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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] 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] 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] 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] 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] 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。
[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] 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。
[硕士论文] 胡文静
岩土工程 三峡大学 2016(学位年度)
摘要:红层泥岩因含有大量的黏土矿物,遇水膨胀变形异常明显。作为典型的膨胀软岩,红层泥岩的膨胀性能与其风化特性直接相关,而且,因分布广泛,红层泥岩膨胀风化也是众多工程建设中不可回避的重要问题。目前,有关红层泥岩风化的研究主要以风化破坏类型、风化程度及风化成灾等为主,但对特定赋存环境下的膨胀-风化机理尚缺乏深入研究。因此,本文以重庆地区红层泥岩为研究对象,在研究区域调查与现场取样后,通过X射线衍射、电镜扫描测试分析其矿物组成与微结构特征,在此基础上,结合泥岩吸水试验、侧限泥岩水合膨胀试验和泥岩干湿循环风化试验,同时,基于多孔介质水分运移方程,考虑黏土矿物水合膨胀建立了泥岩水合膨胀模型,利用遗传算法和有限差分方法计算得到了泥岩水分运移分布和膨胀时程变化,研究了红层泥岩水分运移-水合膨胀-风化特征。根据相关的试验与计算结果,得到了以下几个方面的结论:
  1)红层泥岩单面吸水质量与时间根号的关系曲线可以划分为直线上升段和水平平稳段,泥岩吸水质量平均值约为20.86 kg/m2,直线上升段吸水速率为1.98 kg/(m2.min1/2);内部水分含量随距离(距吸水面)的增大快速减小。
  2)红层泥岩侧限无荷最大膨胀率均值约为20.6%,其时程曲线表现为先快速膨胀再增速膨胀最后趋于稳定;竖向荷载、加水量大小对稳定膨胀量、膨胀变形过程及其特征起着控制作用。
  3)同一干湿循环次数下,施水量大小与泥岩风化剥落量大小存在正相关关系,即施水量越大,其泥岩风化剥落速率越大,泥岩风化剥落量越大。
  4)红层泥岩中黏土矿物水合膨胀是导致泥岩风化的主要原因,其层状微观结构决定了泥岩在宏观上主要表现为层状风化剥落。
[硕士论文] 叶飞
土木工程·岩土工程 兰州大学 2016(学位年度)
摘要:莫高窟俗称“千佛洞”,是一座规模宏伟、内容丰富的石窟群。莫高窟以其精美的壁画和塑像闻名于世,其保存的洞窟、壁画、彩塑、飞天塑像、莲花柱石和铺地花之多,内容之丰富,使其成为中国也是世界上现存规模最大、保存最为完好的佛教艺术宝库。然而,在漫长的地质历史时期中,由于密集洞群开挖松动及直立崖体长期卸荷回弹,那些裸露岩面及崖顶斜坡部位受温差、日照、风蚀、湿度变化等因素的影响,发生着严重的风化作用。在一些地质构造薄弱的位置,已经出现了严重的风化破坏甚至是坍塌,对洞窟内壁画等文物的保存带来了极大的威胁。如果不及时采取有效的防护措施,这一优秀的世界文化遗产终将消失。
