东昆仑山玉珠峰冰川雪坑中痕量元素的组成特征

为了认识玉珠峰冰川区域大气中痕量元素的组成和来源,利用高分辨电感耦合等离子体质谱仪对2009年10月采自玉珠峰冰川海拔5800m的一个75cm雪坑中15种可溶性痕量元素（A1、Fe、Ba、Cd、Co、Cr、Cu、Li、Ni、Zn、Pb、Sb、Sr、U和V）的浓度进行了测试．结果表明：痕量元素的浓度变化很大,从最小值1．...     

青藏高原东南部冰川雪冰重金属元素特征

雪冰可以很好地记录大气重金属元素的含量水平。基于2015年6月在青藏高原东南部（藏东南）地区采集的4条冰川的雪坑和表层雪冰样品,分析并讨论了雪冰重金属元素特征。结果显示,Pb、Cd等重金属元素含量与高原其他地区雪冰中一致,含量总体较低,显著低于天山和阿尔卑斯山雪冰中Pb和Cd含量,与格陵兰地区雪冰Pb和Cd含量大致相当,但显著高于南极地区雪冰中Pb和Cd含量,这表明藏东南雪冰中元素含量仍代表全球背景地区大气环境状况。元素富集因子结果显示,Pb、Cr、Cd、Cu、Zn、Mo、Sn等发生强烈富集（EFs>10）,而以地壳源为主的元素如Fe、Ti、Mn、Th等则富集较弱。主成分分析表明,不同重金属元素的污染来源存在差异;结合后向气团轨迹分析,推断藏东南地区雪冰元素含量不可避免地受到南亚地区人类活动排放污染物的显著影响。目前,藏东南地区冰川呈显著退缩状态,强烈的冰川消融可释放大量的重金属元素进入河流,可能对下游地区的人类生产生活以及生态系统产生重要影响。     

青藏高原南部枪勇错冰前湖泊沉积记录的近千年来冰川与气候变化

以钻取自青藏高原南部大枪勇错冰前湖中的1．06m湖芯为研究对象,对沉积物样品进行了粒度、磁化率、元素含量、碳酸盐和总有机碳含量等多项指标的分析测定;在明确了沉积物来源的基础上,分析讨论了各指标变化的影响因素及其具体气候环境指示意义;结合沉积序列放射性同位素定年结果,对湖芯中各指标进行了综合对比分析,恢复了青藏高原南部枪勇错地区近千年来的冰川与气候变化。结果表明：1．06m沉积序列年代跨度为自公元11世纪前后至今的逾千年时间;沉积物主要来源于枪勇冰川融水对冰川上部沉降粉尘颗粒的携带,而沉积物的粒度、磁化率及各组分含量与区域气候条件下枪勇冰川融化强度有密切关系;自公元11世纪至今,青藏高原南部地区环境温度总体呈现波动中逐渐升高的趋势,枪勇冰川随之逐渐融化退缩。具体来说,公元11世纪初,该地区环境温度较低,枪勇冰川融化较弱;公元11世纪中叶至13世纪初,该地区气候温暖,枪勇冰川融化较强;公元14世纪开始至18世纪中叶,该地区进入小冰期,枪勇冰川融化强度显著降低;自公元18世纪中后叶至今,该地区环境温度急剧升高,枪勇冰川呈加剧融化退缩趋势。     

极地雪冰中痕量元素的研究进展

极地由于其独特的地理位置和自然条件,发育了地球上最广泛且最集中的冰川,在全球气候和环境变化中发挥了举足轻重的作用。极地常年的低温环境使雪冰能完整保存过去大气沉降的痕量元素记录,可用于追踪排放源和重建过去人类和自然排放活动的历史。极地雪冰中痕量元素的研究最早可以追溯至20世纪60年代末,早期表层雪研究显示极地雪冰中痕量元素记录基本反映大气化学成分变化,而异常高的典型地壳元素值主要来源于火山喷发和海盐喷溅贡献。极地雪坑和浅雪芯中痕量元素记录显示自工业革命以来,加强的人类排放活动（例如化石燃料燃烧、有色金属冶炼和矿物开采活动）是极地雪冰中重金属元素富集的主要原因,其中南极地区雪冰中富集的痕量元素主要来源于南美洲国家,而北极地区雪冰中富集的痕量元素主要来源于北美和欧洲国家;另外,亚洲新兴经济体也是20世纪下半叶以来重要的排放源。极地深冰芯同样记录了工业革命以前南欧的人类排放活动对格陵兰冰盖大气沉降的痕量元素影响。此外,深冰芯痕量元素记录也呈现了冰期-间冰期尺度大气沉降痕量元素的变化特征。因而极地雪冰中痕量元素研究为重建过去人类和自然排放活动的历史提供了宝贵数据。然而,先前极地雪冰中痕量元素的研究大都以常规测试方法和常规元素研究为主,下一步工作应聚焦雪冰中新同位素记录和元素研究,以及探索新方法（例如激光-剥蚀-电感耦合等离子体质谱）以获取冰芯中更高分辨率且连续的痕量元素记录。

