他念他翁山中段仁措湖地区花岗岩风化晕生长侵蚀模型研究及原地生成宇宙成因核素测年思考

通过建立他念他翁山流域仁措湖地区的花岗岩风化晕生长模型与侵蚀模型,并利用此模型定量了仁措湖地区花岗岩暴露年代。研究结果显示：该地区花岗岩风化晕平均生长速率为4.88 mm? (10 ka) ^?1;平均侵蚀速率为2.15 mm?ka^?1。通过此模型对仁措湖地区的年代进行计算,得出该地区花岗岩风化时间约为(236±88)— (19834±1560) a。结合原地生成宇宙成因核素（terrestrial in situ cosmogenic nuclide,TCN）测年原理,推算出青藏高原花岗岩冰川沉积物至少侵蚀速率分别为：青藏高原东北部为(2.61±0.05) mm?ka^?1、青藏高原东南部为(3.43±0.70) mm?ka^?1、青藏高原中部为(3.42±0.34) mm?ka^?1、喜马拉雅中部为(3.71±0.72) mm?ka^?1、高原西部为(3.14±0.52) mm?ka^?1、喜马拉雅山脉西部为(3.36±0.67) mm?ka^?1、帕米尔高原东部为(3.45±0.59) mm?ka^?1、帕米尔高原西部为(3.11±0.41) mm?ka^?1、天山为(3.63±0.53) mm?ka^?1,恢复后整个青藏高原的TCN测年精度提高了10%左右。     

末次冰消期气候驱动机制研究——全球末次冰消期冰川~(10)Be暴露测年综述

在第四纪冰期-间冰期的旋回中,寒冷气候的回暖经历了一个长时间过程,而冰消期的时间则相对较短。原地宇宙成因核素~(10)Be可以得到冰川退缩后冰碛物的暴露年龄从而揭示冰期-间冰期演化历史。本文初步总结了末次冰消期附近以~(10)Be暴露测年获得的冰川退却年代,并据此简要讨论末次冰消期的演化过程和驱动机制,包括太阳辐射和北半球巨大冰盖在末次冰消期启动过程中的作用,及其随后崩塌的冰筏对全球海洋和大气环流模式的影响,冰盖融化、海洋上涌产生温室气体与多个正反馈共同推动了冰期的结束。     

长江三角洲晚第四纪陆-海交互地层的光释光年代学

长江三角洲地层的年代学研究对探讨晚第四纪以来我国东部沿海地区陆海交互作用历史以及海岸地貌的形成与演化具有重要价值。本研究选择长江三角洲YZ07和EGQD14两支钻孔开展系统光释光（optically stimulated luminescence,OSL）测年研究,总结前期已发表的50个年代数据并收集整理该区域相关钻孔的年代地层资料,探讨在可靠的年代框架约束下晚第四纪长江三角洲沉积地层演变特征,取得了以下几点认识：（1）在长江三角洲地区,常规OSL测年以较细石英颗粒OSL测年效果较为理想;对粗颗粒石英,若存在长石包裹体对石英OSL信号的影响,建议用脉冲释光测年（POSL）技术加以解决。（2）以YZ07孔为例,¹⁴C测年和OSL测年结果对比表明在三角洲海岸地区,¹⁴C测年方法建立的年代地层框架需要谨慎对待,建议在此区域开展年代地层学研究时可以尝试将两种测年方法结合使用,以确保年代地层框架的准确和可靠。（3）针对争议较大的氧同位素3阶段（MIS3）沉积环境问题,EGQD14孔给出了新的年代学证据,认为MIS3阶段（约30?—?50 ka）长江三角洲可能是陆地河流相沉积环境为主导,这也得到了区域相邻的几支钻孔沉积记录的佐证。（4）两支钻孔从年代学角度证实了前人关于末次盛冰期（Last Glacial Maximum,LGM）以来长江三角洲发育下切河谷的沉积学判识和地层学论断。此外,多钻孔的年代地层学特征也验证了全新世时段海平面变化控制下的长江三角洲及海岸演变的时空动态。     

