有孔虫指示的珠江口全新世风暴潮沉积信息

珠江口每年大约受12个台风袭击,是我国受台风影响最严重的地区之一。近年来对香港的部分海滩观测发现,一次强台风引起的巨浪可卷走1m厚的海滩砂。有理由相信,在珠江口全新世沉积序列中台风暴潮起着十分重要的作用。然而,至今尚未有人对其作过研究。选择有孔虫作为风暴环境的指示物,是因为其至少具备以下几个特点:(1)在沉积物中含量丰富;(2)容易区分和鉴别;(3)对环境条件,如盐度、水深等反应敏感;(4)大小和形态与一般沉积颗粒相似,壳径多处于砂和粉砂级,死亡后的壳体易被搬运和分选。研究河口相有孔虫群的性质可以指示水动力搬运作用的强度。风暴期间,强烈的风牵引流和巨浪致使大量的有孔虫壳游离海底而被搬运。因而,风暴层中的有孔虫组合性质必然与正常沉积层中的不同。     

华南上奥陶统观音桥层的空间分布和古地理重建

观音桥层是晚奥陶世赫南特期在华南上扬子区广泛发育的一套介壳相泥质灰岩地层,位于五峰组和龙马溪组两套页岩气产出层位之间.恢复观音桥层的地理分布,分析其空间分布型式和规律,将有利于重建华南奥陶纪末期的古地理,更好地理解华南奥陶纪末生物大灭绝的环境背景,以及五峰组和龙马溪组黑色页岩形成的古地理背景.本研究基于GBDB数据库收集、整理和厘定了342条剖面的综合数据,利用地理信息系统的Arc GIS软件进行空间模拟,重建了华南上扬子区观音桥层的空间展布.重建结果显示,观音桥层广泛分布于上扬子台地的大部分地区,集中出露于滇东北、黔北、川东南、重庆、鄂西等地,其中厚度最大的区域呈东西向分布于滇黔桂古陆的北缘,形成了一个完整的沉积中心区;而同期的其他岩石地层单元则主要分布于上扬子台地的边缘地区.同时,利用各剖面的沉积学与古生物学、古生态学特征推测该时期各地点具体的古水深值,从而恢复了上扬子区观音桥层沉积期的古地形.结果表明,上扬子区在赫南特中期呈现出"一隆三坳"的古地理格局,"一隆"为湘鄂西水下高地,"三坳"为川东南坳陷、湘中坳陷和鄂北坳陷.这一三面为古陆环绕、局限滞留的古地理环境,是五峰组和龙马溪组富有机质页岩富集的控制因素之一.     

切割痕迹揭示马鞍山遗址晚更新世末人类肉食行为

运用动物考古学方法对马鞍山遗址出土的第Ⅱ等级动物长骨进行了切割痕迹研究. 对切割痕迹的确认、定位以及出现频率的计算显示, 马鞍山遗址第Ⅱ等级动物长骨骨干表面的切割痕迹分布特征如下: (1) 下文化层切割痕迹出现频率明显高于上文化层; (2) 下文化层上部肢骨的切割痕迹出现频率最高, 中部肢骨其次, 下部肢骨最低; (3) 上文化层长骨骨干切割痕迹的出现频率及分布特征不及下文化层规律. 与西方的实验数据对比表明, 下文化层的数据点均分布在Dominguez-Rodrigo实验数据的95%置信区间内, 而且上、中、下部肢骨的切割痕迹出现频率与实验数据相似; 上文化层数据点的位置则相对较低, 肱骨、股骨和桡骨的数据点均落在区间外, 而且上、中、下部肢骨的切割痕迹出现频率与实验数据相差较大. 据此推测, 在下文化层堆积时期马鞍山远古人类用石制品对第Ⅱ等级动物腿部肌肉开发较上文化层堆积时期彻底, 参照骨骼表面碳化痕迹的研究, 推测这可能与晚更新世末期远古人类烧烤行为的变化有关.     