  本文在结合前人研究的基础上,首先对莫高窟进行工程地质调查,收集主要的水文、气象资料;并对研究测试点岩体进行逐层剥离,通过现场描述、声波测试、回弹测试并取样进行颗分试验、X-衍射测试和易溶盐测试,分析岩体的风化特征。同时,通过室内模拟试验(盐风化加速试验及冻融循环试验),分析不同盐分对莫高窟玉门组砂砾岩的影响;讨论了冻融循环作用下,岩体的质量的变化特征。最后结合影响莫高窟砂砾岩风化的主要因素及岩体的风化特征讨论围岩风化的机理。
  通过以上试验得到如下结论:
  1.影响莫高窟围岩风化的主要因素是:风及风沙、温度及温差、水和可溶盐。
  2.酒泉组砂砾岩的风化特征表现为:(1)胶结物以石英、方解石、长石、白云石为主,粘土矿物为绿泥石;石英含量最高,大部分地层中方解石的含量随着深度的增加呈现出上升的趋势。(2)可溶盐以 Na2SO4和 NaCl为主,沿竖直方向上,盐分浓度自上而下呈现出降低的趋势;沿水平方向上,盐分浓度由里向外同样表现出上升的趋势。(3)自岩体表面向里,岩体纵波波速首先随着深度的增加而逐渐增加,然后开始波动,总体呈现上升的趋势;同时,岩体波速与岩体细粒土含量之间表现出较好的正相关特性。
  3.玉门组砂砾岩的风化特征表现为:(1)胶结物以石英、长石、方解石、白云石、石膏为主,方解石含量随着深度的增加而增加。(2)可溶盐主要包括Na2SO4、NaCl、CaSO4等,沿水平方向上,盐分浓度由外向里表现出上升的趋势。(3)现场声波测试和回弹测试结果均随着深度的增加而不断升高。
  4.冻融循环引起玉门组砂砾岩破坏主要表现为:岩石颗粒逐渐脱落,岩石质量随着循环次数的增加而降低。在盐风化过程中,岩石的破坏主要表现为细颗粒物质脱离母体,岩石表面逐渐粉化,岩石质量随着循环次数的增加而降低;高浓度的Na2SO4和NaCl溶液对岩石的破坏作用更加显著,同时,饱和Na2SO4溶液对岩石的破坏作用最为强烈。
[硕士论文] 许世龙
环境工程 贵州大学 2016(学位年度)
摘要:岩石矿物化学风化过程能够消耗大气或土壤中的CO2,影响全球气候变化,蒸发盐岩溶解本身不消耗 CO2,化学风化对消耗 CO2产生作用的岩石类型主要为碳酸盐岩和硅酸盐类岩石。本研究通过于2012年夏季在黄河上游托克托——唐乃亥段进行空间尺度采样,于2013年7月至2014年6月在唐乃亥、青铜峡进行每月定点采样,对河水主要离子组成进行了系统分析,并估算了黄河上游流域化学风化速率与对CO2的消耗速率。
  结合主要离子空间分布与时间变化特征,分析结果显示河流径流量与主要离子组成存在不同程度的负相关关系;运用 Gibbs图、水化学三角图、Pipe r图与主离子相关性分析等方法,分析结果显示碳酸盐类风化是黄河上游流域河水溶质的最主要来源,且自上游而下蒸发盐类溶解贡献逐渐增加,硅酸盐类风化对黄河上游流域溶质组成影响很小。
  运用Forward模型进行离子校正后,估算定点河水样品流域岩石风化速率与对 CO2的消耗速率,唐乃亥以上流域全年硅酸盐类风化速率(SWR)平均为2.1 t/km2/a,碳酸盐类风化速率(CWR)为21.2 t/km2/a,硅酸盐类对大气CO2消耗速率(?CO2sil)为71×103 mol/km2/a,碳酸盐类对大气CO2消耗速率(?CO2car)为220×103 mol/km2/a;青铜峡定点样品SWR为1.1 t/km2/a,CWR为14.5 t/km2/a,?CO2sil为35×103 mol/km2/a,?CO2car为157×103 mol/km2/a;全年黄河上游流域?CO2sil为53×103 mol/km2/a,?CO2car为188×103 mol/km2/a。
