新疆库车盆地古近纪—新近纪盐湖成钾与靶区预测

库车前陆盆地位于塔里木盆地北部,属于副特提斯域,古近纪受副特提斯海海水补给,古近纪—新近纪发育巨厚蒸发岩。研究显示,库车盆地始新世和中新世古盐湖卤水已演化至钾盐析出阶段,在地层中广泛发现了原生钾盐矿物,如钾石盐、光卤石、杂卤石等;通过岩芯岩屑地球化学及矿物学分析,基本确定了至少3个富钾层或成钾层位,其中始新统中上部两个和中新统中上部一个,钾离子含量最高达3%,另外,上新统可能存在一个成钾层位。本文在综述此前库车盆地构造、蒸发岩、盐类矿物学、地球化学与盐湖沉积等研究基础上,建立了新的库车盆地古盐湖构造-沉积演变、成钾模式;提出了4个钾盐成矿区带,即北部克拉苏成矿带、中部秋里塔克成矿带、南部沙雅构造沉降成矿带以及东部阳霞凹地成钾区,这些关键认识为库车盆地的钾盐勘查提供了重要的理论和科学依据。

基于钻孔记录探究古云梦泽沉积面貌

古云梦泽是晚全新世时期江汉平原与长江最主要的水沙交换载体,其形成演化特征为沉积物所记录,蕴藏了丰富的古环境、古气候信息。为了探讨古云梦泽沉积演化的规律和模式,基于2014~2019年江汉平原野外钻孔采样数据,对江汉平原钻孔沉积物的理化指标包括粒度、总有机碳、磁化率等进行分析,结合加速器质谱碳十四(AMS^(14)C)精准测年和粒度频率曲线得到晚全新世时期江汉平原整体的沉积环境变化序列,进而探讨古云梦泽沉积演化的规律和模式。结果表明:根据钻孔沉积相记录,古云梦泽形成演化过程中出现了“河流-湖泊-三角洲”复合沉积模式;钻孔横向对比发现,三角洲相沉积最先形成于江汉平原西部,并逐渐向东部扩展,表明这种复合沉积模式不仅仅只影响单个钻孔的沉积序列,还在空间上调控了整个古云梦泽的演化。研究成果揭示了历史时期全球变化背景下江汉平原河湖系统自然演变的特征与规律,对于指导江汉湖群的生态恢复和预测未来长江中下游地区江湖关系演变趋势具有重要的意义。

德钦—中甸断裂北西段全新世地震活动证据

在高分辨率遥感解译基础上,沿德钦—中甸断裂开展野外地质地貌调查和断错地貌无人机测绘等工作,并在断裂北西段德钦县北的贡卡湖附近线性断层槽谷内开挖了一个大型探槽,探槽剖面揭露出多条断裂信息。结合多个14C样品年代学分析发现,断裂明确错断了全新世地层,且揭露出一次明确地震事件E1:(1140±30)—(1010±30)a BP,一次可能事件E2:(570±30)—(410±30)a BP。结果表明:德钦—中甸断裂北西段全新世以来有过活动,水平方向以右旋走滑为主,垂向上具有倾滑分量,总体表现为正走滑特征。

察尔汗钻孔介形类记录及其对察尔汗古湖晚更新世高湖面的指示

察尔汗盐湖作为柴达木盆地第四纪的沉积中心,沉积了巨厚的第四系湖相沉积,其演化历史研究对于揭示柴达木盆地及青藏高原北部第四纪古气候、古环境演变历史具有重要意义。本文在AMS^(14)C测年的基础上,以察尔汗盐湖晚更新世钻孔(ZK53630-1)岩芯中介形类微体化石为研究对象,通过系统的采样和室内分析,共识别出7属10种。基于分类学研究,识别出2个介形类组合(自下而上):Ilyocypris biplicata-Limnocythere inopinata和Ilyocypris bradyi-Ilyocypris sebeiensis。介形类及其伴生化石均显示察尔汗古湖在距今34~28 ka期间的晚更新世晚期(MIS 3a)主体为淡水—微咸水湖泊,气候温暖湿润,与现今极端干旱的盐湖环境截然不同。

