敦德冰芯19世纪中叶以来的环境记录

基于青藏高原祁连山敦德冰芯中近130来主要离子含量的实验测定结果，通过与高原其他冰芯的对比分析，确认冰芯中Ca^2 和CI^-可以分别作为西北干旱区和柴达木盆地干湿变化的指示器，从冰芯化学成分变化特征的角度详细讨论了我国西北干旱区近代环境演化特征。发现近代我国西北干旱区最干旱时期发生在1920－1940年，柴达木盆地蒸发作用在1890－1915年最强烈。20世纪50年代以后，西北干旱区和柴达木盆地干旱程度逐渐缓解，到80年代干旱程度达到130a来的最低水平。     

近2000年来气候环境变化的冰芯记录研究

文章通过对古里雅冰芯中δ＾１８Ｏ，冰川积累量和Ｃａ等指标的研究，恢复了过去近２０００ａ来气候环境的变化。作为温度指标的δ＾１８Ｏ反映了过去近２０００ａ来气候在冷暖波动中逐渐变暖的趋势。作为降水指标的冰川量反映出降水变化具有和温度变化相似的牲即降水在增减波动显示出逐渐增大的趋势。     

冰芯和气象记录揭示的青藏高原百年来典型冷暖时段气候变化特征

气候冷暖变化问题是全球科学家研究的一个聚焦点,但高海拔地区的气候变化过程尚不十分清楚,作为全球气候变化的敏感区的青藏高原更是如此. 以青藏高原北部的古里雅冰芯、唐古拉冰芯和南部的达索普冰芯、宁金岗桑冰芯δ¹⁸O记录作为温度代用指标,同时结合青藏高原西北缘的吉尔吉斯斯坦Naryn站长期气象记录和北半球同时期的气温变化进行比较,研究了过去100 a来青藏高原北部和南部的温度变化. 结果显示：青藏高原过去100 a来共出现1910年左右、1920年左右、1950年左右、1970年代4个冷期,各冷期之间对应出现4次暖期,并且变冷的程度越来越弱而变暖的程度越来越强. 其次,青藏高原气候的变冷变暖在不同地区和不同时段差异很大：从空间尺度上看,青藏高原北部变暖过程比南部更强烈;从时间尺度上看,1910年左右和1920年左右的两次变冷十分明显,但1950年左右和1970年代的两次变冷不明显. 另外,虽然有发生在1990年代早期的短暂降温过程,但与其说是一个冷事件,还不如说是一次变暖过程中的短暂停顿,随后表现为持续升温.     

冰芯与其它记录所揭示的中国全新世大暖期变化特征

冰芯,孢粉,黄土,湖泊和海平面变化记录揭示出,在全新世时,我国曾发生过多次气候冷暖波动事件,其中最重在的事件是全新世大暖期,由于青藏高原在存在。造成了中亚地区大气环流的改变。形成了中国大陆复杂的气候条件和独特的季风气候,从而导致全国各地大暖期在起讫时间,变化幅度和持续时间上都存在着较大的差异。中国西部高海拔地区大暖期起讫时间较早,持续时间较短。变化幅度较大;反之,在中国东部,大暖期起讫时间较晚,持续时间较长。变化幅度较小,反映出西部高海拔区域对气候变化的响应度和敏感度都比东部低海拔区域强,此外,不同区域的冰芯记录也有差异。古里雅冰芯记录反映了全球气候变化的趋势,而敦德冰芯记录则与我国季风气候变化的趋势比较接近。     

大气甲烷的冰芯记录

冰芯包裹气体的提取分析提供了历史时期大气CH₄含量变化最直接的信息.“三极(南极、格陵兰及青藏高原)”冰芯的大气甲烷记录的恢复,刻画了自然变化时期大气CH₄含量的详细变化情景及不同纬度间的变化差异,并以此可进一步分析大气CH₄含量变化与气候变化的关系以及陆地CH₄排放随时间的变化特征.冰芯研究揭示,工业革命以来大气CH₄含量的急剧增长及其现阶段的大气含量是过去几十万年来任何气候变化时期从未发生过的.     