  黄河流域上游定点河水SWR与CWR及?CO2sil与?CO2car均在丰水期明显升高,枯水期偏低;空间尺度夏季河水样品自上游向下SWR、CWR、?CO2sil和?CO2car总体均呈降低趋势,不同年份同一时期时空尺度样品数据结果主要受径流量变化影响。
[硕士论文] 武繁
自然地理学 上海师范大学 2016(学位年度)
摘要:黄河峨嵋台地西段位于渭河盆地的东北部,其基底为湖相沉积层,表明在第四纪中晚期该区域长期被湖泊所占据。该台地由多级海拔不同的次级台地构成,台地之上覆盖着厚度不等的黄土-古土壤层,在台地的前缘靠近洛河处,发育有河流阶地,之上也覆盖黄土-古土壤层,表明峨嵋台地西段发生多次湖退运动而形成多级河湖阶地。对黄河峨嵋台地西段河湖阶地的形成年代进行研究,可以推断该区域河湖环境的演化过程,并能从整体上认识青藏高原隆升及其环境效应。
  本文通过确定河湖阶地上覆最老的黄土-古土壤序列可以得出河湖阶地的形成年代,主要采取的方法是黄土-古土壤地层定年法,对河湖阶地典型剖面上覆黄土-古土壤层进行磁化率的分析以及古地磁的测定。野外考察发现,黄河峨嵋台地西段广泛分布6级河湖阶地,海拔从高至低依次为T6、T5、T4、T3、T2、T1,其中 T1为河流阶地,其它为湖积台地。对河湖阶地上覆黄土-古土壤层的磁化率以及古地磁分析表明,其形成年代分别对应于S14、L9、L6、S2、L2、L1SS堆积时期,其年龄分别为1.118MaBP、850KaBP、620KaBP、205KaBP、150KaBP和52KaBP。根据河湖阶地的形成年代可以推断断黄河峨嵋台地西段河湖环境的演化过程。该区域在对应于S14、L9、L6、S2、L2堆积时期发生了5次湖退运动,其中,L2晚期发生的这次湖退事件应该使区域内的湖泊彻底消失。在L1SS开始堆积时期,洛河发生了河流的下切运动。T5、T4、T3台地下部湖相层中都夹杂黄土层,我们判断分别是在其上一级台地(T6、T5、T4)形成时,发生大幅度湖退,使较低的台地也出露于气下,开始堆积黄土层。T4台地上部S2之下含有薄层湖相层,是由于对应于L6时期湖退事件之后,后期又出现湖侵事件;L2中也含有薄层湖相层,我们推测此处是一局部积水洼地,因为没有发现对应于这一时期的湖侵事件。T3台地L2黄土中含有薄层湖相层,是对应于S2湖退事件之后,发生湖侵运动影响的结果。总之,在快速湖退运动发生后,之后会有缓慢湖侵运动的发生。分析构造和气候因素对河湖阶地发育的影响规律,得出T6、T5、T4、T3、T2湖积台地的形成是构造抬升的结果;T1(洛河河流阶地),主要是受气候变化的影响,是洛河对晚更新世时期气候变化的响应。通过与柴庄隆起中上鲁剖面的对比分析得出,该区域应还存在对应于S11发育时期形成的一级台地。目前并没有发现,以后会对这一问题进行深入的研究。
[硕士论文] 柴乐
自然地理 辽宁师范大学 2016(学位年度)
摘要:他念他翁山中段位于青藏高原东南部和云贵高原的过渡地带,对其深入研究,可以为重建横断山脉冰川作用的演化历史和青藏高原的隆升机制提供重要依据。他念他翁山中段海拔4200m以上保存着确切的第四纪冰川遗迹,根据研究区第四纪冰川发育的地貌组合特征及沉积物的组成特点判断,这里曾发育规模较大的流入玉曲谷地的山麓冰川,限制在山谷及源头的山谷冰川和冰斗冰川。本文采用野外考察和室内实验分析的方法,对研究区第四纪冰川侵蚀地貌和堆积地貌进行初步调查,运用电子自旋共振测年(ESR)确立研究区的冰期系列。结果如下:
  1.冰川侵蚀地貌在海拔4800~5200m之间,保存着数十条规模较大的冰川槽谷,槽谷横剖面呈U型,宽约1~2 km,延伸长度4.5~25 km;研究区发育典型的冰斗、角峰、刃脊、冰坎和冰蚀湖,其中冰斗发育数量大,形态典型,本文采用自然断点法,将研究区3900m以上的冰斗划分为四级,即3900~4670m、4670~4920m、4920~5060m、5060-5360m四个海拔高度范围内,不同海拔高度带内的冰斗形态差异较为明显。冰斗的坡向分布主要受降水差异性的影响,及构造和地形因素对冰斗分布也具有控制作用,坡向、朝向分布主要受控制于辐射控制的气温因素。
  2.冰川堆积地貌冰川堆积物主要保存在槽谷底部、槽谷出口处及山麓地带,形态较为清晰的冰碛物有4套。其中发育在青古隆村附近的4号槽谷和巴姑村所在6号槽谷的冰川堆积物保存较好。除全新世新冰期/小冰期(对应深海氧同位素1阶段,简写MIS1),其余三次冰碛物电子自旋共振(ESR)定年结果年代分别为92±51~207±45 ka、55±8~54±9ka、25±1~38±6 ka,对应倒数第二次冰期(MIS6)末次冰期中期(MIS3),末次冰盛期(MIS2),结合不同阶段的冰碛物进行沉积学、环境磁学和元素地球化学分析判断研究区至少发育了4次冰进。
  3.通过与周边山地的第四纪冰期系列对比表明,研究区特殊的地理位置赋予其特殊的冰川发育条件,符合第四纪冰期冰川发育的整体规律,而不同阶段冰川的规模具有一定差异性,这与青藏高原及其周边山地第四纪以来气候和构造条件紧密联系,该区第四纪冰川发育是构造与气候耦合作用的结果。
[硕士论文] 禚彬
自然地理学 上海师范大学 2016(学位年度)
摘要:在全球变化研究中,人类越来越关注自身生存环境与地理环境之间的联系,尤其是全新世以来海平面变迁影响着沿海地区人类的生活方式。人类急需了解未来气候、海平面变化趋势和可能的自然灾害对人类社会的影响,旨在通过认识过去全球变化规律,预测未来变化趋势,以服务人类社会的可持续发展。河姆渡遗址位于长江中下游地区南翼的姚江谷地,对海平面变迁、气候变化引起的旱涝灾害影响比较敏感,本研究以河姆渡附近的HMD1501和HMD502两个钻孔的沉积物自然沉积层为研究对象,通过沉积物岩性、粒度、孢粉、沟鞭藻、有孔虫和Ca、Mn、Ti等环境替代性指标的分析,以揭示姚江谷地全新世以来的植被演替、气候变化、海平面变迁以及沉积物形成过程。
  本研究主要内容包括:⑴河姆渡遗址两个钻孔的沉积层岩性分析结果显示,HMD1501孔在36.5m以下为灰-青灰色粉质粘土与粉砂互层,水平层理清晰,湿度大;36.5-33.81m为第一硬粘土层,呈黄褐色,岩芯较干,上部为粘土质粉砂;33.81-4.1m为灰褐色粉质粘土,局部含有层理,多贝壳;4.1-2.67m为灰黑色粉质粘土,顶部和底部均见黑色泥炭层;2.67-0.5m为粉质粘土,见植物残体。HMD1502孔41.5m以下为黄褐色含粘性土粉细砂,偶见砾石;41.5-39.5m为硬粘土层,黄褐色,岩芯较干;39.5-4.3m,下部3m左右为粗砂砾石混杂层,上部为灰褐色粉质粘土,含有贝壳;4.3-1.41m为粉质粘土与粉砂互层,水平层理清晰。⑵HMD1501孔粒度特征显示,10~9KaB.P(33-26m)时期粒度整体变化特征比较平稳,粒径较细,沉积相为粘土,并有少量贝壳,表明这一时期为海相环境,海平面波动较小,同时不断升高,沉积层厚度不断增,海水淹没面积增加;约9~8.1KaB.P(26-15.11m)时期粒度各参数特征发生较大波动,沉积物形成环境不稳定,沉积动能表现为“增大-减小”趋势;8.1~7.0KaB.P时期粒度变化特征可分为三个亚期,15-14m阶段,砂粒含量相对较小,变化不大;14-9.5m阶段,砂含量增加,平均粒径较大;9.5-4m阶段,砂含量降低,平均粒径也逐渐减小。