组是不同时代和构造演化阶段火山-沉积旋回的产物.     

浙江田螺山遗址剖面记录的水文环境变化

浙江余姚田螺山遗址是新石器时代河姆渡文化的一处保存良好的代表性遗址,为研究宁绍平原地区古环境变化及其对文化聚落的影响提供了良好的材料.本研究在田螺山遗址T005探方的西壁获取了厚达263 cm的连续地层剖面,对样品进行了系统的岩性地层描述、加速器质谱(AMS)~(14)C测年、高分辨率XRF(X射线荧光光谱分析)元素扫描、硅藻和粒度的综合分析.研究结果表明,该剖面反映的环境演变过程可以分为3个阶段:(1)河姆渡第一、二期文化时期(265～211 cm,约7.0～6.5 cal ka BP),该层堆积混杂,砂含量较高,含石块及陶片,受人类活动影响明显,具有海相性指示意义的Ca元素强度相对较低,优势硅藻种为淡水需氧气生种,指示了淡水的沼泽环境,受海水影响较小;(2)文化层之上为黏土质粉砂与白灰色砂互层的平行层理,与下覆文化层为不整合接触,沉积厚度达183 cm(211～28 cm),年代约4.2～4.0 cal ka BP, Ca元素强度较高,硅藻组合中优势种为咸水和半咸水种,推测该时期可能为风暴潮引起的洪水的快速沉积;(3)第三阶段(28～0 cm)为混杂堆积,含较多铁锰氧化物斑点, Ca元素强度低,硅藻主要属种为淡水附生种,可能为现代水稻田环境.本研究主要揭示了田螺山遗址7.0～6.5 cal ka BP的水文环境背景以及4.2 cal ka BP左右的事件沉积,对深入了解田螺山遗址先民生活的环境背景及区域极端事件具有重要意义.     

黄土高原丘陵沟壑区草地恢复对土壤碳氮库的影响

对黄土高原丘陵沟壑区坡耕地及撂荒后5,13,24,32 a自然恢复草地的土壤有机碳(SOC)、无机碳(SIC)、全氮(TN)含量及储量(SOCs,SICs,TNs)进行了测定分析.结果显示,土壤有机碳含量随土壤垂直剖面降低.与坡耕地相比,0~5 cm SOC含量在草地恢复10 a后显著升高,而5~100 cm各土层的SOC含量在草地恢复的20 a后显著升高;0~100 cm各土层SIC含量在草地恢复5 a后即显著增加,且不同的恢复草地具有不同的SIC剖面分布类型.TN含量与SOC含量变化相似.但与坡耕地相比,早期的恢复(5,13 a)草地表层0~5 cm TN升高不明显,5~100 cm TN在草地恢复的5 a后显著升高.SOCs(0~100 cm)在恢复5 a的草地显著降低,恢复10 a后,显著升高;SICs(0~100 cm)和TNs(0~100 cm)在草地恢复5 a后即显著增加.此外,计算了土壤总碳储量(STCs),发现草地恢复过程中土壤碳库特征表现为越来越高的SOCs/STCs和越来越低的SICs/STCs.在草地恢复过程中,SOC和TN,STCs和TNs显著正相关(P0.01).因此,草地恢复加强了土壤碳库的积累,包括土壤有机碳库和无机碳库,但是这两个碳库在总碳库的占比相反.多年生草种在土壤碳氮库积累中起重要作用.     

南海东北部障碍层特征及其形成机制

南海东北部(16°~25°N, 112°~124°E)存在显著的障碍层分布. 障碍层发生概率秋季最大(45.7%), 夏季次之(31.1%), 春季最小(23.3%). 吕宋海峡及其以西的南海东北部中心海域(18°~22°N, 112°~120°E)障碍层年发生几率约为40.0%, 中国台湾海峡南端、台湾岛南端东西两侧、台湾岛以东(22°~24°N, 122°~124°E)和吕宋岛东北海域(18°~20°N, 122°~124°E)障碍层年发生几率分别为19.0%, 61.1%, 33.3%和80.0%; 其他海域障碍层年发生几率偏小. 层结机制和降水机制分别是南海东北部春季(特别是冬末春初)和夏、秋季障碍层形成的主要原因, TRMM卫星观测为后者提供了可靠的依据.     