东北平原杜蒙钻孔的磁性地层学和磁化率对松嫩古湖演化的指示

湖相沉积是过去气候环境变化研究的重要地质记录.东北平原在早-中更新世时期曾发育一个巨型湖泊(松嫩古湖),对这一古湖的演化历史和机制仍需多钻孔的进一步研究.本研究针对东北平原杜蒙(HL)钻孔沉积物开展了26Al/10Be同位素年代学、古地磁年代学、磁化率地层学和岩石磁学研究,结果表明:(1)令字组和林甸组湖相沉积的界线为约900 ka;(2)林甸组的磁化率明显高于令字组,令字组的高矫顽力弱磁性矿物贡献相对较大;(3)林甸组磁化率的升高可能与湖平面降低、水动力增强、入湖的强磁性矿物增多或者氧化还原条件改变,从而生成了强磁性铁的硫化物有关;(4)约900 ka前后,松嫩古湖萎缩,可能与中更新世气候转型期间大西洋深层翻转流(Atlantic meridional overturning circulation,简称AMOC)减弱致使热带辐合带(Intertropical Convergence Zone,简称ITCZ)南移,以及海平面下降造成更多陆地暴露地表,水汽输送距离增加,进而共同导致东亚夏季风降水减少有关.

稻城古冰帽第四纪冰川地貌数字化研究

位于青藏高原东南部的稻城古冰帽,在第四纪时期曾发生了多次冰期并保存了丰富的古冰川遗迹,是研究第四纪冰川地貌类型特征的理想区域。目前,已有学者对冰川地貌类型划分和冰川地貌制图做了相关研究,但是古冰川地貌在空间分布特征及其量化程度有待于进一步细化。因此,本文基于Google Earth Pro遥感影像和数字高程模型(DEM),运用目视解译和野外考察相结合的方法对典型冰川地貌进行定量分析并绘制了稻城古冰帽(约3600 km2)的第四纪冰川地貌图。本文识别了该区冰川地貌中的冰川湖、冰川谷、羊背岩和冰碛垄等四种类型,初步统计了约1096个冰川湖、370条冰川谷、41个羊背岩及1268列冰碛垄;空间分布上,冰川湖和羊背岩主要分布在海子山夷平面上,冰川谷以古冰帽边缘区发育为主,冰碛垄则主要形成于海子山夷平面上和东、西两侧的山谷里。本研究可为第四纪冰期规模估算、古气候重建提供基础数据,也为当地的旅游规划和自然资源调查提供一定的参考。

西藏纳木错末次间冰期以来的气候变迁与湖面变化

在西藏纳木错沿岸 ,发育了 6级湖岸阶地及拔湖 48～ 1 39.2m的高位湖相沉积。根据湖相沉积的U系法测年和孢粉分析结果 ,本文探讨了纳木错及邻区末次间冰期 (MIS 5)以来的古植被、古气候与湖面变化。研究表明 ,纳木错与邻区的湖面变化可以划分为 1 1 6～37kaB .P .间的古大湖———“羌塘东湖”期、37～ 30kaB .P .间的“古纳木错”外流湖 -残余古大湖期和 30kaB .P .以来的纳木错 -藏北湖群期等 3大阶段。在MIS 5的古大湖阶段 ,包括纳木错、色林错等藏北高原东南部的众多大、中型湖泊 ,是互相连通的一个大湖 ,其范围可能超过了现代的藏北内、外流 (怒江 )水系的分水岭。在MIS 5e末的最高湖面时期 ,湖面面积可达7880 0km2 ,它或许还与藏北高原西南部和中南部的其他古大湖相连 ,成为面积巨大的网格状深水大湖———“羌塘湖”。通过纳木错湖面变化曲线与西昆仑古里雅、格陵兰、南极等冰芯和深海岩芯的氧同位素变化曲线的对比可以发现 ,全球MIS 5的气温要高于末次冰期间冰阶(MIS 3) ,此时藏北高原为气候温和轻爽与湖面最高的大湖期 ;在末次冰期的两个冰阶 (MIS 4和MIS 2 )中 ,湖面明显下降 ,邻近的念青唐古拉山发育了小型山谷冰川 ;而在间冰阶MIS 3中 ,其气候波动的幅度 ,要比世界其他地区更加明显 。

岷江上游近两万年前发生了什么事件?

