末次冰期东海嵊山岛黄土粒度端元分析及其环境意义

【目的】东海岛屿晚更新世风尘黄土堆积是我国黄土在东部长三角及外延海域重要的拓展,深化这一区域风尘黄土沉积的物源特征和后期演化问题研究,对于认识晚更新世区域古环境变化尤为重要。【方法】在OSL测年和磁化率测试基础上,基于东海岛屿典型风尘黄土剖面(嵊山岛黄土)的粒度分析,开展了粒度组成的端元分析,探讨了其蕴含的古环境信息。【结果与结论】嵊山岛黄土沉积可提取出3个粒度端元(EM1~EM3),进一步分析发现EM1可能代表通过高空西风气流传输的远源黏粒组分,EM2可能代表以浮尘形式远距离悬浮搬运并随风力减弱而沉降堆积的细粉砂组分,EM3可能代表冬季风驱动下的近地表短距离搬运堆积的粗粉砂组分。粒度端元分析结果表明,高空西风输送的黏粒端元组分和远距离悬浮运移的浮尘端元组分可能是沉积剖面主要粉尘来源;综合年代学结果、百分频率磁化率和颗粒中值粒径等参数分析,认为东海嵊山岛黄土沉积过程在MIS3阶段先后经历暖湿—冷干—暖湿的旋回波动;并且,所记录的MIS3阶段气候波动以及MIS2阶段末次冰盛期和冰消期的古环境变化同深海氧同位素和古海平面变化趋势相对应,说明东海陆架区域该时期环境演变与全球性气候波动相协同。

东海嵊山岛末次冰期黄土有机碳同位素特征及其古环境意义

黄土沉积中有机碳同位素组成与古气候关系密切,对研究区域环境演变具有重要意义。本文聚焦我国东海嵊山岛末次冰期黄土地层,在磁化率和元素地球化学指标特征分析基础上,开展有机碳同位素组成特征研究。研究结果表明:嵊山岛黄土沉积剖面有机碳同位素组成波动范围-21.63‰~-27.56‰,平均值为-24.88‰,剖面有机碳同位素组成波动偏正;利用端元法对嵊山岛黄土沉积环境中C_(3)/C_(4)植被相对丰度进行估算,揭示沉积地层记录的植被类型是以C_(3)型植被为主导,C_(4)型植被对沉积地层中有机碳同位素的贡献有限;与南京洞穴石笋、苏禄海海洋沉积以及南极Vostok冰芯氧同位素记录对比,显示末次冰期间冰阶时期嵊山岛黄土沉积中有机碳同位素波动是以C_(3)型植被为主导的植被碳同位素对降水条件改变的响应,降水可能是这一时期黄土沉积中有机碳同位素变化的主要影响因素;在末次冰消期阶段,温度有利于C_(4)植被的发育,导致区域C_(4)型植被丰度有所上升,并对沉积地层中有机碳同位素变动的贡献增加。

末次冰期东海嵊山岛黄土元素地球化学特征及其古气候意义

以东部季风区浙江省舟山群岛嵊山岛黄土沉积为研究对象,在光释光测年基础上,探讨黄土沉积的元素地球化学等特征并揭示其记录的古气候意义。光释光年代结果显示,嵊山岛黄土堆积于末次冰期时期。黄土中地球化学成分以SiO_(2)、Al_(2)O_(3)和Fe_(2)O_(3)为主,占比90.22%,与黄土高原洛川剖面中黄土层和古土壤层以及镇江下蜀黄土样品相比,嵊山岛黄土常量元素中的铝、铁元素表现为相对富集,钙、钠和钾元素相对亏损,化学蚀变指数CIA为85.1。从东部嵊山岛到西北黄土高原洛川,不同区域黄土风化强度差异显著,总体表现为:嵊山岛黄土>镇江下蜀黄土>陆源页岩>洛川古土壤>洛川黄土>上陆壳(UCC)。嵊山岛黄土沉积剖面磁化率平均值为70.9×10^(-8)m^(3)/kg,磁化率随剖面深度变化明显。结合磁化率指标,嵊山岛黄土地球化学记录揭示了末次冰期间冰阶时期气候大体呈现由暖湿至冷干再至暖湿的波动特征,这与会宁黄土、下蜀黄土等所反映的MIS3时段气候变化情况具有一致性。嵊山岛黄土沉积记录末次冰期间冰阶时期气候特征也与全球气候变化具有一致性。