罗布泊地区红柳沙包年层的环境意义探讨

红柳沙包年层不仅与树木年轮和季候泥等一样, 可以用来计数年代, 其组成物质—风成沙和红柳枯枝落叶层还蕴含有丰富的环境信息, 可用于研究气候与环境变化. 通过米兰河右岸红柳沙包年层中风成沙的粒度特征和枯枝落叶层中红柳叶的稳定碳同位素δ¹³C和C/N值分析, 将本区132年间的气候划分出3个不同的冷暖阶段, 即1871~1927年的偏冷期、1927~1967年的相对偏冷期与1967~2002年的偏暖期.     

一株裸甲藻类似种的形态和系统进化分析

对一株裸甲藻(Gymnodinium)类似种进行光学显微镜和扫描电子显微镜观察, 并PCR扩增了转录内间隔区(含5.8S rDNA)和核糖体大亚基D1-D2区, 对获得的序列进行Blastn同源分析, 探讨了该藻与裸甲藻及其他裸甲藻形态类似种, 包括凯伦藻(Karenia)、旋沟藻(Gyrodinium)、下沟藻(Karlodinium)和共生甲藻(Symbiodinium)的进化关系, 以对该藻进行初步鉴定. 光学显微镜观察表明, 该藻具有裸甲藻的一些典型形态特征, 如细胞左旋运动、具有上下壳和横沟等; 在扫描电子显微镜下能看到细胞的2根运动鞭毛. 序列同源检索和进化(包括ITS和LSU树)分析均表明, 该藻与共生甲藻亲缘关系较近, 而与裸甲藻及其他相关甲藻的进化关系较远, 因此可初步鉴定该藻为一种共生甲藻. 该藻分离自赤潮水域, 提示共生甲藻引发赤潮暴发的可能.     

接收函数CCP-PWS偏移方法探测中国东北地区620 km深处低速层

利用中国东北地区CCDSN台网4个台站和PASSCAL 19个台站的802条远震接收函数, 以三维地壳上地幔速度模型为背景, 用共转换点相位加权叠加(CCP-PWS)偏移技术, 对研究区(120°~132°E, 38°~48°N)上地幔间断面进行了成像. 结果表明: 在深度620 km附近存在一个明显的低速层, 而且在更靠近研究区西太平洋俯冲带东部较浅, 深度约600 km. 经与前人研究结果对比, 认为该低速层很可能是由西太平洋俯冲板块中的洋壳从俯冲板块分离并滞留堆积而形成. 另外, 受西太平洋俯冲板块的影响, 660 km间断面深度在研究区明显增大, 最深达到700 km, 而且在其东北角明显呈现为多级间断面.     

浙江长兴煤山忠心大队剖面二曾-三叠系界线层的牙形刺与生物地层界线

1993年8月,国际地层委员会二叠-三叠系界线工作组会议上,推选出4个二叠-三叠系全球界线层型剖面点(GSSP)的候选剖面,即浙江长兴煤山剖面,四川广元上寺剖面,西藏色龙西山剖面和克什米尔Guryul Ravine剖面.长兴煤山剖面名居榜首.近年来,二叠-三叠系界线展中的牙形刺引起地层古生物学家的高度重视,因为只有牙形刺的精细研究,才能使二叠-三叠系的生物地层界线得到厘米级的高分辨率.本文作者最近对二叠-三叠系已有的13种不同的生物地层界线定义作了评述,着重指出,以往的几种生     