江苏扬州西部岗地晚第四纪沉积物的细颗粒（4 — 11 μm）石英光释光测年及其气候地层意义

江苏省扬州地区西部的岗地地貌受控于区域内的NW向走滑并正断的无锡-宿迁断裂的长期活动,同时该断层的活动性也是一个关系到长三角地区地壳稳定性的重要地质问题,而研究该问题的一个关键是对该断层两侧晚第四纪地层的划分及绝对年代的确定。本文对17个采自岗地的样品使用光释光（OSL）测年法中的细颗粒（4—11 μm）石英测试技术,采用SMAR法和TT-OSL法进行D _e 值的测试及年龄对比,较系统地对江苏扬州西部岗地晚第四纪沉积物年代和地层层序进行了探讨。结果表明：SMAR法较适用于D _e <300 Gy的样品;TT-OSL法对于较“低”剂量的样品效果差,而对D _e >200 Gy的样品测试更适宜,误差相对SMAR法结果更小,与地层的沉积层序符合的更好。17个样品的OSL年龄结果表明：本区岗地主要为晚更新世沉积物,沉积速率约0.1 mm?a ^?1;在水系及湖岸的附近有少量全新世沉积发育。根据所有样品的宏观岩性和年龄分布,本文初步认为晚更新世沉积物主要形成于MIS5—MIS4阶段、MIS2阶段,沉积物主要为风成,对应区域上的下蜀土,堆积期间本区地壳相对稳定,无锡-宿迁断裂无明显活动。在冰后期—全新世随着气候的变暖,海平面上升,河湖泛滥,水系边缘发育少量湖沼相沉积。总体而言,本区的晚更新世—全新世沉积形成主要受到气候变化影响,构造影响不明显。     

沿江化工园区污水处理厂出水对体外培养的大鼠睾丸细胞生殖毒性研究

应用基于原代培养的大鼠睾丸细胞体外毒性测试方法,通过支持细胞、生精细胞及间质细胞这3种细胞的形态、活力、胞外乳酸脱氢酶（LDH）活力、细胞早期凋亡坏死率和睾酮分泌量等指标对沿江化工园区污水处理厂出水的生殖毒性进行了研究. 结果表明,新开发的沿江化工园区A和省级沿江化工园区B污水处理厂出水有机提取物浓缩后均能造成不同程度的大鼠睾丸细胞生殖毒性,园区A提取物能明显影响支持细胞（p<0.01）、生精细胞（p<0.05）和间质细胞（p<0.05）的细胞活力,影响支持细胞和生精细胞胞外LDH活力（p<0.01）,且其毒性明显高于园区B. 暴露导致支持细胞处于凋亡早期,而生精细胞比较敏感,已到了凋亡晚期甚至有小团细胞坏死,虽然间质细胞的形态没有显著变化但园区A有机提取物已明显抑制了间质细胞睾酮的分泌（p<0.01）. 研究表明,通过基于原代培养的大鼠睾丸细胞体外毒性测试方法能够对污水处理厂出水的生殖毒性做出综合评价,该方法可以作为现行国家污水综合排放化学监测的有效补充.     

冰碛物电子自旋共振信号测量的基本流程

电子自旋共振（ESR）法是一种用于直接测量和研究含有未成对电子的顺磁性物质的分析方法。ESR测年是应用这种分析方法对沉积物最后一次埋藏以来的年代进行测定。相比于其他方法,它具有测年范围广,测试的样品种类多,样品可以重复测量,测量周期短等优势。20世纪80年代以来我国开始进行沉积物ESR测年与研究,但是在冰碛物ESR测年的制样和测量过程中存在一些问题。本文介绍冰碛物ESR测年的过程：样品野外采集时剖面的选取及其注意事项;详细描述提纯冰碛物中石英颗粒的前处理过程;石英颗粒经过人工辐照后在顺磁波谱仪上测试ESR信号并拟合古剂量过程中的具体方法和需要注意的问题。从实验中得到,用0.063 —0.125 mm粒径的组分提纯石英砂比较困难,前处理过程中试剂和时间消耗量大,因此建议ESR测年时：在样品充足的情况下选用细颗粒组分（0.063—0.125 mm）,样品不充足的情况下选用中颗粒部分（0.125—0.25 mm）。待测样品中存在其他矿物会对石英的ESR信号有影响,因此在提纯石英过程中用重液分选提高石英纯度并可以增强测量的ESR信号的稳定性。经过氢氟酸刻蚀后的样品,石英的纯度要达到95%—99%或以上。对于冰碛物ESR测年过程中ESR信号的选择需要参照样品自身的特点,综合考虑多次尝试才能确定用常温Ge心信号还是低温的Al心、Ti心作为样品中石英的ESR测年信号。通过规范的采样、制样和ESR信号测量流程,使样品的定年能够被不同的人重复,并能够进行不同区域之间的对比。     