     

青藏高原典型山地冰川中痕量元素的空间分布和来源分析

为了探究青藏高原雪冰中痕量元素的空间分布与主要来源,对2019年7—9月在青藏高原七一冰川、八一冰川、岗什卡雪峰、煤矿冰川、玉珠峰冰川、古仁河口冰川以及玉龙雪山白水河1号冰川采集的表雪样酸化后,利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测试了常量元素Al、Fe与痕量元素As、Ba、Co、Cr、Cu、Li、Mn、Mo、Pb、Sr、Tl、Zn、Cd共15种元素的含量,通过Jonckheere-Terpstra非参数检验分析痕量元素空间分布趋势。结果表明：中部煤矿冰川和玉珠峰冰川浓度最高,南部古仁河口冰川和玉龙雪山最低,东北部3条冰川居中;本研究与其他研究区关于冰川As、Cu、Pb、Zn、Cd浓度对比的结果显示,青藏高原冰川中元素含量的空间分布总体趋势为：中部>北部>南部。富集因子分析表明,Co、Cr、Cu、Tl、Fe、Li、Mn、Mo、Sr元素主要受粉尘输入影响,Pb、Cd、Zn元素受人为源影响较大（例如有色金属冶炼、交通排放、化石燃料燃烧等）。后向轨迹结果表明,东北部3条冰川主要受东北和西北部地区影响;中部冰川元素来源复杂,以青藏高原西部和北部的粉尘输入为主,且受西部临近煤矿...     

祁连山冰川中痕量元素的空间分布及其来源分析

痕量元素在山地冰川中的时空格局可以作为评价人类活动对大气环境影响的良好指标。为了研究祁连山雪冰中痕量元素的空间分布及其主要来源,2020年9月在祁连山的7条冰川,包括阿尔金山冰川、扎子沟冰川、老虎沟冰川、七一冰川、四号冰川、八一冰川和宁缠河3号冰川中采集表层雪样进行酸化处理,使用电感耦合等离子体质谱仪（Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometry,ICP-MS）测定了大量元素Al、Fe与痕量元素As、Ba、Co、Cr、Cu、Li、Mn、Mo、Pb、Sr、Tl、Zn、Cd的浓度,并选用Jonckheere-Terpstra非参数检验来对比痕量元素平均浓度,数据结果表明祁连山西部扎子沟冰川和老虎沟冰川的痕量元素浓度较高,祁连山东部宁缠河3号冰川痕量元素浓度较低,痕量元素浓度总体空间分布趋势为西段>中段>东段。痕量元素总浓度的富集因子（Enrichment Factors,EF）表明,Co、Cr、Cu、Tl、Fe、Li、Mn、Mo、Sr元素主要受自然粉尘输入影响（EF<10）,Pb、Cd、Zn元素受人为源影响较大（EF>10...     

