帕米尔高原Rushan-Pshart古特提斯洋或中特提斯洋争论的岩石地球化学证据

帕米尔高原上广泛分布的加里东期火山岩,印支期火山岩与燕山期火山岩被认为是块体依次向北俯冲拼贴到欧亚板块上的产物。特别是燕山期火山岩被认为是Rushan-Pshart中特提斯洋闭合的产物。但近年来地层古生物、火山岩证据不断表明Rushan-Pshart洋闭合时间在晚三叠一早侏罗世,由此限定Rushan-Pshart古特提斯洋性质,而帕米尔高原上广泛分布的燕山期火山岩是更南部的Shyok中特提斯洋闭合的产物。目前,中国境内Rushan-Pshart缝合带属性的研究工作展开较晚,研究程度较低。我们对塔什库尔干明铁盖沟一线燕山期火山岩带展开的工作发现零星分布的印支期花岗岩。印支期花岗岩错石U・Pb年龄显示岩体侵位时间在201 Ma左右。全岩主量元素特征表明岩石为I型高钾钙碱性闪长花岗岩;稀土元素在球粒陨石标准化图解中呈轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的右倾海鸥型。明铁盖岩体的微量元素显示大离子亲石元素明显富集,而高场强元素明显亏损。稀土微量元素特征倾向花岗岩属性为岛弧型花岗岩,Sr-Nd-Hf同位素比值特征显示岩体形成于下地壳部分熔融环境。岩体的地化特征表明岩体形成的构造环境为板块汇聚的洋壳俯冲阶段,结合区域地质特征,我们将花岗岩体归为Rushan-Pshart古特提斯洋壳俯冲消减的产物。Rushan-Pshart缝合带传统上认为是中特提斯带,近年的研究进展认为其为古特提斯缝合带,本文的工作支持这种观点。Rushan-Pshart古特提斯缝合带的确立对帕米尔高原与青藏高原主体的块体对比提供了可信的对比方案,并对青藏高原新生代陆内变形方式的争论提供了可靠的证据。     

内蒙古中东部达里湖湖岸堤记录的12.5 cal ka BP以来湖面波动过程*

内蒙古中东部位于东亚夏季风过渡区,对气候变化响应敏感。广泛发育的湖泊沉积物提供了全新世以来的环境变化的理想材料。湖岸沉积物直接记录的古水位,与高分辨率的湖心钻孔记录相结合,有助于全面认识古气候的变化历史和湖面波动的定量重建。运用AMS¹⁴C测年和GPS、DEM及1︰5万地形图等相结合的方法确定了达里湖北侧湖岸堤的年代和高程,并结合湖岸堤剖面的沉积序列指示的湖面变化过程,重建了12.5 cal ka BP以来达里湖的波动历史。12.5 cal ka BP,达里湖湖面海拔高度约为1253,m,至12.3 cal ka BP湖面经历短暂上升,至海拔1266,m左右;之后湖面下降,至全新世早期(11.2 cal ka BP),水位降至1254,m左右;随后湖面开始逐步上升,10.7 cal ka BP湖面水位稳定在1274,m左右;全新世中期湖面继续上升至某一高度(至少在1291,m)后,于全新世晚期4.8 calka BP 湖面高度降至1279,m,并于4.6 cal ka BP湖面继续下降至1275,m的高度。通过对比湖心钻孔记录的湖泊波动历史以及区域湖泊沉积记录,认为达里湖的水位波动受东亚季风活动的影响,具有区域的一致性。达里湖的水位变化较区域内的其他湖泊更为强烈,认为除了受区域气候变化的影响外,达里湖全新世晚期的湖面下降可能还与区域内强烈的构造活动和西拉木伦河溯源侵蚀导致区域水系的改变有关。     

现代土壤磁化率空间分布特征及成壤影响因素分析——以桑干河阳原段为例

为了揭示影响成壤作用发生的主要因素,对河北省阳原县桑干河流域表层土壤开展常规土壤指标和环境磁学参数的地统计学分析,结果表明,土壤的频率磁化率(χ_(fd20))、Eh值、有机质、黏土—粉砂含量等参数的空间分布特征受控于研究区的高程,而土壤的含水量、铁游离度和活化度的空间分布特征受控于坡向。因此,在影响成壤作用的五大因素(母质、气候、地形、有机质、时间)中,地形(高程、坡向)是影响研究区成壤作用强弱的主要因素。此外,虽然前人发现频率磁化率和铁游离度都能反映铁氧化物含量和成壤作用强弱,但本次研究通过对比空间分布特征发现,频率磁化率与有机质、Eh值等土壤指标有较好的相似性,且与耕地类型分布一致,所以,相对于铁游离度,频率磁化率更能反映研究区土壤发育状况。     