天山北麓河流阶地序列及形成年代

天山北麓河流阶地序列及其年代一直是悬而未决的问题。根据详细的野外工作,确定天山北麓发育7级河流阶地,其中T7、T6、T5及T2等主要阶地为河流切割先期冲积扇而形成,与4级阶地对应的4期冲积扇分别为F1、F2、F3与F4。由于天山北麓构造隆升向盆地方向迁移,冲积扇呈串珠状发育,背斜带间发育的冲积扇平面形态则由于南北背斜的限制而变得不规则。基于黄土—古土壤序列对比分析、ESR与OSL测年以及前人研究成果,确定天山北麓河流下切形成T7、T6、T5及T2等阶地的时间分别为约0.54MaBP、0.3￣0.2MaBP、28￣8kaBP和全新世早期。阶地年代表明,天山北麓3级主要阶地T7、T6、T5及对应冲积扇发育与天山更新世3个冰期间冰期旋回基本对应。

Q型主因子分析与聚类分析在柴达木盆地花土沟油田新近系砂岩储层评价中的应用

利用244口井的小层数据,尝试用Q型主因子分析与聚类分析相结合的方法对柴达木盆地花土沟油田新近系砂岩储层进行评价。为使评价结果定量化,以便利用评价结果深入分析储层储集性能及与沉积相的关系,提出如下处理方法首先对由Q型主因子分析得到的各主因子得分进行归一化处理;然后用归一化得分与对应主因子的方差贡献率相乘后相加,得到样本总得分。根据样本总得分,运用聚类分析,进行储层分级。对储层评价结果进行统计分析后认为,就储层储集性能而言,花土沟油田新近系下油砂山组明显好于上干柴沟组;辫状河三角洲前缘是最好的沉积亚相;河口坝是最好的沉积微相,其次为浊积砂与水下河道。研究表明,本文提出的储层评价方法具有定量化、地质意义明确等优点,有一定应用价值。

新疆塔西河地区8Ma以来沉积环境演化及其构造意义

天山南北麓巨厚的新生代地层记录着天山构造隆升与沉积环境演化的历史。在对新疆塔西河剖面进行磁性地层研究的基础上，通过沉积学分析，确定自8．1Ma以来塔西河剖面存在4个沉积相组合，对应的沉积环境演化分为4个阶段：1）在8．10～5．75MaB．P．之前为浅湖沉积环境；2）在5．75—4．27MaB．P．为扇三角洲沉积环境；3）在4．27～3．44MaB．P．为滨浅湖沉积环境；4）在3．44MaB．P．之后为冲积扇沉积旋回期。塔西河剖面沉积环境演化、岩相与沉积速率的变化等共同揭示出天山自8．1MaB．P．以来先后经历了构造活动稳定期（〉5．75MaB．P．）、过渡期（5．75～3．44MaB．P．）以及快速强烈间歇性隆升期（〈3．44MaB．P．）等3个构造活动阶段，并且自3．44MaB．P．，构造活动有增强的趋势。

数学地质方法在储层沉积相分析中的应用——以柴达木盆地花土沟油田新近系砂岩储层为例

以柴达木盆地花土沟油田新近系砂岩储层为例,根据综合柱状图、2口系统取芯井的岩芯资料及12口探井的岩屑录井资料等,应用时间趋势分析与马尔科夫链分析等数学地质方法,得到了一些重要信息:地层岩性旋回、主要的韵律类型及其组合样式等。在此基础上,结合其他相标志,对新近系砂岩储层沉积相进行了划分。研究认为,(1)利用时间趋势分析获取地层岩性旋回的方法是确定探井标志层的一个重要辅助手段;(2)由马尔科夫链分析得到的主要岩性及岩性的主要转移方式可用于分析沉积时期的水动力条件,确定韵律类型;(3)研究层段砂岩储层沉积相类型主要包括辫状河三角洲前缘、前三角洲相和滨湖、浅湖相。

天山北麓黄土发育特征及形成年代

对天山北麓黄土年代的认识还存在一定分歧。文章在对天山北麓河流阶地进行划分的基础上,通过分析黄土分布与地貌单元(河流阶地与冲积扇)的依附关系,同时结合黄土-古土壤序列分析与ESR测年,初步确定天山北麓地貌面上覆盖的最老黄土年代为0.54 Ma B.P.,这为分析黄土所赋含的环境信息提供时间标尺。

天山北麓活动背斜带的变形特征

天山中段北麓发育有3排受逆断裂控制的背斜带,对这些构造带的研究有助于认识天山及其前陆盆地晚新生代构造变形的机理。基于地层变形分析,并结合前人的研究成果,从整体上探讨了这3排构造带的变形时间与基本模式。分析表明,天山北麓第Ⅰ排构造带的托斯台背斜自中新世褶皱作用明显;第Ⅱ排构造带吐谷鲁背斜于约6.0Ma开始生长,伴随发育同构造沉积即生长地层;第Ⅲ排构造带独山子背斜发育时间应晚于约2.6Ma。这一变形时间序列揭示天山北麓3排逆断裂-褶皱带的构造变形具有向前陆盆地逐步扩展的特征,并伴随产生幅度不等的地壳缩短。天山北麓约8～15km的地壳缩短总量表明,晚新生代以来构造驱动沿约130km宽的山麓带是相对均一的。

