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    2018年  43卷  第11期

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    2018, 43(11).
    摘要:
    杨遵仪院士诞辰110周年纪念专辑
    地史时期生物对冰室气候形成的作用
    殷鸿福, 喻建新, 罗根明, 宋海军, 徐珍
    2018, 43(11): 3809-3822. doi: 10.3799/dqkx.2018.117
    摘要:
    在地质历史时期的碳循环中,生物的作用很大.生物产氧光合作用消耗CO2而产生有机质与O2;有机质及生物成因碳酸盐岩埋藏又进一步固定CO2并减少O2消耗,所以生物产氧光合事件与冰期、成(增)氧期应存在因果关系.论述了5次事件,分别是:与产氧光合蓝细菌有关的古元古代初期大氧化事件(Early Proterozoic great oxygenation event,GOE)、与真核生物辐射事件有关的新元古代大成氧事件(Neoproterozoic oxidation event,NOE)、与早期陆生植物繁盛事件有关的晚奥陶世增氧和冰期事件、与维管植物繁盛事件有关的石炭纪-二叠纪增氧和冰期事件及与被子植物和浮游微植物繁盛有关的第四纪冰期事件.结果表明,5次成氧事件和冰期与生物事件有因果关系,主要表现为,都有冰期和成氧事件共存或相继出现的证据,反映大气CO2降低和O2增加同时或相继发生,而这只能由生物的光合作用及其产物的埋藏造成.这说明生物不仅仅是适应于环境,它也对环境产生重大影响,生物与环境的这种相互作用在漫长的地质历史中表现为协同演化.但是早期生物事件并不立刻产生成氧或冰期等环境效应,这种效应开始是微量的,逐渐积累,达到阈值后才发生质变,所以在时间上是滞后的.随着生物多样性和丰度的增加,这种效应越来越大,速率越来越快,滞后性逐渐减弱,耦合性日渐明显.生物与地球环境之间的相互作用构成了生物与地球系统的自我调节,使地球与其他星球不同,其表层始终保持在生命宜居的环境范围内.今天人类更要理智地、科学地善待地球,避免对地球造成重大的负面影响.
    再谈古生物学向地球生物学的发展:服务领域的拓展与创新
    谢树成, 殷鸿福, 刘邓, 邱轩
    2018, 43(11): 3823-3836. doi: 10.3799/dqkx.2018.169
    摘要:
    地球科学前沿研究为社会服务是一个永恒的主题,这在当前全球化背景下尤其迫切.古生物学作为一个受人瞩目的精品学科,在向地球生物学发展过程中,其服务领域正不断地拓展和创新.系统地总结了当前地球生物学在全球变化和油气资源两大领域的应用与拓展,以及在关键带和深地两大领域的创新性发展.在全球变化领域,藻类、古菌、细菌等地质微生物的脂类不仅能够用于估算古温度,还可以记录干旱等极端古气候事件,从而实现古温度与古降水信号的分离.地球生物学已经从探索生物对环境的响应深入到生物对环境的作用.地球生物学也在评价烃源岩、储层等常规油气资源领域得到广泛的应用,但当前其更重要的应用表现在页岩气等非常规油气资源领域,包括地质微生物形成页岩中的纳米孔隙,形成易于压裂的长石、石英等矿物.在关键带研究领域,地球生物学可以解剖碳循环与水循环之间的内在联系.聚焦于地质微生物功能群的关键带地质微生物调查,不仅可以查明污染物的分布和污染程度,还可以为环境修复提供技术方法.而在深地研究领域,为拓展对地下空间的利用,需要充分利用地下工程对地下微生物开展调查和研究,以查明地下环境中有害或者有益的微生物功能群分布及其地质作用.
    中国新元古代青白口纪早期(1 000~820 Ma)洋陆分布
    张克信, 徐亚东, 何卫红, 于洋, 王丽君, 王嘉轩, 寇晓虎, 骆满生
    2018, 43(11): 3837-3852. doi: 10.3799/dqkx.2018.339
    摘要:
    约1 000~820 Ma的新元古代青白口纪早期,全球罗迪尼亚超大陆汇聚的构造环境是中国该时期洋陆分布的主控因素;华北、扬子和塔里木三大陆块均位于当时地球的北半球,三大陆块的外围被边缘海和洋环绕.华北陆块周缘以稳定型的滨浅海沉积为主;而扬子陆块周缘表现为沟-弧-盆体系;塔里木西北缘发育阿克苏活动陆缘,塔里木北东缘和西南缘分别发育库鲁克塔格被动陆缘浅海碎屑岩建造和铁克里克被动陆缘碳酸盐岩建造.环绕华北、扬子和塔里木三大陆块的边缘海和洋内分布有众多裂离地块,多数地块亲扬子和塔里木陆块,如伊宁、敦煌、阿拉善、松潘、罗霄和武夷等;少数亲华北和西伯利亚陆块,如宝音图、锡林浩特、额尔古纳、韩家园、佳木斯和阿勒泰等.
    华北房山景儿峪组顶部古风化壳常量元素地球化学特征及其古气候意义
    马晓晨, 王家生, 陈粲, 王舟
    2018, 43(11): 3853-3872. doi: 10.3799/dqkx.2018.235
    摘要:
    风化壳的元素地球化学组成可以反映风化壳的发育类型及其气候特征,地史时期形成的古风化壳的元素地球化学组成可以揭示古风化壳的类型及其古气候特征.华北地区新元古代晚期(景儿峪组)至寒武纪(府君山组)期间的地层记录缺乏连续性,广泛发育一套典型的古风化壳,该古风化壳的发育过程可能记录了晚新元古代至早寒武纪期间的古气候特点.针对华北房山地区景儿峪组顶部保存的古风化壳中常量元素的组成、元素迁移富集特征和风化系数等分布规律开展了较系统分析,结果表明:(1)SiO2、Al2O3、TFe2O3、CaO是景儿峪组顶部古风化壳的主要组分,Al2O3、TFe2O3、TiO2、K2O在风化壳的中上部相对富集,SiO2则轻微亏损,CaO、Na2O、MgO、P2O5被迁移淋失;(2)硅铝系数、硅铝铁系数、化学蚀变指数(CIA)、残积系数、风化淋溶系数(BA)等地球化学指标的垂向变化特征指示该古风化壳形成于温暖湿润条件下中等强度的化学风化作用,其风化过程可能经历了由较弱至较强再逐渐减弱的演变过程;(3)与现代发育于湖南、贵州、云南等地碳酸盐岩类基岩之上的风化壳元素地球化学特征对比,发现景儿峪组顶部古风化壳的Si淋失度和Fe、Al富集度均较低.综合研究区古风化壳的常量元素地球化学特征,同时结合新元古代晚期至寒武纪的华北板块古纬度迁移特征,认为房山地区景儿峪组顶部发育的古风化壳形成于温暖湿润的亚热带-热带气候,为脱硅富铝化程度较低的硅铝粘土型风化壳.