在对岷江1933年叠溪古镇地震滑坡调查研究中,对较场大滑坡上覆盖的较古老的土黄色厚土层进行详细研究,发现并确认这是一套静水环境下的河湖相沉积物,定名为叠溪古堰塞湖相沉积。这套湖相沉积物厚度最大可达200余m,根据14C测试,形成于约两万年以前。此后在叠溪下游以及岷江支流杂谷脑河中又发现了几个古堰塞湖沉积物,测年初步判定,也都形成于距今两万年左右。这一事实揭示两万年以前岷江上游曾发生过一次重大的变动,系列堰塞湖几乎在同一时期出现,形成了特殊的生态环境,消亡过程必然对其下游乃至川西平原环境的演化发生重要影响。堰塞湖沉积物中记载了地质环境和古气候环境变化的信息,是深入系统研究青藏高原前缘地质环境近期演化规律的极为可贵的资料。文中对这些古堰塞湖作了简要介绍,并就一些主要问题进行初步讨论。

鄂尔多斯盆地南缘铜川地区油页岩元素地球化学特征及古湖泊水体环境

为研究鄂尔多斯盆地南缘铜川地区三叠系延长组油页岩形成时的古湖泊水体环境,对采自研究区内3条剖面上的样品进行了主量及微量元素分析。结果表明,该区油页岩含磷、铁较高,可能是湖盆周边火山灰喷发带来的营养物质所致。油页岩的Sr/Ba、V/(V+Ni)、Ni/Co、U/Th、Sr/Cu、Mn O、Fe O/Fe2O3均值分别为0.32、0.91、3.11、3.83、2.6、0.027、0.55,指示研究区油页岩发育于温暖湿润气候下的半深湖-深湖相淡水缺氧陆相湖泊。根据Mo明显富集和较高的Ba/Al值,以及根据有机碳和古生产力关系式计算得出的较高的古湖泊生产力值,均表明油页岩沉积时期古湖泊生产力较高。

岷江断裂羌阳桥一带古堰塞湖沉积及构造变形与古地震

在支援茂县汶川地震灾后恢复重建期间,发现在现今叠溪堰塞湖(小海子)上游30km的岷江沿岸及其支流断续有第四纪湖相层出露。通过对羌阳村一带古堰塞湖沉积层的研究,获得了岷江断裂全新世活动的证据。分析认为:岷江断裂沿线古堰塞湖相沉积及其构造变形反映了岷江断裂的多次活动。羌阳桥古堰塞湖沉积及其构造变形可能反映岷江断裂的多次古地震活动。较肯定的是:第1次地震活动导致羌阳桥堰塞湖的形成,堆积第1套湖相沉积;第2次地震活动使湖相层变形;第3次地震活动使第1,2套湖相地层变形;第4次地震活动错断了湖相层之上最新的堆积物。全站仪实测结果表明最后一次古地震活动的垂直位移约为2.6～3.6m。

南海北部陆架北部湾盆地古湖泊与烃源条件

利用地震资料对整个盆地的追踪和对比 ,结合钻井资料 ,对北部湾古湖进行分析发现 :古湖发育始于古新世 ,到始新世流沙港期进入鼎盛时期 ,湖泊规模最大达 5 0 0 0km2 ,沉积了巨厚沉积物 ,最大沉积厚度达 4 70 0m。井资料分析显示 ,在始新统流沙港三段、二段各古湖沉积物中浮游藻类和沉积有机质含量高 ,说明该两段具有较高的生物生产力 ;流一段和涠洲组沉积物中仅在涠西南古湖和乌石古湖内浮游藻类和沉积有机质具有较高的含量 。

早更新世东山古湖氯离子含量变化与季风演化

高分辨率东山古湖沉积物（２２～１６６ＭａＢＰ）中氯离子含量变化表明，早更新世早期亚洲季风已稳定建立，其变化较小。早期（２６２～１８５ＭａＢＰ）较干；中期（１８５～１７ＭａＢＰ）出现大湿润期，氯离子含量最低；晚期（１７～１６６ＭａＢＰ）再度变干。每个阶段中，季风还存在约２×１０４ａ的短周期波动。