全球变暖是否导致台风增强: 古风暴学研究进展与启示

近年来台风活动异常, 它是全球变暖的结果, 还是处在年代际变化的活跃期, 已经成为全球气候变化研究争论的焦点和热点. 由于台风器测年限太短, 对台风生成、发展和演化的复杂过程和机制认识不足, 特别是对破坏力巨大的超强台风活动规律的认识更是有限, 因此亟需延长台风资料的时间序列. “古风暴学”便是应运而生的一门新学科, 始于20世纪90年代, 通过研究地质记录和历史文献, 重建器测时代之前几百年至数千年的古台风活动规律. 在对近十几年来古风暴学主要研究进展和研究成果进行综述的基础上, 重点讨论了代用记录在古风暴学研究中的发展和前景. 古风暴学研究开始由比较单一地依靠典型风暴沉积特征, 逐步发展为综合运用微体化石、有机元素比值和同位素等方法, 进行风暴事件沉积的判识. 近年来又发展了树轮、洞穴石笋和珊瑚礁等年生长微层的氧同位素分析法. 历史文献资料也得到比较系统的整编和分析. 已有的研究表明, 台风登陆频数与全新世气温长周期波动不存在线性正相关关系; 台风活动与ENSO的关系是长期的、稳定的, La Niña年登陆中国的台风数和登陆中、北美洲的飓风数明显多于El Niño年, 这与现代台风观测资料的分析结果是一致的. 另外, 台风路径受副热带高压的影响, 但二者之间的长周期关系仍不清楚. 这些认识对于理解全球变化与台风趋势性变化有重要的指导意义. 古风暴学研究今后需加强: (ⅰ) 代用记录形成和保存机制的研究; (ⅱ) 不同代用记录的对比验证; (ⅲ) 区分风暴沉积与海啸等其他高能事件沉积; (ⅳ) 古风暴强度的重建工作; (ⅴ) 数值模拟; (ⅵ) 区域性和全球性的古风暴学对比研究, 增强台风发生机制与周期性的研究.     

一个罕见的奥陶纪末期深水腕足动物群在浙江杭州余杭的发现

奥陶纪末赫南特期(Hirnantian)以北非为中心的大陆冰川形成, 全球海平面大幅下降, 凉浅水海域广泛分布, 底栖无脊椎动物群与前赫南特期(pre-Hirnantian)的面貌迥异. 截止目前, 所报道的赫南特期化石群基本上属于较浅水的产物, 而深水底栖生物群还鲜为人知. 最近, 笔者在浙江省杭州市余杭镇安乐村旁狮子山堰口组上部泥岩中, 发现一个以腕足动物-三叶虫占优势的底栖化石群, 将其命名为Leangella-Dalmanitina(Songxites)组合, 其时代宜确定为奥陶纪末期. 通过动物群的对比和群落生态分析, 推测该组合可能栖息于BA5的底域生态位. 本区Leangella-Dalmanitina(Songsites)组合与世界广布的Hirnantia-Dalmanitina动物群尽管生存时代相近, 但主要生态域不同, 面貌组分差别很大. 研究表明: (1) 奥陶纪末期从赣西北到浙北可能发育从浅斜坡向深斜坡过渡的海底栖息环境; (2) 深水相环境是奥陶纪末大灭绝首幕之后底栖腕足类幸存的一个关键场所.     

结构光性矿物学研究——再论最紧密堆积构造与折射率的关系

1964年作者研究了氧离子最紧密堆积构造与矿物平均折射率的关系,1965年提出下面的线性函数公式:(?)=1.710-0.0141(V_0-13.9) 0.086C_0 0.026C_T-AC_A Σ_(pi)I_i-Σ_(qi)D_i。本文将运用上式来讨论晶体构造、铬阴离子的作用,以及折光率增量与离子的电子壳层结构的关系。     

~2H-NMR法研究C_(14)BE/正丁醇/正庚烷/水体系中的液晶结构

溶致液晶是表面活性剂体系的一种重要缔合结构,它们是热力学稳定和粘稠性体系.溶致液晶可分为层状、六角状和立方状三类,而前二类还可以分为两种.即正相结构和反相结构.层状和六角状液晶都是各向异性的,立方液晶则是各向同性的.与此类似的还有热致液晶,这个领域已开展详尽的研究.它把液晶分为六大类:S_A(层状Ⅰ),S_B(六角状),S_C(层状H),S_D(立方状),S_E(在层中以人字形堆积Ⅰ)和S_F(在层中以人字形堆积Ⅱ).并汇集212幅液晶纹理照片,这为我们研究提供借鉴.     