地形地貌发育时间与古地形反演

地形地貌是构造过程与地表过程等相互竞争的结果,古地形重建与地貌演化研究将有助于理解这些过程及其相互作用关系。传统的地形地貌演化研究多基于14 C、释光、磁性地层等定年手段,定性或半定量地分析构造活动与地表侵蚀对地形地貌发育的影响。随着相关技术手段的发展,低温热年代学方法已不仅仅局限于构造地质学领域的造山带构造-热演化历史研究,目前已用于重建地形地貌演化历史。基于这一背景,在概述低温热年代学基本原理的基础上,结合自己的研究,主要介绍了该方法在地形地貌发育时间、古地形反演等方面的研究进展以及研究中需要注意的一些问题。文章最后指出,寻求具有更低封闭温度的低温热年代学测年体系是这方面研究的努力方向。

中国西北干旱区泥石流成因条件初步分析

泥石流是一种危害严重的灾害形式。它的形成需要三个条件 :固体物质、水源和地形沟谷条件 ,而这些条件又受气候、地形地貌及地质等因素的影响。在不同地区有不同的主导因素 ,探讨了在中国西北干旱区影响泥石流发育的主导因素。通过分析得出 :在中国西北干旱区泥石流的主导影响因素是气候条件 ,特别是降水。

利用河流阶地约束活动逆冲-褶皱构造变形速率的不确定性:以天山北麓为例

河流地貌,特别是河流阶地是新构造与构造地貌、活动构造研究的一个重要对象,常用来刻画下伏构造变形的速率与时空模式,但利用河流地貌约束构造变形速率存在潜在的不确定性。基于十多年在天山北麓开展的构造地貌研究,认为不确定性主要包括以下4个方面:(1)与阶地定年策略有关的不确定性。对于晚更新世末—全新世的年轻阶地,利用阶地沉积顶部年龄和上覆堆积底界年龄分别约束得到的变形速率可能存在比较大的差异,本研究中这种差异为50%;对于更老阶地,用这两个年龄限定的变形速率差异不大。(2)与阶地对比有关的不确定性。沿背斜走向,河流过程对构造活动(如背斜基岩抬升)的响应存在时间上的不同步性。因此,对于发育在同一背斜构造上的不同河流,用某条河流已定年阶地的年龄,基于河流间的阶地对比确定另一条河未定年阶地的年龄,可能会导致阶地年龄不可忽视的偏差,进而造成对变形速率及其时空模式的误判。(3)与河流阶地位相相关的不确定性。不同成因的阶地均能呈现特定的阶地位相(向下游收敛或发散),这不利于基于阶地拔河高度的上下游阶地对比,也不利于利用阶地探讨构造活动的空间特征。(4)对于跨背斜或者断层的地貌面,由于背斜翼部或断层下降盘相对构造下沉,早期形成的地貌面将被后期的沉积物埋藏,这增加了利用该地貌面准确刻画下伏构造变形特征的难度,相关工作也要求构造两侧的变形参考面为同级地貌面。以上不确定性在利用河流地貌刻画逆断裂-褶皱构造变形特征的研究中需要予以注意。

某小区住宅楼素混凝土桩复合地基设计

本工程选择 5层细砂层为持力层 ,通过精心勘察、设计及计算 ,承载力和沉降变形都满足设计要求 ,为本地区此类工程的应用提供了一个比较成功和值得借鉴的实例。

基于DEM数据的北天山地貌形态分析

基于SRTM3-DEM数据,运用GIS空间分析技术,通过面积-高度积分、地形高程(平均高程、最大高程、最小高程)、地势起伏度及地形剖面线方法,对北天山的地貌特征进行了初步分析。结果表明,北天山山势险峻并且呈NW-SE走向,显示天山受南北向水平挤压隆升作用。近S形的面积-高度曲线、偏高的面积高度积分值表明北天山地区处于构造活跃时期,地貌发育属壮年期的早期阶段。地形高程剖面线揭示了北天山存在3级夷平面地貌特征,地势起伏度变化幅度最大地区则是受陆内挤压构造应力影响地形抬升最强的地区。

天山北麓河流纵剖面与基岩侵蚀模型特征分析

本文提取分析天山北麓10条河流的纵剖面,通过函数拟合纵剖面形态特征,同时运用基岩侵蚀力模型来研究河流纵剖面形态的发育演化过程,来揭示河流纵剖面的发育与构造活动之间的内在关系。研究表明:天山北麓河流地貌地形发育阶段处于河流侵蚀作用强烈的前均衡状态时期。塔西河的纵剖面凹曲度最大,向东西两侧河流凹曲度依次降低,乌鲁木齐河与四棵树河凹曲度最小,河流的凹曲度(θ)和河道坡度(KS)的数值分布规律与所对应构造部位晚更新世以来的抬升速率和地壳缩短速度相一致,排除时间、气候因素和基岩性质影响因素后,发现晚更新世以来天山北麓河流纵剖面形态变化主要受构造抬升作用的影响。