马兰冰芯记录的青藏高原中部现代升温变化特征

根据从可可西里地区马兰冰帽钻取的深102.07m冰芯记录中δ¹⁸O的年变化,恢复了青藏高原中部20世纪20年代以来的气候变化.研究表明,青藏高原中部的升温变化与北半球20世纪的升温变化的总体趋势一致,最暖阶段出现在50—80年代早期.期间也出现了几次明显的冷的波动,尤其80年代后期至90年代持续低温,可能与这一时段强盛的夏季风有关.这也表明20世纪末全球急剧升温变化的过程中,某些地区存在气候变冷的波动事件.     

青藏高原冰芯定年方法回顾及新技术展望

冰芯高分辨率高保真地记录了过去不同时间尺度气候环境变化历史,而冰芯精确定年是重建过去气候环境演化的先决条件。通过回顾青藏高原冰芯定年的常用方法,提出了目前冰芯定年仍存在的挑战和机遇。通常的冰芯定年方法包括基于冰芯季节变化信号的数年层方法、放射性标志层定年、冰川流动模型、基于其他已知时间序列的对比定年,以及放射性同位素定年。最可靠的方法是数年层的方法,但受到冰川中下部年层逐渐减薄的制约,冰川流动模型主要应用于冰芯中下部定年,但存在不确定性较大而且难以验证的难题。未来冰芯学科发展对冰芯定年提出了更高要求,随着测量技术与手段的突破,新的方法与技术开始在极地冰芯与高山冰芯定年研究中展示了广泛的应用前景。冰芯连续测量技术（如冰芯同位素连续测量技术、激光剥蚀等离子体质谱技术）大幅度提高了冰芯测量结果的时间精度,有可能把数年层的定年方法延推到冰芯底部;基于“原子阱痕量分析”（Atom Trap Trace Analysis,ATTA）的惰性气体（⁸⁵Kr、⁸¹Kr、³⁹Ar）放射性测年技术是一项革命性的技术,由于惰性气体在大气中的稳定性与均匀性使其在不同时间尺度冰川冰的绝对定年中发挥出优势。低浓度的可溶性有机碳的¹⁴C定年也从实验室探索阶段开始转入试用阶段,而且用冰量低,有望解决冰芯中碳含量低,定年困难的窘迫状况。此外,人类活动影响之前处于自然背景下的冰芯³H低本底测量技术结合数据处理方法,有望恢复过去100~200年与太阳活动周期相关的信号,将补充放射性标志层只有近代结果的不足。这些新的技术与方法在冰芯定年中的应用有望进一步推动中低纬度高山冰芯研究。     

青藏高原南部冰芯记录与大气环流的关系*

通过念青唐古拉峰拉弄冰川垭口处(30°24'30″N, 90°34'12″E;海拔5850m)长度为29.5m的冰芯记录,恢复了1952~1998年间大气降水δD和净积累量的时间变化序列。上述两组序列与NCEP/NCAR气候资料的相关分析表明:δD和净积累量与中亚冬季的气压、南亚和青藏高原冬季、夏季的位势高度关系密切。中亚地区冬季气压的升高以及冬、夏季南亚和青藏高原位势高度的异常增强了印度夏季风,导致了念青唐古拉峰地区20世纪80年代以来降水量的增多和降水中δD值的降低。根据念青唐古拉冰芯δD和净积累量记录及其与亚洲地区大气环流的关系,可以通过青藏高原南部较长的冰芯记录来恢复过去该地区大气环流变化的历史。     

敦德冰岩芯古气候环境记录的初步研究

中美合作首次研究了中国西部祁连山敦德冰帽的冰岩芯。研究说明该冰帽的冰岩芯对研究古气候及环境变化具有很好的代表性,能够反映中国西部乃至北半球的气候、环境变化的过程和量级。δ18O、冰晶尺寸的高值及微粒含量的低值与高温期对应,δ18O、冰晶尺寸的低值及微粒含量的高值与低温期相对应。冰岩芯上部所记录的本世纪以来的气候变化与其它气候记录所反映的情况一致。冰岩芯的下部（125m以下）反映了最后一次冰期的气候及环境。根据冰晶粒径增长速度计算,该冰川从末次冰期到全新世高温期的气温差值是7℃。     