强磁场对中子星壳层结构的影响

中子星内壳层是由原子核与其周围的自由中子气和电子气共存而构成的非均匀物质.天文观测表明部分中子星内部可能存在高达10~(18)G的强磁场.因此中子星的内壳层结构会受到强磁场的明显影响.本文采用相对论平均场理论描述核子间相互作用,并考虑了质子和中子的反常磁矩.利用Wigner-Seitz近似描述中子星内壳层中的非均匀分布物质,并采用自洽Thomas-Fermi近似方法处理在强磁场环境中WignerSeitz原胞内的核子以及电子分布,从而研究强磁场对中子星内壳层中的非均匀相结构以及壳核相变等性质的影响.计算结果表明,与无磁场情况相比,内壳层中非均匀物质的每核子结合能、原子核pasta相结构和壳核相变密度等性质在磁场B≤10~(17)G的环境中不会发生明显变化.而B≥10~(18)G的强磁场会对中子星内壳层中的pasta相结构产生重要影响,使各种pasta相的每核子结合能降低,非球形原子核出现的阈密度和壳核相变密度减小.随着磁场强度B的增加,球形Wigner-Seitz原胞的半径减小,同时原胞内的核子分布变得更加弥散.     

青藏高原东边缘地壳“管流”层的电磁探测证据

通过对青藏高原东边缘及其附近地区石棉-乐山剖面大地电磁资料的研究发现, 青藏高原东边缘带和四川地块的电性结构有明显差别, 东部的四川地块地壳总体电阻率大, 西部的青藏高原东边缘带地壳总体电阻率小. 西部地壳分为上中下3层, 中地壳为厚约10~15 km的低阻层, 电阻率最小达3~10 Ωm, 推测它含有较低黏滞度的部分熔融和(或)含盐流体, 易于变形和流动, 是青藏高原东边缘带向东南方向挤出作用下形成的“管流”层. 它使上地壳和下地壳解耦, 上地壳高阻的脆性层以左旋走滑和逆冲的断层运动为主, 地表抬升, 地震主要发生在上地壳内. 低阻层把鲜水河-安宁河深大断裂带截成上下两段. 地壳上、中、下层各自厚度的横向变化, 综合产生了青藏高原东边缘带地壳厚度西部厚、东部薄、地形西部高、东部低的过渡带.     

冲绳海槽岩心植物硅酸体研究及其意义

植物硅酸体（以下简称硅酸体）在海洋沉积学中的应用始于Smithson对Leigwy湾海底沉积物的分析。后来他又对日本九州的Ariake湾浅海沉积物做了硅酸体分析。Dumitrica在1973年对地中海沉积岩心做了硅酸体分析,深海钻探第47航次（1979）、第54航次（1982）都做了钻孔岩心的硅酸体分析,据钻孔岩心硅酸体分析结果,推测了中新世～上新世的古风向和北非的古植被。我国从1989年开始对海岸带堆积和近浅海沉积做了一些硅酸体研究工作,冲绳海槽C1孔岩心硅酸体分析是我国第一次在半深海做硅酸体分析工作,该岩心位于冲绳海槽中段水深1600m处,位置为126°10’E,27°02′N,岩心长6.25m,岩性以泥质粉砂和粉砂质泥为主。     

下扬子地壳P波速度结构: 符离集-奉贤地震测深剖面再解释

利用适于地壳速度结构重建的有限差分反演技术和RayInvr技术, 解释了下扬子地区符离集-奉贤地震测深剖面密集的宽角反射/折射地震资料, 重建研究区地壳上地幔顶部P波速度结构. 该剖面速度模型在纵向上大致可分上地壳、中地壳和下地壳三部分, 横向上可划分为6个块体. 研究区速度分布符合稳定地台的速度结构特征. 上地壳总厚度10.5~13.0 km, 速度横向变化剧烈, 底部速度可达到6.2 km·s^-1. 中地壳下部及下地壳上部速度分布横向不均匀性显著. 中地壳上部和下部、下地壳及上地幔顶部的P波速度值度值分别在5.9~6.2, 6.3~6.4, 6.6~7.0和8.06~8.30 km·s^-1左右. 莫霍界面深度为30~36 km. 郯庐断裂带域两侧中上地壳速度结构明显不同, 而下地壳未见明显的速度异常和界面形态异常显示. 推测郯庐断裂嘉山段在中生代曾经切割整个地壳, 后由于造山带伸展及壳内均衡作用等, 使得断裂特征在弹性中上地壳中得以保留, 而在粘塑性下地壳中的断裂迹象则逐渐消失. 镇江附近5级以上地震与延伸至下地壳的深大断裂有关, 其地震成因可能是来自岩石圈的能量容易沿深大断裂传输至中上地壳, 在构造有利的位置积聚, 最终诱发地震.     