黄河山陕峡谷保德-克虎段高阶地砾石层的初步研究

野外考察发现山西黑峪口地区存在七级阶地序列,其中上覆红粘土的T6、T7阶地为晚第三纪阶地。对该区阶地上砾石的岩性和粒径进行了研究,岩性对比表明,T6、T7阶地上砾石的岩性与黄河低阶地上砾石的岩性相似,而与东西向的蔚汾河阶地岩性差别较大;上下游之间对比发现,灰岩砾石岩性由保德地区占主导地位到克虎地区退居次要地位,灰岩砾石的粒径也从上游向下游变小,说明该区晚第三纪阶地并非东西向河流形成的,而是古黄河或古南北向水系的产物。T7阶地上覆盖厚度70m以上的粉、细砂层和晚第三纪红土层,磁性地层研究表明,该层的底部时代在6.8Ma左右,T6阶地上覆红粘土的底部年龄在3.3Ma左右,山陕峡谷由北向南流的古河流在6.8Ma之前已经形成,T6阶地的形成时代与青藏运动A幕相对应。青藏运动A幕以来河流在该区下切了160m,平均下切速率约为青藏运动A幕以前平均下切速率的5倍以上。

从阶地砾石的统计特征看保德至克虎段河流演化

通过对保德至克虎段不同地点砾石的岩性、粒径和产状的野外统计与测量,并对不同地点和不同阶地上砾石的岩性、粒径和产状进行对比,发现同一地区不同阶地砾石岩性具有很好的相似性,不同地区同一阶地砾石中灰岩砾石成分从上游向下游由主导成分变为次要成分,灰岩砾石粒径也从大变小,反映该区砾石为南北向古黄河冲积物。由于较老的一套砾石层为晚第三系红粘土所覆盖,说明黄河至少在晚第三纪已经在该区已形成。

北京地区新近沉积土不同沉积相的工程地质特性及其评价

冲积平原上河流冲积物所具有的沉积层向上逐渐变细的正韵律特点会引起新近沉积土的工程地质特性随沉积层变化而变化。同时 ,河流出山以后 ,河谷展宽 ,水力梯度减小 ,使得冲积平原上的河流冲积物从上游至下游具有逐渐变细的趋势 ,各不同沉积相土层的工程地质性质也随之发生相应的变化。以永定河的河流冲积物为例分别从垂向上和水平方向上来讨论新近沉积土的工程地质特性与沉积相变化之间的关系 ,并对新近沉积土的工程地质特性进行了评价。

地质构造与水土流失

我国水土流失严重地区 (段 )主要受控于地质构造 ,集中分布于不同的构造带、构造体系的结合部位、互相穿插交汇或复合等部位 ,特别是沿活动性深大断裂两侧更为明显突出。

新疆柴窝堡盆地南缘晚新生代陆源沉积物岩石磁学特征及其古环境意义

亚洲内陆晚新生代干旱化历史及其驱动机制是非常重要的科学问题。选择天山北麓柴窝堡盆地南缘乌鲁木齐河剖面为研究对象,基于磁性地层年代学研究建立的时间标尺,分析了该剖面碎屑沉积物岩石磁学特征及其控制因素,进一步探讨了柴窝堡盆地晚新生代古气候特征。磁性地层年代学研究约束乌鲁木齐河剖面底界年龄为~6.8 Ma,顶界年龄为~3.3 Ma。详细的岩石磁学测量及漫反射光谱分析结果表明,乌鲁木齐河剖面沉积物中磁性矿物主要包括磁铁矿、赤铁矿等,磁学参数X_(lf)、X_(ARM)、SIRM、S_(-100m T)、S_(-300m T)、X_(ARM)/SIRM等在~6.3 Ma、~5.2 Ma存在明显变化,揭示磁性矿物粒度、含量等存在相应变化,如在"6.3 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变粗、含量降低;在"5.2 Ma前后,磁性矿物颗粒逐渐变细后趋于稳定、含量逐渐增多。基于稀土元素分析、沉积粒度与磁学参数相关性分析,认为沉积物源与沉积物粒度不是导致乌鲁木齐河剖面磁学性质变化的主要因素,自~6.8Ma以来逐步干旱化的气候条件可能是导致该剖面磁学特征变化的重要原因。基于漫反射光谱分析得到的红度与亮度数据结果也揭示了同样的古气候特征。