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[硕士论文] 魏星
矿物学、岩石学、矿床学 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:新元古代地层的划分对比、古气候古环境以及构造背景的研究,近年来一直是国际上地质学特别是沉积学研究的热点之一。最近,中国扬子地区陡山沱组页岩气勘探的突破,更是引发人们广泛关注。位于扬子板块东北缘的安徽滁州地区,新元古代地层发育,剖面连续,曾经是研究中国新元古代的典型地区之一,但是近年来少有进展。
  本文通过野外剖面调查和研究、微相分析、地球化学分析以及碎屑锆石年龄测定,确定了新元古代陡山沱组沉积时代,恢复了沉积环境,探讨了物源区特征以及构造演化历史。
  研究区陡山沱组厚8191m,主要为浅变质的泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩,其次是微晶灰岩和白云质灰岩,少量长石石英细砂岩和岩屑砂岩。陡山沱组早期为浅海陆棚碎屑岩相,晚期为局限台地碳酸盐岩相。
  碎屑岩样品主量元素含量平均值为:SiO2585%,TiO2098%,Al2O31398%,Fe2O3567%,MgO217%,K2O36%,Na2O172%。部分特征微量元素Th、U、Hf,Sc、Zr,Y平均含量分别为1125ppm、188ppm、718ppm、1288ppm、26622ppm、3560ppm。Rb/Sr、Th/U、La/Y、La/Sc、Th/Sc比值分别为2.05、5.86、139、3.88、0.88,稀土元素总量∑REE平均23287ppm,∑LREE/∑HREE平均912,轻重稀土分馏较为明显;δEu平均250,Eu负异常较明显,稀土元素标准化配分曲线呈轻稀土富集型的右倾型。主量元素、微量元素、稀土元素含量分析表明,陡山沱组物源区构造背景主要为大陆岛弧,其次为被动大陆边缘。校正后的碎屑岩化学风化指数平均为CIAcorr=7104,指示物源区经历了中等强度的化学风化。
  2个碎屑岩样品锆石U-Pb LA-ICPMS分析,获得了174个年龄数据,最年轻的碎屑锆石年龄为586±164Ma(YSG),表明陡山沱组沉积时代为早一晚震旦世之交。砂岩碎屑锆石U-Pb年龄谱表明锆石年龄分为两期,主要为586-901Ma(708%),其次是1554-2488Ma(250%),表明扬子板块东北缘新元古代陡山沱组物源主要来自扬子板块新元古代南华纪一青白口纪地质体,其次是早元古代地质体,前者可能代表了扬子板块的岩浆岩,后者可能是扬子板块北缘的基底。
[硕士论文] 刘卫蓉
矿物学、岩石学、矿床学 长安大学 2017(学位年度)
摘要:本文主要定位于北山地区沉积学方面的基础地质研究。在充分研读、吸收研究区相关区域地质资料和前人研究成果的基础下,以岩石学、沉积学、古生物地层学及构造地质学等基础理论为实践指导,通过实地野外露头、剖面、路线调查及室内分析等主要地质学研究技术,对北山地区志留系地层特征、沉积相及沉积特征进行了系统分析,在地层格架内恢复志留纪古地理格局,并探讨其沉积-构造响应模式。
  首先,基于对北山志留系残余地层实地调查、验证,在不引起混乱前提下,对地层单元进行简单归类,并补充个别地层单元定义,探讨其时代归属,进而对比分析了研究区志留系的岩石地层及生物地层特征。其次,通过岩石学、构造、古生物等重要相标志明确研究区志留纪主要发育滨浅海、浅海陆棚、半深海-深海及浅海火山岩-沉积相等几种沉积相类型,进而分析其沉积特征、沉积环境,表明志留纪时期北山整体为不稳定构造背景下的以海相沉积及火山作用为主的残留洋盆沉积体系。进一步地,依据前人对该区构造背景演化的研究、区内岩浆事件及以上对志留系地层、沉积相、沉积特征的研究,并结合物源区、海水进退变化等情况,在地层层序的格架内,运用“优势相”及“单因素分析综合作图”相结合的方法恢复北山地区志留纪古地理,编制志留纪各时期岩相古地理图。
  最后,根据古地理面貌的恢复结果及对研究区沉积构造演化的综合探讨,得出以下重点结论:北山地区志留纪时期总体呈现海槽与陆地相间排列的古地理格局,从早到晚,陆域面积扩大,红柳河-牛圈子-洗肠井海盆逐渐缩小,海水逐步退出;公婆泉群火山岩广泛发育,具火山岛弧性质的“沟-弧-盆”体系发育完整,指示中晚志留世为板块俯冲消减关键阶段;从沉积学角度北山地区志留纪显示为板块相互汇聚、挤压的构造背景。
[硕士论文] 刘欢
地质工程 贵州大学 2017(学位年度)
摘要:丹霞地貌发育的物质基础是红层。红层岩体具有强度低、易风化崩解、遇水易软化等特点,是一种具有特殊工程特性的岩体。红层地区开挖边坡浅层稳定性较差,若未及时采取防护,极易造成边坡水土流失及风化剥落、崩塌、浅层滑坡等灾害。随着贵州省公路建设的快速发展,公路持续向赤水红层地区推进,红层边坡的变形破坏成为该地区公路建设的主要问题之一。本文通过现场调查、室内、外试验、理论分析等多种方法,对赤水丹霞地貌区红层岩体基本性质、风化特性、边坡变形破坏方式及防护技术进行了分析和研究。
  本研究主要内容包括:⑴赤水红层主要为侏罗系(J)和白垩系(K)陆相沉积为主的碎屑岩建造,红层的建造及后期改造过程对红层的结构特征及岩石的力学性质具有重要影响。对赤水红层岩性类型、结构面发育特征进行了调查研究,对赤水红层典型岩样的基本物理性质及抗压、抗剪强度进行试验测定。⑵通过现场调查、现场和室内崩解试验,研究了赤水红层岩体的风化崩解特性,并从矿物学基础、微观破裂机制、水、温度等四个方面揭示了红层岩体的风化崩解机制。赤水红层岩体的风化崩解是在其物质、结构特征的基础上主要由于水和温度变化共同作用的结果,赤水地区“雨热同期”的气候条件有利于红层边坡岩体的风化崩解。⑶总结了赤水红层边坡5种主要的灾害类型。根据公路边坡工程的特点,将研究区红层工程边坡划分为硬质岩为主的巨厚层状结构、近水平的砂泥岩互层结构、软质岩为主的层状结构、堆积体边坡4种类型,分析了各类边坡的变形破坏方式。红层边坡的破坏与其结构及特殊的物理力学性质有关,尤其是红层岩体易风化剥蚀的特性是造成红层边坡产生灾害的主要因素。⑷提出了红层边坡的防护设计原则及思路,介绍了不同形式的防护及加固技术。从植物护坡的原理出发提出了适用于红层地区边坡工程的生态防护设计原则及方法,并总结了红层边坡生态防护工程的后期养护管理办法。
[硕士论文] 邢春雷
