不纯碳酸盐U-Th等时线定年及同位素分馏对年龄的影响

应用U-系L/R等时线模式测定了用天然碎屑沉积物与已知年龄的纯CaCO3按不同比例混合而成的不纯碳酸盐样品的年龄。实验分两个序列进行:其一研究碎屑沉积物化学前处理过程中U、Th同位素的萃取行为及其分馏效应。另一序列用不同浓度的溶剂对均匀混合的不纯碳酸盐样品进行溶解,确定稀酸淋滤碳酸盐的效率。各组分的238U、234U、230Th和232Th含量分析数据表明,稀酸溶解碎屑沉积物样品将U和Th同位素等比例的提取出来,不会发生U和Th同位素分馏现象。对于不纯碳酸盐样品,所有数据点落在一条直线上,良好的线性关系反映真实年龄含意。3个不纯碳酸盐样品的等时线年龄与纯碳酸盐年龄一致表明实验技术是可信的。同时,也证明对于碎屑含量较高的不纯碳酸盐U-Th定年,L/R等时线技术是适应的。     

中国盐湖资源与生态环境

中国盐湖区受干旱-半干旱气候控制,现代盐湖主要分布于年降水量500mm范围内。依据中国盐湖地貌、地质构造条件及物质成分特点,将中国盐湖划分为4个盐湖区,并简述第四纪以来各区由于古气候变化和地质构造活动性不同,而具有各自的盐湖演化特点。由于各区盐湖规模、经济价值和交通技术条件不同,开发利用程度有差异,以吉兰泰盐湖和运城盐湖综合利用和环境保护较好;以察尔汗为代表的钾盐湖开发规模最大。目前中国盐湖区环境还存在很多需要改善的问题,尤其是地处边远的中小型盐湖,采富弃贫、回收率低和单一矿种开采使大量伴生有用组分贫化等。同时,由于气候环境因素也引起盐湖环境的重大变化,在全球变暖的背景下,西北盐湖区,自1987年以来,出现向暖湿转型,湖泊有扩大上升趋势;青藏高原盐湖区则大致从1992年以来,由东往西,相继出现高湖面,显现向暖湿转型;而西北盐湖区仍处于暖干阶段,湖水位下降,盐湖沙化。随着中国全面建设小康和和谐社会的实施,生态环境保护日益受到重视,建议进一步吸取国内外在盐业综合利用、整体开发和环境保护的经验和先进技术,加强盐湖环境变化观察和监测,建设环境友好型的绿色大盐湖产业。     

柴达木盆地西部大浪滩140 ka以来沉积特征与古环境

文章选取柴达木盆地西部大浪滩盐湖沉积中心的钻孔岩芯为研究对象,通过U系年代学研究,建立了该地区140kaBP以来的湖相地层沉积序列。从沉积特征来看,期间共经历了8次成盐期和6次淡化期,成盐期沉积的主要矿物为石盐、石膏、芒硝和白钠镁矾。淡化阶段主要矿物为粘土(伊利石占绝大多数,次为绿泥石和高岭石)、碳酸盐(方解石和白云石为主)和石英长石。对该时段碳氧同位素分析显示,140～113kaBP(92～84m),同末次间冰期的演化阶段(5e)有着很好的对应关系;113～93kaBP(84～78m)(5d),从碳同位素组成特征看,该阶段也有多次气候的颤动发生,在78～80m层段,有近2m厚的中粗粒芒硝,其为冷相矿物,这说明该阶段水体温度变化频繁;此外,93～87kaBP(78～74.6m)、87～79.5kaBP(74.6～67.5m)、79.5～76kaBP(67.5～63.5m)也都分别对应着末次间冰期后的5c、5b、5a三个阶段。76～72kaBP(60～64m)(MIS4),氧同位素组成快速偏重(-4‰～-8‰(PDB)),温度下降,水体明显咸化;72～30kaBP(60～16m)(MIS3),总体碳氧同位素组成偏重,代表干凉的古气候环境,期间有两次成盐期,代表了冷干时段;30～14kaBP(16～0m)(MIS2),氧同位素组成明显偏重,代表了末次盛冰期的到来,进而结束了湖泊水体沉积。     