青藏高原第四纪泛湖期与古气候

对青藏高原不同位置的17个湖区进行地质调查,并结合卫星照片和地形图解译的基础上,笔者对高原泛湖区形成时间、范围和古气候进行了深入的研究。青藏高原第四纪最晚的两次高湖面(溢流面)时间约为40～30/35ka和65～53ka;在该时段高原为巨大的相互连通泛湖系所覆盖,总面积约达360000km2,湖水总体积约达53×108km3,分别较现代湖泊的总面积和总体积大38倍和659倍。在该泛湖期之前晚更新世还有3次高湖面:132～112ka、110～95ka和约91～72/83～75ka。说明青藏高原晚第四纪气候变化具有不稳定性和快速变化的特点。约40～30ka高湖面还出现在青藏高原以北腾格里沙漠,说明该时期存在特强的南亚夏季风;岁差周期20ka的太阳高辐射变化对位于地球低纬地带、高海拔地区的青藏高原有着特殊的重要性。在30ka前后,伴随青藏高原的快速抬升和古气候变冷,青藏高原周缘泛湖突然外泄,在短时间内巨量冰冷湖水倾泄入印度洋和西太平洋。该泛湖倾泄事件已造成高原周缘江、湖等环境变化。

四川昔格达组地层的石英Ti心ESR测年及与磁性地层剖面的对比

昔格达组是我国西南地区著名的晚新生代河湖相沉积地层,广泛分布于大渡河、安宁河和金沙江等河谷中,其形成年代主要依据沉积剖面的磁性地层学研究结果,约4.18–1.78 Ma。对四川昔格达组几个典型剖面中砂样品进行石英Ti心ESR测年,结果显示为中更新世时期距今数十万年期间的沉积。将ESR年龄标定在磁性地层剖面上,显示以正极性时为主的昔格达组地层可划归为布容时(Brunhes Chron)。

花海湖泊特征时期的水量平衡

应用水热平衡模型,在野外考察及分析的基础上恢复了花海湖泊特征时期的古降水量.结果表明:4300aBP左右花海湖泊面积达到最大时,模型恢复的古降水量约为138mm,比现在降水量高112%;由灵敏度分析,在该区运用水热平衡模型计算古降水量时,对降水反应最为敏感的是云量变化,同时对地表反射率、水汽压和表面温度也具有较高的灵敏度.恢复的古降水量为研究本区土地退化、荒漠化等问题提供了自然背景.

青藏高原东缘大渡河中游深切河谷沉积物及其地震地质意义

青藏高原东缘的大渡河中游泸定—石棉段呈深切河谷地貌,发育岩崩、滑坡、古地震堰塞湖、冲洪积扇等不同类型的堆积物、沉积物。基于野外调查、遥感解译、剖面测量和光释光测年(OSL)发现,这些沉积物记录了龙门山断裂带西南段——冷碛镇断裂2万年来的两期活动,可能是2次古地震事件。第一期发生在18ka左右,冷碛镇断裂切割了晚更新世的角砾状砂层和岩崩堆积物,显示右行走滑特征。这期变形促使大渡河堵塞,形成得威乡古堰塞湖,其堵江位置位于加郡乡—得妥乡的V型深切河谷段。第二期活动冷碛镇断裂切割了湖相地层,并破坏了堰塞湖,可能发生在11ka左右。新发现对于全面认识龙门山断裂带的活动历史、序列及方式具有重要意义。

雅鲁藏布大峡谷格嘎古堰塞湖沉积岩石磁学性质指示的溃决事件

末次冰期时,在雅鲁藏布大峡谷入口处发育了一个古冰川堰塞湖,称为格嘎古堰塞湖.该堰塞湖是认识冰川阻江地貌效应的重要地质证据.古冰川堰塞湖可能会发生多次溃决洪水,通过堰塞湖沉积的分析可以获取堰塞期间的水文事件的信息.本文通过对古堰塞湖沉积39个样品多种磁学参数的详细分析发现,湖相沉积中的砂层低频磁化率(x(?))为291×10^(-8)m^3/kg,泥质沉积的x(?)仅为42×10`(-8)m^3/kg;而非磁滞剩磁磁化率(x_(ARM))和饱和等温剩磁(SIRM)的差别则较小.进一步的x-T、Loop和IRM研究以及x_(ARM)/x(?)表明,砂层中包含较多的粗颗粒磁铁矿是x(?)较高的主要原因,说明砂层中的磁性矿物没有经过风化破坏,应为近源沉积,并且快速埋藏,指示了溃决事件.本文的结果表明,利用岩石磁学性质以检测古堰塞湖溃决事件是一种可行的新方法.

