新疆孔雀河北缘中更新世湖相沉积物的孢粉植物群初步研究

文章对新疆孔雀河北缘的西大沟剖面中更新世湖相沉积物开展ESR测年和孢粉记录研究。结果显示,该剖面湖相沉积自730kaB.P.延续到360kaB.P.。这一期间,研究区为落叶阔叶林植被,林下生长灌木和草本,低洼潮湿的地方生长蕨类孢子和藻类。植被的主要类型有栗(Castanea)、栎(Quercus)、松(Pinus)、柏(Cupressaceae)、蒿(Artemisia)、藜(Chenopodiaceae)、莎草(Cyperaceae)等,同时还含有少量的山核桃(Carya)、枫香(Liquidambar)及枫杨(Pterocarya)等亚热带孑遗植物花粉。这与前人研究发现中更新世研究区发育大湖的认识颇为一致。具体来说,组合带A(730~640kaB.P.),C(595~505kaB.P.)和E(440~385kaB.P.)阔叶树花粉含量高,而灌木和草本花粉含量低; 组合带B(640~595kaB.P.),D(505~440kaB.P.)和F(385~350kaB.P.)阔叶树花粉含量低,而灌木和草本花粉含量高,揭示中更新世研究区气候总体上呈现冷干-暖湿的气候波动特征。这一气候变化特征和模式与甘肃白水剖面多种风化指标揭示的相应时段风化强度波动可以对比,与全球深海氧同位素记录以及海平面波动也可以对比。不过,这一气候变化规律的内部驱动机制还有待进一步深入研究。     

地热水中硼与碳酸盐类矿物共沉淀过程研究

高温地热水通常具有硼含量较高的特点,给地热区周边环境及地热水资源的开采带来了诸多负面影响。通过在人工地热水中利用CaCl₂与Li₂CO₃模拟过饱和富硼地热水中碳酸盐类矿物的沉淀过程,分析不同反应条件对硼与碳酸盐类矿物共沉淀过程的影响,为解决高硼地热水带来的环境问题提供理论依据。实验结果表明：共沉淀中硼含量随初始硼浓度和pH的升高而增加,随温度的升高而减少。后续可通过开展实地考察、取样分析等方式进一步探究不同条件对共沉淀中硼含量的实际影响。     

软沉积物变形中负载、球—枕构造的古地震研究综述

在构造活动地区,软沉积物变形是研究古地震的一种关键证据。近年来,湖相沉积中的软沉积物变形受到越来越多的关注,但多数研究局限于软沉积物变形的形态分类。相比之下,对软沉积物变形的成因分析、触发机制和变形过程缺少系统分析,以至于软沉积物变形能否反映地震事件,以及软沉积物变形类型、强弱与地震震级和震中位置是否存在明确关联还存在较大争议。鉴于此,本文选择软沉积物变形中典型的变形构造—负载、球—枕构造,从其具体特征、成因、触发机制、变形过程、变形强弱与震级及震中距关系等方面展开讨论。统计结果显示,当沉积记录中的负载、球—枕构造为地震成因时,其代表的震级可能为6.0~7.0级,震中距约为20~70 km。就相同变形强度的负载、球—枕构造来说,湖相沉积记录的震级最强,其次为河湖相沉积和海相沉积。负载、球—枕构造变形层的宽度和厚度以及球状半径大小与地震震级具有正相关关系,而岩性与地震震级大小没有直接的对应关系。利用软沉积物变形所对应的地震震级估算距震中距离,或者采用软沉积物变形距断层距离估算地震震级的方法都是可行的。这样看来,软沉积物变形不仅能够记录地震事件,而且能够根据其变形类型、尺度大小和强度变化等,较好地确定地震震级及震中位置,为古地震研究提供了一个相对独立的研究方向。     