柴达木盆地大浪滩梁ZK05钻孔的磁性地层研究

本文展示了柴达木盆地西北地区大浪滩盆地梁ZK05钻孔上部330m岩芯的最新磁性地层结果。梁ZK05钻孔的磁极性序列记录了4个正极性亚时,分别对应于布容期、Jaramillo、Cobb Mountain和Olduvai。磁极性序列底部未出现Reunion亚时,其年代应小于2128ka,B/M界限深度位于94m。根据钻孔的平均沉积速率,我们推算出钻孔最顶部的年代为111ka,钻孔在330m深度的年代为2046ka。由此可知,钻孔330m以下的卵砾石层沉积的结束年代为2Ma,代表阿尔金山的这次强烈隆升应早于2Ma,与青藏运动B幕相当,其启始时间为2.6Ma,结束时间大致为2Ma。另外,梁ZK05钻孔记录了3次极性漂移事件,位于51~58m、207.5~212m和249~252m,分别对应于Calabrian Ridge2(515~525ka)、Gardar(1465~1485ka)和Gilsa(1567~1575ka)。我们在沈振枢等人(1993)的8个钻孔磁性柱基础上,加上梁ZK05钻孔和ZK02钻孔的磁极性序列,辅以最新的国际标准磁极性年表,建立了柴达木盆地最新的磁性地层年代框架。     

中国盐湖锂资源的产业化现状-以西台吉乃尔盐湖和扎布耶盐湖为例

锂对国民经济和国家安全具有重要意义, 是21世纪的能源金属。近10年, 中国主要从国外进口碳酸锂产品。中国是一个多盐湖的国家, 盐湖锂占锂资源工业总储量的85%。现代第四纪盐湖主要分布在我国西北的青海、西藏、新疆和内蒙古四省区, 具有很好的开发前景。经过多年科研后, 目前国内已经在西台吉乃尔和扎布耶两个盐湖建立了卤水提锂产业。本文对比研究了这两个盐湖资源状况和地理气候条件, 以及由此而决定的盐湖资源开发工艺流程, 探讨了其工艺优化方向。并指出这两个盐湖具有锂资源储量大, 品位高的优势, 但是受盐湖类型或地理气候条件限制, 工艺上有待改善。建议继续加强对盐湖开发技术优化和对盐湖提锂产业的扶持。     

古昆仑湖地区183-90kaBP间的微体古生物与环境变迁

古昆仑湖位于昆仑山垭口昆仑河谷地,大约在200kaBP前已开始沉积,沉积物为一套灰、灰绿、土黄色粉砂质、砂质粘土,厚约7m.在纳赤台西北剖面5.6-2.4m层段产较多微体化石,介形类有8属12种:Ilyocypris biplicata(Koch),I.bradyi Sars,Eucypris crassa(Mller),E.elliptica(Baird),E.rischtanica Schneider,Candona candida(Mller),Stenocypriscf.major(Baird),Cypridopsis obesa Brady Robertson,Prionocypris gansenensis Huang,Potamocypris villosa(Jurine),P.cf.wolfi Brehm和Limnocythere dubiosa Daday等.轮藻类有Chara aliensis Z.Wang,Chara gansenensis S.Wang和Charasp.根据U系法测年,含化石地层的年龄大约为168-90kaBP,属于倒数第二次冰期至末次间冰期早期.按生物组合和沉积物特征分析,古昆仑湖区在183-90kaBP的环境气候变化大致有两个大的期次、6个小期次:(1)183-130kaBP冷湿期,湖区环境较冷湿,湖泊水质较淡,水温不高.早期(约183-170kaBP),湖面较宽,水体较深,环境动荡,化石贫乏;中期(约170-151.3kaBP),湖面有一定收缩,水质含盐度有所提升,水温仍不高,湖区环境湿度较大;晚期(约151.3-130kaBP),化石贫乏,生态环境、水质条件可能与早期类同.(2)130-90kaBP凉湿期,湖内生态环境较好,生物门类中除介形类外,出现沉水性植物轮藻类,且介形类生物量较前期有很大增加,属种分异度较好.早期(约130-105kaBP),偏冷湿;中期(约105-98kaBP),凉湿,为生物大发展大繁盛时期;晚期(约98-90kaBP),偏凉湿,在98-93kaBP,环境不宜生物生息,化石贫乏;约93-90kaBP,生态环境有所改善,有介形类3属5种,但生物量较小.     