第四纪地质学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:岩石侵蚀速率的研究一直以来是地学界十分重要的课题,它控制着地表形态的演化过程,对地表演化与气候变化的响应关系研究具有重要意义。新疆阿尔泰山喀纳斯流域冰川地貌明显,其重要性不言而喻,随着对该流域冰川年代学研究的深入,利用原地生宇宙成因核素法对该区域进行第四纪冰川年代学的研究一定会逐渐增多。而侵蚀速率是影响该方法测年准确性的重要因素,因此有必要对喀纳斯河谷地表岩石侵蚀速率进行测定,以此判定侵蚀速率对年代准确性的影响,对测年结果进行评估。另外,本文通过测定喀纳斯河谷地表岩石侵蚀速率填补了喀纳斯流域岩石侵蚀速率研究的空白,不仅有利于喀纳斯流域地貌演化的研究,而且对于其它冰川作用区岩石侵蚀速率的测定有一定的指导意义和参考价值。
  本文应用原地生宇宙成因核素法,使用网络计算器计算了从喀纳斯河谷采集的13个样品的侵蚀速率,得到了喀纳斯河谷地表岩石平均侵蚀速率。使用公式法计算了从青藏高原近2000个10Be年代数据中筛选出的475个岩石侵蚀速率。以喀纳斯河谷岩石侵蚀速率为基础,结合青藏高原岩石侵蚀速率探究喀纳斯河谷地表岩石侵蚀状态及影响岩石侵蚀速率的因素。
  结果表明:影响喀纳斯河谷地表岩石侵蚀速率的因素分为两种,一种是外部因素,一种是内部因素。本文得到的喀纳斯河谷地表岩石侵蚀速率分布范围在3.71±0.34~82.73±7.32mm/ka之间,地表岩石平均侵蚀速率为25.44±1.86mm/ka,经过与青藏高原内部山地进行对比,推断降水不是控制喀纳斯河谷地表岩石侵蚀速率的主导因素,结合喀纳斯河谷构造活动变化,推测控制喀纳斯河谷岩石侵蚀速率的主导因素应为构造活动。岩性对岩石侵蚀速率也有影响,要比较不同岩性对侵蚀速率的影响还需还有待进一步研究。
  影响喀纳斯河谷地表岩石侵蚀速率的内部影响因素较为复杂,计算过程中涉及的参数包括暴露年代(或10Be浓度和10Be产率)、衰变常数、岩石密度、平均吸收自由程(衰减长度)。其中地表岩石暴露年代(或核素浓度)对侵蚀速率的计算影响程度最大,衰变常数对岩石侵蚀速率的估算影响最小。逐一对影响侵蚀速率的内部因素进行分析有利于我们更好的应用TCN技术,也将在一定程度上推动TCN技术的发展。
[硕士论文] 殷媛
自然地理学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:冰川对气候变化所表现出来的敏感性,以冰川的积累与消融为显著特征,冰川物质平衡线作为多年平均冰川积累量与消融量达到零平衡的位置,其海拔高度变化可以有效代表当时的气候条件。因此,对研究区域他念他翁山中段不同冰期的 ELA进行恢复,可以反演冰期时当地的气候环境。
  他念他翁山位于我国青藏高原东缘,是横断山脉其中一条,纬度上与青藏高原唐古拉山脉、东南部大巴山脉、大别山一线,山体走势近南北向,作为西部高海拔山地与东部渐低地势的过渡带,对其冰期古气候环境的研究具有重要意义。对他念他翁山中段青古隆村、巴姑村所在冰川槽谷进行野外地貌勘探研究,在实地判别冰川地貌证据后,再通过ESR测年手段对其进行验证。高海拔地区4800m以上多发育冰川侵蚀地貌刃脊、角峰等,自冰川发育源头至谷口,依次发现了4套冰碛组合,代表4次冰川作用,分别为倒二冰期((192±51)~(207±45)ka)、MIS3((55±8)~(54±9)ka)、LGM((25±1)~(38±6)ka)和全新世新冰期或小冰期。
  综合考虑研究区周边气象站位置、海拔,利用气温、降水等气象要素,通过综合因子法(ZYZ)和 Hess等多种古雪线方法取加权平均值,计算研究区现代冰川平衡线和古雪线高度,倒二冰期的ELA4643m,末次中期的ELA4772m,LGM的ELA5107m,新冰期ELA5251m,根据不同冰期的平衡线高度变化来反推冰期当时的气温、降水条件,得到气温分别下降了5.07℃、4.07℃、1.47℃、0.36℃,降水是现代的62%、59%、53%、51%。代表他念他翁山中段冰川古气象环境,推测出包括植被、湖泊、构造、季风等古气候环境。采用冰川动力模型,四次冰进的冰川规模总量分别为106.81km3、58.13km3、25.14km3、7.41km3,与现代冰川相比得到不同冰期至今的冰川消融量。
  本文首次尝试将度日模型运用于古冰川在气候变迁这一长时间尺度中的变化研究中,通过冰川消融量代替融水当量,获得度日因子在不同时期依次为1.58mm·d-1·℃-1、6.16mm·d-1·℃-1、7.38mm·d-1·℃-1、15.61mm·d-1·℃-1。该地冰川对气候的敏感性随时间递增,消融逐步扩大,在众多西部山地中属于随气温升高冰川消融较快的山地之一。
[硕士论文] 徐芳芳
自然地理学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:红色风化壳是地表岩石在湿热气候环境下进行脱硅富铁铝化的产物,在风化壳形成过程中地球化学指标及化学元素的含量受风化强度影响,在剖面中呈现相应的变化特征。红色风化壳形成过程中的化学元素迁移和地球化学指标变化是指示古环境演变过程的重要证据,对古环境研究具有实践性意义。红色风化壳主要分布于我国南方地区,在北方地区多被厚层的黄土所覆盖,仅在山东半岛和辽东半岛有出露,本文通过对辽南地区红色风化壳的研究将我国红色风化壳的研究北界扩展到辽南地区,对界定第三纪亚热带分布范围北界具有一定的借鉴意义。
  本文以七顶山红色风化壳作为研究对象,通过对剖面常量元素、微量元素及其质量迁移系数和地球化学指标进行分析,对红色风化壳的发育特征,剖面演化过程进行了探讨,可以看出:
  基岩层到风化壳层,七顶山剖面的化学指标表现出突变过渡的特征,Si、Al、Fe这三种构成红色风化壳的主要元素都增大了30倍以上,K、Na二种易淋溶的碱土金属也有较大的增幅,整个剖面作为碳酸盐岩的最重要的元素Ca的总体含量较少,从基岩层到风化壳底部,CaO含量迅速降低,减少了近99%。剖面中硅元素含量比较高,平均值大于60%,而铁和铝含量较低,钾、钠和钙含量少。剖面中的常量元素有Si、Al、Fe、Na、Ca、Mg等六个元素在整个剖面中表现出淋溶迁移的特点,其中铝元素、钾元素表现出明显的富集趋势,钙元素、镁元素、钠元素为强烈的淋失趋势,特别是钙元素、镁元素几乎全部淋失。