    寒武纪早期海洋阶段性氧化驱动早期后生动物多样化进程
    赵相宽, 史晓颖, 王新强, 汤冬杰
    2018, 43(11): 3873-3890. doi: 10.3799/dqkx.2018.143
    摘要:
    伊迪卡拉-寒武纪过渡期是地球历史上海洋环境与生命演化变革的关键时期之一.有研究认为海洋氧化可能是驱动早寒武世动物快速多样化的主要原因,但有关海洋氧化及硫化水体演变过程和发生时间的认识仍有分歧.运用ICP-MS、FESEM、EDS和XRD技术对位于古陆架边缘-斜坡背景的湘西四都坪、黔东松江大桥等剖面牛蹄塘组黑色页岩进行氧化还原敏感元素、黄铁矿形态学、总有机碳及N、P等营养元素丰度变化进行高分辨研究.结果显示,研究区牛蹄塘沉积期底层海水条件经历了复杂的发展过程,表现为3个铁化与3个硫化时段的动态交互,在第3阶晚期转为亚氧化-氧化条件.不同相区的对比表明,海水氧化随时间由浅水向深水区扩展:台地相区发生在第2阶晚期,陆架边缘出现在第3阶晚期,而深水盆地以持续铁化为主,晚期出现硫化,表明海洋氧化界面逐步加深下移.沉积物Mo/TOC,U/TOC值自下而上持续增加,与Cr、Mn、P、N丰度变化趋势一致,表明海水氧化程度逐步增强.主要化石类群的时空分布与海水氧化过程对应良好,表明海洋阶段性氧化与硫化水体消失对后生动物多样化进程有明显的控制作用.
    二叠纪节房虫类高阶分类现状、过去和未来
    李春卉, 顾松竹
    2018, 43(11): 3891-3900. doi: 10.3799/dqkx.2018.296
    摘要:
    二叠纪节房虫类有孔虫形态学高阶分类现状表明,苏联和美国两个学派的高阶分类特征存在尖锐对立.追溯两个学派高阶分类特征的历史渊源后,评述了当前有孔虫的高阶形态学分类.美国学派的高阶分类特征源自19世纪中晚期的英国学者;苏联学派的高阶分类特征则是进化分类方法应用的自然结果.苏联学派将系统发育贯彻始终,较美国学派更符合逻辑,但其系统发育重建缺乏科学性.通过结合形态、分支系统和分子系统发生等方法,有望解决二叠纪节房虫类的高阶分类问题.
    南盘江盆地北部二叠纪末放射虫动物群与古水深
    王瀚, 肖异凡, 张宁, 蒋杨, 孙曦, 何卫红
    2018, 43(11): 3901-3909. doi: 10.3799/dqkx.2018.257
    摘要:
    古-中生代之交,不同古地理背景中生物灭绝的表现不同.有关放射虫动物群研究,一方面,提供古地理背景等重要信息;另一方面,为生物多样性演变的研究提供基础资料.二叠纪-三叠纪之交盆地相放射虫的研究对揭示不同沉积相生物灭绝和古环境演变具有重要意义.贵州惠水以南克脚二叠系-三叠系界线剖面位于南盘江盆地北部,为盆地相沉积.对克脚剖面大隆组和大冶组底部放射虫动物群进行了初步统计、类群组合特征分析,结合放射虫的保存状态,对克脚剖面二叠纪末古水深进行了详细研究,认为大隆组至大冶组底部地层沉积于浪基面以下,古水深普遍浅于150 m,大隆组上部最大海侵时古水深最浅达200 m左右.
    陕西渭北二叠纪-三叠纪之交叶肢介化石及其地层对比
    楚道亮, 缪雪, 吴玉样, 郭文伟, 舒文超, 童金南
    2018, 43(11): 3910-3921. doi: 10.3799/dqkx.2018.104
    摘要:
    陆相二叠纪-三叠纪地层划分与对比对全面认识该时期全球性重大生物与环境突变事件具有重要意义,也是当前国际古生物学与地层学研究的重点和难点.选择陕西渭北为重点研究区域,通过对该地区石川河剖面和后周公庙剖面的叶肢介化石进行系统的分类学研究,恢复了叶肢介化石的面貌和组合特征,从而利用叶肢介化石组合来进行该地区二叠纪-三叠纪之交的生物地层划分和对比.其中,石川河剖面共产出叶肢介化石4属8种,后周公庙剖面共产出叶肢介化石2属3种.据此,该地区二叠纪-三叠纪之交的叶肢介化石由老到新可划分为3个组合,分别是晚二叠世晚期的Pseudestheria minuta-Pseudestheria xinjiangensis组合,二叠纪-三叠纪过渡期的Euestheria gutta-Palaeolimnadiopsis vilujensis组合和早三叠世早期的Magniestheria subcircularis-Cornia germari组合,并且通过这些叶肢介化石组合可以大致建立不同沉积区之间的生物地层对比关系.另外,两条剖面上都存在叶肢介化石与海相化石同层产出的现象,认为通过研究陕西渭北地区由于多期次海泛事件所导致的海、陆混合生物群,有望建立二叠纪-三叠纪之交该地区与海相地层的生物地层对比关系.
    早三叠世海洋异常的碳-氮-硫同位素记录
    宋虎跃, 童金南, 杜勇, 宋海军, 田力, 楚道亮
    2018, 43(11): 3922-3931. doi: 10.3799/dqkx.2018.334
    摘要:
    早三叠世作为显生宙最大生物灭绝之后的一段特殊地质历史时期,不仅见证了海洋生物的迟缓复苏,而且记录了极其动荡的海洋环境变化,该时期异常的生物环境事件及其机制已经成为当前国际地质学者关注的重大科学问题之一.近些年来,研究学者在早三叠世的碳-氮-硫异常循环研究中取得了许多重要的进展,这对深入理解该时期的环境演变及其对生物复苏的影响十分重要.重点回顾近年来关于早三叠世古海洋碳-氮-硫循环方面的研究进展,对当前存在的科学问题及发展趋势进行分析和总结.