青藏高原冰川内部富含水冰层的发现及其环境意义

基于青藏高原昆仑山玉珠峰冰川Core 1冰芯钻取过程中所获得的相关资料,揭示出在该冰芯钻取点处的冰川内部34.34~34.64 m深度段存在一个富含水冰层,其未冻水(液态水)具有承压性质,水头高度至少可达到8.54 m. 该富含水冰层的存在不仅对冰川温度场带来了极大的影响,而且使该层中δ¹⁸O记录趋于均一化. 通过分析,揭示出该富含水冰层中可溶杂质离子浓度明显高于其上部冰层中的可溶杂质离子浓度,这是富含水冰层在形成初期其上部粒雪层融水下渗所引起的可溶杂质离子淋溶的结果. 同时,研究表明玉珠峰冰川粒雪中可溶杂质离子的优先淋溶顺序为NO₃^-> Mg²⁺> Na⁺> Cl^-> K⁺> SO₄^2-> Ca²⁺> NH₄⁺. 提出可利用最易淋溶离子的浓度与最不易淋溶离子的浓度之比值,来判断冰雪层中可溶杂质离子浓度峰值是否与淋溶有关. 结合青藏高原其他地点冰芯钻取过程中发现的富含水冰层状况,认为青藏高原冰川内部富含水冰层不是在整个冰川区域内呈层状分布,而是在冰川内部呈透镜状分布. 冰川内部富含水冰层的存在,表明其形成初期气候相对较暖. 最后,阐明了青藏高原冰川中富含水冰层的形成机理与演化过程,并预测了其潜在的灾害效应.     

青藏高原北部冰川雪中细菌多样性的研究

通过细菌的分离培养和16S rDNA序列分析的方法,对青藏高原的小冬克玛底冰川、玉珠峰冰川和煤矿冰川雪中的可培养细菌数量和多样件进行了研究.结果表明:小冬克玛底冰川、玉珠峰冰川和煤矿冰川雪中的可培养细菌数量依次为18.54,35.52和58.07 CFU·mL-1.恢复出的细菌具有丰富的多样性,隶属于Bacteroidetes,Actinobacteria,Firmicutes和α,β,γ-Proteobacteria等6个类群.与青藏高原、南北极冰雪中微生物的比较分析发现Agrococcus,Zoogloea和Pedobacter属细菌是玉珠峰冰川和煤矿冰川的特殊微生物类群.     

青藏高原纳木错流域扎当冰川度日因子特征及其应用

根据青藏高原念青唐古拉峰北坡纳木错流域扎当冰川2007和2008年消融期的物质平衡和气象观测资料,计算了冰川冰和雪的度日因子值,分析了冰川度日因子的时空变化及影响因素.结果表明:扎当冰川雪的度日因子值为5.3mm·d-1·℃-1;不同海拔冰的度日因子在4.0～14.0mm·d-1·℃-1之间,平均为9.2mm·d-1·℃-1.扎当冰川冰的度日因子值随着海拔的升高有所下降,但季节变化规律不明显.利用度日模型对扎当冰川物质平衡进行了模拟,得到2006/2007年度和2007/2008年度该冰川的物质平衡值分别为-534mmw.e.和247mmw.e.,其中2007/2008年度的模拟值接近观测值.     

青藏高原及其周边地区冰川融水径流无机水化学特征研究进展

冰川融水径流是冰川流域物质运移的重要通道, 对其水化学特征和变化的研究有助于揭示冰川作用区物质的生物地球化学循环过程, 并为认识和评价冰川消融对自然环境和人类生活的影响提供基础。青藏高原及其周边地区分布着除两极以外最大储量的冰川, 近年来在气候变暖背景下冰川加速退缩消融。该地区冰川融水径流中各类化学组分的变化及其气候环境效应研究逐渐成为热点。因此, 通过概述青藏高原冰川融水径流中无机化学组分的含量和时空变化特征, 并总结离子和元素的主要来源及常用的物源追踪手段, 进一步综合分析得到： 冰川融水径流中离子和微量元素的含量及变化特征受冰川消融、 基岩性质、 径流水文特征和其他水体物理化学过程等因子和过程的共同影响。在总结该研究领域现存问题的基础上进行了展望, 认为应加强观测和基础数据积累, 厘清无机水化学组分的输移规律, 深入揭示影响水化学组分变化的多因素的协同拮抗作用机制, 评价冰川融水径流水化学的气候环境效应, 为应对青藏高原冰川消融带来的环境变化提供科学指导。     