  七顶山剖面的化学蚀变指数CIA值、K/CN(K2O/(CaO*+Na2O))、盐基总量淋滤系数均在1米和2.4米处出现两个明显的异常,究其原因,气候变化因素具有极大可能性导致了盐基总量淋滤系数的异常。化学风化指标在剖面中表现出了明显的波动,并没有体现出风化壳剖面的风化程度自基岩向上逐渐变强的演化特征,但是剖面整体上仍具有随着剖面深度的减少,风化程度逐渐增强的变化趋势。
  地球化学指标的垂向变化说明七顶山剖面风化作用强度经历了风化较强-风化稍弱-风化加强-风化较弱四个阶段的变化,表明辽南地区在七顶山剖面发育期内古气候环境经历了湿热-暖湿-回暖湿热-暖湿的演变过程。
[硕士论文] 田娜娜
自然地理学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:风化壳是地表岩石在长期的物理、化学风化作用下形成的地表不连续覆盖层,是地球外部各个圈层之间相互联系和作用的界面。风化壳广泛分布于世界各地,由于岩性和自然条件的差异,其发育形成的风化壳类型也就复杂多样,如高温多雨的热带或亚热带地区形成的红土风化壳、温暖湿润气候下形成的碳酸盐风化壳等。粒度是风化壳的重要特征之一,具有指示环境的意义,因此粒度分析作为研究气候变化、古气候环境重建以及地质学研究等的重要手段被广泛应用。
  本文通过对大连地区的地质地貌进行了多次野外勘察,了解红色风化壳在大连地区的分布情况和形成演变机制,最后选择分布在大连市金州区七顶山红色风化壳为研究对象,通过粒度分析,探讨本区红色风化壳的发育特征和发育程度,进而了解七顶山红色风化壳在历史形成时期所经历的气候环境和地质地貌变化,为丰富我国风化壳的研究提供基础性资料。同时,在以环境变化为热点问题的当今社会,对风化壳的深入研究,可以使我们能够清楚大连地区生态环境演化的历史基础,为大连地区以后的环境建设和环境保护提供基础依据。
  本文样品的粒度数据使用LS13320型激光粒度仪进行测量,运用MapInfo、Origin7.5、Excel等制图工具进行图表制作,采用矩值法对数据进行计算处理,对本地区红色风化壳的粒度特征和风化壳形成时期的古环境特征进行了论述。通过对研究区剖面样品的粒度特征和相关参数的分析,得出以下结论:第一,七顶山红色风化壳是在辽东半岛岩溶夷平面的基础上经持续风化作用发育而成,其成壳母岩为碳酸盐岩中的灰岩,是基岩矿物在溶蚀作用下酸不溶物经过历史时期残存沉积的结果。沉积物(岩)的沉积背景不同,在它的基础上形成的红色风化壳的粒度分布特征也有所差异。七顶山红色风化壳在漫长的历史演变过程中,其粒度频率分布曲线的特征表明对母岩具有一定的继承性,保留了母岩的相关信息。第二,七顶山红色风化壳的粘粒含量主要在6.88%~10.54%之间,平均值为8.83%;粉砂主要在18.27%~36.88%之间,平均值为28.35%;砂粒比重较大,是剖面粒组的众数组,百分含量在52.77%~74.85%之间,平均值为62.82%,是整个剖面各粒组中的众数粒组。研究区的各粒度组成表明,七顶山剖面的粒度主要集中于砂粒组,整个剖面样品的砂粒含量均大于50%。第三,七顶山剖面的粉粘比介于2.66~3.50之间,平均值为3.18,整体粉粘比稍高,表明七顶山剖面遭受风化作用的程度较低,风化作用在整个剖面中呈现出先增加后减小的变化趋向。第四,从平均粒径、偏度、尖度的粒度参数可以看出,七顶山整个剖面样品的风化程度呈现波动变化,但整体而言风化壳成熟度不高,风化壳粗颗粒比较多,这可能与风化壳的风化前锋在向下拓展过程中的环境变化和地下水位的波动有关。第五,与南方的花溪剖面和平坝剖面的红色风化壳相比,七顶山剖面的粉粘粒组含量小,风化水平较差;平坝剖面和花溪剖面砂粒组含量低至10%以下,风化壳成熟度较高,南方湿热的气候条件更有利于风化壳的演化发育。
[硕士论文] 崔朋
自然地理学 辽宁师范大学 2017(学位年度)
摘要:小相岭地处横断山脉东缘,海拔2300m以上保存着确切第四纪冰川遗迹,对该区域第四纪冰川的地貌特点、冰期系列,冰碛物组成及来源进行深入研究,不仅有助于探讨横断山脉第四纪冰川发育基本特征,而且可以为全球环境变化研究提供地貌学和年代学支撑。采用野外地貌调查、室内实验分析及年代测定的方法,以攀西高原小相岭东坡主峰附近为研究区重点考察,恢复该地区冰川作用的演化历史,并对控制冰川作用的影响因素进行探讨。主要结论如下:
  (1)冰川侵蚀地貌:小相岭地区受第四纪冰川作用形成一套完整的冰川侵蚀地貌—角峰、刃脊、冰斗以及冰川槽谷。东坡分布典型的冰斗地貌,冰斗朝向以NE、SE为主,冰斗底部及出口处冰碛物缺乏或者不存在。根据冰斗形态和冰斗底部海拔高程,自上而下大致可分为三级:一级冰斗底部海拔介于4055-4120m,二级冰斗底部海拔介于3942-3953m,三级冰斗海拔介于3703-3710m。冰川槽谷发育数量大,受山体走向影响,多为东西展布,大部分冰川槽谷形态完整,为U型。
  (2)冰川堆积地貌:小相岭东坡的冰川槽谷中存在三套形态清晰的冰碛物,海拔主要分布在2300-3500m,外侧碛发育最大,内侧碛堤较为矮小。同一槽谷内,阴坡侧碛堤比阳坡的高大且分布下限更低。高侧碛分布的最低下限为2300m,低侧碛末端下限为2620m。第三套冰碛物分布在槽谷上游底部,即以弧形终碛垄的形态保存,阻塞流水形成冰碛湖。通过野外地貌地层法、室内沉积学、地球化学元素分析,结合ESR年代数据,明确研究区第四纪以来共发生三次冰进事件。长海沟高侧碛形成年代范围大致为135.3-199.6ka,发育于倒数第二次冰期(MIS6),低侧碛为73.6-80.8ka(MIS4),槽谷上游底部终碛垄最年轻,为末次冰盛期(MIS2)的产物。
  (3)沉积物室内实验结果为:小相岭地区沉积物的组成以砂为主,冰碛物分选差,说明总体冰川作用规模小。第一次冰期形成的冰碛物粗砂和中砂的含量均高于第二次冰期,说明第一次冰川作用强于第二次冰川作用。同一剖面相隔一定距离的两个样品的沉积物各项指标参数存在差异,说明冰川作用沉积环境复杂。化学元素综合分析显示:小相岭的沉积物在相对寒冷干燥的气候环境下形成,高侧碛风化程度高于低侧碛。
  (4)冰期阶段的构造抬升和有利于的气温和降水条件共同控制着小相岭冰川发育,促进各阶段冰进的发生。
[硕士论文] 邹宁
第四纪地质学 西北大学 2017(学位年度)