    西藏南羌塘盆地中三叠世座倾错组放射虫动物群及其地层学意义
    李亚, 纪占胜, 武桂春, 姚建新, 王玉净
    2018, 43(11): 3932-3946. doi: 10.3799/dqkx.2018.292
    摘要:
    前人研究表明西藏南羌塘盆地存在中三叠世地层,然而一直以来缺乏确凿的古生物化石证据.在西藏改则县古姆乡座倾错地区原被划为晚三叠世日干配错组的地层中测制了两条剖面,在硅质岩样品中分析和鉴定出18属33种(含未定种)放射虫化石,主要分子包括Cryptostephanidium longispinosum(Sashida)、Eptingium manfredi Dumitrica、Falcispongus falciformis Dumitrica、Hindeosphaera spinulosa(Nakaseko et Nishimura)、Muelleritortis firmum(Gorican)、Oertlispongus inaequispinosus Dumitrica,Kozur et Mostler、Paroertlispongus chinensis(Feng)、Paroertlispongus hermi(Lahm)、Paroertlispongus weddigei Lahm、Paurinella aequispinosa Kozur et Mostler、Pseudostylosphaera coccostyla(Rüst)、Pseudostylosphaera compacta(Nakaseko et Nishimura)、Pseudostylosphaera gracilis Kozur et Mostler、Pseudostylosphaera japonica(Nakaseko et Nishimura)、Pseudostylosphaera nazarovi(Kozur et Mostler)、Pseudostylosphaera tenue(Nakaseko et Nishimura)、Triassocampe imitata Bragin、Triassospongosphaera triassica(Kozur et Mostler).座倾错放射虫化石组合指示这段地层时代为中三叠世安尼期晚期-拉丁期早期.结合之前的工作积累,将南羌塘盆地三叠系划分为表示稳定型浅海相碳酸盐岩沉积的下三叠统孜狮桑组、表示半深海-深海相碎屑岩-硅质岩沉积的中三叠统座倾错组、上三叠统日干配错组以及上三叠统-下侏罗统萨门熊组.该发现为了解中三叠世南羌塘地区的真实面貌提供了地层学和古生物学证据,也进一步证明中三叠世南羌塘盆地不是陆地剥蚀区或隆起区,而是一种半深海-深海相沉积区.
    贵州海相拉丁阶-卡尼阶界线研究展望
    江海水, 陈龑, 刘芬
    2018, 43(11): 3947-3954. doi: 10.3799/dqkx.2018.144
    摘要:
    全球海相拉丁阶-卡尼阶界线(Ladinian-Carnian Boundary,LCB)层型已经确定意大利的Prati Di Stuores/Stuores Wiesen剖面,菊石Daxatina canadensis(Whiteaves)的首现位置标志着卡尼阶的底界.该界线通常被认为与牙形石Quadralella polygnathiformis或者Budurovignathus diebeli的首现接近,然而该界线在我国的确定却存在一定争议.一方面,由于主要的标志菊石Daxatina canadensis缺乏;另一方面,菊石(如Trachyceras)生物地层确定的界线比起牙形石生物地层确定的界线要高许多.如在我国华南海相LCB地层发育最好的贵州西南地区,依据菊石一般将LCB置于竹杆坡组顶部附近,而依据牙形石生物地层,则又置LCB于竹杆坡组底部附近.贵州贞丰龙场大坪子剖面杨柳井组上部发育有牙形石Quadralella polygnathiformisBudurovignathus属分子共生的过渡层,其时代可能归入卡尼阶的第一个亚阶Cordevolian.是以贵州贞丰龙场大坪子剖面的LCB可能置于杨柳井组上部.但是,确定我国海相LCB仍需综合牙形石、菊石等生物地层,辅以磁性地层以及绝对年龄等多手段的研究来互相印证.
    西南地区晚三叠世卡尼期牙形石研究进展
    张再天, 孙亚东, 赖旭龙
    2018, 43(11): 3955-3975. doi: 10.3799/dqkx.2018.248
    摘要:
    我国西南地区海相中-上三叠统沉积记录良好,但晚三叠世卡尼期牙形石生物地层划分和对比研究较为薄弱.通过对云南省罗平县和贵州省贞丰县、关岭县等地4条剖面的杨柳井组、竹杆坡组以及瓦窑组进行高精度的牙形石采样,以及牙形石生物地层学和系统分类学研究,共描述牙形石3属23种.结合前人研究材料,由下至上共建立了8个牙形石带,分别为:Paragondolella foliata带,Quadralella polygnathiformis带,Quadralella tadpole带,Quadralella praelindae带,Quadralella aff.auriformis带,Quadralella robusta带,Quadralella noah带和Quadralella ex gr.carpathica带.以此为基础,对西南地区卡尼期地层进行区域内和跨大区的对比和划分研究以及对牙形石分子演化规律进行探讨.
    广西地区晚更新世野猪对家猪的遗传贡献
    侯新东, 盛桂莲, 袁俊霞, 王元, 金昌柱, 赖旭龙
    2018, 43(11): 3976-3988. doi: 10.3799/dqkx.2018.333
    摘要:
    家猪是由居住在世界不同地区的人类对野猪的长期驯化而来,考古学研究表明近东和中国可能是家猪的驯养中心.为了寻找野猪对家猪驯化遗传贡献的分子证据,对采集于广西壮族自治区3个不同地点的30个晚更新世野猪化石样品开展了古DNA研究,从化石样品中获得了线粒体基因组的D-loop部分序列,结合现代家猪、野猪DNA同源序列信息,构建了Network网络结构图和系统发育树.结果表明广西古代野猪与欧洲猪科动物之间存在历史基因流,与亚洲家猪之间具有遗传的连续性,在家猪的驯化过程中有遗传贡献.研究结果从新的地域角度为家猪的多地区驯化起源提供了分子证据.
    江汉盆地东部第四纪钻孔地层与沉积环境
    顾延生, 管硕, 马腾, 朱宗敏, 刘红叶, 郭森, 余舒琪
    2018, 43(11): 3989-4000. doi: 10.3799/dqkx.2018.324
    摘要:
    为深刻理解江汉盆地第四纪新构造运动、气候变化与盆地沉积响应的关联,利用沔阳凹陷区第四纪典型钻孔样品进行系统岩石学、年代学与沉积学研究,首次建立了盆地东部沉积中心区可对比的地层序列.利用岩性、粒度、磁组构分析重建了研究区140万年以来依次经历的河流相、河湖交替相、湖相、河湖交替相、湖相、泛滥平原相演化过程.区域构造、沉积、气候资料综合对比表明,响应于新构造沉降,江汉盆地第四纪以来存在3大成湖期,即Qp2/Qp1之交、Qp3与Qh中后期(古云梦泽),其中MIS3以来古湖发育是新构造沉降与异常强盛夏季风的耦合,且湖相沉积的独特环境为盆地高砷地下水的形成提供了重要的物质条件.不仅为第四纪钻孔地层划分对比提供可靠基础资料,也为盆地地下资源调查与环境规划保护提供重要参考.
    宁晋泊晚更新世以来气候变化的正构烷烃分子记录
    杨桂芳, 陈正洪, 张慧娟, 贾晴
    2018, 43(11): 4001-4007. doi: 10.3799/dqkx.2018.575
    摘要:
    华北地区晚更新世以来气候变化研究具有重要的意义.选择宁晋泊地区开展河湖相沉积物的分子化石研究.结果表明,沉积物中正构烷烃碳数分布范围为C15~C33,高碳数奇碳优势明显,多以C29和C31为主峰的单峰分布,少量样品出现以C17为次主峰的双峰分布,表明有机质以陆生植物和大型水生植物为主.结合正构烷烃参数,分析了宁晋泊地区晚更新世以来的气候演变过程,展现了"83~68 ka气候较为温和,湖泊水位较低;68~30 ka气候暖湿,湖泊扩张;30~22 ka气候冷干,湖泊萎缩;22~10 ka气候好转,湖泊水位上升;全新世气候温和适度,湖泊水位略有降低"的特征.区域对比分析表明,末次冰期以来宁晋泊地区与延庆盆地等地的气候变化基本一致,具有冰期-间冰期旋回特征,说明其主要受太阳辐射的控制.
