北戴河红色风化壳地球化学特征及气候环境意义

风化壳地球化学特征具有环境指示意义。用X射线荧光光谱法（XRF）和X射线衍射法（XRD）分别测试了秦皇岛北戴河燕山大学北侧红色风化壳（简称燕大风化壳）主量元素和粘粒粘土矿物。结果表明：除Ca外，Si、Al、Fe、Na、K的含量在风化壳上均有不同程度的波动，其中Si、Na、K波动轨迹基本一致，Al、Fe则与其相反，相关性分析显示SiO2与Al2O3、TFe、Fe2O3，Al2O4与TFe、Fe2O3，Na2O与CaO具有较好相关性；粘土矿物组合为1．4nm过渡矿物（25％～45％）＋伊利石（10％～20％）＋伊蒙混层矿物（20％～35％）＋高岭石（15％～30％），矿物演化系列是长石、黑云母→（蛭石→1．4nm过渡矿物）→（伊利石）→高岭石。与粘土矿物以1：1型高岭石为主的富铝化南方红色风化壳相比，燕大风化壳Si淋失度，Fe、Al富集度，矿物演化程度都较低，属硅铝化风化壳。燕大风化壳是上新世暖温带到北亚热带过渡型气候的风化产物，与现代秦皇岛暖温带半湿润型气候不同，这反映第四纪以来该区气候干旱因子增多。CIA、S／A等指示的风化强度异常表明，燕大风化壳形成后至少遭受过两次构造抬升，为剥蚀型风化壳，反映该区新构造运动间歇式上升的特点。

湿碱消解-等离子体发射光谱法测定海洋沉积物中的生物硅

利用湿碱式化学提取技术和电感耦合等离子体发射光谱仪,优化样品碱式消解方法,确定仪器最佳工作条件,建立了测定海洋沉积物中不同含量级别生物硅的方法。结果表明,仪器检出限为0.724μmol/L,方法检出限为0.942μmol/L。用于测定硅酸盐-硅溶液成分分析国家一级标准物质(GBW08648和GBW 08649,标准值分别为50.0μmol/L和100.0μmol/L),测定值分别为(49.888±0.275)μmol/L、(99.578±0.651)μmol/L,相对标准偏差为0.443%、0.527%;对于不同生物硅含量级别海洋沉积物样品的平行、独立测量,其相对标准偏差<8.9%。方法快速、简便、准确,可满足古海洋学不同时空尺度气候和环境分析的应用。

氧的非质量同位素分馏及其地学应用

氧的非质量同位素分馏(mass-independe nitsotop feractionation)为全球变化研究提供了新方法。在介绍非质量同位素分馏的基础上,评述了氧同位素异常[Δ(17O)]的表示方法以及氧的非质量同位素分馏的产生机制,重点综述了氧的非质量同位素分馏在地球科学中的应用。基于Δ(17O)评估的生物圈生产力是全球总的生物生产力,打破了以往只能孤立地评估陆地或海洋生物生产力的瓶颈,奠定了在更广时空尺度上评估生物生产力的基础;Δ(17O)能量化形成气溶胶硫酸盐和硝酸盐的气相与液相氧化反应路径的相对比例,为研究气溶胶和气候的互馈作用提供了新途径;冰芯中S同位素和Δ(17O)的联合运用,不仅解决了冰芯中硫酸盐、硝酸盐的来源和运移问题,而且还为其形成的氧化过程提供了细节信息;而干旱区硫酸盐、硝酸盐矿物中Δ(17O)的发现在解决一些长期有争议的沉积物成因和来源问题中起关键作用。氧的非质量同位素分馏还将在(古)大气臭氧活性、火山喷发柱化学和O、S、N生物地球化学循环等研究中发挥更大作用。