摘要:库布齐沙漠的物源一直存在很大的争议,并存在周缘山脉侵蚀、就地起沙、黄河补给等诸多观点。碎屑锆石U-Pb年龄谱是物源示踪的有效手段。本研究在野外考察的基础上,通过对比沙漠不同地区地表沙与其潜在物源的碎屑锆石U-Pb年龄谱解析库布齐沙漠的物源。研究共分析了包括河套古湖滨湖相细沙、沙漠内部基岩、黄河及其本地二级支流河道沙、以及沙丘表面沙等在内的9个样品的900粒碎屑锆石。研究还采用光释光测年法确定了古湖样品的地层年代。结果显示,库布齐沙漠碎屑锆石U-Pb年龄主要谱峰为2.5Ga、1.9Ga、960Ma、450Ma和280Ma。碎屑锆石U-Pb年龄谱显示在沙漠内部物源具有明显的空间分带性,反映了自西向东黄河物源贡献的递减以及南部山脉和基底物质贡献的递增。河套湖盆可能对沙漠东部近源古老基岩物质和黄河携带的远源物质的汇集起到了重要作用。湖盆干枯后经风化剥蚀,间接为库布齐沙漠注入本地基岩物质和黄河远源物质。通过对本区潜在物源区的进一步对比发现,本区中西部物质很有可能是黄河从青藏高原东北缘搬运而来,而东部物质主要来自于古湖沙的翻新。
[硕士论文] 周杰
矿物学、岩石学、矿床学 河北地质大学 2016(学位年度)
摘要:本文对河北省测鱼-临城中元古代长城系沉积环境进行了研究。研究区地处河北省的西南部,太行山中南段的东麓,在大地构造位置上隶属于华北地台二级构造单元山西台隆的东部。中元古代长城系剖面连续完整,沉积层序清晰,沉积构造明显,是沉积相分析的极佳区域。本文应用现代沉积学、地层学、岩石学、岩相古地理学等理论方法,结合野外剖面观察、薄片鉴定等研究手段,系统地分析了长城系地层的沉积环境、沉积相类型及特征。研究区内中元古代长城系经过分析可以明显看出,岩石类型以砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩等陆源碎屑岩为主。以天台山、苍岩山、瓮城发育最为齐全,将长城系常州沟组划分为三段。底部以砾岩和含砾砂岩为主,中部多为以长石砂岩、含海绿石石英砂岩为主,上部以石英岩状砂岩为主。与下伏古元古界花岗岩和含砾粗砂岩呈角度不整合接触,或与中元古界赵家庄组呈断层接触,与上覆早古生界寒武系霍山组呈断层接触,或与寒武系馒头组呈角度不整合接触。瓮城只发育一段地层,厚度58.3m。天台山和苍岩山发育齐全,厚度分别为233.45m、156.6m。在对测鱼临城地区的长城系常州沟组的沉积相进行详细的对比研究,形成于受波浪和潮汐作用为主的沉积环境,以波浪为主。沉积特征表现了大量的浪成层理及波痕,同时发育了潮汐作用的滨海浅滩相沉积特征。后滨亚相只在底部发育,前滨亚相和近滨亚相以及潮汐作用的沉积可以因海平面的相对升降或者亚相环境侧向迁移,在地层垂向剖面中反复出现。建立了滨海浅滩相的浪成斜层理与潮汐水流的砂岩沉积的发育特征的沉积模式。
[硕士论文] 谭志远
矿产普查与勘探 山东科技大学 2016(学位年度)
摘要:北祁连地区位于秦祁昆造山带之中,其地质构造条件复杂,寒武纪岩相古地理研究基础薄弱,对该区进行岩相古地理恢复研究,对其地质历史研究及资源勘查工作具有重要的理论价值和现实意义。本文以构造地质学、沉积地质学、地层学、岩相古地理学等为理论基础,在前人的研究基础上,通过详细的野外露头剖面观测、室内薄片鉴定及综合研究,取得了以下成果及认识:
  (1)通过分析研究区寒武系分布特征,结合大地构造背景资料分析了寒武纪时期研究区的地质构造活动,认为北祁连地区在中、晚寒武世整体处于拉张构造背景,主要发育北祁连洋盆和走廊被动大陆边缘盆地,两盆地间是连续的空间配置关系。
  (2)通过对北祁连地区中、晚寒武统地层进行野外调查及室内分析研究,在“构造控盆、盆控相”以及优势相原则的指导下,以沉积岩性、古生物组合、沉积结构-构造等为基础,将研究区中-上寒武统划分为浅海陆棚相、半深海相、深海-洋盆相3种沉积相类型。
  (3)本文在现今坐标体系下,针对北祁连造山带地区中、晚寒武世岩相古地理采用“空间配置连续-遵循瓦尔特相律,空间配置不连续-不遵循瓦尔特相律”的造山带岩相古地理编图方法,编制了北祁连地区中、晚寒武世岩相古地理图,重建了该区的古地理面貌。研究成果表明中寒武世至晚寒武世北祁连洋洋盆持续扩张,海水沿北东向进侵;研究区中、晚寒武世古地理格局区域上表现为自南西向北东依次展布深海相、半深海相、浅海陆棚相,沉积环境水体具有由深变浅的特征。
  (4)本文研究发现北祁连地区中、晚寒武世古地理展布与其构造属性及是相匹配的:走廊被动大陆边缘盆地主要发育一套浅海陆棚-半深海相沉积,与其空间配置连续的北祁连洋盆发育一套硅质岩、蛇绿岩套为代表的深海沉积。这表明了上述造山带岩相古地理编图思路适用于北祁连造山带岩相古地理研究。
[硕士论文] 陈颖
地质学·第四纪地质学 兰州大学 2016(学位年度)
摘要:洪积扇形态学一直是地貌学研究的核心问题之一,其中洪积扇坡度是描述洪积扇地貌形态的关键特征。基于野外实测资料、实验室模拟和数值模拟,对其变化特征研究取得了一定的进展,而对其控制机理的研究还远未完善,也存在较大的分歧,需要更多更深入的实证研究,进一步理解洪积扇坡度特征的形成过程。
  本文选取青藏高原东北缘的祁连山北麓地区作为研究区,通过野外对洪积扇的实测数据及室内基于SRTM-DEM数据对洪积扇及其流域的相关数据的提取,获得了洪积扇沉积物粒径、河道水力学半径、沉积物搬运通量、洪积扇面积和坡度、流域面积、平均局地高差、Melton's ruggedness number等相关数据,进而对影响洪积扇坡度变化的环境因素进行相关分析。
  通过对祁连山北麓洪积扇数据的提取分析和野外考察测量,对于洪积扇坡度及沉积特征,主要得到以下几点认识:
  1)对比祁连山北麓不同地区的洪积扇形态特征发现,洪积扇坡度与流域面积存在幂函数关系,但不同区域洪积扇坡度与流域面积的这种关系存在一定的差异。不同地区洪积扇纵剖面形态也存在较大差异,如祁连山东部和西部洪积扇的纵剖面较平直(坡度变化小),而榆木山和龙首山地区洪积扇的纵剖面下凹程度较大(坡度变化大)。
  2)洪积扇粒径大小主要受控于供给流域岩性特征,如花岗岩地区形成的粒径较大,而沉积岩和变质岩地区形成的粒径较小。从扇顶到扇缘,大部分扇沉积的粒径逐渐减小,砂的含量逐渐增大,而在花岗岩地区粒径减小趋势较明显。
  3)水力学半径与中值粒径之间存在明显的正函数关系,洪积扇的中值粒径值越大时,则水力学半径值也越大。中值粒径与洪积扇坡度没有明显的对比关系。
  通过对洪积扇坡度和纵剖面形态特征、流域特征的对比分析,结合沉积物搬运物理方程的计算,主要得到以下几点初步认识:
  1)沉积物粒径大小控制扇上河道水力学半径的大小。
  2)洪积扇下凹纵剖面的形成主要受到沉积物搬运通量变化的影响。