古昆仑湖地区183-90kaBP间的微体古生物与环境变迁

古昆仑湖位于昆仑山垭口昆仑河谷地,大约在200kaBP前已开始沉积,沉积物为一套灰、灰绿、土黄色粉砂质、砂质粘土,厚约7m.在纳赤台西北剖面5.6-2.4m层段产较多微体化石,介形类有8属12种:Ilyocypris biplicata(Koch),I.bradyi Sars,Eucypris crassa(Mller),E.elliptica(Baird),E.rischtanica Schneider,Candona candida(Mller),Stenocypriscf.major(Baird),Cypridopsis obesa Brady & Robertson,Prionocypris gansenensis Huang,Potamocypris villosa(Jurine),P.cf.wolfi Brehm和Limnocythere dubiosa Daday等.轮藻类有Chara aliensis Z.Wang,Chara gansenensis S.Wang和Charasp.根据U系法测年,含化石地层的年龄大约为168-90kaBP,属于倒数第二次冰期至末次间冰期早期.按生物组合和沉积物特征分析,古昆仑湖区在183-90kaBP的环境气候变化大致有两个大的期次、6个小期次:(1)183-130kaBP冷湿期,湖区环境较冷湿,湖泊水质较淡,水温不高.早期(约183-170kaBP),湖面较宽,水体较深,环境动荡,化石贫乏;中期(约170-151.3kaBP),湖面有一定收缩,水质含盐度有所提升,水温仍不高,湖区环境湿度较大;晚期(约151.3-130kaBP),化石贫乏,生态环境、水质条件可能与早期类同.(2)130-90kaBP凉湿期,湖内生态环境较好,生物门类中除介形类外,出现沉水性植物轮藻类,且介形类生物量较前期有很大增加,属种分异度较好.早期(约130-105kaBP),偏冷湿;中期(约105-98kaBP),凉湿,为生物大发展大繁盛时期;晚期(约98-90kaBP),偏凉湿,在98-93kaBP,环境不宜生物生息,化石贫乏;约93-90kaBP,生态环境有所改善,有介形类3属5种,但生物量较小.

察尔汗盐湖正构烷烃和单体碳同位素分布特征及其古植被意义

对察尔汗盐湖ISL1A钻孔沉积物样品进行了有机分子地球化学分析, 检测出了丰富的类脂物, 包括正构烷烃、一元正脂肪酸、一元正脂肪醇等, 本文主要讨论正构烷烃类脂物的分布特征。正构烷烃的分布型式表明其来源于低等菌藻类生物和陆生高等植物, 正构烷烃的高碳数部分均有显著的奇偶优势, 高碳数正构烷烃全部以C31 为主峰碳。正构烷烃分布特征表明在110.1~50.1 ka B.P.期间, 察尔汗盐湖地区为草原植被景观。对C27、C29、C31 长链正构烷烃进行了单体碳同位素测定, 利用二元模式估算了C3 和 C4 植物的相对输入贡献, 结果表明, 以C3 植物为主。

岷江上游堰塞湖沉积中软沉积物变形构造成因讨论

对在岷江上游及其支流河谷中的晚第四纪古堰塞湖地层中发现的大量软沉积物变形构造的类型、特征和成因进行了分析,发现这些软沉积物变形构造分为两类:一类是小型的层内变形构造,如液化卷曲变形、泄水构造、负荷构造、阶梯状微断裂等,其形成与软沉积物的塑性变形、液化和流动作用相关;另一类是崩(滑)塌体对软沉积物的扰动形成的大型褶曲构造。通过与其它成因的软沉积物变形构造的对比以及对区域构造环境的分析,得出地震、崩塌和滑坡等灾害性地质事件是造成河谷区古堰塞湖地层中软沉积物变形构造发育的最可能的驱动机制。