深反射地震剖面所揭示的白云凹陷的深部地壳结构

以过南海北部陆缘的珠江口盆地白云凹陷中部的第一条长电缆深反射地震剖面(14 s)作为研究的基础, 对该剖面进行了速度分析、时深转换及精细地震解释, 探讨了白云凹陷的深部构造特征. 该剖面深部反射特征非常清晰, 莫霍面表现为一个起伏不平、厚薄不一的“层”, 其厚度可达1~3 km. 地壳厚度从陆架、陆坡向海盆明显阶梯式减薄, 在白云主凹的沉积中心处仅厚7 km左右. 在剖面的最东南端下陆坡部位, 深部(10~21 km)有三个略显起伏、彼此大致平行的强反射条带, 推测为莫霍面之下存在俯冲洋壳的显示. 在白云凹陷可能存在深大断裂, 凹陷的持续强烈沉降可能与深大断裂的长期活动有关.     

华南沿海“老红砂”红化作用研究

在闽东南、粤东和琼东北沿海地区,分布有一种红色(10R4/8)、棕红色(2.5YR4/8)或黄橙色(7.5YR7/8)半胶结的中细砂沉积物,俗称“老红砂”.关于它的成因,过去多认为属于海成的,朱孝宁与吴正等、李从先等则提出了老红砂系风成的观点.认为老红砂属晚冰期低海面时期的风成砂沉积,其发育大致经历了海岸风沙堆积和风化两种不同作用阶段.前者是老红砂沉积的原生过程,后者则是受强烈后生氧化(红化)的过程.最近,作者对老红砂的红化性质进行了实验研究,有助于深化对风成砂后生红化作用的认识.     

超慢速扩张洋中脊NTD的蛇纹石化地幔:海底广角地震探测

非转换断层不连续(NTD)在超慢速扩张洋中脊高频度出现,其地壳速度结构与相邻的岩浆扩张中心(NVR)差别明显.结合表层断层多和减薄的地壳,说明NTD在超慢速洋中脊扩张理论、热液活动甚至矿产资源方面有十分重要的意义.本文使用2条海底广角地震测线的数据,使用射线追踪正反演的方法,获得了西南印度洋中脊28~29扩张段之间NTD下方的地壳及上地幔速度结构.结果表明:(1)NTD下方地壳较薄(3.2~4.5 km),洋壳层2厚约2.0 km,洋壳层3较薄(1.0 km)甚至缺失;(2)洋壳层2表层速度横向差异大,表明存在较多断裂;(3)洋壳层3出现低速区,成因可能是受浅部大断裂或地幔蛇纹石化作用影响;(4)上地幔顶部速度存在低速异常(7.2 km/s),结合NTD地壳较薄(5 km)和表层断裂多的特征,认为是上地幔发生大规模蛇纹石化作用导致低速,为进一步理解和区分莫霍面与蛇纹石化前缘(Serpentinization Front)提供了一个很好的例证.     

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.     

汶川-映秀M_S8.0地震的地球物理场与动力过程

汶川-映秀M_S8.0大地震发生在当今构造、地震远不如相邻地带的龙门山断裂系上,震间和震后在地表形成了一条长300 km,宽近80 km,发生了70000多次余震的长廊地带,造成了严重的地表破坏和大量人员伤亡,而震前却未见到可视为与大地震发生与发展有因果关系的征兆现象,可是大地震就在这里发生了.多年的研究表明,这次M_S8.0大地震的发生乃是由于印度洋板块与欧亚板块碰撞、挤压,且东构造结向北"顶进"插入青藏高原东北缘力系作用下导致的该区构造、地震均强烈活动,在此背景下:(1)高原腹地壳、幔物质向东运移受阻、应力集中,深部物质重新分异、调整,物质与能量进行强烈交换;(2)震源深处介质属性与结构变异、破裂,且导致重力场的高度不均衡;(3)川西高原,相对低速壳、幔物质在坚硬的四川盆地壳、幔物质阻隔下,沿龙门山陡峭主断裂面相上逆冲,并在龙门山3条不同角度西倾断裂向下收敛处强烈碰撞;(4)震源深处汇聚断裂的形成构成了汶川-映秀M_S8.0大地震的发震断裂.     