  3)不同洪积扇纵剖面形态的凹曲程度的差异主要与上游流域地形起伏程度和降水大小相关。
[硕士论文] 李良子
矿物学、岩石学、矿床学 贵州大学 2016(学位年度)
摘要:古风化壳是沉积盆地地表暴露的产物,是揭示地壳演化历史和古环境的变迁、构建地层格架的重要标志;古风化壳与许多沉积矿产资源与有着密切的关系,是油、气的重要储层;所以开展古风化壳的研究无论对基础研究还是对找矿的生产实践都具有重要的科学意义。贵阳花溪地区中三叠统垄头组是研究碳酸盐岩古风化壳的重要材料,为研究古风化壳类型、识别标志、成因和控制因素提供了有利条件。本文是采用野外露头,岩相组合,微观结构、阴极发光以及地球化学等研究方法全面分析垄头组古风化壳的特征,在前人研究的基础上提高了垄头组古风化壳的研究程度,丰富了碳酸盐岩古风化壳的理论研究。
  通过垄头组地层结构的分析,处于扬子碳酸盐岩台地边缘的花溪青岩地区在中三叠世拉丁期经历了数十次的海水淹没和地表暴露过程;古风化壳在垄头组上部密集保存,说明拉丁晚期经历了长期的地表暴露。喀斯特角砾岩是垄头组古风化壳的典型特征,渗流豆、微型钟乳石等是古风化壳重要的岩石学特征。利用阴极发光分析,古风化壳在后期海水淹没时被海水严重改造,仅部分保留了淡水成因方解石的光性特征。Al和Fe相对富集,δ18O组成多在-10‰左右,δ13C均为正值,多在1.5‰~3‰之间等近似于大气降水成因的沉积物地球化学特征,进一步说明垄头组角砾岩是喀斯特角砾岩。垄头组古风化壳经历了潮坪沉积的基岩因地表暴露被渗流水改造成渗流豆灰岩,岩溶垮塌为砾石堆积,微型钟乳石胶结成岩,海水改造并进一步胶结成岩的形成过程。
[硕士论文] 张振
地质工程 山东科技大学 2016(学位年度)
摘要:海岸带地区是地球系统中海洋——陆地交互作用带,是全球变化的敏感区域。海岸带沉积物中记录了地质历史时期的气候变化、陆海相互作用以及全球海平面变化等重大环境信息,通过对这些信息的分析解读,将为我们深入了解过去、认识现在和预测未来的全球变化提供理论依据。
  本文以江苏海岸带废黄河口地区的JC-1201孔为研究对象,对深度80.8米的钻孔岩心进行了系统分析,以钻孔岩心的岩性特征、沉积构造、粒度分析、光释光(OSL)测年及微体古生物资料为依据,并与研究区周围钻孔进行地层对比,研究了江苏海岸带地区晚第四纪沉积环境演化。
  MIS5期以来,JC-1201孔岩心自下而上发育了3期海相地层,自下而上分别与MIS5、MIS3和MIS1期较高海平面时期对应,揭示出江苏海岸带地区海相层记录的海平面变化与全球海平面变化趋势较为一致。JC-1201孔岩心中的沉积记录揭示,研究区在MIS3早-中期沉积了约14.32m厚的地层,发育三角州平原相沉积,这一时期的海平面高度约为-16~-31m。
  建立了JC-1201孔的年代地层框架,钻孔岩心可划分为6个沉积单元,从下到上依次命名为DU6、DU5、DU4、DU3、DU2和DU1,沉积于氧同位素6期(MIS6)以来的晚第四纪,其沉积环境分别为:DU6沉积于MIS6期低海平面时期或更早,依次发育滨岸沼泽沉积-滨浅海沉积-河流沉积;DU5沉积于MIS5早期,发育受黄海冷水团影响的浅海沉积;DU4沉积于MIS5中-晚期,发育滨海沉积;DU3沉积于MIS3早-中期,发育三角洲平原沉积;DU2沉积于MIS1早期-AD1128,发育浅海沉积;DU1沉积于AD1128-1855,发育老黄河三角洲沉积。
[博士论文] 魏东岚
自然地理学 辽宁师范大学 2016(学位年度)
摘要:地球上广泛发育和分布着各种类型的风化壳,如热带地区与亚热带地区的红土风化壳,温带湿热地区的碳酸盐风化壳。风化壳是岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互作用的产物,是地球表层岩石风化后的残余碎屑与新生成的化学残余物质组成地表岩石的表层。红色风化壳主要分布于我国南方地区,在北方地区多被厚层的黄土所覆盖,仅在山东半岛和辽东半岛有出露,对辽南地区红色风化壳的研究将我国红色风化壳的分布范围扩展到了辽东半岛地区,并对第三纪亚热带分布范围北界的划分具有一定的意义。
  本文以辽南地区的红色风化壳作为研究对象,通过粒度、石英颗粒特征、化学元素特征、pH值及磁化率的分析,对红色风化壳的发育特征,剖面演化过程进行了探讨,并与南方红色风化壳的风化特征、粒度特征和化学元素特征进行对比分析,得到了以下几点认识:
  第一,石槽剖面的粘粒含量范围在7.25%~20.71%之间,平均值为13.26%,粉粘比介于在2.93~6.67之间,平均值为4.83;七顶山剖面的粘粒含量范围在5.29%~6.03%,平均值5.65%,粉粘比介于5.50~7.71之间,平均值为6.25。石槽剖面粒度组成的三角图解显示,剖面的粒度聚集于粉砂与砂粒端,样品点集中在粉砂—砂粒连线端,具有向粉砂端聚集的趋势。七顶山剖面粒度组成的三角图解显示,剖面大部分样本的粘粒含量少于10%,砂粒含量高,样品点主要分布于粉砂—砂粒连线端,具有向砂粒端聚集的趋势。石槽剖面和七项山剖面的粒度参数散点图显示,两个剖面与下伏母岩基本保持一致性,风化壳的粒度主要集中于粗粒级端。风化壳厚度薄,粘粒含量较低,粉粘比较高,粒度主要集中于粗粒级端,表明辽南地区的红色风化壳的风化发育程度较差,成熟度较低。
  第二,两个剖面硅元素含量都较高,平均值在50%以上,铁、铝元素含量较低。石槽剖面常量元素Si、Al、K、Na、Ca、Mg在整个剖面上表现为淋溶迁移的特征,硅、铝元素表现出明显的富集趋势,钠、钙、镁元素为强烈的淋失趋势,特别是钙、镁元素几乎全部淋失。从化学蚀变的趋势,淋溶特征,主要活跃元素的迁移系数τj.w值来看,石槽剖面的变化趋势是趋于一致,都是逐渐脱Si、Ca而富Al的成土作用的结果。除去个别区段可能受构造运动与地下水作用的影响,有可能存在外来物质的侵入,基本可以判别风化壳是本地基岩经过长期的风化改造作用的结果。淋溶系数的特征曲线与硅铝比、迁移指数比较高的拟合性也说明从母岩到风化壳的渐变性,指示着风化壳随着气候环境变化而演变的过程。
  第三,石槽剖面红色风化壳的粘粒含量、矿物学指标和化学风化指标在剖面中表现出明显的波动,未体现出风化壳剖面的风化程度自基岩向上逐渐变强的演化特征。石槽剖面在中下部出现一个明显的风化壳发育低谷期,这一阶段粘粒含量低于10%,砂粒含量接近或超过50%;化学蚀变指数CIA值、盐基总量淋滤系数、K/CN(K2O/(CaO*+Na2O))及盐基淋溶指数在该位置也出现了明显的异常。造成这种现象原因可能是:剖面的风化条件在风化前锋向下发育的过程中出现了变化;风化剖面受到风化壳形成后的古地下水位波动的影响。石槽剖面的红色风化壳形成于第三纪,距今时间长,在漫长的地质演化过程中,将会频繁出现古地下水位的波动与风化条件的变化。在风化前锋发育的过程中,随着风化条件的变化,相应层位的风化程度发生变化,造成剖面风化指标的波动。从剖面变化趋势看,风化壳形成早期处于湿热气候,然后经历了一个较长的相对低温干燥期,后期气候又转为高温高湿。剖面形成过程中风化条件的变化及剖面形成后的古地下水位的波动对剖面的影响,使红色风化壳的演化表现出更加复杂化的趋势。
  第四,对于辽南地区的红色风化壳,尽管由于风化壳发育后地下水的改变及在碳酸盐岩风化过程中风化条件差异,造成了剖面风化指标的波动,剖面整体上仍具有随着剖面深度的减少,风化程度呈现出逐渐增强的趋势。从风化前锋向上剖面的pH值逐渐降低,低频磁化率波动增大,显示了风化强度随深度增加而降低,这与剖面从上向下发育的过程相对应。
  第五,七顶山剖面与石槽剖面的下覆基岩都是灰岩,七顶山剖面的粘粒低于石槽剖面,粉粘比高于石槽剖面。石槽剖面的SiO2含量小于七顶山剖面,Al2O3和Fe2O3的含量大于七顶山剖面,指示了石槽剖面的脱硅富铝化作用大于七顶山剖面。七顶山剖面上部覆盖有较厚的第四纪黄土层,石槽剖面上部仅有较薄的表土层。深厚的黄土层阻碍了水分的下渗,因此在风化壳形成以后,石槽剖面的水分条件要好于七项山剖面,石槽剖面的风化作用强于七顶山剖面,七顶山剖面的红色风化壳的风化发育程度比石槽剖面低。
  第六,石槽剖面发现石英颗粒,可能是灰岩中夹杂的页岩及板岩风化后残留。石槽剖面石英颗粒样本的宏观形态具有明显的来源于基岩的风化分解形成的岩屑或残积物的形态特征。大部分石英颗粒样本,表现出高能化学环境下的SiO2的溶蚀与沉淀形成的表面结构特征。剖面中上部石英颗粒数量少于下部,经过漫长地质历史时期的化学风化作用,中上部石英颗粒大部分完全溶蚀分解,少部分未完全分解的石英颗粒的表面SiO2的溶蚀与沉淀现象明显强下部样品中的石英颗粒。
  第七,石槽剖面的粘粒含量小于花溪剖面和平坝剖面,粉粘比高于花溪剖面和平坝剖面;平坝剖面与花溪畔剖面的CIA平均值超过了85,石槽剖面的CIA平均值小于85;石槽剖面的硅铝率大于花溪剖面和平坝剖面。从粘粒含量、CIA值及硅铝率的差异可以发现,北方红色风化壳由于发育时的气候条件弱于南方地区,所以其风化作用发育程度及风化壳成熟均弱于南方地区。
[硕士论文] 吴蓓娟
自然地理学 湖南师范大学 2016(学位年度)
摘要:本文系统研究了湘中地区下寒武统黑色页岩风化的地球化学特征。通过分析新鲜岩石和风化岩石主微量元素的化学组成变化,建立了厘定黑色页岩风化程度的化学风化指数、探讨了元素的活动性以及重金属富集与稀土元素的关系,得出以下几个结论:
  (1)建立在化学组成相对均一的岩浆岩风化研究基础之上的各种化学风化指数如CIA(MIA)、CIW、CIX、PIA、STI、R、WIP、V、W等,在用于厘定黑色页岩风化程度时,更多地是母岩化学组成变化的反映。不适合用于厘定黑色页岩的风化程度。在建立新鲜和风化黑色页岩化学组成差别的主量元素典型判别函数的基础上,构建厘定黑色页岩风化程度的化学风化指数WB,其计算方程为:WB=28.8×ln(SiO2)+16.67×ln(TiO2)+10.52×ln(Al2O3)+5.62×ln(Fe2O3)-2.01×ln(MgO)+4.10×ln(CaO)-4.24×ln(K2O)-5.06×ln(Na2O)+5.07×ln(LOI)-158.13。该化学风化指数能克服已有风化指数的不足,适合用于厘定黑色页岩的风化程度。
  (2)微量元素中,Mn、Sr、Cs、Ba、Pb、U、V、Cr、Co、Ni、Cu和Zn易风化淋失,而Th、Rb和Sc相对Zr活动性较小。稀土元素在风化过程中并未发生显著分异,其配分模式与新鲜岩石相一致。稀土元素的活动性与pH值相关,且随着风化程度的加大淋失越大。微量元素总是保留在原生矿物及其形成的次生矿物中,这些元素通常随着原生矿物的分解而活动。当受到pH值、风化强度和次生矿物相,尤其是Fe/Al/Mn的氧化物或者氢氧化物的影响时,微量元素在风化过程中的地球化学行为也发生变化。
  (3)富集因子计算显示湘中地区黑色页岩风化可能导致Mo、Cd、Sn、Sb、U、Ba、V、Cu等重金属的污染。通过主成分分析、方差分析及相关性分析可知,稀土元素指示黑色页岩风化导致的重金属污染时,δCe的指示效果最好,可用于指示Mo、Sb、U、Sn、Ba、Cu、V的污染状况;δEu可用于指示Mo、Ba、Cu的污染状况;(La/Yb)n和(La/Sm)n可用于指示Cu的污染状况。
[硕士论文] 姚盼
地质学·第四纪地质学 兰州大学 2016(学位年度)
摘要:冰川是塑造山区地形最活跃和最主要的外营力之一,对山区地形的演化至关重要。有关冰川侵蚀过程、冰川侵蚀地形的形成机制、冰川侵蚀地形的时空演化等研究一直受到众多学者的关注。国际上,多采用冰川作用区地形的相关分析或运用数值模型模拟冰川作用区地形的演化来探讨冰川侵蚀对地形的影响,而由于冰川侵蚀定量数据的缺乏,致使冰川侵蚀与气候、地形间相互作用的研究较为薄弱。祁连山位于青藏高原的东北缘,晚更新世以来经历了多次冰川作用,对地表形态造成了巨大的影响;其多样的岩性、冰川性质、气候,成为探讨气候、地形和冰川侵蚀程度间相互作用的理想区域。鉴于此,本文首先以祁连山冰川作用区的冰川槽谷为研究对象(616条槽谷,1845个横剖面),通过幂函数拟合等手段定量分析了槽谷的横剖面特征,并据此获得了区域间以及槽谷沿程上冰川侵蚀程度的分布和变化特征;但由于选取的槽谷横剖面难以覆盖槽谷以外的其他冰川作用区,因此,还基于Hkr方法分析了整个祁连山冰川作用区的冰川侵蚀程度。再次,在此基础上运用定性和定量相结合的方法,分析了冰川自身动力条件、外部地形与岩性等因素对冰川侵蚀程度的影响,明确了造成祁连山冰川侵蚀程度空间分布差异的主要控制因素。最后,在系统总结各地已有冰川槽谷横剖面形态参数的基础上,进一步分析了山地冰川槽谷发育存在差异性的可能原因。主要研究结论如下:
  (1)槽谷纵向上侵蚀程度的分布与其相对于ELA所处的位置有极大关系,总体表现为从上源到ELA处增强,而ELA向下则呈现递减的趋势,反映了冰川动力状况(冰量和冰川运动速度通常在ELA处最大)的沿程变化;支谷冰川的汇入会改变槽谷纵向上冰量的分布,从而影响到槽谷侵蚀程度的沿程分异;
  (2)祁连山各山地冰川侵蚀程度的空间分布上,大致表现为西南部山地冰川侵蚀程度要明显高于其他山地,即柴达木山和土尔根达坂地区最强,冷龙岭、疏勒南山和托来南山次之,走廊南山、党和南山和托来山则更小,大雪山和大通山最弱;
  (3)祁连山各山地冰川侵蚀程度空间分布上的差异,可能是冰川自身特征、冰川作用区的地形和岩性等因素共同作用所致,但地形尤其是ELA之上区域的平均坡度所指示出的各山地冰川的平均规模可能是造成该空间分布差异的主要因素;祁连山各山地的冰川侵蚀又对各山地的山体高度有较强的限制作用。
  (4)冰川的性质对山地冰川槽谷的发育模式有着重要的影响,使得山地冰川槽谷自身的发育过程中就可能存在两种完全相反的模式,即海洋型冰川槽谷发育以下蚀为主,而亚大陆型和极大陆型冰川槽谷的发育则以侧蚀主,且极大陆型冰川的下侵蚀能力更弱,形成的槽谷也更为宽浅。
[硕士论文] 丁新潮
自然地理学 山东师范大学 2016(学位年度)
摘要:中国黄土堆积序列,记录了晚新生代以来东亚地区的气候环境演化历史,与深海沉积物岩芯、极地冰芯并列被称为过去全球变化研究的三大支柱。山东地区黄土位于我国黄土分布的东部边缘,蕴藏着丰富的中国东部季风气候变迁和环境演化信息,是我国黄土堆积系统不可或缺的重要组成部分。山东地区黄土堆积可分为两大部分:渤海湾滨海与岛屿区和鲁中山区。其中,位于渤海湾滨海与岛屿区的庙岛群岛又称为长岛列岛,横跨胶东半岛与辽东半岛之间的渤海海峡,而鲁中山地北黄土堆积呈近东西向沿鲁中山地北麓坡地、河流阶地及山间盆地分布。为了深入研究山东地区黄土沉积特征并进行区域对比,在大量野外考察的基础上,本文选取了位于庙岛群岛中部的砣矶岛的砣矶II(TJII)黄土剖面和位于鲁中山地的章丘埠西(BX)黄土剖面进行研究。结合光释光年代学,应用沉积学和地球化学手段,分析了研究区黄土的粒度组成、粒度象和粒度参数特征,运用粒级-标准偏差法提取了环境敏感粒度组分,运用萨胡公式对两剖面的成因进行判别,并分析了常量和微量元素含量特征及它们之间的比值分布模式图。研究结果表明:
  (1)我们分别从山东章丘埠西剖面及砣矶岛砣矶II剖面共采集15个光释光年代样品。测年结果表明,在章丘埠西黄土-古土壤剖面深度50cm,110cm,210cm,310cm,410cm,510cm,610cm,760cm,960cm和1310cm处避光采集的10个光释光样品,测年结果分别为1.0±0.1,13.2±1.0ka,14.1±3.4 ka,14.4±1.5 ka,17.1±1.6 ka,19.4±2.7 ka,24.1±3.3 ka,30.0±3.5 ka,34.8±1.2 ka和39.2±1.8 ka。在砣矶岛砣矶II黄土-古土壤剖面深度60cm、180cm、280cm、380cm和480cm处避光采集的5个光释光样品,测年结果为14.4±0.4 ka,16.7±1.3 ka,20.8±1.0 ka,40.9±1.5 ka和47.9±3.7 ka。因此可判定两黄土-古土壤剖面均是末次冰期以来的沉积物。但是由于海面升降和大陆架的周期性出露,使庙岛群岛黄土沉积不可能堆积和保存巨厚的黄土层,由此我们可以推断砣矶II剖面全新世黄土已被侵蚀。
  (2)两剖面粒度组成均是以粉砂含量为主,其中砣矶II剖面粉砂含量平均值为58.9%,埠西剖面为78.7%;砂组分是砣矶II剖面的次级组分,平均含量为32.3%,而埠西剖面次级组分为黏粒组分,平均含量为14.9%;砣矶II剖面中值粒径(Md)为43.2μm,而章丘埠西黄土Md只有19.4μm;与山东其他黄土剖面和黄土高原典型黄土进行对比,发现章丘埠西剖面粒度组成比较细,TJII剖面粒度组成比黄土高原黄土粒径还要粗。粒度频率分布曲线为典型双峰分布,结合萨胡判别公式对其沉积环境进行判别,结果表明两剖面沉积物均为风成沉积物。沉积速率的变化以及粒度参数和粒度象特征反映了剖面沉积物在堆积过程中沉积环境并不稳定,剖面形成过程中沉积动力曾发生过明显改变。
  (3)两黄土剖面表现了相同的化学组成特征,章丘埠西剖面常量元素组成以SiO2(63.54%)、Al2O3(13.24%)、TFe2O3(4.87%)和CaO(4.54%)的百分含量最高,微量元素则是以Ba(527.25μg/g)、Zr(249.83μg/g)、Sr(173.71μg/g)、V(98.51μg/g)和Rb(98.47μg/g)为主。砣矶II剖面常量元素主要以SiO2(66.95%)、Al2O3(11.63%)、CaO(4.94%)和TFe2O3(3.76%)为主,微量元素以Ba(504.49μg/g)、Zr(443.23μg/g)、Sr(216.78μg/g)、V(83.08μg/g)和Rb(85.98μg/g)含量最高。CIA、Na/K及A-CN-K三角模型图结果显示,章丘埠西剖面处于初等化学风化和中等化学风化程度,砣矶II剖面属于初等化学风化,风化程度比埠西剖面要低。常量和微量元素含量特征及常量和微量元素分子比值分布模式均具有相似的规律即砣矶II剖面与其它地区典型风成沉积均有一定差异,埠西剖面与洛川黄土-古土壤剖面具有较高的相似性。另外,虽然同属于山东黄土沉积,但是无论在粒度组成特征还是在常量和微量元素分子比值分布模式图中均存在一定的差异,表明山东庙岛群岛和鲁中山地黄土沉积环境及物质来源的差异性,同时说明了山东黄土沉积环境与物质来源的复杂性。据此我们推测,砣矶II黄土-古土壤剖面以近源为主,而章丘埠西黄土-古土壤剖面物质来源比较复杂,远源为主,还有可能掺杂远源粉尘的二次搬运物质。
  (4)根据剖面末次冰期地层的组合特征,结合粒度中值粒径、环境敏感组分、SiO2/Al2O3、TFe2O3、Rb/Sr和Ba/Sr等气候代用指标进行分析,得出结论如下:章丘埠西黄土-古土壤剖面与SPECMAP时间表几乎相同,MIS2阶段气候干冷,MIS3阶段分为3a(46.36~55.48 ka)较为温湿,3b(30.04~46.36ka)干冷,3c(24.47~30.04ka)温湿三个阶段,具明显的D-O旋回,剖面指示的气候波动与全球气候波动具有一致性。庙岛群岛砣矶II黄土-古土壤剖面与SPECMAP时间表可以对应,MIS3阶段也经历了暖湿~冷干~暖湿的气候旋回,但是MIS2阶段明显经历了两次气候回暖,该剖面受到区域环境影响较明显。两剖面具有较好的对应说明山东地区大的气候环境背景基本一致。造成两剖面沉积特征差异的一方面是由于物质来源的不同,另一方面由于砣矶II剖面受到海-陆-气相互作用,沉积环境比较复杂。