    白令海陆架区柱样沉积物脂类分子特征及其气候变化响应
    高超, 于晓果, 杨义, 杨欢, 吕晓霞, 阮小燕
    2018, 43(11): 4008-4017. doi: 10.3799/dqkx.2018.726
    摘要:
    为探究全球变暖对于高纬度海洋生态环境的影响,对中国第5次北极科学考察在白令海陆架区采集的BL16柱样沉积物中的脂类进行了研究.沉积物中检测到丰富的饱和烃和脂肪酸等化合物,其组成和分布显示,该沉积柱中有机质为陆源和海源混合输入.其中长链正构烷烃和长链饱和正构脂肪酸主要来源于陆源高等植物,饱和异构和反异构脂肪酸主要来源于海洋自生细菌,短碳链正构烷烃、反异构烷烃和烷基环戊烷烃的浓度相互间有较好的相关性,表明其来源较为一致,主要来源于海洋浮游藻类和细菌.海源短链正构烷烃与陆源长链正构烷烃的比值∑C15-21/∑C23-33在0.14~0.90之间,表明该沉积柱中正构烷烃主要以陆源输入为主.沉积柱中短链正构烷烃、反异构烷烃和烷基环戊烷浓度,以及脂肪酸中异构、反异构脂肪酸组分与长链饱和正构脂肪酸组分的相对变化与总有机碳含量(TOC)、总氮含量(TN)变化一致,尤其在20世纪70年代以来明显升高,可能反映了海洋初级生产力持续增加的趋势,并且对全球变暖做出了灵敏的响应.
    巫山黄土微生物四醚膜脂分布特征及其古气候意义
    马舒慧, 彭红霞
    2018, 43(11): 4018-4026. doi: 10.3799/dqkx.2017.610
    摘要:
    "巫山黄土"是指分布于长江三峡地区的黄土状堆积物,是中国黄土的重要组成部分,具有重要的古气候环境意义.微生物四醚膜脂是反演古气候环境的灵敏指标,为了进一步理解巫山黄土中蕴含的古气候意义,通过测定巫山黄土中微生物醚类化合物(glycerol dialkyl glycerol tetraethers,GDGTs)并分析其分布特征,基于支链GDGTs(bGDGTs)的甲基化指数(methylation index of branched tetraethers,MBT)和环化指数(cyclization ration of branched tetraethers,CBT)重建该地44.4~22.8 ka.BP的古温度年平均气温(mean annual air temperature,MAAT),MAAT与频率磁化率曲线和北大西洋沉积物有孔虫曲线对比,其变化趋势具有一致性,反映了其指标的可靠性.巫山黄土的陆源输入指数(BIT值,bGDGTs vs.crenarchaeol)在0.5~1.0之间,大部分值接近于1.0,但有几个极低值,分析为干旱事件.根据MAAT和BIT指标,巫山地区在冰期气候有剧烈的波动,在36.2±3.6 ka.BP、26.0±2.7 ka.BP、23.7±2.3 ka.BP时相对比较干旱,推测可能分别对应着H4、H3和H2事件,表明该区气候变化响应全球气候变化.
    南海不同水深表层沉积物脂肪酸分布特征及其生物源的空间变化
    杨义, 郝宇昕, 阮小燕, 李学杰, 姚永坚, 杨楚鹏
    2018, 43(11): 4027-4035. doi: 10.3799/dqkx.2018.284
    摘要:
    为探究边缘海区域由陆架到深海盆脂类的分布模式及其指示的生物源的空间变化特征,对采集于南海4个不同水深断面的表层沉积物脂肪酸进行了系统研究.从表层沉积物中检出丰富的脂肪酸,包括直链饱和脂肪酸、直链不饱和脂肪酸和支链脂肪酸等.其中,高碳数直链脂肪酸(≥C20)主要来源于陆源高等植物的输入,低碳数直链脂肪酸主要来源于藻类的贡献,低碳数支链(包括异构和反异构)脂肪酸主要来源于细菌贡献.高碳数脂肪酸指示的高等植物输入,在南海沿岸区的高值与河流的输入有关,而在深海盆的高值可能与洋流、风尘输入等有关.低碳数支链脂肪酸指示的细菌分布在南海北部沿岸表现出高值,在深海盆表现出较低的分布模式.低碳数直链脂肪酸表征的浮游植物的贡献在南海北部表现出高值,在深海盆局部区域也表现出高值分布.细菌和浮游植物在南海北部表现出的高值,可能与丰富的营养盐条件有关.而浮游植物在深海盆的分布模式,可能受到洋流以及其他输入的影响.
    鄂西亚高山泥炭地有壳变形虫生态监测及对水位的指示意义
    秦养民, 巩静, 顾延生, 薛建涛, 向成玉, 吴未华, 葛继稳
    2018, 43(11): 4036-4045. doi: 10.3799/dqkx.2018.599
    摘要:
    开展湿地的生态监测研究是理解当今气候变化背景下湿地的生态响应、动态演化和生态服务功能变化的有效途径,也是湿地保护、科学管理、合理规划和生态恢复的内在需求.以我国鄂西地区广泛分布的典型亚高山泥炭湿地为研究地点,以在湿地中大量生活且对环境变化敏感的环境指示生物——有壳变形虫为研究对象,采用了一种较新的泥炭湿地水位长期定点监测方法——"PVC印迹法"监测湿地水位的长期变化,调查了有壳变形虫的生物多样性、群落组合特征及其与水位等主要环境因子的响应关系,共记录到有壳变形虫27种和类群(type),隶属14个属.对有壳变形虫的群落组成与环境因子的关系排序分析显示,泥炭湿地的水位是有壳变形虫群落组成的主控环境因子,构建了有壳变形虫属种与水位的转换函数,该函数具有较好的预测和推导能力(R2=0.62),为该地区泥炭湿地的古水位重建提供了现代过程的数据支持.
    铁白云石矿物学特征及原生次生成因机制
    由雪莲, 贾文强, 徐帆, 刘仪
    2018, 43(11): 4046-4055. doi: 10.3799/dqkx.2018.152
    摘要:
    长期以来,铁白云石的命名划分标准混乱,一直被当成高温及次生的产物.综述了国内外铁白云石的研究进展,详细探讨了铁白云石的矿物学特征,特别在其成因中加入了微生物因素,运用地质微生物学探讨原生铁白云石的成因机制.研究认为:(1)铁白云石命名划分依据应遵照国际矿物学会的原则,以铁是否替代白云石晶格中半数镁的位置为标准,分为白云石和铁白云石;(2)详述铁白云石矿物学及其晶体特征;(3)铁白云石成因分为原生沉淀及次生两种,微生物介导形成原生白云石的过程中,有助于铁进入到白云石晶格中,增加晶格中铁的含量.