表明该沉积物形成的前期阶段动能较小,海洋环境属于较稳定时期,之后海洋环境有所波动,沉积动能增大,最后阶段海洋环境逐渐稳定,沉积动能减弱。7000~5.8KaB.P时期,粒度特征变化幅度较大。平均粒径显示在2-1.8m(6317aBP)和1.9m(5895aBP)的平均粒径较大,砂的含量及变化幅度较大。该时期沉积物形成动能较大,沉积环境受陆源沉积物影响较大,气候相对干旱。⑶HMD1502孔粒度特征显示,11~8.7KaB.P时期,粒度平均粒径小幅变化,砂的含量波动较大,该时期沉积物形成环境相对平稳,在24.61m处粒度各参数出现峰值,沉积环境动能较大。8.7~8KaB.P时期,粒度各参数特征变化相当剧烈,整体粒径较大,沉积物以黏土和粉沙互层为主,含有较多贝壳。该时期海洋环境相当不稳定,沉积物形成时的动力比较大。这与HMD1501孔在8.8~8.1KaB.P沉积物变化的特征比较相似。8~7KaB.P时期,粒度各参数特征整体上变化相对较小,砂的含量逐渐减小为零,平均粒径整体上有逐渐减小的趋势。沉积物以黏土为主,含有贝壳。该时期海洋沉积环境相对前一阶段比较稳定,沉积动能较弱。7~5.5KaB.P时期,粒度平均粒径出现先减小后增大的趋势,在4.7m(6819aBP)处出现一次峰值。表明这一阶段沉积物形成的动能先减小后增大,沉积相由海相沉积向湖湘沉积过渡,说明在7KaB.P左右形成低水面之后,再次发生海侵,湖泊海面扩大,沉积物受海洋环境影响较大,之后沉积环境受陆地影响较大。⑷根据HMD1501/1502孔孢粉记录显示,全新世早期(10589-7644cal.yr.B),研究区植被群落属于常绿阔叶和针叶混交林,松和常绿栎为优势种,草本群落以天然生长的禾本科为优势种,研究区刚刚经历晚更新世“新仙女木”事件之后,气候开始迅速转暖变湿;全新世中期(7644-6773cal.yr.B.P.)植被群落仍未针阔混交林,但阔叶木本植物开始下降,特别是常绿栎急剧下降,草本和蕨类开始增加,说明其在林下或低洼处已经开始小规模的分布一些草地。特别是之前的建群优势种常绿栎属的含量急剧下降,而草本含量,尤其是具有栽培性的禾本科植物(花粉粒径≥35μm)含量的增加,反映出人类活动已经开始影响植被的群落结构,气候开始转为温和湿润。晚全新世(6773-3327cal.yr.B.P.)温带阔叶成分增加,喜暖的热带亚热带阔叶成分持续下降,喜干的草本花粉急剧增加,反映出在人类活动的进一步影响下,当时植被群落中的草地也随之扩大,并在滨海地区开始由一些以莎草科为主的沼泽地形成,植被群属于针阔叶混交林-草地,气候转为凉爽干燥。⑸根据HMD1501/1502孔沟鞭藻、有孔虫、Ca、Mn等环境替代性指标分析,得出全新世以来海平面变化特征如下,约11-8.8Ka B.P期间,海平面在震荡中上升,在HMD1502孔32.2m处发现有贝壳,经过测年为11.5KaB.P,Ca元素显示第一硬土层之上,Ca含量开始增加;约8.8-8.0KaB.P期间,海平面发生巨大的波动,并持续上涨,HMD1501孔粒度特征显示,这一时期初期粒度变化较剧烈,之后粒径逐渐变细,海相沟鞭藻和有孔虫内衬浓度在8.2KaB.P达到峰值,表明约8.2KaB.P年海水深度达到最大值,同样HMD1502孔在8.200KaB.P左右海相沟鞭藻和有孔虫内衬浓度也达到最高值;约8.0-6.5KaB.P期间,海平面逐渐降低,部分区域开始由海洋环境转变为泻湖或者湖泊环境,HMD1501孔在4.1m处开始形成泥炭层,年代约为7KaB.P,Ca元素含量到7KaB.P左右有所下降,到6.5KaB.P快速降低。HMD1502孔Ca元素含量在7KaB.P陡然降低,沉积物也由粘土逐渐变为粉沙,沉积物粒径变大,表明离岸距离变近。
