收藏本站
收藏 | 论文排版

东北印度洋沉积岩芯热释光与古气候演变研究

刘海生  
【摘要】: 东北印度洋地处喜马拉雅山以南,是青臧高原与喜马拉雅山隆升剥蚀产物的主要沉积区,孟加拉扇是世界著名的深海扇,以沉积厚度巨大、保存有高分辨率的古环境信息而著称,一直是古海洋、古气候研究的热点地区。论文首次尝试利用海洋沉积物热释光(Thermoluminescence,简称TL)技术研究古气候变化。结合已有丰富的岩芯资料和能代表气候变化的氧同位素地层、碳酸岩地层、生物地层、磁化率地层以及粒度、粘土矿物、色谱等资料,详细开展热释光与古气候变化的对比研究。 论文对东北印度洋地区不同地理位置的MD81349、MD77190、MD77181、BAR9427四支岩芯的全岩热释光和MD81349岩芯纯净有孔虫的热释光测量,与已知氧同位素地层资料对比后发现四支岩芯的热释光变化与氧同位素地层揭示的气候变化及可能的隆升事件有良好的对应关系。尤以位于东经90°海岭上的以远洋沉积作用为主的MD81349岩芯最为理想,陆源剥蚀产物在其沉积记录中所占比例较少,有孔虫和超微化石为代表的远洋成因的灰白色生物软泥构成主要的沉积组分。无论全岩还是有孔虫,它们的热释光均与氧同位素δ~(18)O有极好的对应关系,热释光高值区与氧同位素指示的间冰期(1、3、5、7期)相对应;热释光低值区与氧同位素指示的冰期(2、4、6、8期)相对应。进一步研究发现MD81349岩芯纯净有孔虫壳体(方解石)的热释光与碳酸盐含量不存在显著正相关,说明有孔虫热释光变化与碳酸盐矿物有关,但并不主要受碳酸盐量的控制,反应的是质的差异,相反全岩热释光与CaCO_3含量表现出显著正相关,说明物质成分的差异仍然对热释光有影响。 采用Pearson相关分析法对MD81349岩芯的全岩热释光、有孔虫热释光、δ~(18)O、CaCO_3含量、Mg/Ca、色谱、有孔虫含量7项指标进行相关分析和显著性检验。结果表明,有孔虫热释光与δ~(18)O相关性最好,呈显著正相关(R=0.418,r_(0.01)=0);TL与Mg/Ca比呈显著负相关(R=-0.365,r_(0.01)=0);TL与有孔虫含量(R=-0.222)和碳酸钙含量(R=-0.114)、色谱(R=-0.104)都呈负相关。 MD77190岩芯位于孟加拉下扇的沟道间,岩芯碳酸盐含量在12.25%-56.85%之间,氧同位素可分出1、2、3、4、5期,与全岩热释光1、2、3、4、5期的界线一致,受岩性变化的影响,热释光的效果没有MD81349好,但对一些特殊变化的反应,如3期气候波动强烈、4期向3期缓慢过度、5期高于3期等与氧同位素曲线有很好的可比性。 MD77181岩芯位于孟加拉上扇与中扇的结合部位,受陆源输入物的影响最大,全岩热释光结果与氧同位素对应关系不理想。该岩芯热释光的特点是在9米深左右,距今约0.15Ma左右,热释光值突然增大,而磁化率则突然失去变化,表明沉积环境发生了突变,与青藏高原隆升的共和运动(0.15MaB.P.)在时间上相一致。 BAR9427岩芯位于苏门答腊岛北部,氧同位素只测到1、2、3期,3期尚未测试完全,热释光显示1期最高,2期最低,3期高于2期,与氧同位素的界线基本一致。 有孔虫热释光的微观结构研究表明,在冰川旋回的不同阶段,热释光主要受样品中结晶矿物的结晶程度控制。间冰期有孔虫壳体的热释光曲线类似于人工晶体,发光强度也大于冰期的有孔虫壳体。说明间冰期有孔虫壳体结晶程度好,晶体排列整齐,晶体内影响热释光的杂质和缺陷与冰期不同。无论冰期还是间冰期,热释光只有单一的发光峰,峰值温度在375℃-395℃之间,平均387℃,与陆地沉积型碳酸盐晶体有多个发光峰的热释光特征明显不同。 代表了有孔虫(方解人结晶体)特有的标地矿物特征。 为了获得可靠的测量结果和对热释光机理进行解释,还研究了热释光与粒度、岩性的关 系,以及与其它元素的相关性。研究表明,热释光随测试物质粒度的减小而降低,说明细粒 样品中结晶矿物校少以及在破碎过程中,机械磨擦、碰撞作川使原有的热释光受到损大。岩 性变化对热彩光的影响规律是:砂岩比泥岩的热郑光高。 放射性核素的含量与热释光的关系比较复杂。通过新疆、江西相山、渤海等地区不同类 型样品的热释光测量结果与U、Ra、Th、K结果做相关分析后发现,热释光指标与_已述核素 之间没有明显的正相关性,相山铀矿石与渤海沉积物的热秆光甚至与U、Ra、Th、Ky显关 负相关。 从新疆十使铜矿的多元素与热释光的相关分析和显著性检验结果看出:①热释光与常量 元素的相关性不显著,与引;(R。0.426)和 K。O(R=0.4if)的相关性最好,其次是Na;O, A12O。。②与微量兀素 CSy显公止相关(R—0.56,f005—0刀13),其次是 Hf、Rb;与 CO兀票 上显著负相关(R二0.48,r00;一0.037),其次是 Ni、Cr、Ba、Cu。③与 U(R—0.02)、Th(R—0.247) 含员z上相关,但相关性不显著。④与稀土元素 EU 的含量是显具负相关(R二0497, r。。。一0刀26),其次是 Gd,其余稀士元素均与热释光是上相关。说明常量元素的氧化物S。、 hO、*。;O、A!。Q可能在矿物中以单晶体的形式存在。微量元素*。、*I、*r、*。、*u在 浓度达到一定量时对热种光起犯灭作川。稀十元素除EU、口d外,多数有可能成为热释光的 释光中心。 论文