    泥炭沼泽源酚酸对铁有机复合体的溶解作用及其环境意义
    杨渭林, 向武, 汪亦柳, 刘煜
    2018, 43(11): 4056-4065. doi: 10.3799/dqkx.2018.289
    摘要:
    泥炭沼泽是具有全球意义的湿地类型,研究泥炭沼泽源酚酸对铁有机复合体的溶解作用有助于深入了解铁碳耦合地球化学循环过程.以中国东北金川泥炭沼泽为研究对象,提取了泥炭腐殖质,并实验合成了铁有机复合体及一系列的铁氧化物.选择原儿茶酸、咖啡酸和没食子酸等代表性泥炭沼泽源酚酸对铁有机复合体以及铁氧化物等系统开展了不同条件下的溶解试验.结果表明酚酸对无定型的水铁矿和新合成的铁有机复合溶解能力相对较弱,而对结晶态的赤铁矿、针铁矿和老化后的铁有机复合体的溶解能力较强.pH值、酚酸浓度和铁氧化物自身的结构和组成都对铁矿物的溶解作用产生影响.反映了铁有机复合体在酚酸溶液体系中比无机铁氧化物更稳定,这与泥炭沼泽中有机结合态铁比例较高、而普通矿质土壤中结晶态铁氧化物占比更大的事实相吻合.证明了铁有机复合体是泥炭沼泽中影响铁碳循环耦合的关键载体.泥炭沼泽中铁碳作用十分复杂,既能以铁有机络合物形式向海洋等水生生态系统输出大量的溶解性铁,也能通过铁有机复合体的形成促进泥炭沼泽有机碳的保存,进而影响全球铁碳循环耦合,具有重要的生态环境意义.
    渝东地区寒武系第四阶龙王庙组古环境演化的稳定同位素与主、微量元素证据
    任影, 钟大康, 柳慧琳, 梁婷, 孙海涛, 高崇龙, 郑晓薇
    2018, 43(11): 4066-4095. doi: 10.3799/dqkx.2017.590
    摘要:
    寒武系第四阶是生命演化史上重要的时间节点.渝东地区寒武系第四阶龙王庙组以碳酸盐岩为主要岩石类型,地层中、下部混积岩发育,生物化石发育程度低.∑(CaO+MgO+LOI)含量分布范围广(74.64%~99.18%),Na2O、K2O、Fe2O3与MnO含量较高(平均值分别为0.20%、0.27%、0.27%和0.014%),∑(SiO2+Al2O3+Fe2O3+P2O5+TiO2)在地层中下部具较高含量(最大值24.00%);Sr元素含量较低(135×10-6~407×10-6),∑REE+Y在地层中部含量较高,∑LREE/∑HREE分布在2~4,具显著正铈异常(δCe=5.6~6.2),配分曲线为平缓右倾模式.全岩与方解石的δ13C值分别为-1.5‰~1.1‰ VPDB、-3.4‰ ~+0.5‰ VPDB,δ18O值分别为-9.7‰ ~-3.5‰ VPDB、-9.8‰~-5.0‰ VPDB;垂向上,两者的δ13C值在地层中下部均以负值为主,中上部多为正值.依据δ13C、δ18O、MgO/CaO(0.03%~0.12%)、100×MgO/Al2O3(93.1~4 715.4)、B(278.7~1 494.2)、Sr/Ba(4.05~58.25)、1 000×Sr/Ca(5.41~14.43)、V/(V+Ni)(0.61~0.78)及U/Th(0.21~1.45)等与沉积环境的关系,推断龙王庙期水体温度在17~25℃,属半咸水-咸水环境;水体深度在早-中期波动频繁;以贫氧-缺氧环境为主,在早-中期、末期为阶段性富氧环境.整体上龙王庙组沉积早-中期受河流注入影响较为明显、陆源碎屑供给充足,具海陆过渡环境特征,沉积中后期为稳定的海相环境.咸水、缺氧的条件及海平面波动频繁并伴有大量陆源碎屑注入所产生的环境压力,是引发渝东地区寒武系第四阶生物消亡的主要环境因素.
    朝鲜平南盆地寒武系黄州群和法洞群的碳同位素漂移事件
    金明哲, 杨正赫, 彭澎, 张志越, 朴贤旭, 卞创男, 朴雄, 郑哲寿, 翟明国
    2018, 43(11): 4096-4108. doi: 10.3799/dqkx.2018.107
    摘要:
    朝鲜平南盆地寒武系包括黄州群和法洞群下部.为了与邻区及世界其他地区同时期地层进行对比,对黄州群(从下到上分为坪山组、中和组、黑桥组和林村组)和法洞群下部(戊辰组和古丰组)进行了生物地层学和碳酸盐岩碳和氧同位素分析.生物地层学研究表明,坪山组和中和组分别不早于寒武系第三阶和第四阶.坪山组δ13C值变化范围为0~-3.1‰,中和组为-4.7‰~2.0‰,黑桥组为-1.0‰~2.4‰,林村组为-2.6‰~0.4‰,戊辰组为-1.3‰~0.4‰,古丰组为-1.0‰~2.4‰.综合对比分析,坪山组、中和组和黑桥组大致对应寒武系第三阶-第四阶,林村组大致对应第二统与苗岭统界线附近,古丰组大致对应芙蓉统.中和组上部-黑桥组(正漂移)、林村组下部(负漂移)和古丰组中部(正漂移)记录的3个碳同位素漂移事件可能分别对应MICE(mIngxinsi carbon isotope excursion)、ROECE(redlichiid-olenellid extinction carbon isotope excursion)和SPICE(steptoean positive carbon isotope excursion)全球性事件.
    潮滩沉积物-水界面磷、铁的高分辨率分布特征及生物地球化学行为
    潘峰, 郭占荣, 刘花台, 王博, 李志伟, 庄振杰
    2018, 43(11): 4109-4119. doi: 10.3799/dqkx.2018.177
    摘要:
    为了解潮间带微环境中磷、铁元素的分布和耦合规律及对磷释放的影响,借助薄膜扩散梯度技术(ZrO-Chelex DGT)原位高分辨率获取九龙江口红树林潮滩孔隙水剖面的溶解活性磷(DRP)、Fe2+浓度,并测定沉积物相应的理化参数.研究结果表明:(1)在表层孔隙水中,DRP、Fe2+浓度呈现显著的正相关性,证实了磷、铁元素的耦合关系以及沉积物铁氧化物对磷吸附/解吸附的控制作用;(2)在深部还原带,DRP浓度相对Fe2+浓度具有较大的波动,主要受到沉积物异质性以及红树植物吸收等的影响;(3)根据表层孔隙水中DRP的浓度梯度计算获得磷的分子扩散通量为0.000 64~0.006 00 μg·cm-2·d-1,结果远低于一般湖泊沉积物内源磷的扩散通量,原因是富铁且具较深氧化带的潮滩沉积物中的磷-铁耦合关系有效地抑制了磷的释放.