海洋纹层硅藻席古海洋学与生物地球化学研究进展

海洋大型硅藻的勃发及其在海底的纹层硅藻席沉积代表大规模的有机碳和生物硅输出通量,该生物堆积事件或过程对海洋酸化和全球变暖产生负反馈,因而在气候变化中的地位不容小觑。本文在融入作者研究成果的基础上总结了国内外关于海洋纹层硅藻席的研究现状,认为大型硅藻勃发不能直接和上涌活动相关联,在热带海区一般与成层化相关,在亚热带海区总体上与锋面作用相关。大型硅藻勃发时,表层水不一定贫养,也可以是富养的,也不总是需要借助浮力下沉到营养跃层吸收营养物,可直接吸收海洋表层中的营养物(如风尘溶解来源的硅酸)。大型硅藻通过高的初级生产力吸收大气中的CO_2,尔后在海洋深部降解形成的CO_2在海洋成层化条件下以巨大"呼吸CO_2库"得以封存,代表促使冰期大气pCO_2降低的一种重要机制。海洋纹层硅藻席的保存环境由多种因素制约,可以是氧化的也可以是亚氧化的,因而对用纹层沉积物来指示缺氧底层水条件应持谨慎态度。另外,提出了解释大型硅藻勃发和硅藻席形成机制的新模式"风尘触发硅藻席沉积",极大地促进了硅藻席沉积成因谜团的解决。最后,指出了目前海洋纹层硅藻席研究中存在的问题并阐述了未来可以开展的研究方向。

湖北清江和尚洞洞穴温度对气候变化的响应

对湖北清江流域和尚洞内、洞外气温进行同步高频监测，发现洞穴温度响应洞外气温的变化，但由于受到洞穴的“缓冲作用”，由外及里的温度变化幅度变小，时间滞后，且响应的快慢具有明显的季节性。2003—2008年度监测的数据统计表明，在150m洞深处，洞内日温度的变化幅度仅0．2℃，明显低于洞外气温变化幅度（6．9℃）；同样，洞内夏、冬季节温差变化（6．9℃）也小于洞外（31．8℃）。比较洞内外温度的时间序列，发现日尺度上，洞内气温滞后洞外0～2小时，而在季节尺度上则滞后10-40天，其中降温阶段滞后小，升温阶段滞后大。此外，一年四季中，洞内温度对外界气温变化的响应呈现慢（2—4月）→快（5—7月）→较快（8—10月）→较慢（11-1月）的特点，可能与不同季节下洞穴“缓冲作用”的强弱变化有关。

末次冰期低纬度西太平洋硅藻席沉积中的硅藻记录

硅藻席沉积是由"树荫种"硅藻大量勃发并快速堆积而成。与成席硅藻同时大量生长的还有其他体型较小的硅藻。通过对WPD03和WPD12孔末次冰期低纬度西太平洋硅藻席沉积样品进行硅藻分析,共鉴定硅藻40属101种(含变种)。硅藻组成中既有淡水种和沿岸种以及外洋冷水种,也有外洋暖水种,但主要以大洋暖水种和广布种为主。在主要的硅藻属种中,Thalassionema frauenfeldii的平均百分含量最高,Thalassionema nitzschioides、Azpeitia nodulifera、Nitzschia marina、Hemidiscus cuneiformis等次之,这5种硅藻占了整个非成席硅藻物种相对百分含量的85%左右,说明在该海域表层水体硅藻席沉积过程中,这5种硅藻最容易与成席硅藻在同时期的环境中生存,形成勃发。初步断定硅藻席形成时期环境为热带水体的大洋性环境。