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 陈萍,方念乔,胡超涌;浮游有孔虫壳体氧同位素的古水温及古盐度意义——以东北印度洋260ka以来沉积记录为例[J];海洋地质与第四纪地质;2005年02期
2 方念乔,陈学方,胡超涌,丁旋,张振芳,刘勇勤;东北印度洋深海记录基本特征及其对青藏高原隆升的响应[J];第四纪研究;2001年06期
3 刘海生,方念乔,艾星涛,马万云,陈瓞延;深海碳酸盐岩心天然热释光变化特征[J];海洋学报(中文版);2005年01期
4 方念乔;陈学方;丁旋;胡超涌;殷勇;聂浩刚;;孟加拉湾和东经90°海岭260ka以来的古海洋学记录与印度季风的影响[J];中国科学D辑;2001年S1期
5 刘延亮;吕连港;舒启;于卫东;;东北印度洋上层海水热含量及影响要素的季节变化[J];海洋科学进展;2009年04期
6 陈萍;方念乔;胡超涌;;冰川旋回中的Ca循环与C循环初探[J];海洋通报;2009年01期
7 刘海生;侯胜利;方念乔;程业勋;;东北印度洋沉积岩芯热释光与古气候变化[J];气候与环境研究;2008年01期
8 陈萍;方念乔;胡超涌;;有孔虫壳体Sr/Ca对冰川旋回中海平面变化的响应[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2008年04期
9 郑度;后记[J];第四纪研究;2001年06期
10 蔡怡;李海;张人禾;;热带印度洋海温异常与ENSO关系的进一步研究[J];气象学报;2008年01期
11 ;地貌学[J];中国地理与资源文摘;2002年03期
12 张振国;方念乔;李文宝;李江山;桂宝玲;崔莹;;东经90°海岭远洋沉积物非碳酸盐组分的粒度特征及环境指示意义[J];太原理工大学学报;2007年01期
13 魏华玲;方念乔;丁旋;聂兰仕;刘秀明;;赤道东经90°海岭3.5Ma以来远洋记录反映的重大环境事件[J];地质通报;2007年12期
14 ;气候与环境研究2008年第13卷总目次[J];气候与环境研究;2008年06期
15 刘海生;侯胜利;方念乔;程业勋;;深海沉积生物碳酸盐岩天然热释光成因初探[J];自然科学进展;2009年09期
16 江吉喜,范梅珠,吴晓;1997/1998年厄尔尼诺期间西太平洋热带对流区的东移[J];海洋学报(中文版);1999年04期
17 陈萍;方念乔;胡超涌;;有孔虫壳体δ~(44)Ca的古海洋学意义[J];安徽理工大学学报(自然科学版);2006年04期
18 张振芳,方念乔,吴琳,王建乔,刘荣梅;孟加拉湾东经90°海岭中上新世以来沉积记录及亚洲季风[J];地球科学-中国地质大学学报;2004年02期
19 陈萍,方念乔,胡超涌,丁旋;浮游有孔虫壳体Mg/Ca值——SST的替代性指标[J];地球科学-中国地质大学学报;2004年06期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 刘海生;程业勋;;太阳辐射驱动气候变化的深海岩芯天然热释光证据[A];中国地球物理学会第22届年会论文集[C];2006年
2 陈学波;张景发;唐荣余;王恩福;张国宏;陈旭庚;李金森;;中国及外围地区莫霍面深度分布图(1/1500万)及说明书[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展(上册)[C];2001年
3 刘海生;;太阳辐射驱动气候变化的深海沉积岩芯热释光证据[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 刘海生;东北印度洋沉积岩芯热释光与古气候演变研究[D];中国地质大学(北京);2003年
2 陈小燕;基于遥感的长时间序列浮游植物的多尺度变化研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 刘勇勤;晚中新世以来东北印度洋赤道海岭的远洋沉积记录及其环境意义[D];中国地质大学(北京);2003年
2 赵悦;苏门答腊海区晚更新世以来的季风上升流活动记录[D];中国地质大学(北京);2011年
3 李文宝;远洋沉积物蛋白石含量的湿碱法测定及其古海洋学应用[D];中国地质大学(北京);2007年
4 包锐;高黎贡山两侧60 ka BP以来季风记录与海洋信号对比[D];中国地质大学(北京);2010年
5 刘伟;MD01-2376岩心所反映的印度尼西亚穿越流230ka以来的变化特征及其对地轨因素的响应[D];中国地质大学(北京);2010年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 记者 滕艳 特约记者 曹雪晴;海洋地质研究要立足浅海拓展深海[N];中国国土资源报;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978