藏南卡鲁雄峰枪勇冰川新冰期冰川发育探讨

山地冰川对气候变化响应敏感,全新世以来,冰川呈加速退缩趋势。冰川地貌是冰川变化最直接的证据。枪勇冰川发源于卡鲁雄峰,位于喜马拉雅山中段北坡雨影区,雅鲁藏布江以南,冰川末端在海拔5000 m附近,冰川面积约为6.63 km2。枪勇沟从外至内共保存有4期冰碛垄,其中以"大枪勇错"外侧的新冰期冰碛垄最为高大,终碛垄高约30 m,且形态清晰。文章基于野外观察及谷歌影像（Google Earth）上冰碛垄的分布范围,恢复并计算了新冰期时枪勇冰川面积约为10.0 km2,较现代冰川扩张了1.5倍。采用VOLTA模型计算了现代冰川的体积为0.21±0.04 km3,平均厚度约为31.7 m。基于纵剖线模型模拟了新冰期冰川表面高程,新冰期冰川平均厚度约为58.5 m,冰川体积约0.59±0.12 km3,是现代冰川体积的2.8倍,体积减小较面积退缩更为剧烈。利用积累区面积比率法（Accumulation Area Ratio Method,简称AAR）,采用AAR值为0.7±0.05,基于现代冰川表面高程和模拟的新冰期冰川表面高程,计算现代冰川和新冰期冰川的物质平衡线高度（Equilibrium Line Altitude,简称ELA）分别为5780±70 m和5660±100 m,新冰期时平衡线高度降低了约120 m。而不利用模型恢复新冰期表面高程时,平衡线降低值为240 m,可能高估约120 m。新冰期时,枪勇冰川扩张受区域降温控制,冰川前进可能是对4.2 ka冷事件的响应。冰碛垄形成时代和大枪勇错孢粉数据表明,冰川可能在2.5 ka左右已经退缩,2.2 ka时退缩加剧。     

青藏高原末次冰消期以来人类活动的时空演化特征及其原因探讨

青藏高原处于欧亚文明交汇区, 拥有古丝绸之路的高原支线, 其严酷的极端环境对人类生存形成巨大挑战, 研究高原自然环境与过去人类活动之间的关系, 对认识和理解人类应对极端环境的适应模式与机制具有重要价值。文章选用了海拔、地形起伏度、地被指数、水网密度指数、温湿指数、风寒指数、人体舒适度及绝对含氧量自然因子指标, 采用地理加权回归模型, 构建以1 km×1 km栅格为研究单元的青藏高原极端环境指数(EEI)分区, 探讨末次冰消期以来人类活动时空演化及原因。结果表明: 高原EEI变化趋势由东南向西北递减, 根据EEI数值高低将评价结果依次分为低极端区、较低极端区、中极端区、较高极端区和高极端区, 其中高极端区分布在高原腹地和西部少量高大山脉, 较高极端区面积广大且高山横亘, 中极端区包括柴达木盆地、川西高原、青海南部及藏南谷地等地区, 较低极端区以高原边缘河谷和横断山区为主体, 低极端区为面积占比最小的藏东南地区。末次冰消期以来气候条件的转变、东西方文化交流引起的生存技术革新和生业模式的转变, 使人类活动分布重心先后经历了较高极端区均衡散布型(旧-中石器时代)、较低极端区丛簇集聚型(新石器时代)、较低极端区连片集聚型(青铜时代)、中极端区边缘集聚-腹地均衡型(汉-元代)、较低极端区边缘集聚型(明清时期)的空间调整。

     

Characteristics of trace elements in contaminated rivers and their environmental significance

Several rivers researched around Taihu Lake in Chinese eastern plain are distributed to the west of the lake. Pollutants of different types from tributaries and inlets flow directly into the main rivers and finally into the lake. They change trace elements of rivers fi＇om which we can analyze. Researches about trace elements are helpful for understanding the pollutant characteristics, industrial structure and agricultural cultivation in the area of network rivers in the plain of China. Samples of water column, suspended matter and sediment were collected fi＇om the west rivers of Taihu Lake, which represent three typical rivers. Observation in the field and the primary composition analysis showed the Caoqiao River was mainly contaminated by industrial wastewater, the Liangxi River was discharged by domestic sewage and the Dapu River was principally input by farmland runoff. REE concentrations and their normalized curves showed obvious characters for rivers discharged by different sewages. The contents of total REE in water column followed the order of the Caoqiao River, the Dapu River and the Liangxi River fi＇om high to low. TREEs in suspended matter and sediments follow the order of the Dapu River 〉 the Caoqiao River 〉 the Liangxi River. REE normalized curves （for Australia shale） suggested that significant diversities were presented in water column, suspended matter and sediments, i.e., heavy REE enrichment in water, middle REE enrichment in suspended matter, and smooth curves for sediments. But the heavy pollution resulted in several anomalous curves in the same rivers. Some element ratios were selected as indices for polluted rivers based on their geochemical properties and diversities between rivers. The results displayed the discriminative indices for water column, suspended matter and sediment. The effective indices were Pb/Fe, Cr/Fe, Ni/Fe, Pb/Ni, Zn/Ni for water column, Cu/Al, Cu/Fe, Zn/Fe, K/Ca, K/Na, Pb/Co, Zn/Co for suspend matter and Pb/Fe, K/Ca, Ca/Mg, Zn/Ni for sediment, respectively. In general, rivers mainly discharged by industrial sewage have high ratios of Pb/Ni, K/Ca, are enriched in the middle REE and have positive Gd anomaly. The domestic sewage flowing into rivers reveals high ratios of Zn/Ni, Pb/Fe, and is enriched in the heavy REE, and has the positive Eu anomaly. If runoff of farmland enters into the rivers, it will have high ratios of Ca/Mg, K/Na, high lanthanum, and show the smooth normalized curves of REE.     