    北京延庆古湖正构烷烃分布特征及古气候意义
    张慧娟, 杨桂芳, 陈正洪, 武法东, 田明中, 桑萌
    2018, 43(11): 4120-4127. doi: 10.3799/dqkx.2018.512
    摘要:
    为了更好地了解华北平原核心区延庆盆地古气候演化,利用气相色谱仪对北京延庆盆地阜高营剖面湖相沉积物中的正构烷烃进行了检测.结果表明其正构烷烃含量丰富且连续,碳数分布范围为C16~C33,高碳数奇碳优势明显,中链和短链烷烃均无奇偶优势,多以C29或C31为主峰的单峰分布为主,同时存在少量低碳数和高碳数并存的双峰型.延庆古湖有机质以陆生植物为主,包含少量的菌藻类和水生植物.综合ESR年代序列、有机碳同位素(δ13Corg)、长链正构烷烃平均链长(average chain length,ACL)碳优势指数(carbon preference index,CPI)和正构烷烃Paq参数,将延庆盆地晚更新世中期以来的环境演变划分为:56.8~45.6 ka,气候暖湿,湖泊发育良好,湖面较高;45.6~31.5 ka,气候温湿,湖泊发育缓慢,水位略有下降;31.5~20.0 ka,气候冷干,湖泊水位严重下降;20.0~13.4 ka,气候较为干冷,有转暖趋势;13.4~9.2 ka,气候转暖,湖泊有所发育,但水位较低;9.2 ka至今,气候变干,湖泊萎缩.延庆古湖沉积物中正构烷烃参数的变化与古里雅冰心、李家塬黄土、深海氧同位素反映的气候变化较为一致,呈现冰期-间冰期旋回,且受控于同纬度太阳辐射量的变化.
    青藏高原东北部黄土次生碳酸盐氧同位素的古气候意义
    胡泉旭, 王先彦, 孟先强, 刘全玉, 鹿化煜
    2018, 43(11): 4128-4137. doi: 10.3799/dqkx.2018.228
    摘要:
    黄土中含有较为丰富的碳酸盐,其中次生碳酸盐记录了成壤时期的气候和环境,可以用来重建古气候.测试了末次盛冰期和全新世早期青藏高原东北部乐都、中国东北和新疆巴音布鲁克黄土中次生碳酸盐的δ18O值,结果显示高原东北部这两个时期的δ18O值分别为-1.38‰和-5.58‰,比该地区现代季风气候条件下次生碳酸盐δ18O理论值分别高5.74‰和1.54‰.温度的差异不足以导致次生碳酸盐δ18O值如此幅度的变化.同时,末次盛冰期和全新世早期乐都地区黄土中次生碳酸盐的δ18O值比同时期黄土高原和东北地区等东亚季风区明显偏正约2.0‰~6.2‰,但其与新疆等西风区次生碳酸盐的δ18O相近.这些不同时期黄土中次生碳酸盐的δ18O值的分布特征及空间差异,可能反映东亚夏季风夹带的水汽可能不是青藏高原东北部末次盛冰期和全新世早期降水最重要的来源,而西风降水和(或)局部水汽蒸发循环对该地区的降水可能有重要贡献.青藏高原东北部黄土次生碳酸盐的δ18O值从末次盛冰期到全新世早期逐渐降低,这可能是由于气候由干冷向暖湿转变、有效湿度增加而导致的.有限的数据表明不同气候带(青藏高原东北部、东亚季风区和西风带)的黄土中次生碳酸盐氧同位素存在明显差异,它所代表的气候意义值得进一步的深入研究.
    中-晚全新世以来安固里淖气候演变的植硅体记录
    刘林敬, 李长安, 介冬梅, 张茹春, 王江永, 张玉芬, 毛欣, 姜高磊, 王盼丽
    2018, 43(11): 4138-4148. doi: 10.3799/dqkx.2018.614
    摘要:
    河北坝上地区位于东亚季风边缘区和农牧交错带,季风强弱的变化深刻影响着该地区人类文明的发展.为了重建河北坝上地区中-晚全新世以来的气候演化过程,剖析气候变化与人类文明发展的关系,以坝上地区安固里淖湖为研究对象,通过对该湖沉积剖面植硅体的分析,并结合孢粉组合特征,恢复了安固里淖地区5 000 cal.a BP以来的气候演变历史.结果显示,在千年尺度上该区域气候总体呈冷干趋势,但在5 030~3 070 cal.a BP时期气候相对湿润,千年尺度上气候的变化主要受控于北半球太阳辐射量的变化.在百年尺度上安固里淖地区经历了7次冷干事件,分别发生于4 500 cal.a BP、4 100~3 800 cal.a BP、3 500 cal.a BP、3 000 cal.a BP、2 100 cal.a BP、1 100 cal.a BP和800~270 cal.a BP左右,这7次冷干事件对应于东亚季风减弱阶段,主要受到了北半球高纬气候和太阳活动的共同影响.该区人类文明的演化敏感响应于气候变化,气候温湿期以农业文明为主,气候冷干期以草原文明为主.
    塔里木盆地西北缘四石厂地区下二叠统沉积与物源记录及其反映的构造演化
    郭春涛, 高剑, 李忠
    2018, 43(11): 4149-4168. doi: 10.3799/dqkx.2017.595
    摘要:
    石炭纪-二叠纪南天山洋-塔里木盆地北部陆缘构造演化众说纷纭.选择塔里木盆地内紧靠南天山的四石厂剖面,针对下二叠统康克林组露头,在沉积、碎屑组分、重矿物组合分析基础上,重点通过LA-ICP-MS分析砂岩样品碎屑锆石的原位U-Pb和Lu-Hf同位素特征,解析其年代学、物源特征及构造演化等信息.研究显示,砂岩样品碎屑组分基本都落入陆块物源区和成熟岩石与稳定构架合并处,重矿物组合以稳定重矿物为主,反映稳定的大地构造背景.砂岩碎屑锆石定年结果显示5组年龄:407~501 Ma、755~873 Ma、889~1 129 Ma、1 792~2 079 Ma、2 393~2 496 Ma,主要反映了5期构造热事件.对比潜在物源区,塔里木盆地内古隆起可能为主物源,与西昆仑-阿尔金造山带剥蚀物源相关的塔里木盆地内前二叠纪沉积也可能提供部分再旋回物源.物源特征显示,虽然南天山洋已经闭合,但直到早二叠世阿瑟尔期仍然没有大规模隆升,洋盆闭合事件对塔里木盆地西北缘构造格局和物源体系影响较小.对比前人研究成果认为,早二叠世从阿瑟尔期至萨克马尔期,柯坪地区的物源结构发生重大变化,由盆地内古隆起单一物源转变为盆内和造山带双重物源.已经闭合的南天山洋盆在萨克马尔期开始隆升造山,成为塔里木西北缘的一个重要物源区.