[硕士论文] 李凯
岩土工程 桂林理工大学 2015(学位年度)
摘要:边坡稳定性评价一直是岩土工程理论研究和实际工程中的重要课题之一。南方地区湿热的气候环境使得岩质边坡风化速度快,风化特征和分带性明显。在广西东南部地区,强降雨易诱发风化花岗岩边坡发生浅层滑坡,滑动面多位于风化程度较大的强风化带,常造成很大的人员伤亡与财产损失。花岗岩作为我国南方地区广泛分布的岩类,其风化岩土体,尤其是风化程度较高的强风化层和全风化层具有大孔隙比、高压缩性、遇水易崩解的工程性质特点。随着经济和城市化的发展,花岗岩风化岩和残积土不仅成为各类工程建设的主要勘察研究对象,也是持续降雨或暴雨作用下滑坡、泥石流地质灾害危害严重地区,对风化花岗岩性质的研究也显得越来越重要。
  本文通过对广西玉林与梧州交界处花岗岩残积土浅层滑坡的现场勘查和对不同层位的土体进行物理力学试验,利用常规硅酸盐化学全分析试验、薄片鉴定试验、扫描电镜试验及直剪试验等试验测试手段,分析了不同风化程度的花岗岩的化学和矿物学特征,发现风化剖面不同深度处岩土体在矿物组成、粒度、密度、含水量、黏土矿物成分及土体结构性等物性力学性质方面存在明显差异。该地区风化花岗岩边坡自下而上可分为未风化带、弱风化带、中风化带、强风化带、全风化带五个风化带。通过分析饱和度对花岗岩全风化带和强风化带土体抗剪特性的影响规律,发现饱和度对不同风化程度花岗岩抗剪特性的影响规律存在差异,且饱和度对抗剪强度指标的影响规律不同。
  选取契合边坡土体实际情况的试验数据为参数,在考虑降雨强度、降雨历时及土体渗透能力的基础上,利用 Geo-studio软件中的 Seep/w模块对风化花岗岩边坡进行不同降雨条件下的渗流特性模拟分析,根据渗流模拟所获得的湿润锋推移规律及孔隙水压力变化情况,利用Slope/w模块进行边坡稳定性分析,获得不同降雨特征下的安全系数以及所对应的边坡潜在滑裂面位置,进行边坡稳定性评价。
[硕士论文] 朱淑慧
古生物学与地层学 河南理工大学 2015(学位年度)
摘要:潭头盆地为豫西地区中新生代典型陆相红层盆地,大地构造位置位于华北板块南缘与秦岭逆冲推覆带前缘之间部位。前人对于豫西潭头盆地的研究主要集中在上白垩统秋扒组恐龙化石、含脊椎动物化石、古气候分析、孢粉植物群等方面,而对于潭头盆地沉积环境演化及物源分析的研究很少。本论文在野外踏勘并实测剖面的基础上,运用岩石学、沉积学、地球化学等多学科理论和方法,对潭头盆地上白垩统—古新统沉积环境演化、物源及控制因素进行了详细研究。取得如下研究结果:
  (1)潭头盆地秋扒组的岩性为紫红色中厚层状粉砂质泥岩夹透镜状砾岩、砂砾岩,自下而上构成多个底部为紫红色块状砾岩,顶部为紫红色粉砂质泥岩的正韵律沉积旋回。高峪沟组下段以砾岩、砂砾岩为主;上段以粉砂质泥岩为主,中间夹有钙质结核。大章组底部以泥质粉砂岩与泥岩互层为主,顶部以泥岩为主,并夹有数层钙质结核。
  (2)上白垩统秋扒组和古新统高峪沟组泥质岩地球化学特征分析表明秋扒组和高峪沟组物源应以熊耳群火山岩为主,有少量上地壳沉积岩混入;源区揭顶式剥蚀的风化作用强烈,古近纪有所减弱;晚白垩世栾川地区恐龙生活在热带-亚热带的湿润-半湿润气候区,古近纪早期气候有变干旱的趋势。
  (3)潭头盆地上白垩统—古新统主要发育扇三角洲相和湖泊相。秋扒组经历了扇三角洲—滨浅湖的多次旋回;高峪沟组下段发育扇三角洲相,上段以滨浅湖相为主;大章组主要发育湖泊相。构造和气候对沉积起着决定性控制作用。