地震成因软沉积物变形记录的地震强度研究进展

〗确定地震震级对中长期地震预报、震后应急救援和地震危险性评价具有重要意义。古地震学是研究地质记录中的地震事件,特别是它们的位置、时间和震级大小。然而,传统由地表破裂参数确定的古地震震级仍存在不确定性（大多数地震事件不会导致地表破裂,或位移小于0.3m）,尤其是由湖泊沉积记录的古地震事件。为了解决未发现明显位错地震震级问题,本文依据软沉积物变形构造的类型和形式,对确定地震震级/强度的方法（经验估算、最大液化距离、扰动层厚度、软沉积物变形类型,经验公式,快速沉积砂层厚度）进行总结和讨论,并分析其理论基础、优缺点、误差大小、适用性、存在问题等。并以中东死海盆地利桑组晚更新世湖相沉积中的震积岩(混杂层)和岷江上游萝卜寨晚第四纪湖相沉积中地震成因的液化底劈为例,利用上述6种方法推断,其代表的震级分别为M5.5~6.5和M6.0~7.0,进一步证实了前人的研究结果。这6种方法的结合,为确定地震震级/强度,特别是湖泊沉积中的地震事件提供了一种新的、相对便捷的方法。该研究可为基于地表破裂参数确定的古地震震级提供可靠的参考,为更好地认识构造活跃的地震活动性和危险性提供数据支持。     

我国末次冰消期古气候时空演化特征初探

为探讨我国末次冰消期古气候时空演化特征,从北到南、从西到东分别选取8个和6个已发表的持续时间较长和分辨率相对较高的古气候记录,对比分析了我国末次冰消期气候演化(以Younger Dryas和Bφlling/Allerφd 事件为主)随纬度和海拔高度变化所表现出的趋势和规律.结果显示,末次冰消期的主要事件在我国基本均有显...     

末次冰消期气候转型对青藏高原东部地震活动的影响

探讨构造和气候在地质演化过程中的耦合作用一直是地球系统科学研究的热点.通过对青藏高原东部古地震和古气候资料的收集和分析,发现18–15 ka期间湖相沉积存在大量且强烈的地震成因软沉积物变形构造或地震事件,可能是末次冰消期以来青藏高原大陆冰川(或冰帽)快速消融和冰川剥蚀卸载作用,引起中上地壳应力卸载和均衡反弹,以及冰川融水引起地下水波动,导致区域应力场变化和断层活动增强,诱发了区域频繁的地震所致.本研究为更好地理解晚第四纪青藏高原东部的地震活动、气候变化和地貌过程具有一定的启示意义.     

青藏高原东部河湖相沉积中的软沉积物变形的主要成因类型及其特征

软沉积物变形构造的成因和触发机制是灾变沉积学的一个热点问题。除地震成因外,非地震成因也能够导致软沉积物变形。因此,区分地震成因与非地震成因的软沉积物变形构造是理解其变形过程和地质事件的关键。论文重点讨论了青藏高原东部河湖相沉积中地震成因和非地震成因(暴雨与河流冲刷、风暴浪、洪水、重力碎屑流、崩塌滑坡、落石沉陷、冻融作用等)的软沉积物变形构造,并对其形成特征、环境意义和区别标志作了初步的归纳和分析。此外,对同震的软沉积物变形构造与震后相关的沉积构造关系进行了讨论。初步认为地震成因的软沉积物变形构造,是一种层间的,变形尺度较小(一般为厘米级)的变形构造,并具有侧向连续性和垂向重复性,变形强弱和频率与之到断层的距离存在明显相关性。对青藏高原东部软沉积物变形的成因进行区分,有助于为正确认识该区的地震灾害类型和致灾机理提供重要的基础资料,也可为更全面地认识该区的古地震事件提供新的依据。     

