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.     

用石英的热释光测定出的马兰黄土的形成年龄

黄土中富含石英,石英晶格又有良好的热释光特性,促使人们利用热释光来测定年龄,并把这一技术应用于黄土形成年龄的研究。但是,必须具备充分合理的实验事实和理论依据作基础,才能获得正确的年龄数据。     

摩诺湖石灰华

图中这些奇异的地层构造称为"沙质石灰华",高约1米,发现于美国加利福尼亚摩诺湖岸附近。沙质石灰华貌似该湖沿岸著名的碳酸钙石灰华,但其形成与碳酸钙石灰华截然不同。在早期古老的湖面之下,富含钙的地下水上升穿过盐饱和的沙层,形成粘结的     

马兰黄土的形成年龄 Ⅱ.洛川剖面的热释光研究

黄土中石英晶格里贮存的能量所表现出的热释光信息可以用来测定黄土形成的年龄,它的依据是石英晶格中的能量经阳光曝晒之后会减弱这一实验事实。这样,就能利用热释光技术,确定石英作为黄土组成成分的起始时刻,从而提供了计算黄土年龄的起点翻。这一概念的确立使利用热释光技术测定黄土年龄具备了以下的理论基础: 1.明确了计算年龄的起点。黄土里的石英晶格中能量积累的过程可以用图1来描述,图     

利用细粒石英的热释光测定年代实验技术中的几个问题

利用石英的1—8微米颗粒制成样品,在热释光仪上测定它的热释光生长曲线,通过各种生长曲线,求出石英经最近一次热事件之后距今的绝对年代,从而判断出石英细粒所在物质的年龄,这就是热释光测定年龄的细粒技术。针对这一技术,我们作了一些方法本身的研究工作。     

铁-石英体系:一种新型热释光剂量计

热释光、光释光以及电子自旋共振测年实验室研究的主要对象是砂石、岩矿、化石等,核辐射对这类物质的作用又是这几种方法测定年龄的基本依据。实验室的辐照装置所提供辐射剂量的准确度,直接影响着测出的年龄数据,因此,对辐射场的剂量测定乃是测年实验室一项日常的工作。然而,适合于岩矿、化石等这类物体吸收剂量测定用的剂量计,市面上还没有产品供应。为此,作者研究了铁-石英体系在各类辐射作用下的一些特征,发现它在0.1～100kGy,对3种辐射的热释光响应都存在着稳定的关系。于是,采用了细颗粒制样技术与惯用的测年方法一样,把它沉积在样品碟上,当作热释光剂量元件使用,直接给出吸收剂量。我们把它定名为QF301.QF301是一种红色粉末,颗粒直径小于10μm,平均分子量为134.8,比重为3.36mg/cm~3,熔点1500℃,不溶于水、丙酮和乙醇等化学溶剂,不受潮解,常温下可以长期保存。     

表生和内生钙华的气候环境指代意义研究进展

钙华分为表生和内生两大类:表生钙华主要起因于水中土壤成因CO2的脱气作用,而内生钙华起因于水中热成因CO2的脱气作用.作为两大类钙华的表生和内生钙华因CO2来源和分压不同,它们的形成机理及其指代的气候环境意义也可能完全不同.本文综述了表生和内生钙华的形成机理及对气候环境指代意义的研究现状和存在的问题,进而提出钙华沉积速率和碳氧稳定同位素组成等气候环境代用指标的水动力控制、表面控制和CO2慢速转换控制的深入揭示,并对这些指标变化与气候(温度、降水)、人类活动(如土地利用)和地震的关系进行定性或定量重建是未来研究的重点.这些突破将为利用钙华记录高分辨率辨析我国季风气候对全球变化的响应规律和可能的机制提供新的科学支撑.     