青藏高原拉萨地块松多榴辉岩的岩相学特征和变质演化过程

松多榴辉岩出露于拉萨地块的石英片岩中,主要由较为基性的金红石榴辉岩和较为酸性的石英榴辉岩组成。榴辉岩相矿物组合为石榴子石 绿辉石 绿帘石±多硅白云母±石英±金红石。岩石发生了较强烈的退变质作用,退变质矿物有角闪石、绿帘石、石英、钠长石及绿泥石。石榴子石变斑晶具有生长环带结构,变斑晶和基质石榴子石主要落入C类榴辉岩区,少数石榴子石变斑晶边部和基质石榴子石落入B类榴辉岩区;单斜辉石主要为绿辉石,少数Ⅰ世代和Ⅲ世代为普通辉石;角闪石均为钙质角闪石。根据石榴子石-绿辉石-多硅白云母矿物温压计计算,获得的温压范围为630～777℃和2.58～2.70GPa,峰期变质条件接近于石英-柯石英转变线。榴辉岩的原岩经历了从高绿片岩相、角闪岩相、榴辉岩相、角闪岩相到高绿片岩相的变质过程,这反映了与古特提斯洋闭合有关的俯冲进变质作用和随后的折返退变质作用。     

Definition of the Quaternary Qiangtang Paleolake in Qinghai-Tibetan Plateau, China

Since the Quaternary, many lakes have been present in the Qinghai-Tibetan Plateau. As peculiar geological processes in the evolution of the uplifting of Qinghai-Tibetan Plateau, the distributions and evolutions of the Quaternary paleolakes in the Qinghai-Tibetan Plateau have been the focus of interest among the international geosciences circle. Comparisons of the newly obtained and existing data from field surveys, remote sensing images, characteristics of tectonic landforms and distribution of the lacustrine strata, the author have, for the first time, defined a large-sized Quaternary Qiangtang Paleolake. The paleolake starts from the east-westerly direction at Rutog in western Tibet, passing through Gêrzê, and finally ends at Nagqu in eastern Tibet. Its length is approximately 1,200 km; it is about 420 km at its widest point (north-southerly). The Paleolake forms an E-W (or NWW) ellipsoid with an estimated area of 354920 km2. The Paleolake is bordered by the Mts. Gangdisê and Nyainqêntanglha to the south and the Karakorum Pass-Tozê Kangri-Zangbagangri- Tanggula Pass to the north. It generally appears as a basinal landform with low mountains and valleys in the central part (altitudes of 4400 m) and higher altitudes (5000 m) in the peripheries. The formation and development of the Paleolake was controlled by the nearly E-W trending structures.     

碳酸盐矿物的阴极发光性与微量元素的关系

碳酸盐矿物的阴极发光特征与其成分有关。笔者用阴极发光与电子探针微区分析法对砂岩中碳酸盐矿物进行测试分析,其结果表明碳酸盐矿物的阴极发光与微量元素含量有如下规律:①碳酸盐矿物在铁含量高于猝灭下限或锰含量低于激活下限时,不具有阴极发光性;②铁的猝灭下限约为0.04 mol,锰的激活下限为小于7×10^-5mol;③铁/锰比值越高,越不利于碳酸盐矿物阴极发光;但是铁/锰比值小于1的碳酸盐一定具有阴极发光;④铁或锰二者之一含量很少时不利于碳酸盐矿物的阴极发光。