    南海北部古近纪沉积物碎屑锆石U-Pb年龄及物源演化
    崔宇驰, 曹立成, 乔培军, 陈淑慧, 庞雄, 邵磊
    2018, 43(11): 4169-4179. doi: 10.3799/dqkx.2017.594
    摘要:
    长期以来,由于地质资料的限制,有关南海早期裂陷过程中的沉积演化问题一直缺乏相对深入的认识与了解.采用碎屑锆石U-Pb定年方法,对南海北部古近纪沉积物进行"源-汇"对比分析.结果表明,该时期南海北部不仅接受来自北部河流搬运的陆源碎屑物质,同时还受到盆地内部局部隆升区物源的影响.其中,始新世沉积物以下白垩统物源为主,至早渐新世,琼东南盆地接受了来自海南岛及西沙隆起带的沉积物,珠江口盆地珠一坳陷同时期的锆石磨圆度较高,年龄谱系同华南沿海地区一致,说明很可能接受了来自华南沿海地区的陆源物质;而处于盆地南侧的白云凹陷同时期存在自形程度极高的锆石,反映其物源极可能为盆地内近源的局部隆起区.到晚渐新世荔湾凹陷沉积物中开始出现较多元古代锆石,与其北部同时期沉积物明显不同,琼东南盆地N6井也开始出现较多元古代锆石,其物源可能与南海西侧隆起有关.资料显示,在古近纪,现代意义上的珠江并未形成,其在早渐新世仅影响到珠一坳陷,到晚渐新世影响到珠二坳陷北侧.因此,珠江在古近纪具有从小到大逐步演化的特点.
    伸展型复合盆山体系下江汉盆地中、新生代幕式沉降与迁移
    王德良, 梅廉夫, 刘云生, 吴路路, 闵才政, 罗劲
    2018, 43(11): 4180-4192. doi: 10.3799/dqkx.2018.211
    摘要:
    江汉盆地与周缘山系构成伸展型复合盆山体系,周缘山系的差异隆升可能与江汉盆地沉降、迁移和构造变形具有协同演化关系.通过沉降史模拟,表明江汉盆地裂陷期具有幕式特征,可分为3个裂陷幕:裂陷Ⅰ幕发生在晚白垩世,裂陷Ⅱ幕发生在古新世沙市组-早始新世新沟咀组沉积时期,而裂陷Ⅲ幕则发生在早始新世荆沙组-渐新世荆河镇组沉积时期.沉降中心发生有规律的迁移,裂陷Ⅱ幕沉降中心由裂陷Ⅰ幕条带状、多方向、多中心向西迁移到江陵凹陷,裂陷Ⅲ幕沉降中心向东迁移到潜江凹陷.伸展型复合盆山体系下盆地沉降中心有规律的迁移可能受多种因素的影响,其盆地周缘山系的差异隆升与盆地沉降中心的迁移显示出此消彼长的响应关系.晚白垩世末至始新世初盆地东缘山系(大别造山带、幕阜山和鄂东冲断带)剥蚀隆升,盆地沉降中心向西迁移.始新世末至渐新世盆地西缘山系(黄陵隆起、湘鄂西冲断带)抬升,盆地沉降中心向东迁移,沉降中心呈现出远离隆起端的"背离式"迁移.地幔底辟作用的差异性变化控制着盆地沉降中心的迁移.
    云开地块东缘寒武系-泥盆系不整合界面上下的碎屑锆石U-Pb年代学记录及对物源转换的响应
    王志宏, 杨文强, 周岱, 牛志军, 何垚砚, 宋芳
    2018, 43(11): 4193-4203. doi: 10.3799/dqkx.2018.242
    摘要:
    云开地块东缘粤西圭岗镇附近寒武系之上不整合覆盖一套灰白色石英砾岩-含砾砂岩,由于缺乏化石和年龄依据,这套岩石的时代长期存有争议.利用LA-ICP-MS U-Pb测年手段,对该套含砾碎屑沉积岩及其上下层位进行了U-Pb测年,4件样品共获得300组有效数据,年龄变化于2 900~400 Ma,不整合面之下样品主要集中于1 100~700 Ma,不整合面之上最年轻碎屑锆石年龄集中于450~400 Ma.新的测年数据结合前人研究成果表明,云开地块东缘不整合面下伏及上覆地层的时代分别为寒武纪和泥盆纪.研究区寒武纪时期物源特征与印度、东南极洲和澳大利亚西部相似,指示该时期研究区同冈瓦纳东北缘相连,物源来自东冈瓦纳北缘南极洲、印度地块和澳大利亚之间的造山带,而泥盆纪物源主要来自邻近的云开地块.寒武系和泥盆系之间的不整合面是早古生代郁南运动与广西运动叠加的产物.
    孔喉半径对松辽盆地南部青一段特低-超低渗透储层质量的控制作用
    吕洲, 王玉普, 李莉, 张文旗, 顾斐, 张洋, 于利民, 林晓海
    2018, 43(11): 4204-4214. doi: 10.3799/dqkx.2017.578
    摘要:
    针对青山口组一段特低-超低渗储层开发时,仍然存在储层认识程度低的问题.其中,明确特低-超低渗储层物性、含油性及流动性的主控因素是亟待解决的重要问题.利用常规压汞、核磁共振、孔渗测定、粒度分析和X衍射等实验方法,对松辽盆地南部青山口组一段特低-超低渗储层特征参数进行定量表征.结果表明:松辽盆地南部青山口组一段特低-超低渗透储层平均孔喉半径主要分布于0.3~1.7 μm之间.大于1.5 μm的孔喉半径对应常规低渗透储层,以细粒长石岩屑砂岩为主;0.5~1.5 μm孔喉半径对应特低渗透储层,以极细粒长石岩屑砂岩和粗粉砂岩为主,可动流体饱和度大于65%;0.1~0.5 μm孔喉半径对应超低渗透储层,以粗-细粉砂岩为主,可动流体饱和度介于50%~60%.孔喉半径决定了储层物性和流体饱和度特征,并在宏观上受控于沉积相带,应作为特低-超低渗储层评价的重要参数.