对江苏新石器时代海面变化问题的再认识

了解过去海面变化情况是预测未来的重要基础.从沿海地区考古地层中寻找过去海面变化的证据,将对探讨气候波动与海面变化的关系,及其对聚落形态、文化变迁影响的人地关系提供十分重要的线索.对江苏海安青墩、东台陶庄和开庄、宜兴骆驼墩遗址地层AMS~(14)C测年、GPS-CORS系统高程测量和海相微体古生物鉴定分析发现,青墩遗址距地表389~489 cm(13.1~8.5 cal ka BP,1985黄海高程为-0.65~-1.65 m)、陶庄遗址距地表156~230 cm(12.6~9.2 cal ka BP,1985黄海高程为0.97~0.23 m)、开庄遗址距地表228~390 cm(10.3~7.8 cal ka BP,1985黄海高程为0.03~-1.59 m)、骆驼墩遗址距地表255~279 cm(12.0~9.2 cal ka BP,1985黄海高程为1.08~0.84 m)为显著的海相沉积地层,揭示在苏北海安青墩、东台陶庄和开庄地区全新世初至7.8 cal ka BP为浅海沉积环境,并经历了海退成陆过程;而苏南太湖西部宜兴骆驼墩遗址全新世初至9.2 cal ka BP可能经历过短暂的滨海沉积环境.这为寻找该区新石器早期遗址提供了海拔高程和年代学方面的线索和依据.对苏州澄湖湖底62处古水井和102处灰坑顶底部GPS-CORS系统的测量也发现,崧泽文化、良渚文化、夏商周和战国时期,水井井口和灰坑顶部多在1985黄海高程0~-2 m之间,井底和灰坑底部多在-3 m左右;六朝和宋代水井的井口和灰坑顶部曾低于-1 m,水井井底和灰坑底部曾低于-4 m,表明澄湖是宋代以后才逐渐演变为湖泊的.     

洞穴石笋年生长层研究的新进展

具有年、季旋回界面因而能够自我记年,同时能对气候或环境变化信息按年记录的自然材料称为“自然时钟”.洞穴石笋是继树轮、珊瑚、纹泥和冰芯之后较晚发现的一种自然时钟.石笋微生长层的韵律变化反映了短尺度高频率的气候振动.石笋发光强度变化是古环境变化的重要记录.从滴水中带来的地表土壤有机物质是导致微层发光的主要原因.1960年Ｂｒｏｅｃｋｅｒ等人[1]用14Ｃ方法确定在温带气候区一些快速生长纹层为年轮之后,1993年ＡｎｄｙＢａｋｅｒ等人采用热电离质谱铀系定年方法首次证实英国一个石笋的发光微生长层为年生长层后[2],世界上陆续报…     

贝壳珍珠层中文石晶体择优取向动态分析

通过扫描电子显微镜(SEM)观察, 证实了珍珠层由文石晶体与有机基质交错排列而成, 呈现出规整有序的“砖墙”式结构. 利用X射线衍射(XRD)和高分辨率透射电子显微镜(HRTEM), 对鲍鱼(Haliotis diverscolor supertexta)贝壳珍珠层中的文石晶体择优取向进行了基于贝龄的动态分析. 发现在幼年贝珍珠层的文石晶体中存在(113), (002)和(012)三种明显取向, 但随着贝壳的生长, (012)和(113)取向逐渐变弱, 在成年贝珍珠层中只有(002)取向, 即文石晶体的结晶学c轴与珍珠层层面垂直, 表明贝壳珍珠层在微米/纳米多尺度范围具有高度有序的结构.     

最古老的沟鞭藻: 来自山西永济中元古代晚期的化石和分子生物学证据

在山西永济地区中元古代晚期地层北大尖组产出丰富的、保存良好的有机壁化石, 其中有大量带刺疑源类, 在形态上和超微结构上有与沟鞭藻相似的特征(如双层壁结构和板片构造), 它们可能是最早的沟鞭藻化石. 为了进一步探讨这些有机壁化石的生物亲缘关系, 对这些有机壁化石进行了热模拟实验并分析了其热解产物, 在热模拟产物中检测到沟鞭藻的生物标志化合物——甲藻甾烷, 因此证实了形态学上的推断. 这一研究将沟鞭藻分子化石的记录提前了1~4亿年, 可能的实体化石记录提前了7~9亿年, 同时与分子钟的推测基本吻合.