追寻人类足印,探索高原文化——“邱桑手脚印遗址及高原旧石器考古研究进展”研讨会概述

<正>由中国科学院青藏高原研究所和西藏自治区文物保护研究所共同主办的“邱桑手脚印遗址及高原旧石器考古研究进展研讨会”于2023年4月18～22日在拉萨市举行.此次会议邀请了来自多家单位、不同学科的学者共同参与研讨邱桑泉华史前人类手脚印问题,涉及主题包括手脚印遗迹形态特征分析、铀系年代学与热释光年代学研究、古钙华发育演化历史研究以及青藏高原地热分布与邱桑古温泉发育关系研究等多个方向.与此同时,会议特邀来自青藏高原区域不同省份的考古专家,围绕近年来高原旧石器考古研究取得的最新发现和研究成果进行了交流与讨论.     

马兰黄土的粗颗粒石英热释光断代

通常采用细颗粒(4—11μm或2—8μm)技术作黄土的热释光断代。为探讨黄土热释光断代的另外的方法,1984年我们进行了用粗颗(90—125μm)石英热释光技术测定黄土样品年龄的研究,现报道如下。     

硬水与心血管病

在最近十年时间中,许多流行病学家已经发现水的硬度与心血管病死亡率两者之间存在着负相关关系。水的硬度这一术语是从钙、镁、铁、锰、铝和锶等阳离子与肥皂形成不可溶的化合物的特性得来的。钙和镁是饮水中的主要成分,它影响水的硬度。硬度值通常用碳酸钙的含量表示。如果饮水里含碳酸钙达到150毫克/升时被认为是硬水。荷兰国家供水研究所调查了不同硬度的水煮食物后,食物内含矿物质成分的变化。饮水里自然发生的矿物质移动对健康的影响这一研究课题是由世界卫生组织工作组推荐的。食物中钙和镁的日摄取总量主要来自于牛奶、面包和蔬菜。估计每天从贰升饮水中摄取的钙和镁通常不到日总摄取量的10—20%。实验发现,从食物中摄取钙和镁受着不同硬度水的煮沸的影响。     

南京栖霞山铅锌矿山中的现代钙华: 一种高度富锌和锰的方解石

金属硫化物矿山开发引发的重金属污染已成为当前急需解决的环境问题. 以南京栖霞山铅锌矿采矿巷道壁上的现代钙华为研究对象, 利用电子探针、扫描电子显微镜和X射线粉末衍射分析等矿物学手段, 分析了钙华中的矿物组成及其重金属元素的赋存形态和分布状况. 结果表明钙华的主要矿物成分为方解石. 尽管地层水的重金属含量较低, 但是钙华中碳酸盐矿物的微量元素含量却较高, 最高含量分别为: Mn 23.65%, Zn 9.60%, Mg 0.76%, Fe 4.44%和Pb 0.66%. 钙华在电子探针背散射电子像中呈现出复杂的韵律壳层构造, 成分分析表明这种韵律壳层构造与重金属的分布有关. 另外, 在钙华中见有螺旋状及团絮状物质可能表明微生物参与了钙华的形成过程, 并与重金属的富集存在关联. 所报道的高度富锌-锰方解石对矿山环境中的重金属污染治理具有可借鉴意义.     

直接用热释光测定年代研究

我们在进行TLD测量考古标本内部α和β剂量的基础上,研究了直接用热释光(TL)测定年代的新方法。因为目前世界上流行的热释光测定年代方法,实际上是一种剂量测定方法。所以这种方法还不能完全称热释光测定年代方法。即使所有剂量全部用TLD测量,其结果还是通过剂量计算年代,而热释光测定年代中的剂量测量是非常复杂的问题,至今仍在     

热释光测定年代中测量β剂量的超薄型TLD系统

热释光测定年代的成功关键是尽可能准确地测量标本所受的自然辐照历史。我们研究TLD系统测量标本内部的β吸收剂量,不仅因为它比测量放射性核素浓度方便,更主要原因是采用直接法测量样品受照历史,比任何间接法测量准确可靠。因铀的扩散和交换,使小于一     

