中国黄土释光测年与应用:过去、现在与未来

中国黄土释光测年走过了近40年的历程,这对于推动释光测年技术的进步和黄土古气候古环境研究的深入有重要意义。本文针对中国黄土(以黄土高原为主),简要回顾了以多片法混合矿物热释光(TL)和红外释光(IRSL)测年技术为主的早期(20世纪70年代末期至21世纪第一个十年初期)探索阶段的发展,重点阐述了以成熟的单片再生剂量(SAR)法石英光释光(OSL)技术和延长测年年限的多种方法并存为特征的目前(21世纪以来)研究进展。同时,系统论述了释光测年技术在晚更新世以来中国黄土古气候古环境研究中的意义,如在年代标尺建立、粉尘堆积速率变化重建、地层对比与划分、轨道和亚轨道尺度气候演变与气候事件揭示等方面的应用。另外,也对将来中国黄土释光测年技术的发展方向和其在古气候古环境研究领域的应用前景进行了简单展望。     

滇池沉积物磷负荷估算

采集了滇池100多个沉积物柱样,并借助GIS对滇池作了分区;分段测试每个柱样的全磷(TP)含量及各区代表性柱样的¹³⁷Cs含量,利用¹³⁷Cs定年法确定0～5cm,5～10cm,10～15cm深度区间对应的时段是1986～2003年,1963～1986年,1954～1963年.在此基础上估算滇池不同区域与泥沙沉积量对应的TP沉积通量和总量.结果表明,近50年,全湖TP年均蓄积量为780t,表层15cm沉积物中TP累积量为3.89×104t.沉积物中磷蓄积已成为滇池水体磷的重要内部来源.     

广东南山花岗岩形成时代、地球化学特征与成因

广东南山花岗岩体位于陂头复式岩体西端,锆石的SHRIMP U-Pb年龄为158.1±1.8Ma,是燕山早期岩浆活动的产物.岩石化学特征显示岩体以高硅、富碱、贫Ca和Mg以及高TFeO/MgO、低CaO/Na2O为特征.其K2O/Na2O>1,A/NK=7.8～11.92,A/CNK=1.33～1.68,属过铝质碱性岩石.在稀土和微量元素组成上,岩石富含稀土元素(除明显的负Eu异常,δEu=0.09～0.16)以及Zr、Y、Th、U、Nb等高场强元素,贫Ba、Sr、Ti等,高10000x Ga/AI(比值大于2.6).在Zr、Nb、Ce、Y对10000×Ga/Al以及TFeO/MgO-SiO2等A型花岗岩多种判别图上,投影点主要落在A型花岗岩区,而与高分异的I、S型花岗岩明显不同.这些特征均指示,南山岩体具有铝质A型花岗岩的特点.通过Y-Nb-3Ga和Y-Nb-Ce构造环境判别图解将其进一步划分为A2型花岗岩,代表其形成于拉张的构造背景之下.本文在此研究基础上,认为南山花岗质岩浆可能形成于相对挤压的中侏罗世.而在晚侏罗世早期相对拉张的作用下,岩石圈减薄,软流圈地幔上涌,地壳的泥质岩和少量砂质岩受到幔源流体富集后发生部分熔融后上侵形成铝质A型花岗岩,且有较强的结晶分异作用.     

Partitioning of Cs-137 Between Sediment and Water From the Black Sea

As part of a joint USA/USSR Environmental Agreement to determine the distribution and concentration of Chernobyl radioactivity in the northwest Black Sea area, the sediment from eight stations was collected and analyzed to assess the ability of this material to adsorb radiocaesium. Batch tests were conducted in which Cs-137 tracer was added to mixtures of sediment and bottom water, with contact solutions ranging from 85 Bq ml^-1 to 1,760 Bq ml^-1. This work was done in an argon atmosphere at 9.5°C, which is the average temperature of the sediment. Isotherms were linear for all cores and distribution ratios (R_D) calculated from the slopes of the isotherms ranged from 660 to 1,660 ml g^-1. These isotherms fit a simplified Freundlich isotherm. Correlations of R_D to a number of sediment parameters describing texture and mineralogy were determined. A close relationship was observed between R_D for caesium and the percentage of illite contained in the samples.     