海洋硅藻稳定同位素研究进展

对海洋初级生产力贡献约40%的硅藻,在全球气候与碳循环中扮演着重要的角色。硅藻稳定同位素(δ30Si和δ18O,δ13C和δ15N)测试对象分别为从海洋沉积物中提取的纯硅藻壳体的生物硅和氧及其内嵌有机质的碳和氮。联合运用各种物理分离(去有机质、碳酸盐,筛分,差异沉降,重液浮选以及微池分流重力场流分离技术)和化学纯化技术从沉积物中提纯出硅藻是其稳定同位素古海洋学应用的前提。确定硅藻δ15N两种制样过程(燃烧和湿式消解)中是否分别存在大气N2和非NO3-组分的污染;δ30Si分析中氟化剂使用的避免、制样方法的改进以及MC-ICP-MS对硅同位素分辨能力的提高;δ18O分析中硅藻壳体外层不稳定氧的完全有效去除,是其同位素古海洋学应用范围扩大和精度提高的关键。硅藻δ13C能评估大气PCO2和海洋初级生产力变化;δ15N和δ30Si可定量示踪海洋硝酸盐和硅酸等营养物利用程度;δ18O则记录了海表温度和海水氧同位素组成。硅藻稳定同位素信号单一,受后期改造作用弱,生命效应低,解译针对性强,在两极和赤道少(或缺)有孔虫海区应用广泛。在此基础上,对目前该领域中存在的问题及未来的研究方向进行了阐述。

冰期旋回中南大洋与热带太平洋相互作用过程与机制

南大洋翻转环流推动南半球高低纬度之间水团的交换,热带太平洋是全球水汽和热量的重要源区,推动着哈德利和沃克环流以及厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)等关键过程的发生。这些过程有效地将热量从热带地区传送至高纬度地区,也在年际至年代际时间尺度上促进了南半球高低纬度之间大气环流的相互作用。热带太平洋与南大洋之间在冰期旋回中呈现出错综复杂的海洋与大气环流间的相互作用,涉及物质、能量与水汽的交换,对全球气候变化产生明显影响。迄今为止,高纬冰芯和沉积岩心记录已深入地揭示了冰期旋回中受类ENSO过程影响出现南大洋海水温度和海冰与南极降雪等的演变过程。同时,热带沉积岩心记录也显示在冰期旋回期间,印度洋-太平洋暖池次表层的升温是南大洋积累的过剩热量,通过浅层翻转环流向北,经由亚热带环流向低纬度传输的结果。这些记录不仅支持南大洋流通性增强会影响低纬度大洋生物地球化学循环的观点,同时也表明冰期旋回中,印-太暖池升温引发的类ENSO式变化可能主导着热带太平洋大气环流模式,并对南大洋地区的大气环流产生影响。然而,由于目前在多时间尺度上与热带遥相关有关的古海洋记录有限,使得目前对南大洋与热带太平洋相互作用过程和机制的理解与评估仍存在诸多不确定性。因此,持续开展多指标环南极柱状沉积物的调查分析工作可以为热带遥相关气候模型提供更真实的环境变化参数,从而减少这些不确定性。

末次冰期热带西太平洋硅藻席沉积中硅藻记录对古环境的响应

通过对末次冰期热带西太平洋硅藻席沉积区WPD-03孔的硅藻鉴定结果进行主成分分析,得出主成分Ⅰ可表示该孔海表盐度的变化,且得分越高,表示盐度越低;主成分Ⅱ可表示该孔海表温度的变化,且得分越高,温度越高。在过渡层段也即MIS3期的晚期,由于盐度相对较低的海水上涌,使海表盐度降低的同时带来大量营养物质,导致非成席硅藻的勃发。继而"低盐帽"的形成促使海水的成层化,诱使成席硅藻勃发,导致"秋季沉降",从而形成硅藻席沉积。亦说明盐度相对较低海水的输入,可能是研究区硅藻席沉积形成的诱因之一。

编制专业档案分类表要注意的问题

编制专业档案分类表要注意的问题□胡明想熊志方《中国档案分类法》（以下简称《中档法》）是为了建立统一的分类检索语言，实现我国档案分类检索的规范化，建立档案目录和咨询中心而编制的。由于《中档法》仅是一个档案分类简表，一般只有三级类目，专业档案级使用起来不...