土壤碳酸钙/有效磷化学计量特征对油蒿群落植物密度的影响

干旱和半干旱区土壤碳酸钙会降低土壤磷的有效性, 进而影响植物生长, 土壤碳酸钙/有效磷(钙磷比)化学计量特征会不会影响植物密度, 这有待于研究证实. 本研究对干旱和半干旱区4 个油蒿(Artemisia ordosica)群落做了调查, 进行了正交盆栽实验, 探讨了土壤钙磷比与植物密度之间的关系. 结果表明, 土壤钙磷比化学计量特征对油蒿生长的影响不低于土壤碳酸钙和有效磷, 土壤钙磷比对油蒿密度的影响与气候带及土壤钙磷比增加的类型和量级有关. 当土壤钙磷比量级相同且小于2.5 时, 随土壤钙磷比的增加, 半干旱区油蒿密度逐渐增大, 而干旱区油蒿密度则逐渐减少. 在半干旱区, 当土壤钙磷比量级不变、土壤碳酸钙增幅大于有效磷增幅时, 随土壤钙磷比的增加, 油蒿密度也逐渐增大, 土壤钙磷比与油蒿密度间关系不发生变化.在干旱区, 当土壤钙磷比量级增大、土壤碳酸钙显著增加而有效磷显著减少时, 随土壤钙磷比的增加, 油蒿密度逐渐增大, 土壤钙磷比与油蒿密度间关系发生改变. 因此, 干旱、半干旱区土壤钙磷比化学计量特征不同的变化类型和变化量级是影响油蒿密度的一个重要因素.     

利用石英的热释光测定年代的技术

石英是由地球上含量最高的两个化学元素形成的一种化合物,它在地面上的含量既多而分布又广,由于石英晶体对辐射能量的敏感,所贮存的辐射能量又在受热刺激之后具有良好的热释光特性,很自然就受到了重视。我们采用化学纯的石英获     

稀土离子与氨基酸的相互作用

钙(Ⅱ)是生物体内重要的金属离子,它与蛋白质结合主要以静电结合为主,它会与蛋白质中的羧基、羟基、肽键及酚基等发生相互作用。由于在远紫外区才能观察到其电子跃迁这一实验上的困难,使得钙(Ⅱ)-蛋白质结合的直接研究受到了很大的限制。稀土离子与钙(Ⅱ)有极为相近的离子半径,它们的成键性质与钙(Ⅱ)很相似,大都具有闭壳层的电子结构,主要通过静电相互作用与配体结合,且成键强度直接与离子半径有关系。因此研究稀土离子与蛋白质的基本结构单元——氨基酸的相互作用,对于理解生物体系中钙(Ⅱ)的成键性质     

角闪石的热释光性质

普通角闪石是一种多见的矿物,主要出现于火成岩、变质岩,在第四纪沉积物中亦占有一定的比例。我们从一块岩心中分选出1g左右的普通角闪石单矿物,取其粒径<74μm的晶体,沉积在φ=10mm的铝园片上,制成样品,用于热释光测定。获得了如下的结果:     

中国黄土的微结构及其在时代上和区域上的变化——扫描电子显微镜下的研究

黄土的微结构是在黄土物质沉积时及沉积后的成土作用过程中形成者.对它的研究,有助于解决黄土成因、黄土工程地质性质等有关的理论与生产问题.我们对陕西、甘肃、青海及新疆等四个省区的十二个黄土剖面不同时代的黄土微结构,在扫描电子显微镜下进行了观察与分析,本文是这次工作的报道.     

钙钠质土壤胶体的电泳和粘度的初步研究

土壤胶体的分散和团聚性在土壤结构形成上具有重要意义.它与土壤吸附的阳离子种类、饱和程度和有机质等因素密切相关.黑土和黄棕壤这种类型土壤吸附的阳离子中,两价离子钙量较多,而一价中有时钠离子相对多些.通常钙离子在土壤结构形成中起团聚作用,钠离子则起分散作用.因此,研究钙和钠体系的土壤胶体性质在土壤肥力上具有一定的实践和理论意义.     

热释光测定年代中用TLD测量α年剂量研究

一、原理在热释光测定年代中用TLD测量标本内部的β吸收剂量已有介绍,但是用它测量标本内部的α吸收剂量尚未见成功的报道,因为这是一个很困难的工作,我们根据剂量学的空腔理论研究了用超薄型TLD测量标本内部α吸收剂量的实验。即当一种介质存在于另一