宇宙成因核素26Al/10Be约束贵州涟江流域沉积物埋藏历史

贵州喀斯特地区位于青藏高原向丘陵地貌转换过渡带,区内发育多级层状地貌面,是研究区域构造-气候-剥蚀耦合作用的天然实验场。本文测定了贵州省惠水县境内涟江I级阶地沉积物中原位宇宙成因核素¹⁰Be和²⁶Al浓度,通过暴露-埋藏模型对沉积物埋藏历史和物源进行研究。与前人研究结果相比,涟江流域单核素剥蚀速率（¹⁰Be平均剥蚀速率为10.85±0.97 m/Ma）显著低于贵州高原其他流域。结合双核素暴露-埋藏模型,研究结果表明更新世以来沉积物样品可能经历了复杂暴露-埋藏-再暴露过程,其物源可能是异地埋藏或洞穴堆积等非稳态剥蚀区。宇宙成因核素对²⁶Al-¹⁰Be联用能有效判别非稳态剥蚀过程,弥补了单核素不能表征沉积物埋藏历史的不足。     

冈底斯中段冷布岗日嘎尔琼沟MIS3以来冰川重建及其平衡线高程估算

冰川与全球气候变化、水资源保护等有着密切关系。根据前人测得的嘎尔琼沟冰碛物¹⁰Be暴露年龄,以及冰川塑性流动理论重建深海氧同位素3阶段（MIS3）以来12次冰进期古冰川表面高程和厚度分布,并分别运用积累区面积比率法（accumulation area ratio,AAR）和面积-高程平衡率法（area altitude balance ratio,AABR）重新估算各期冰川作用的平衡线高程（equilibrium-line altitude,ELA）。结果显示：（1）该冰川面积从MIS3时期的18 km²减少为现在的7.5 km²,小冰期（Little Ice Age,LIA）以来锐减;（2）冰川体积从MIS3时期的1.909 km³减少为现在的0.703 km³,缩减1.206 km³;（3）ELA自MIS3以来上升296 m或227 m,MIS2早期以来上升220 m或178 m,末次冰盛期（Last Glacial Maximum,LGM）以来上升206 m或169 m,早全新世以来上升169 m或144 m,新冰期以来上升113 m或108 m,LIA以来上升79 m或85 m。通过区域对比发现,从30 ka BP开始,青藏高原总体上趋向干旱化,嘎尔琼沟冰进规模逐次减小是对干旱化气候背景的响应。新冰期研究区冰川萎缩速度加快,可能与青藏高原季风在同时期的显著减弱有关。     

石英Al心和Ti-Li心电子自旋共振信号测年结果对比：以腾格里沙漠白碱湖地区BJ14钻孔中沉积物为例

早—中更新世沉积年代的确定是第四纪研究领域亟待解决的难题,电子自旋共振（ESR）测年法为该时段沉积物定年提供了可能。但已有的研究发现：石英Ti心和Al心ESR信号完全衰退“回零”或达到较稳定“残留”所需时间较长,因而其可信性备受质疑。本研究选取腾格里沙漠白碱湖地区BJ14钻孔中5个不同深度的沉积物,分别基于其中石英Ti心和Al心信号进行了ESR定年。测年结果显示：（1）2个样品基于Al心ESR信号与基于Ti-Li心ESR信号的测年结果在年龄误差范围内一致,其它3个样品Al心ESR测年结果较Ti-Li心测年结果偏老200—500 ka;（2）与该孔的古地磁测年结果对比表明,石英Ti-Li心ESR测年结果相对可靠。上述研究结果表明石英Ti-Li心的ESR测年结果至少能提供中更新世更为可信的沉积年龄。     

地下水中核素在岩体破碎区迁移扩散特性分析

为探讨地下水中核素在岩体破碎区的迁移扩散特性,采用Visual Modflow数值模拟软件分析了破碎区岩体渗透系数对核素迁移运动规律的影响。结果表明:局部存在的非贯通岩体破碎区会对核素的迁移速率产生不利影响;核素浓度在迁移衰变过程中呈现先快后慢的降低特征;随着时间的推移,核素浓度变化受破碎区渗透系数的影响程度逐渐减小;当破碎区渗透系数取值为围岩的30倍时,地下水中核素最大浓度从第1年的4.65×10~6Bq/L降至第90年的1.22 Bq/L;核素浓度极值、扩散时间与相对渗透系数之间遵循函数关系式c=0.269 16×e~(-n/6.544 59)+0.575 19×e~(-n/0.985 8)+0.118 95。     