  本文的研究能为陆相 K-T界线事件的研究提供一定的基础资料,同时为潭头盆地的古地理再造提供依据,对潭头盆地中新生代盆地演化具有重要意义。
[博士论文] 张振东
微生物学 南京农业大学 2015(学位年度)
摘要:矿物风化是地球表面广泛发生的地质现象,对地表矿质元素循环和环境等产生重要的影响。目前对于细菌风化矿物的研究主要集中在细菌资源发掘,矿物风化细菌的生态多样性与分布,石质文物保护以及使用矿物风化细菌进行土壤营养改良,细菌风化矿物机制等,但是有关细菌风化矿物的分子机制有待深入研究。
  本研究以黑云母为供试矿物,从酸模根际土壤、根与茎样品中分离筛选黑云母风化细菌,对细菌风化黑云母的效应、矿物风化细菌多样性进行了研究;对高效矿物风化细菌S71风化黑云母的影响因素、矿物风化生理机制等进行了分析;同时对谷氨酰胺影响菌株S71风化黑云母的分子机制进行研究。
  从酸模根际土壤、根与茎样品中分离纯化得到121株细菌,其中96.7%的细菌具有风化黑云母的能力;扩增核糖体DNA限制性分析(Amplified ribosomal DNArestriction analysis,ARDRA)表明,分离自酸模根际土壤、根与茎样品中的菌株分别有16、11、6个ARDRA类型。系统发育分析表明,酸模根际土壤、根和茎细菌分属于9,7,和4个菌属,其中菌株S71被鉴定为Enterobacter cloacae。菌株S71在风化黑云母过程中主要产生乙酸(乙酸浓度达1.0g/L)。另外,矿物风化细菌Myroides sp.TH-19的生理生化特征与遗传学分析表明,菌株TH-19与同属的Myroidesodoratimimus JCM7460T,Myroides profundi D25T和Myroides marinus JS-08T的16SrDNA的同源性为98.7%-97.5%。菌株TH-19主要呼吸醌为MK-6,主要脂肪酸为C15:0iso,C17:0iso3-OH与C13∶0iso,DNA G+C含量为37.2mol%,与3株模式菌yroides odoratimimus JCM7460,Myroides profundi D25和Myroides marinus JS-08T的DNA-DNA杂交同源性均小于70%。因此,菌株TH-19被鉴定为Myroides属一个新种,命名为Myroides xuanwuensis sp.nov.。
  本文主要研究了谷氨酰胺对菌株S71风化黑云母的影响及其分子机制。结果表明,谷氨酰胺能显著提高菌株S71发酵液pH与氨氮含量,抑制其产乙酸及对黑云母的风化作用。另外,谷氨酰胺同时也能抑制芽孢杆菌属、节杆菌属、伯克霍尔德氏菌属、克雷伯氏菌属等矿物风化细菌对黑云母的风化作用。通过氯甲酸乙酯衍生化方法,使用GC-MS对菌株S71胞内代谢物进行测定与分析,结果表明,添加谷氨酰胺处理菌株S71细胞内甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、苹果酸与琥珀酸等代谢产物含量显著高于未添加谷氨酰胺处理。添加谷氨酰胺后,细胞中乙酸合成受到抑制,3-磷酸甘油酸和丙酮酸转化为丙氨酸、缬氨酸和甘氨酸等氨基酸量增加;未添加谷氨酰胺时,细胞中的3-磷酸甘油酸和丙酮酸主要合成乙酸。分别构建了菌株S71的ackA、pta与poxB等乙酸合成基因突变株,并比较了突变株与其野生型菌株风化黑云母的能力、乙酸产量。结果表明,与野生型菌株S71相比,poxB和pta基因突变株风化黑云母能力无显著变化,而ackA基因突变株产乙酸以及风化黑云母能力均显著下降。
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