末次盛冰期以来南海西南海区对快速气候变化的响应特征

以南海西南巽他陆坡CG2岩心为材料,通过浮游有孔虫Globigerinoides ruber壳体的δ18 O和Mg/Ca重建了近24ka以来的表层海水温度(SST)和盐度(SSS),结合浮游有孔虫定量统计数据分析了末次盛冰期(LGM)以来南海西南海区上部水体环境的演化特征。研究表明,在YD、H1、8.2ka冷事件期间,巽他陆架海区盐度变高,浮游有孔虫暖水种丰度减少,温跃层变浅。相比其他开放大洋站位末次冰消期的缓慢变暖,南海西南海区Blling早期以及YD事件后期升温迅速,且H1期间具有明显的降温,是典型的"格陵兰式"升温,可能南海受东亚季风的影响强烈。东亚夏季风的强弱变化造成了海水盐度频繁的波动,在H1、YD期间,东亚夏季风突然减弱,盐度变高,B/A暖期夏季风增强,盐度变低,比较发现在这些气候事件期间,东、西太平洋站位的盐度变化特征几乎是一致的。LGM以来热带西太平洋海区的上层海水环境变化,与热带辐合带(ITCZ)的纬向移动及其相关的东亚季风异常有密切联系。

西太平洋暖池核心区360ka来上部水体的演变

通过对Ontong Java海台KX97322-4孔浮游有孔虫的定量统计、氧同位素分析以及对各指标的频谱分析,揭示了近360ka来赤道西太平洋暖池核心区浮游有孔虫壳体氧同位素及上部水体垂向结构的冰期-间冰期变化特征。研究表明,MIS10期以来暖池核心区表层种G.ruber和次表层种N.dutertrei的氧同位素都表现出明显的冰期-间冰期旋回,表层水体和次表层水体在大尺度上都总体上受高纬冰盖涨缩影响,次表层水对环境变化更为敏感。上层水体结构变化具有冰期-间冰期旋回特征,温跃层深度在MIS10-MIS8期变深,MIS8-MIS7/8期迅速变浅,MIS7/8以后逐渐变深,进入末次冰期后逐渐变浅趋于稳定波动。频谱分析还表明暖池核心区上层水体性质变化受高纬和热带因素共同作用,与大洋环流也有一定关系。

微量元素在铁、锰氧化物间的分配系数:古环境的新指标

借助顺序提取技术对西太平洋富钴结壳的铁、锰氧化物进行了分级提取,并利用电感耦合等离子体光谱仪测定了其微量元素的组成。结果表明:锰矿物相(-δMnO2)主要富集Mn、Ba、Co、Ni、Sr;铁矿物相(FeOOH)富集Fe、As、Cu、Mo、P、Pb,V、Zn。计算了Co、Cu、Ni和Zn元素在铁、锰两相之间的分配系数D=(M/Fe)铁相/(M/Mn)锰相,探讨了其作为古环境替代指标的可行性。发现Co、Cu、Ni和Zn的分配系数与其在富钴结壳中的总质量分数无关,而与海洋生产力存在明显的正相关,其作用机理有待于进一步的研究。

浮游有孔虫B/Ca作为海水pH替代指标有效性的初步评估:生命效应和溶解作用

浮游有孔虫B/Ca主要受控于海水pH,可作为海水pH值的替代性指标,其在探索海洋对大气pCO2冰期旋回贡献作用的研究中广受关注。然而,利用浮游有孔虫B/Ca重建海水pH,其结果的可靠性还受到温度、[CO2-3]、溶解作用、生命效应(共生光合作用、呼吸作用和钙化作用)以及属种差异的制约。为评估生命效应和溶解作用对B/Ca指标有效性的影响,测定了西太平洋暖池MD06-3052岩心特征样品的浮游有孔虫表层种Globigerinoides ruber和次表层种Neogloboquadrina dutertrei在不同壳体粒径、不同壳体厚度下的B/Ca。结果表明,除两个层位外,G.ruber的B/Ca随壳体粒径的增大,总体上呈增高趋势,主要由钙化作用速率逐渐加快所致;而两个特例层位分别表现为B/Ca随粒径变化不大和随粒径先不变后增加,这可能是由钙化作用、呼吸作用与共生光合作用对G.ruber B/Ca影响的相反效应导致的竞争关系所致。N.dutertrei的B/Ca随壳体粒径的增大,总体呈降低趋势,呼吸作用可能是导致该趋势的主要原因。另外,同一层位相同粒径G.ruber和N.dutertrei的B/Ca也明显不同。这些相同种属不同粒径之间以及相同粒径不同种属之间B/Ca的差异综合表明生命效应通过表征的具体过程对浮游有孔虫B/Ca有重要影响。然而,同一层位、相同粒径、不同厚度的G.ruber和N.dutertrei B/Ca各自相差不大,表明溶解作用对浮游有孔虫B/Ca影响甚微。总之,从生命效应和溶解作用角度看,只要挑选优势粒径浮游有孔虫,将生命效应对其B/Ca的影响降到最低,浮游有孔虫B/Ca是有效的海水pH的替代性指标。