基于210Pb和137Cs计年法的黄河下游湿地沉积速率研究初探

本文利用²¹⁰Pb和¹³⁷Cs计年方法分析探讨黄河下游湿地沉积速率演化与上游水沙变化的响应关系。结果表明，²¹⁰Pb比活度大致指数衰减趋势以及¹³⁷Cs蓄积峰的鉴出，表明放射性核素手段在黄河下游湿地的沉积学研究具有一定可行性。基于²¹⁰Pb的CIC模式和CRS模式得出的沉积速率分别为1.68 cm/a和0.67~2.76 cm/a；基于¹³⁷Cs剖面的1963年和1986年两个蓄积峰，计算自下而上沉积速率分别为2.67 cm/a、1.08 cm/a和1.21 cm/a。研究发现，近几十年黄河下游湿地沉积速率呈逐渐减小趋势，这与黄河流域气候变化、上游流域建坝、水土保持和下游水资源利用存在密切关系。此外，水库调度方式也在一定程度上影响下游沉积速率，虽然下游淤积量不变，但洪峰的"削平"导致泥沙难以淤积于湿地。     

大亚湾沉积物中137Cs的环境容量研究

参照水、土壤环境容量研究方法，提出沉积物环境容量的定义，并根据系统中物质平衡理论建立模型，对大亚湾沉积物中的^137Cs环境容量进行了研究，计算了大亚湾内表层沉积物中^137Cs的静容量，并选择代表性生物，计算了近岸区的年动容量和总动容量。结果表明，计算得出的环境容量接近于目前沉积物中^137Cs年输入量，在控制年限内，将沉积物的输入量控制在该环境容量范围内，是大亚湾沉积物生态系统维持目前状态，不会出现明显恶化的保证。     

北京东郊污灌区表层土壤微量元素的小尺度空间结构特征

岩溶山区表土中＾７Ｂｅ、＾１３７Ｃｓ、＾２２６Ｒａ和＾２２８Ｒａ地球化学相分配的实验研究表明，４种核素绝大部分存在于Ｆｅ－Ｍｎ氧化物，有机质及残渣相中。它们在表土的迁移过程中具微粒迁移性，能较好地随土粒般运，可作为土粒侵蚀或沉积的示踪剂。     

马里亚纳海槽玄武岩K-Ar定年及其地质意义

对马里亚纳海槽弧后扩张脊上所采集的玄武岩样品进行了系统的K -Ar定年 ,同时结合研究玄武岩的微量元素以及稀土元素特征后指出 ,马里亚纳海槽的张开及与之伴随发生的玄武岩浆活动自晚中新世以来一直都在进行 ,其主活动期为 2～ 4Ma。海槽玄武岩年龄在空间上具有从南到北逐渐变新的演化规律。据此 ,推断该海槽的扩张演化可能受控于该区内热区的迁移及运动规律     

Distribution coefficients (Kd) and desorption rates of 137Cs and 241Am in Black Sea sediments

The distribution coefficients (K_d) and desorption rates of ¹³⁷Cs and ²⁴¹Am radionuclides in bottom sediments at different locations in the Black Sea were studied under laboratory conditions. The K_d values were found to be 500 for ¹³⁷Cs and 3800 for ²⁴¹Am at the steady state and described exponential curves. Rapid uptake of the radionuclides occurred during the initial period and little accumulation happened after four days. The desorption rates for ¹³⁷Cs in different bottom sediments were best described by a three-component exponential model. The desorption half-times of ¹³⁷Cs ranged from 26 to 50 d at the slow components. However, the desorption rate of ²⁴¹Am described one component for all sediment samples and desorption half-time was found to be 75 d. In general, the results showed that the ²⁴¹Am radionuclide is more effectively transferred to bottom sediment and has longer turnover time than ¹³⁷Cs under Black Sea conditions.     

甘肃白银金属硫化物矿床及其矿区主要地质事件的同位素地质年代学研究

本文针对甘肃白银金属硫化物矿床长期争论的成矿时代问题，运用成因矿物学的方法，在对各采样点内锆石的标型特征、变生状态进行详细分类研究的基础上，采用锆石U－Pb同位素定年手段，测得成矿时代为464～440Ma，属加里东成矿期。同时结合矿区外围地层和岩体的同位素年代学研究，讨论了白银地区岩浆活动及主要地质事件的演化过程。