[硕士论文] 丁苗
地理学;自然地理学 南京师范大学 2016(学位年度)
摘要:随着光释光测年技术的不断发展,光释光测年技术在湖相沉积物的研究中得到广泛应用。滑坡堰塞湖沉积物和一般湖相沉积一样,也存在曝光不充分等问题;同时滑坡堰塞湖沉积物中到底选择哪种粒径的石英矿物的等效剂量,来确定堰塞湖沉积物的年代,仍然存在争议。由于滑坡堰塞湖沉积与一般湖相沉积有明显区别,如湖形狭窄,易受两侧山坡和支沟的泥石流或者流水沉积影响;同时受堰塞湖水位波动和洪水事件的影响,导致在湖相纹泥沉积层中常常形成粉细砂和中-粗砂的沉积夹层。通过堰塞湖存在期间,发生的这些特定事件形成的夹层光释光年代研究结果,能够重建堰塞湖的时代。已有研究表明堰塞湖粉砂质黏土沉积物中,中颗粒石英矿物比细颗粒石英矿物晒退充分,这些伴生在堰塞湖粉砂质黏土沉积层中的粉细砂和中-粗砂夹层沉积物粒径相对较大,可以进一步进行中颗粒与粗颗粒石英矿物的等效剂量对比研究。
  黄河上游典型的地貌特征为峡谷段和盆地段相连接。黄河上游积石峡峡谷段巨型和大型古滑坡多次堵塞黄河,在循化盆地形成了多处堰塞湖湖相沉积。本论文以循化盆地内3处典型的滑坡堰塞湖沉积物为研究对象,以粉细砂和中-粗砂2个层位的沉积物作为具体的采样位置和测年材料。在沉积剖面描述、粒度测量和石英砂扫描电镜分析沉积环境的基础上,使用德国Freiberg公司生产的LexsygResearch释光仪器,采用单片再生剂量法,对粉细砂层位沉积物5个样品,使用中颗粒(38-63μm)和粗颗粒(90-150μm);以及中-粗砂层位沉积物4个样品,使用中颗粒(38-63μm)、粗颗粒(90-150μm)、粗颗粒(200-300μm)进行了石英矿物等效剂量测定和对比研究。主要结论如下:
  (1)通过直方图、放射图、clarke定量化划分晒退程度的方法,分析了等效剂量的分布特征;通过平均值年龄模型、中心年龄模型、最小值年龄模型、张家富年龄模型四种年代计算模型进行等效剂量的筛选。针对滑坡堰塞湖沉积物,晒退较好的粉细砂样品,通过四种模型计算出的等效剂量,在误差范围内基本一致。采集的晒退不充分的样品,可以利用最小值年龄模型进行计算,筛选出晒退较好的等效剂量。
  (2)通过对滑坡堰塞湖沉积物中的粉细砂样品,进行中颗粒(38-63μm)、粗颗粒(90-150μm)的等效剂量对比研究,得出两种粒径的等效剂量在误差范围内基本一致;对于堰塞湖沉积物中的粉细砂夹层,中颗粒和粗颗粒均可得到较准确的OSL年代。
  (3)通过对滑坡堰塞湖沉积物中的砂质透镜体样品,进行中颗粒(38-63μm)、粗颗粒(90-150μm)、粗颗粒(200-300μm)的等效剂量对比研究,认为如果能提取出38-63μm的中颗粒或粗颗粒纯石英矿物,可利用中颗粒(38-63μm)和粗颗粒(90-150μm)、(200-300μm)对其进行OSL测年
  (4)结合扫描电镜结果,滑坡堰塞湖沉积物中的中-粗砂样品:MEP-4、MEP-5为近源沉积物,存在晒退不充分的问题。从中颗粒(38-63μm)、粗颗粒(90-150μm)、粗颗粒(200-300μm)三种粒径测得的等效剂量可知:200-300μm粒径的石英颗粒测得的等效剂量最小。针对此类近源堰塞湖沉积样品,应选择相对粗的石英颗粒进行OSL测年。
[硕士论文] 左海玲
自然地理学 西北师范大学 2016(学位年度)
摘要:高寒地区沙化草地中的沉积物代表的是气候冷暖干湿旋回之下沉积外动力的明显变化,同时也记录了高寒沙区地质历史时期沙漠化正逆过程及强度的变化,因此不同成因的沉积物可作为恢复古沉积环境演变的良好信息载体。沉积物中的元素、粒度、有机质等多种指标包含着丰富的环境信息,能较好地揭示古沉积环境的演变。玛曲高原位于青藏高原东端,本文选取玛曲高原东南部典型的古土壤-河流相沉积序列(郎曲剖面),运用14C和光释光测年手段,通过对地球化学元素、粒度、磁化率、有机质等环境代用指标的综合分析,并与周边区域进行对比,重建了玛曲高原全新世以来的沉积环境演变过程。
  研究结果表明:常量元素氧化物含量在全剖面中表现为SiO2>Al2O3>Fe2O3>CaO>K2O>Na2O>MgO,其中Ca、Na、Si在化学风化过程中发生了迁移淋失,Mg、Fe则呈现出显著富集的特征,常量元素的活动性与迁移能力顺序为Ca>Na>Si>Al>K>Mg>Fe。微量元素中Ba、Zr、Sr发生了明显的迁移淋失,大部分微量元素以富集为主,具有代表性的微量元素迁移能力由强到弱依次为Ba>Zr>Sr>Cu>Pb>V>Co>Zn>P>As>Mn,从左至右,元素相对富集程度逐渐增强。SiO2/Al2O3、Na/K、(K2O+Na2O+CaO)/Al2O3(退碱系数)、Cu/Mn和Sr/Cu在河流相沉积层的比值高于古土壤层,而CIA、(Al2O3+Fe2O3)/(RO+R2O)(残积系数)、Rb/Sr、Sr/Ba、P/Mn和Zn/Mn比值在各古土壤层相对较高。常量元素的迁移特征及A-CN-K三角图变化趋势表明玛曲高原化学风化处于脱Ca和Na的初级阶段。在河流相沉积层中,砂含量为高值,粘粒、Md、Mz、SC/D、质量磁化率和有机质含量为低值;在古土壤层中,砂含量为低值,粘粒、Md、Mz、SC/D、质量磁化率和有机质含量为高值,说明古土壤层发育时期环境相对温湿,而河流相沉积时期环境相对凉润。
  对玛曲高原LQ剖面沉积物地球化学元素、粒度、磁化率和有机质进行分析,并运用14C和光释光定年技术,将玛曲高原全新世以来的沉积环境演变划分为9.4 ka B.P.以前沉积环境凉润、风沙活动强烈;9.4~6.4 ka B.P.沉积环境温润、风沙活动减弱;6.4~2.3 ka B.P.沉积环境凉润、风沙活动增强;2.3 ka B.P.以来沉积环境温湿、风沙活动减弱4个阶段。
  通过与青藏高原东北部、青海湖 QDST剖面、共和盆地孢粉所记录的环境信息对比发现,全新世以来郎曲剖面记录的沉积环境与青藏高原周边区域所记录的环境信息具有明显的一致性,同时与玛曲高原MO和OL剖面所记录的中晚全新世以来的环境演变信息吻合度高,因此全新世以来玛曲高原的沉积环境演变与青藏高原周边区域具有较好的同步性。
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