释光测年技术在陶器定年研究中的应用进展

陶器释光测年一直是环境考古领域重要的时间界定方法之一。本文通过系统整理释光技术在陶器定年上的主要研究成果，分别从技术方法和应用实践两个方面进行总结和梳理，以阐明其在相应领域的适用性、面临的问题和未来应用潜力。在陶器定年的技术方法上，热释光技术最早应用于陶器测年，但也存在矿物热释光晒退效率较慢、不可重复测试和反映信息较少等问题；光释光测年技术的不断发展拓展了陶器释光测年的技术和方法，近年来相应研究比例也不断提高，但也存在部分年轻样品石英信号较弱、石英光释光信号组分比例影响等效剂量测定等问题。在实践应用上，陶器释光测年技术在世界各地遗址均表现出良好的适用性，能为遗址提供绝对年代测定，以及在多学科交叉的背景下，更多地反映古人地关系演化和文化区域交流。未来需要进一步加强释光技术尤其是光释光技术在陶器测年领域的应用力度，从而更好地服务于环境考古学研究；这对于进一步揭示区域古人地关系演化、文明发展历程和文化区域交流等方面有着重要意义。     

宇宙成因核素10Be的地球化学行为及其在黄土示踪研究中的应用

¹⁰Be是一种典型的长寿命宇宙成因核素,对其在自然界中的分布规律、迁移形式和赋存状态等地球化学行为特征的研究,是利用沉积物¹⁰Be记录进行定年和环境示踪研究的理论基础。其中明确¹⁰Be在不同沉积物中的赋存状态是研究¹⁰Be保存性的基础,而¹⁰Be在固相和液相介质中的分配系数Kd则主要反映了¹⁰Be在固相和液相中的迁移能力,对研究自然界不同沉积物中¹⁰Be的迁移性至关重要,直接影响到沉积物中¹⁰Be环境示踪研究的有效性。本文尝试总结了大气成因¹⁰Be在海洋、河流沉积物和土壤中的赋存状态,分析了¹⁰Be分配系数Kd的分布范围及其主要控制因素。在此基础上以土壤中¹⁰Be的分布特征、迁移规律及影响因素研究为参考实例,对比分析了目前已有对黄土-古土壤序列中¹⁰Be地球化学行为研究取得的主要成果,建议未来应从地球化学机制方面进一步加强对黄土地层序列¹⁰Be分布特征、浓度变化规律及可能影响因素的综合研究,为黄土¹⁰Be示踪研究提供更全面的理论依据。     

许家窑-侯家窑遗址年代学研究进展

人类的起源与演化一直是考古学及其他学科研究的重点。泥河湾盆地,是我国古人类文化的重要组成部分,在泥河湾盆地的许家窑-侯家窑遗址,正处于现代人起源、扩散的关键时期,为解决我国甚至东亚的现代人起源问题具有举足轻重的作用。前人对遗址进行过多次系统挖掘,开展了一系列不同方法的年代学工作,然而其文化层年代却有较大的争议。本文对许家窑-侯家窑遗址文化层的年代进行系统总结,通过对前人用不同测年方法获得年代进行综合对比。结果表明：不同方法测定的许家窑-侯家窑遗址文化层的年代差距过大,难以确定文化层的年代。许家窑-侯家窑遗址文化层的年代的不确定,严重影响了众多学者对于我国现代人起源的进一步研究。年代测量方法虽然众多,但是不同测年方法,有着不同的测年区间,因此后期需要根据许家窑-侯家窑遗址的年代区间来选择适合的测量方法,并使用不同材料来进行对比分析获得最为准确的年代。     

鄱阳湖北部沙山一处平行层理砂层的释光信号回零分析及年代学研究

鄱阳湖作为中国最大淡水湖,其周边发育若干沙山。虽然此前研究多认为这些沙山为风力堆积的产物,但是这些沙山中上部还普遍保存有水成沉积构造的沉积层。选取江西省湖口县沙洲村沙山一处代表性的平行层理砂层（吴淞高程约40.3 m）为研究对象,首先对目标砂层的石英和钾长石开展光释光信号回零分析。研究结果显示该砂层的石英光释光信号和钾长石光释光信号均呈现明显的晒退不均。这种现象与沉积构造解译一致,即目标沉积层为水成堆积过程的产物。之后,对目标砂层开展年代学研究,通过对比鄱阳湖湖岸一处现代平行层理砂层的光释光年代结果,将沙洲村沙山目标砂层的年代限定为全新世大暖期（石英单片和单颗粒光释光年龄分别为(6.9±1.6) ka和(6.4±2.2) ka）。     