温带荒漠区不同灌溉条件下的胡杨、俄罗斯杨水势变化分析

测定植物水势被认为是现代灌水制度中确定何时灌水的直接途径. 以中亚准噶尔盆地两种防护林物种——胡杨和俄罗斯杨为研究对象, 探讨不同灌溉条件下胡杨和俄罗斯杨的叶、茎水势(ψ_?和ψ_s)变化以及土壤水势(ψ_soil)变化对胡杨和俄罗斯杨水势(ψ)的影响. 研究结果表明: (1) 随着灌溉量的增加, 胡杨和俄罗斯杨受旱胁迫的强度逐渐减弱, 相同灌溉量下俄罗斯杨受旱胁迫的强度比胡杨弱. (2) 环境越干旱, 俄罗斯杨对干旱反映的敏感程度越弱, 胡杨则越强, 反之亦然. (3) 胡杨群落地下60 cm处土壤水势比地下30和90 cm处土壤水势对灌溉量的变化响应强烈, 俄罗斯杨群落较浅层土壤水势比较深层土壤水势对灌溉量的变化响应强烈. (4) 在土壤水分较充足的情况下, 植物黎明前茎水势可作为反映土壤水势的合理指标. (5) 对胡杨和俄罗斯杨防护林分别实施多量少灌和少灌多次的策略, 能满足胡杨和俄罗斯杨对水分的需求.     

暖温带森林功能发育过程中的物种扩散和生态位分化

群落构建的驱动力(随机过程与确定性过程)对群落构建的作用受森林功能发育过程的影响,但鲜有研究探讨两者随群落功能发育过程发生的特点.次生林功能发育阶段多样,具有检测发育过程中群落构建驱动力变化的优势.本研究利用20 hm2暖温带次生林样地基础调查数据检测了局域尺度上暖温带森林功能发育过程中群落物种扩散与生态位过程的发生特点,区分了2类过程对群落多样性构建的相对贡献.结果显示,局域尺度上功能发育过程显著影响物种扩散与生态位过程,对生态位分化过程的影响速率要快于物种扩散.在森林功能发育过程中,生态位分化表现为稳定下降,而物种扩散则为前期不变,后期稳定下降.群落功能发育尺度上的物种扩散伴随了冠层稳定的骨架结构及分离的垂直结构,提高了垂直分布上群落物种组成的匀质性,有利于物种共存.局域尺度上,物种扩散与生态位分化过程的交互效应是群落构建的主要动力,物种扩散作用要强于生态位分化过程.本研究暗示除了空间因子等的被动调节,中性与生态位过程对群落构建的相对贡献也受群落功能发育阶段的影响,群落构建驱动力受群落自身功能的调节.     

壳模型研究~(10)Be和~(12)Be中的转动带结构

基于WBP和YSOX两种核子-核子相互作用,用壳模型计算研究了~(10)Be和~(12)Be的激发能谱.为了解激发态的结构性质,用轨道角动量分解方法对~(10)Be和~(12)Be的激发态波函数进行了分析,预言了可能存在的转动带结构.研究了中子数N=8壳层下~(10)Be和~(12)Be中的跨壳效应与转动带之间的关系,比较了WBP和YSOX两种相互作用计算结果的异同.此外,还研究了~(10)Be和~(12)Be核的转动特性.研究结果可为今后相关实验提供有用信息.     

皖南风尘堆积-土壤序列的磁性地层学研究及其古环境意义

对位于长江下游地区的安徽宣城、繁昌两个风尘堆积典型剖面进行了系统的磁性地层学和沉积学研究, 并对宣城剖面上部的样品进行了热释光测年. 结果表明, 宣城剖面松山/布容(B/M)界限位于剖面中网纹红土的中、下部, 而该剖面风尘堆积的下界位于B/M界限以下, 年代约为0.85 MaBP. 繁昌剖面全部形成于布容期. 该结果同时指示, 我国南方的网纹红土不全是第三纪遗留的产物, 最新一期的网纹红土形成于0.78 Ma (B/M界限)以后, 表明我国南方中更新世经历了极端的暖湿气候, 应当与北方黄土-古土壤序列中的S4和S5对应. 0.85 MaBP前后长江中、下游开始出现持续的风尘堆积, 是该区环境对中更新世全球性重大气候变化的响应. 当时东亚冬、夏季风同时加强, 冰期与间冰期气候反差加大导致的河流水文状态变化为风尘堆积的物源和搬运提供了有利条件.