热带西太平洋250ka来浮游有孔虫G.sacculifer壳体质量变化特征及控制机理

作为新兴的海水CO2-3替代性指标,浮游有孔虫壳体质量对于海洋碳循环研究具有重要意义。测定了热带西太平洋WP7孔250ka以来表层浮游有孔虫G.sacculifer壳体质量。除了在MIS1和MIS4期外,壳体质量显示冰期重、间冰期轻的旋回特征,响应大气pCO2变化,表明大气pCO2变化是该海域浮游有孔虫壳体质量变化的主控因素。研究结果表明MIS4期间壳体质量异常低值可能是该时期加强的上升流和CaCO3溶解事件共同导致。温度与营养盐浓度并不是壳体质量异常的主要原因,共生体则可能是影响因素。G.sacculifer壳体质量与大气pCO2整体上良好的反相关关系表明其可以作为可靠的表层海水CO2-3替代性指标。

温度对薄规格高牌号无取向硅钢拉伸性能的影响

通过对20NV1300和27NV1400无取向硅钢进行25~200℃范围内的拉伸试验测试,研究不同环境温度对无取向硅钢力学性能的影响。结果表明:无取向硅钢的力学性能对环境温度比较敏感,在测试温度范围内,屈服强度随着温度的升高不断降低,而抗拉强度在25~100℃范围内随着环境温度的升高不断降低,由于在100~200℃无取向硅钢发生了动态应变时效,导致其抗拉强度在100~150℃范围内增大,在150~200℃时降低。

均匀化处理对3003铝合金析出行为的影响

研究不同温度和不同均匀化方式(单级均匀化和双极均匀化)对3003铝合金连续TRC板材表层和芯部析出行为的影响。研究结果表明:当均匀化温度低于500℃时,析出主要以沉淀形核为主;当温度高于500℃时,析出以长大、Ostwald熟化效应为主,在双级均匀化处理的低温阶段,析出以异质形核为主。此外,表层和芯部在不同预处理温度下的析出行为存在一定差异,这是由于表层变形量较大导致其粗大共晶相碎化,并促进应变诱发第二相析出,最终导致表层获得尺寸更小、数量更多的第二相。当均匀化温度为500℃时,表层和芯部第二相数量和尺寸分布均匀,这是由于表层第二相粗化以及芯部针状相的析出都有利于板材获得均匀的显微组织。

亚洲大陆边缘沉积学研究进展(2011—2020)

近十年来,我国在亚洲大陆边缘沉积学和古海洋学研究中取得了突破性进展。在空间上,对北起拉普捷夫海、南至孟加拉湾的广大海域进行了沉积物调查取样,开展了跨纬度"源-汇"过程研究,建立了陆架第四纪高分辨率地层层序,初步揭示了构造运动、海平面变化、亚洲季风、海冰、海流以及人类活动等因素在不同时空尺度上对亚洲大陆边缘"源-汇"过程的基本控制作用。在南海通过国际大洋钻探获取的沉积记录,发现了低纬区水、碳循环直接响应地球轨道变化的证据,提出了低纬过程也能驱动全球气候变化的新认识。通过现场观测,揭示了台风、风暴潮、热带风暴等对陆架沉积和动力过程的影响,阐述了内孤立波、中尺度涡、等深流和浊流等在南海沉积物输运中的作用。对末次冰期以来暖池、黑潮、北太平洋中层水等的演化及其对沉积作用的影响研究也取得了创新性的成果。未来亚洲大陆边缘沉积学的研究应加强现代沉积过程的长期连续观测,重视地质记录中环境演变信号的精确解译,深化数值模拟技术和海洋沉积大数据的挖掘与使用。