内蒙古东南缘晚第四纪以来的气候环境演化

基于内蒙古东南缘西拉木伦河上游刘家店河湖相剖面的粒度、磁化率、微量元素地球化学指标,重建该区35 ka BP以来的气候演化过程。结果表明,在MIS 3晚期(35.23~25.15ka BP)研究区气候条件总体温暖湿润,并伴有区域变干的趋势;MIS 2阶段(25.15~11.13 ka BP)气候整体寒冷干燥,但叠加有短暂回暖气候事件。剖面记录的末次盛冰期(LGM)出现于22.25~18.47 ka BP,此时气候极度干冷;MIS 2阶段叠加了两个短暂气候适宜期,分别出现于18.47~16.24 ka BP和14.72~11.13 ka BP。在11.13 ka BP前后研究区进入全新世,气候变得暖湿。刘家店剖面的气候记录与周边气候记录具有可对比性,揭示了区域上东亚夏季风进退具有一致性,并认为自MIS 3晚期以来东亚夏季风受北半球太阳辐射及冰量的共同驱动。此外,刘家店剖面记录揭示的千年尺度气候变化对典型气候事件具有一定的响应,推测这些千年尺度的季风强度变化可能与北大西洋经向翻转环流(AMOC)相关。     

浑善达克沙地碱湖表层沉积物的粒度、沉积有机质变化特征与指示意义

本文选择浑善达克沙地南缘濒临干涸的碱湖为研究对象,综合分析湖泊及流域表层沉积物的粒度、总有机碳(TOC)及其同位素(δ¹³C_TOC)指标的空间分布特征及环境指示意义。结果表明,湖泊水域区及滩地区的黏土与粉砂组分含量高,TOC含量多低于1%,而东缘的盐生草甸砂组增加,同时TOC含量升高至10.75%;δ¹³C_TOC值表现为从西向东,即水域区(-24.88‰)、滩地区(-25.17‰)、盐生草甸(-27.93‰)呈逐渐偏负的趋势。水域区表层沉积物粒度端员组分分析表明,粗粒端员(近源风成组分及洪积组分)含量的增加指示湖泊退缩及流域植被退化;水域区低TOC指示水生植物基本消失,陆源C₃植物成为湖泊沉积物有机质的主要来源,控制了δ¹³C_TOC的波动。当湖泊彻底干涸,裸露滩地的粒度初始以细粒组分(黏土、粉砂)为主,而后强烈的风蚀作用将富盐细粒带走,沉积物的粒度变粗,盐度降低,盐生植被入侵。此后沉积物的TOC含量显著增加,而δ¹³C_TOC值逐渐偏负可能与上覆盐生植被演替过程中C₃植物生物量增加有关。因此,乌日图音淖尔现代沉积过程及机理的研究,加深了对浑善达克沙地碱湖干涸过程中沉积及生态演化过程的认识,也为古环境的重建提供了重要依据。     

川西高原活动性滑坡识别与空间分布特征研究

成都平原向西至松潘?甘孜褶皱带完成了从平原到高山峡谷区的转变,区域内起伏落差巨大,地势奇峻,河流下切侵蚀严重,构造活动频繁,地震频发,内外动力作用强烈,地质灾害众多。文章利用覆盖全区的Sentinel-1A升降轨数据以及重点区域的ALOS-2数据进行InSAR技术处理,结合GIS空间分析,对研究区活动性滑坡进行早期识别以及空间分布规律的探索,再辅以部分野外调查佐证,获得了以下认识:研究区滑坡集中分布地区按其诱因可分为水库蓄水诱发灾害区（黑水县毛尔盖水库）、震后破碎山体灾害区（茂县岷江与黑水沟交界、汶川至理县一带、九寨沟至石鸡坝镇一线）和重要河流灾害区（舟曲、腊子口镇、小金县和丹巴县）;区域内活动性滑坡主要分布于千枚岩等变质岩和泥页岩等碎屑岩中;主要地形范围为坡向南东、东、北东向,坡度15°~40°,高程区间1000~3000 m,相对高差>1000 m;主要分布断裂有岷江断裂、玛曲?荷叶断裂、光盖山?迭山北麓断裂和茂汶?汶川断裂。Sentinel-1A升降轨数据的结合,使得有效观测区域提高到研究区面积的73.41%。在川西高原区ALOS-2数据相对优于Sentinel-1A数据,ALOS-2和Sentinel-1A数据在九寨沟和茂县重叠区识别的结果重合率为58.7%和44.8%,识别数量前者分别是后者的3.98倍和1.39倍。      