江汉盆地始新世中、晚期古气候定量重建初探

依据江汉盆地明钾1孔中、晚始新统系统的孢粉资料, 应用化石孢子花粉亲缘植物的生态位估算孢粉组合所反映的古气候特征.气候参数曲线的变化趋势显示江汉盆地始新世中期气候参数与现今北纬2 2°~ 2 6°的数值相接近, 为中-南亚热带湿润半湿润气候.晚期气温较前期低1~ 4℃, 相当于现今北纬2 3°~ 2 8°处的数值, 为北-中亚热带气候.但是, 气候构型与现今截然不同, 具有气温高、年较差小、降水波动大的特点.始新世中期1月均温比今高5~ 9℃, 表明冬季风作用尚不明显, 晚期略显冬季风的影响.气候的降温发生在孔深2 10 0m处, 主要表现为1月均温的下降和年较差增长, 因而孢粉组合中落叶阔叶树种增多.年降水量波动强烈, 一般于30 0~ 170 0mm之间, 这有利于盐类矿物的迁移和堆积.降水量低于10 0 0mm时, 麻黄灌木花粉增多, 且与膏盐堆积深度相一致.高山深盆的干热环境是本区盐类矿物沉积的主要原因, 年降水量波动强烈且偏低, 有利于盐类的持续堆积, 从而有别于现今西北地区的盐类堆积.      

西藏南部古堆高温地热田水化学特征及其成因研究

作为我国近些年地热勘探取得重要突破的地热田,西藏南部古堆地热田以其浅埋、高温、富锂、活动剧烈为典型特征而为人们广泛关注。然而关于其水化学特征和成因人们还知之甚少。古堆高温富锂地热田由五个地热显示区组成,分别是布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡和日若地热显示区,其中布雄朗古、杀噶朗噶地热显示区地热活动最为强烈。古堆地热田沸泉和热泉的水化学类型主要为Na- Cl型,温泉和冷泉的水化学类型主要为Na- Cl- HCO3、Na- HCO3- Cl和Na- HCO3型,地表水化学类型主要为Ca- Mg- SO4- HCO3和Na- Ca- Mg- SO4- Cl- HCO3型,这些不同的水化学类型可能反映其不同的成因和物质来源;K- Na地温计显示布雄朗古、杀噶朗噶、巴布的密、茶卡有相似的热储温度（最高可达240. 56℃）,且明显高于石英和K- Mg地温计计算结果;除了部分沸泉,多数地热水在Na- K- Mg三角图中的投点都远离完全平衡线,表明地热水在从热储上升至地表的过程中没有达到完全的化学再平衡,可能与冷水发生了混合;通过对地热流体特征元素的分析发现Cl、Na、K、SiO2、B、As、Li、Rb、Cs和F是古堆地热流体的特征化学组分,Cl和其他特征化学组分之间良好的线性关系,表明了深部母地热流体的存在;通过对古堆地热流体焓- 氯图解的分析表明古堆地热田深部可能存在两类不同的母地热流体,其Cl含量、焓值和对应的温度分别为567 mg/L、1562. 5 J/g、335. 5℃和697 mg/L、1250 J/g、282. 5℃,并且古堆地热田的母地热流体可能是通过与围岩的热传导、沸腾或者与浅部地表冷水混合的冷却方式上升至地表形成不同温度、水化学类型和活动强度的热泉,本研究对深入认识我国西藏南部高温富锂地热系统的水化学特征和形成过程具有重要理论意义,同时对将来合理利用我国西藏南部清洁地热能和地热型锂资源具有重要的现实意义。     

西藏台错盐湖TT-1剖面的沉积特征和年代学研究

台错位于西藏羌塘高原西部,这里因环境恶劣而无人类污染和影响。笔者调查了该湖区一级阶地的湖相化学沉积,取得了TT-1剖面(厚度369cm)连续样品156个,平均单样厚度2．36cm。就台错剖面的年代测定,本文分别对同一样品进行了不同方法的测试和相互校验。研究表明,^14C方法对有机物质的定年是准确的,而在消除盐湖化学沉积建造中碳酸盐的“新碳”、“老碳”的影响方面,仍需做进一步的研究。与此同时,铀系法测年的全溶样品的等时线技术,避免了同位素的分馏问题,所有的测试数据在等时线上都有良好的线形关系,表明获得的年龄数据是合理的。从而确定了TT-1剖面盐湖沉积的可靠地质时代为32．6～4．5ka B P间的晚更新世晚期至全新世中期。