南海南部晚第四纪表层海水温度的变化及其与极地冰芯古气候记录的比较

本次研究选取南海南部"太阳号"95航次17961-2柱状样(8°30.4′N,112°19.9′E,水深1795m,柱长10.3m)的175块样品进行浮游(Globigerinoides ruber)和底栖有孔虫(Cibicidoides wuellerstorfi)的氧碳稳定同位素及浮游有孔虫G.ruber壳体的Mg/Ca比值测定,再造了距今约140ka以来时间分辨率约800年的表层海水温度(SST)变化,揭示末次冰期南海南部的SST曾降温达约5℃,且存在类似Dansgaard-Oeschger(D/O)事件的千年尺度波动。将南海南部的研究结果与极地冰芯古气候记录进行对比,发现在千年时间尺度上南海南部SST的变化特征与南极冰芯的古气候变化相一致,而与格陵兰冰芯δ18O所展示的锯齿状形态D/O事件的变化不一样,且最近的两个末次冰消期南海南部SST与代表高纬冰盖体积大小的底栖有孔虫δ18O几乎同步变化,反映南海南部热带海区古气候变化的特殊性,为进一步研究低纬热带海区在全球古气候变化中的作用提供了新证据。     

云南泸沽湖矿物学沉积记录及其环境辨识意义

通过对泸沽湖矿物学沉积记录的精细剖析发现，泸沽湖的物质沉积过程相对稳定，沉积物粒度分布、矿物组成与组合沉积记录在纵向上的变化均具明显的韵律性，矿物结构与化学沉积记录也表现出规律性的变化特点。在泸沽湖上述矿物学沉积记录的典型特征基础上，通过对这些记录的环境标志性特征、环境辨识可适性等的探索性研究，在200，100和50a短时间尺度上，比较准确地重建了泸沽湖区域气候与环境演化的历史谱系，探讨了全球性气候因子对泸沽湖区域气候与环境变迁的控制     

论工程地质中的场及其多场耦合

本文对工程地质中的场及其多场耦合进行了比较系统的分析。通过场概念争论的分析,给出了场的定义; 根据工程地质的特点,提出了基本场的概念,并对基本场的内涵和作用进行了深入剖析; 将工程地质中的场分为基本场、作用场和耦合场3类,同时对地质体结构场、应力场、渗流场、温度场、化学场和变形场进行了详细分析; 在此基础上,对多场耦合关系的类型进行了讨论,对工程地质中场的耦合关系进行了分析,最后提出了工程地质多场耦合分析中的相关课题。     

南极普里兹湾石英砂表面微结构特征及环境意义

一、样品1981年我所颜其德同志在南极莫森站北面海区和戴维斯站基岩砂滩及其以北的普里兹湾采集了共11个站位的沉积物样品,它们分布在南纬66°-68°区间,其中水下7个,滩面4个,见图1。南极洲除少数山峰和岩石出露外,98%面积终年为冰川所覆盖,冰盖厚度可达数千米。地质环境特殊,气候严寒干燥,常有暴风袭击。化学作用微弱,而物理作用,特别是冰川作用显著。本文通过对普里兹湾石英砂表面微结构的分析,了解极地洋区典型的石英砂微形态的类型以及与此相适应的沉积环境和塑造这种形态的机械的、物理的和化学的因素。     

许家窑泥河湾沉积物的环境磁学特征

许家窑泥河湾河-湖相沉积物磁化率(k)、天然剩磁(NRM)、饱和等温剩磁(SIRM_4T)、非磁滞剩磁(ARM)及S比率(IRM_-0.3T/IRM_4T)等磁学参数与深海氧同位素的对比分析结果显示:1)许家窑泥河湾层从布容/松山界线到氧同位素阶段5(0.13MaB.P.)基本上是连续沉积,沉积速率保持在约2.45cm/103a左右;2)与同期形成的黄土高原黄土-古土壤序列类似,许家窑河-湖相层也很好地记录了当时中国北方的第四纪气候和环境特征,其典型特征为冰期时高矫顽力赤铁矿含量的显著增加,而间冰期则以低矫顽力的磁铁矿及磁赤铁矿为主要载磁矿物;3)由尝试建立的S比率时间标尺所确定的许家窑古人类遗址处的地层年代约0.5MaB.P.,与先前报道的化石的UTh绝对年龄(0.1MaB.P.)不一致;4)与k相比,S比率与SIRM更适合作为河-湖相沉积物的古气候替代性指标;5)以2.45cm/10³a的沉积速率来推算,沉积物的主要物质来源为正常的河-湖相沉积,而直接接受的类似于黄土状的粉尘并不占主导地位     