南极罗斯海氧化还原敏感元素沉积地球化学特征及其古海洋意义

大洋深部氧化还原环境与深部水体流通状况以及表层水体生产力密切相关。表层生产力与深部流通性变化影响着有机碳-呼吸CO_2的转化及其在海洋-大气中的转移,最终与大气CO_2分压(pCO_2)变化密切相关。故探明大洋深部氧化还原环境的变化对于解决大气pCO_2冰期旋回机制具有重要意义。本次研究以中国第31和32次南极科考获得的南极罗斯海柱状岩心ANT31-R23及表层样为研究材料。通过元素钙、钛,以及氧化还原敏感元素(RSE)锰、钼、镍、钴、镉的测试分析,以表层样中RSE与Ti的比值作为判断ANT31-R23孔中相应RSE富集程度的背景值。结果显示,Mn在沉积期均表现出富集,表明罗斯海深部在该孔沉积期为氧化环境。根据Mn在不同层位出现的富集峰识别出4次强氧化脉冲事件,可能由南大洋底层水流通性增强和/或生产力降低导致。4次氧化脉冲事件层位中Mo、Ni、Co的明显富集,是由于锰(氢)氧化物对其捕获或吸附所致。此外,推测分析认为罗斯海对冰期大气pCO_2降低似乎没有明显贡献,但很可能对冰消期大气pCO_2迅速升高起重要作用。然而这些有关南极罗斯海深部氧化还原环境与大气pCO_2变化之间关联的推测,有待后续该孔精确年代模式的构建,方可进一步验证。

MIS 6期以来西菲律宾海表层营养物质水平演化及其控制因素:浮游有孔虫Globigerinoides ruber的Cd/Ca证据

通过西菲律宾海MD06-3052孔浮游有孔虫Globigerinoides ruber的n(Cd)/n(Ca)[n(Cd)和n(Ca)分别指示Cd元素和Ca元素的物质的量]变化研究及其与陆源物质输入、海水结构以及海洋初级生产力等重建结果对比,从营养物质来源和利用两方面,探究了MIS6期以来该区域表层营养物质水平演化及其控制因素,从而为热带西太平洋生物泵作用和营养物质循环提供新思路和新证据。MIS6期以及MIS 2—3期研究区吕宋岛来源的陆源物质输入增多,导致了研究区MIS 6晚期、MIS 3早期和MIS2期浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)的升高。而在MIS 3晚期,尽管陆源物质输入量大、次表层营养物质上涌,但初级生产力对于营养物质的利用量大于前两者营养物质输入量之和,最终形成研究区浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)在MIS 3晚期呈现逐渐降低的趋势。海平面的迅速升高导致营养物质来源短期不足引起MIS 6/5冰消期浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)呈现低值。而MIS 5e期研究区陆源物质输入的增多,又促使浮游有孔虫G. ruber n(Cd)/n(Ca)出现高值。此外, MIS 4—5d期,陆源物质输入较低、次表层营养物质仍受到阻碍,但研究区初级生产力在MIS4—5d期则逐渐升高,致使研究区浮游有孔虫G.rubern(Cd)/n(Ca)呈现下降趋势。研究结果反映不同时期浮游有孔虫G.rubern(Cd)/n(Ca)的受控因素不同,需要对其从营养物质来源和利用两方面因素加以考虑,才能获得更为准确的研究结果。总之,本文对西菲律宾海浮游有孔虫n(Cd)/n(Ca)指标的探究,不仅为该指标在热带西太平洋区域的古海洋学研究打下了基础,还为该指标在其他海域更为准确的探究提供了新的思路。