青藏高原南羌塘盆地多玛地区 晚新生代伸展构造特征

晚新生代以来青藏高原南羌塘盆地内发育近南北走向和近东西走向的两组伸展构造。南羌塘盆地多玛地区的遥感影像分析及野外实地研究表明,沿两组断裂均可见线性分布的断层三角面、断层陡坎、断塞塘、热泉和泉华等构造地貌特征,表明断裂的伸展特性;同时,南北走向的断裂错断山脊、中生代地层和研究区内近东西走向的伸展构造,断层错距从几十米到上千米不等。近南北走向的断裂由南部的两条主干断裂向北呈马尾状散开,并在中央隆起带南坡逐渐消失,近东西走向伸展构造发育在近南北走向断裂的北部,不论断层规模还是断层活动性均表明近南北走向断裂为研究区内主控构造单元。光释光年龄表明近东西走向断裂在全新世仍处在活动状态。研究区内两组伸展构造的交切关系表明近东西走向的伸展构造为近南北走向构造的伴生构造或转换构造,两组伸展构造的发育表明高原腹地处于伸展垮塌状态。     

内蒙古查干淖尔湖2000a以来气候环境演变的沉积记录

以内蒙古东部查干淖尔湖西湖深97cm的浅井剖面为对象,根据取得的7个AMS14C测年数据建立其2070cal a BP以来的年代序列,结合孢粉组合特征与粒度组成的综合分析,重建该地区2070cal a BP以来气候环境变化过程。研究结果表明,查干淖尔湖2070cal a BP以来气候环境变化具体可以分为3个阶段:2070~1150cal a BP,孢粉总浓度较高,以蒿属、藜科为主,沉积物各粒级组分变幅较小且以粉砂为主,水动力条件较弱,湖水位较高,气候温凉偏湿;1150~825cal a BP,孢粉总浓度显著降低,耐旱的麻黄属达到最高值,沉积物粗颗粒含量显著增加,水动力条件增强,湖水位降低,气候冷干,其中940~870cal a BP期间气候极端干旱;825cal a BP以来,总体温暖偏湿,有冷干事件发生。太阳活动可能是导致查干淖尔湖过去2000a气候变化的主要驱动力。     

帕米尔高原Rushan-Pshart古特提斯洋或中特提斯洋争论的岩石地球化学证据

帕米尔高原上广泛分布的加里东期火山岩,印支期火山岩与燕山期火山岩被认为是块体依次向北俯冲拼贴到欧亚板块上的产物。特别是燕山期火山岩被认为是Rushan-Pshart中特提斯洋闭合的产物。但近年来地层古生物、火山岩证据不断表明Rushan-Pshart洋闭合时间在晚三叠—早侏罗世,由此限定Rushan-Pshart古特提斯洋性质,而帕米尔高原上广泛分布的燕山期火山岩是更南部的Shyok中特提斯洋闭合的产物。目前,中国境内Rushan-Pshart缝合带属性的研究工作展开较晚,研究程度较低。我们对塔什库尔干明铁盖沟一线燕山期火山岩带展开的工作发现零星分布的印支期花岗岩。印支期花岗岩锆石U-Pb年龄显示岩体侵位时间在201 Ma左右。全岩主量元素特征表明岩石为Ⅰ型高钾钙碱性闪长花岗岩;稀土元素在球粒陨石标准化图解中呈轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损的右倾海鸥型。明铁盖岩体的微量元素显示大离子亲石元素明显富集,而高场强元素明显亏损。稀土微量元素特征倾向花岗岩属性为岛弧型花岗岩,Sr-Nd-Hf同位素比值特征显示岩体形成于下地壳部分熔融环境。岩体的地化特征表明岩体形成的构造环境为板块汇聚的洋壳俯冲阶段,结合区域地质特征,我们将花岗岩体归为Rushan-Pshart古特提斯洋壳俯冲消减的产物。Rushan-Pshart缝合带传统上认为是中特提斯带,近年的研究进展认为其为古特提斯缝合带,本文的工作支持这种观点。Rushan-Pshart古特提斯缝合带的确立对帕米尔高原与青藏高原主体的块体对比提供了可信的对比方案,并对青藏高原新生代陆内变形方式的争论提供了可靠的证据。     

河北雄县全新世中期海侵地层的发现

渤海湾全新世海侵是第四纪晚期全球气候变化的重要事件,以往研究表明渤海湾西岸全新世海侵已经深入到文安县。本次研究在文安县西北30km的雄县15BZ02剖面第8层底部灰褐色粉砂中发现大量缢蛏新种,壳体呈斜交或垂直层面产出,反映了潮间带中下部的内湾、河口环境。同时,在该层段发现了海相介形虫Tanella opima。由此推断,渤海湾西岸海侵于全新世中期(6970～6670cal a BP)达到最大范围,海水曾经到达雄县北。