地层记录中的天文事件及其研究意义

在地球岩石和其他地质样品中,记录了许多可以反映出地质历史时期的天文过程的信息,其中最显著、研究最多的有米兰柯维奇旋回、潮汐韵律层和天体陨击事件层等。由于天文事件具有全球等时性和瞬时性,且通常具有明显的地化特征和生物特征,是年代地层对比中最为有效的标志层。本文简要介绍了地层记录中这三类天文事件的确认过程以及它们的研究意义。     

泸沽湖沉积物中的铁元素和有机分子记录及其古气候/环境意义

通过泸沽湖沉积物样品的年代学、穆斯堡尔谱学和有机分子地球化学分析, 研究了泸沽湖三万年以来的铁元素与正构烷烃记录, 及其古气候/环境变化特征。泸沽湖沉积速率稳定, 平均沉积速率为0.28mm/a。沉积物中Fe2+相对含量低于Fe3+, Pr/Ph 为0.54~1.48, 平均为1.04, 表明泸沽湖总体属于弱氧化环境。正构烷烃碳数分布在C11~C33之间, 呈双峰分布形式, ΣC21-/ΣC22+为0.12~2.66、CPIh为1.20~4.37、ACLh为25.68~27.97以及Paq为0.25~0.63, 指示泸沽湖沉积有机质母质既有高等植物也有水生生物。泸沽湖沉积物中总铁相对含量(Tot-area)、Fe2+/Fe3+比值与生物标志化合物参数(Pr/Ph、ΣC21-/ΣC21+、CPIh、ACLh和Paq)相关性较强, 均是指示古气候／环境变化的有用指标: 沉积物中总铁相对含量(Tot-area)与湖区降水量成负相关; Fe2+/Fe3+不仅能指示湖泊沉积环境特征, 而且与古气温成负相关。利用上述指标重建了三万年以来泸沽湖湖区的古气候/环境, 将泸沽湖湖区古气候分为3个阶段:30~20cal.ka B.P. 寒冷干燥期、20~5cal.ka B.P. 温暖潮湿期和5~0cal.ka B.P. 寒冷干燥期。其中在12cal.ka B.P. 左右出现气候突变为干冷, 应为新仙女木冷期。     

马兰和普若岗日冰芯记录的微生物学特征

马兰和普若岗日冰芯记录了气候环境变化对中低纬度地区微生物群落分布和矿物结构的影响.研究表明,可培养微生物群落组成以细菌为主.进一步的16S(18S)rDNA序列分析表明,嗜细胞菌-黄杆菌属和衣藻属是冰芯微生物的优势地方菌群.微生物群落密度与矿物含量有密切的对应关系,较多的微生物群落一般出现在矿物含量较高的冰层中.但是,在个别具有很多矿物微粒的样品中却没有出现预期很多的微生物.马兰冰芯研究还揭示了寒冷期微生物群落密度大和暖期微生物群落密度小的反相关关系.与暖期W1中发生的一次较大的降温突变相对应,在L1中微生物数量也出现一个峰值.该研究为利用冰芯记录重建古气候环境变化提供了另一个有效手段.     

尖晶石的矿物学特性及其在工业上的应用

尖晶石族矿物广泛地分布于自然界，它们是许多变质岩和岩浆岩的主要矿物成分。工业上应用较多的主要是镁铝尖晶和镁铬尖晶石。镁铝尖晶石耐火材料是目前冶金用耐火材料的重点发展方向之一，对这种材料的理论及应用研究也成为耐火材料研究的热点。尖晶石的其它应用，如尖晶石轴承及颜料等也取得了较大的发展。笔者根据尖晶石的矿物学特性，对尖晶石的生成以及工业生产的基本原理、基本工艺和基本过程操作一系统的概述，并对尖晶石原料