青藏高原内陆典型冰川区"冰川-径流"汞传输过程

为研究青藏高原内陆典型冰川区"冰川-径流"汞输送过程,于2011年8月15日~9月9日对青藏高原内陆念青唐古拉山脉扎当冰川-曲嘎切流域内雪坑、冰川融水以及径流进行了采样,检测了不同环境介质中汞浓度,并分析了不同介质中汞的控制因素及输送过程.结果表明,扎当冰川-曲嘎切流域内雪坑、冰川融水以及曲嘎切径流中总汞浓度分别为(3.79±5.12)、(1.06±0.77)和(1.02±0.24)ng·L-1,处于全球背景水平.不同环境介质中均以颗粒态汞为主,受到总悬浮颗粒物和径流量的控制.随着气温升高,冰川消融,受其补给的河流径流量增加.不同环境介质间,从冰川末端融水到曲嘎切下游河水,总汞浓度峰值时间分别是14:00、16:00和20:00以后,体现了汞在"冰川-径流"环境系统中随冰川消融、径流量变化的释放和传输过程.冰川补给河流汞的传输受多种因素制约,气候变化背景下,冰川消融和径流增加带来的侵蚀将在汞释放及其向下游传输发挥日益重要的作用.     

近40a来中国喜马拉雅山不同流域冰湖演化特征

基于1970年代、1990、2000、2010年4个时相的冰湖编目数据,分析近40 a来中国喜马拉雅山区不同时段、不同流域和不同海拔冰湖的变化特征。近40 a来中国喜马拉雅山区冰湖变化总体呈现"数量弱减少、面积持续显著增大"的趋势,平均数量减少0.3%,面积增加53.1%±11.5%,但冰湖变化年代际差异明显。西部流域冰湖面积增速明显快于东部流域,由西至东,平均以线性递减率为2.4%/(°)的趋势减少。不同海拔高度的冰湖面积呈扩张态势,76.7%的流域冰湖面积年净增率在不同高度带上呈现出"单峰型"增长模式,其他流域呈"双峰型"甚至"多峰型"扩张模式,体现不同高程上冰湖扩张的复杂性与气候变化的垂直差异性。     

辽南黄土光释光年代地层探讨

本文依托辽南地区七顶山黄土沉积剖面,对黄土年代地层进行光释光(OSL)测年研究,结合古地磁数据资料,并与东部丘陵平原区已有释光年代比较,结果表明,七顶山黄土堆积的开始时代为中更新世早期。相当于黄土高原的马兰黄土堆积时代为晚更新世,离石黄土与马兰黄土的分界年代为100～110ka左右,这与黄土高原的研究结论相一致,反映地球轨道参数控制的气候变化。马兰黄土的堆积时间集中在末次冰期的早期(MIS4-5d)和晚期(MIS2),对应时代分别为86～113ka和22～31ka,而在末次冰期中期(MIS3),由于较高的气温和丰沛的降水及地势条件的影响,造成本区大约4～5万年的地层缺失。中国东部丘陵平原区年代地层学研究显示马兰黄土堆积是比较连续的,具体原因有待进一步深入探讨。     

Removal of total cyanide in coking wastewater during a coagulation process：Significance of organic polymers

Whether a cationic organic polymer can remove more total cyanide （TCN） than a non-ionic organic polymer during the same flocculation system has not been reported previously. In this study, the effects of organic polymers with different charge density on the removal mechanisms of TCN in coking wastewater are investigated by polyferric sulfate （PFS） with a cationic organic polymer （PFS-C） or a non-ionic polymer （PFS-N）. The coagulation experiments results show that residual concentrations of TCN （Fe（CN）6^3-） after PFS-C flocculation （TCN 〈 0.2 mg/L） are much lower than that after PFS-N precipitation. This can be attributed to the different TCN removal mechanisms of the individual organic polymers. To investigate the roles of organic polymers, physical and structural characteristics of the floes are analyzed by FT-IR, XPS, TEM and XRD. Owing to the presence of N＋ in PFS-C, Fe（CN）3- and negative flocs （Fe（CN）63- adsorbed on ferric hydroxides） can be removed via charge neutralization and electrostatic patch flocculation by the cationic organic polymer. However, non-ionic N in PFS-N barely reacts with cyanides through sweeping or bridging, which indicates that the non-ionic polymer has little influence on TCN removal.     

年轻地下水定年研究综述

将环境示踪技术用于地下水定年以确定地下水的相关时间尺度问题在过去几十年中得到了长足发展,尤其是在年轻地下水定年方面。目前国内外用到的年轻地下水环境示踪剂有多种,这些示踪剂在地下水定年方面各有利弊。本文的目的是对国内外现有的9种年轻地下水示踪剂(3 H、3 H/3 He、4 He、35S、36 Cl/Cl、85 Kr、222 Rn、CFCs和SF6)的来源、示踪原理、误差来源、优缺点、适用性和应用现状等进行归纳和总结,为研究者、管理者和决策者在应用时提供参考。