海原断裂带老虎山段断层岩磁学研究及其构造意义

断层岩,尤其是断层泥的磁性异常近年来被研究人员广泛关注,但关于其磁性异常的形成原因尚没有统一的解释.海原断裂是青藏高原东北缘一条重要的走滑断裂,前期研究发现海原断裂带景泰段出露有数十米至上百米的断层岩,是理想的研究材料.本研究选取海原断裂带景泰段老虎山山前一个断层岩剖面作为研究对象,拟通过测量断层岩的磁化率（χ）、非磁滞剩磁（ARM）、饱和等温剩磁（SIRM）、等温剩磁（IRM）以及磁化率随温度变化曲线（χ-T曲线）等磁学参数并结合粒度、碳含量、X射线衍射（XRD）等分析方法来探究海原断裂带老虎山段不同颜色断层岩的磁性特征及其形成机制.磁学研究显示黑色、红色及杂色断层泥相较于围岩和破碎带显示了低磁性,尤其是黑色断层泥,其磁化率值均小于10×10^-8m³·kg^-1.碳含量及矿物相分析结果指示黑色断层泥与断裂带附近石炭系煤层具有相似的矿物相组成,结合相似的χ-T曲线推断石炭系煤层为黑色断层泥的母岩.石炭系煤层经断层活动卷入断层,在断层强烈剪切摩擦作用下不断细化,形成伊利石等黏土矿物,并促使一部分顺磁性含铁硅酸盐矿物或其他含铁矿物发生化学变化形成亚铁磁性矿物,使得黑色断层泥的磁化率较其母岩石炭系煤层有一定升高.通过黑色断层泥的铁磁性磁化率结合χ-T曲线计算获得断层泥所经历的最高温度约为420℃,不超过450℃.老虎山段厚层碳质断层泥的存在为该地区发现的浅层蠕滑现象提供了一种解释.

     

北京新5孔第四纪孢粉记录及其对更新世气候变化的响应

为探讨更新世我国北方植被演化特征,对北京凹陷新5孔河湖相沉积进行孢粉植物群初步研究。结果显示,过去2.3Ma尤其1.7Ma以来北京地区总体上为疏林草原-草原植被所覆盖,西部和北部的山地上生长以松(Pinus)为主的针叶树。主要孢粉类型的含量变化显示,2.3~2.1Ma期间气候温和半干旱。1.70~1.45Ma期间,北京地区冬季气温下降,导致山地针叶树增加; 同时,夏季风也得到了增强,导致落叶阔叶树和喜湿草本得到发展; 这表明这一时期北京地区的季节性较早期(2.3~2.1Ma)明显增强。1.45~1.05Ma期间研究区气候延续了前期气候特征,并维持相对稳定。1.05~0.94Ma期间,针叶树松属花粉含量明显降低,随后自0.94Ma开始含量明显增加。这可能是对中更新世过渡期及随后全球冰量增加的响应。极地冰量增加,北半球径向温度梯度变陡,导致东亚冬季风加强。另一方面,1.05~0.94Ma期间,无论是落叶阔叶树花粉含量,还是喜湿草本和蕨类孢子的含量均有不同程度的增加,而且显示向上减少的变化趋势,暗示东亚夏季风在1.05~0.94Ma期间总体增强随后逐步减弱的变化趋势。据此我们推测,自中更新世气候过渡期开始,东亚冬季风和夏季风均明显增强。但伴随极地冰盖发展和全球气温下降,东亚冬季风持续增强而东亚夏季风则显示逐步减弱的变化趋势,使得我国中北部许多地区出现植被与环境短暂恢复后逐步衰退的演化趋势。自约0.5Ma开始,研究区以松为代表的针叶树花粉逐步减少,落叶阔叶树花粉含量也开始降低,反映研究区明显变干,相对喜湿的草本和木本逐步为喜干旱的蒿(Artemisia)和藜科(Chenopodiaceae)所代替。研究区这样的孢粉植物群演化模式与东亚、北太平洋乃至南半球具有较好的一致性。不过,中更新世全球气候过渡以及约0.5Ma显著转变的驱动因素还不清楚,值得深入研究。