    塔里木盆地和田古隆起对奥陶系油气成藏的控制作用
    岳勇, 田景春, 赵应权, 王明, 谢佩宇
    2018, 43(11): 4215-4225. doi: 10.3799/dqkx.2018.253
    摘要:
    和田古隆起作为塔里木盆地三大古隆起之一,随着勘探程度的加大,古隆起演化及其对油气成藏控制作用的研究尤显不足.基于对构造、锆石定年、油气包裹体等资料分析,揭示和田古隆起经历了多期构造叠加改造阶段,并控制了寒武系烃源岩的生排烃、奥陶系储层的形成和油气的运聚.在加里东中期-海西早期,和田古隆起控制了奥陶系碳酸盐岩储层的发育;玉北1井于奥陶系鹰山组风化壳中油包裹体成熟度资料表明,鹰山组风化壳存在至少两次油气充注;在加里东晚期-海西早期,存在一期成藏,残留为沥青.烃类包裹体以及与其共生的气液两相盐水包裹体均一温度处于100~110 ℃,结合埋藏史判定包裹体捕获时间为海西晚期.海西晚期,和田古隆起进入埋藏阶段,下伏寒武系烃源岩此阶段达到生烃高峰,奥陶系圈闭定型,油气沿不整合及断裂运移充注,在和田古隆起高部位及岩溶斜坡区有利于油气聚集,构成了和田古隆起的主成藏阶段;在喜山期,和田古隆起发生反转,奥陶系古油藏调整、改造,油气向北运移,麦盖提斜坡奥陶系构造枢纽带是油气成藏的有利区带,玉北地区中西部成为油气的有利靶区.
    黑河上游高寒山区降雨-径流形成过程的同位素示踪
    潘钊, 孙自永, 马瑞, 常启昕, 胡雅璐, 刘源, 王旭
    2018, 43(11): 4226-4236. doi: 10.3799/dqkx.2018.552
    摘要:
    为揭示中、低纬度高寒山区降雨-径流的形成过程,指导水资源的合理开发利用,选择黑河上游红泥沟小流域为研究区,基于河道径流量及雨水和河水稳定同位素的观测数据,构建二元混合模型,计算了2013年7月23日及8月21日两次典型降雨-径流事件中事件水(降雨)和事件前水(流域前期储水)对河道径流的贡献及其动态变化.结果显示:两次降雨事件中事件前水的贡献比例分别为68.69%和54.46%;事件前水的贡献比例在涨水阶段减小,在退水阶段增大.结合河水电导率的观测结果,进一步分析了降雨-径流的形成过程:河道径流的形成主要受饱和区蓄满产流、河岸带地下径流和山坡地下径流3种产流机制控制;事件水主要源于蓄满产流,事件前水主要源于河岸带和山坡地下径流;事件初期和末期以河岸带地下水补给为主,涨水阶段后期和退水阶段前期转为以蓄满产流和山坡地下水补给为主,洪峰期间蓄满产流的贡献达到最大.两次事件的对比表明,事件前的湿度条件和降雨强度对降雨-径流的形成过程有着重要影响:前期越湿润,流域储水能力越弱,导水能力越强,事件水的贡献越大,河道径流对降雨的响应越迅速;降雨强度越大,蓄满产流及其中的事件水比例越高,河道径流中事件水的比例也越高.
    西南表层岩溶带土壤中砷的迁移规律实验与模拟
    曾斌, 韦晓青, 邹胜章, 李录娟, 黄荷
    2018, 43(11): 4237-4245. doi: 10.3799/dqkx.2018.140
    摘要:
    岩溶地下河是我国西南地区的重要水源,工业生产过程中产生的砷污染物,除通过落水洞等直接进入并污染地下水外,还会在表层岩溶带溶缝、溶隙内吸附、滞留及富集,并在特定条件下再次迁移,成为"稳定次生污染源".以广西某砷污染事件为例,采用窄缝槽物理模型装置进行砷的动态吸附、解吸实验,并结合地球化学模拟研究砷污染物在表层岩溶带土壤中的迁移规律.实验结果显示表层岩溶带对砷的吸附以物理吸附(扩散过程)为主,相比吸附过程而言解吸速率则显得缓慢,而酸溶液相比去离子水可促进砷的解吸过程.地球化学模拟结果表明土壤矿物中以针铁矿对砷的吸附贡献最大,而酸溶液通过溶蚀针铁矿等矿物削弱对砷的吸附能力.因此在西南岩溶地区,表层岩溶带系统一旦纳入砷污染物,则解吸过程缓慢,易形成砷污染物的滞留、富集;而酸雨作用下砷的解吸、迁移过程加快,则会提高地下水系统的污染风险.
    高寒山区河水与地下水相互作用的温度示踪:以黑河上游葫芦沟流域为例
    葛孟琰, 马瑞, 孙自永, 龙翔, 邢文乐, 王烁, 尹茂生
    2018, 43(11): 4246-4255. doi: 10.3799/dqkx.2018.203
    摘要:
    高寒山区的地表水与地下水相互作用的定量研究对水资源的评价及管理等具有重要意义,而目前在高寒山区开展的地表水与地下水相互作用的定量研究相对较少.以黑河上游葫芦沟流域为研究区域,采用温度示踪方法对高寒山区河水与地下水的相互作用进行了研究,并对温度示踪方法在高寒山区的适用性进行了讨论.监测了研究区两个时段的地温、河水水位、地下水水位以及河床沉积物底部不同深度处的温度,并对温度系列数据进行定量分析,计算了不同位置处河水入渗流速.结果表明:研究区河水水位普遍高于地下水水位;河床底部温度在9月份整体低于7月;流速计算结果表明监测时段内主要为河水入渗补给地下水,入渗速率整体介于2×10-6~5×10-5 m/s.温度示踪法在高寒山区的适用性分析表明:在地下水受多途径补给时,温度示踪法仅指示河水对地下水的补给,而其他水源对地下水的补给还要通过同位素方法和数值模拟等其他手段进行计算.影响高寒山区河水对地下水补给的因素主要有:河水与地下水水位、河床沉积物的水力传导系数与热容.
    地热田热量来源及形成主控因素
    毛小平, 汪新伟, 李克文, 郭少斌
    2018, 43(11): 4256-4266. doi: 10.3799/dqkx.2018.210
    摘要:
    地热能越来越受到重视,但地热田的形成机制和热量的来源仍存在争议,多数学者认为岩浆囊可以为地热田直接供热.以二维热传导正演模拟为手段得出,盖层是形成地热田的必要条件;在浅部存在高热传导层时,地温剖面会出现镜像倒影形态,温度在垂向上分为高梯度段、低梯度段和低温段,侵位较浅(< 10 km)的岩浆囊散热和进入热平衡时间小于20~50万a.结合大量地热田温度资料分析认为,地热田的热量不是因为存在异常热源(如岩浆囊),而是来源于正常的基底热流.当深部热量传递到地表时,由于近地表物质的热传导能力的差异引起温度场发生变化,即地热田之下存在高热传导层快速地将基底热量传递到浅层而形成异常高温.
    其他
    也谈地球化学的思考
    罗照华
    2018, 43(11): 4267-4267. doi: 10.3799/dqkx.2018.800
    摘要: