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Rodinia超大陆裂解、Sturtian冰期事件和扬子地块东南缘大规模锰成矿作用 被引量:59
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作者 杜远生 周琦 +5 位作者 余文超 王萍 袁良军 齐靓 郭华 徐源 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1-7,共7页
扬子地块东南缘是我国南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿的重要富集区,南华纪大规模锰矿成矿作用与Rodinia超大陆裂解形成的裂谷盆地、Sturtian冰期-间冰期的气候事件具有密切关系。南华纪裂谷盆地呈北东东向展布,可分为地垒、地堑... 扬子地块东南缘是我国南华纪"大塘坡式"沉积型锰矿的重要富集区,南华纪大规模锰矿成矿作用与Rodinia超大陆裂解形成的裂谷盆地、Sturtian冰期-间冰期的气候事件具有密切关系。南华纪裂谷盆地呈北东东向展布,可分为地垒、地堑和次级地垒、地堑,锰矿主要形成于裂谷盆地的地堑区的次级地堑中。Sturtian冰期之后,冰后期经历了小冰期和小间冰期的气候波动,锰矿受这种气候波动影响,推测小冰期的富氧的寒冷海水受温度-密度环流影响进入海底,促使原生氧化锰矿的形成,之后准同生交代形成菱锰矿。冰期(或小冰期)海底的天然气水合物在冰后期(小间冰期)的泄漏促使了菱锰矿的形成。因此华南扬子地块东南缘大规模锰矿成矿作用受原型裂谷盆地和冰期-冰后期气候波动的双重影响。 展开更多
关键词 扬子陆块 南华纪 锰矿 裂谷盆地 RODINIA超大陆 sturtian冰期
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若尔盖盆地玛曲段末次冰期以来的沉积环境和地表过程 被引量:1
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作者 白鑫 查小春 +5 位作者 黄春长 周亚利 庞奖励 张玉柱 王娜 韩宜欣 《沉积学报》 北大核心 2025年第3期1037-1048,共12页
【目的】若尔盖盆地位于气候敏感区域,地表环境十分复杂,揭示若尔盖盆地末次冰期以来地表过程对环境变化的响应规律,以及青藏高原环境变化与地表过程对全球变化的响应具有重要意义。【方法】通过广泛考察,在若尔盖盆地玛曲河段的古冰水... 【目的】若尔盖盆地位于气候敏感区域,地表环境十分复杂,揭示若尔盖盆地末次冰期以来地表过程对环境变化的响应规律,以及青藏高原环境变化与地表过程对全球变化的响应具有重要意义。【方法】通过广泛考察,在若尔盖盆地玛曲河段的古冰水-洪积扇前沿高台地上,发现一组沉积序列完整的地层剖面,并进行系统采样。基于粒度特征分析以及光释光测年,研究了若尔盖盆地末次冰期以来的沉积环境和地表过程变化。【结果】14.5 ka之前的末次冰期,出自西倾山东端哇日河的冰水-山洪过程活跃,在山麓快速堆积,形成了厚层的古冰水-洪积扇砂砾石层;14.5~11.7 ka的Bølling~Allerød暖期,气候温暖湿润,古冰水-洪积扇前沿的浅洼地形成的淤泥质沼泽环境,发育了灰绿色砂质粉砂沉积物;但在Younger Dryas时期气候恶化,地表冻融作用使灰绿色泥沼土层上部发生了褶皱变形;11.7~8.5 ka的全新世早期,气候相对冷干,风沙活动盛行,在强劲高原面风动力作用下,浅洼地堆积粗粉砂,发育了风沙与泥沼土互层;8.5~3.1 ka气候温暖湿润期,成壤作用强烈,沉积物中黏土含量明显增加并发育为古土壤;3.1 ka以来的全新世晚期,气候相对干旱,风沙活动盛行,沙尘暴堆积物在全新世晚期的后期,因温度和湿度回升而被改造成为亚高山草甸黑土。【结论】末次冰期以来若尔盖盆地的沉积环境和地表过程响应了全球环境变化演变规律,是揭示区域环境演化的重要信息载体。 展开更多
关键词 若尔盖盆地 玛曲段 黄河 末次冰期 地表过程 环境变化
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华北地台晚石炭世野火记录与间冰期气候变化联系
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作者 王野 邢志学 +5 位作者 杨敏芳 王雷 孙涛 宋德邻 邵龙义 鲁静 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3579-3587,共9页
当前,大量温室气体排放等人为因素造成的全球变暖,使表层地球气候正在逐步由第四纪的冰室期向间冰期或温室气候过渡,并伴随着不断增加的野火频率和强度。为了揭示古野火发育在冰室期气候变化中扮演的角色和作用,以晚石炭世冰室期气候的... 当前,大量温室气体排放等人为因素造成的全球变暖,使表层地球气候正在逐步由第四纪的冰室期向间冰期或温室气候过渡,并伴随着不断增加的野火频率和强度。为了揭示古野火发育在冰室期气候变化中扮演的角色和作用,以晚石炭世冰室期气候的华北盆地柳江煤田的本溪组-太原组煤系为研究对象,利用泥岩干酪根组分中惰质组含量为古野火强度指标,进行了古野火发育与同时期大气CO_(2)浓度、火山活动以及高纬度地区冰期-间冰期气候变化之间的对比研究。结果表明:研究区晚石炭世记录了3次野火增强时期(晚巴什基尔期/WF-1、晚莫斯科期—早卡西莫夫期/WF-2和晚格舍尔—早阿瑟尔期/WF-3),这3次野火增强时期都处于晚石炭世冰室气候的间冰期阶段,并伴随着升高的大气CO_(2)浓度和增强的全球火山活动。认为间冰期增强的野火是全球变暖的产物,同时又与气候变化呈相互促进关系。全球变暖通过使全球气温升高、水循环加剧导致频繁的闪电增加野火的数量和强度;而野火通过燃烧植被、氧化有机质和融化冰川-冻土,释放大量CO_(2)等温室气体进入到大气,进而促进气候变暖。认为野火是冰室期造成表层陆地生态系统恶化的直接工具。研究对深入认识晚古生代冰室期冰川旋回对低纬度地区环境变化的影响及其驱动机制具有重要意义,可以为未来第四纪冰室期环境-气候变化预测提供一定的科学依据。 展开更多
关键词 晚石炭世 野火记录 华北板块 深时全球变暖 冰期
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拉萨地块晚古生代冰期沉积特征研究——以申扎地区为例
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作者 何柯衡 许欢 +6 位作者 安显银 刘高政 杜研 丁家翔 夏磊 苑婷媛 郑洪波 《沉积学报》 北大核心 2025年第3期976-995,共20页
【目的】晚古生代冰期作为显生宙以来持续时间最长、影响范围最广、地质记录最丰富的冰期事件,记录了完整的冰室—温室气候转变过程,对于我们理解地球气候演变具有重要意义。虽然前人针对晚古生代冰期的时空演化、控制因素等开展了大量... 【目的】晚古生代冰期作为显生宙以来持续时间最长、影响范围最广、地质记录最丰富的冰期事件,记录了完整的冰室—温室气候转变过程,对于我们理解地球气候演变具有重要意义。虽然前人针对晚古生代冰期的时空演化、控制因素等开展了大量研究,但对于拉萨地块晚古生代冰期特别是冰期沉积记录却知之甚少,相关研究亟待加强。【方法】选取拉萨地块申扎地区晚古生代地层开展1∶200比例尺的剖面实测,对冰期发育层位进行沉积岩相及岩相组合划分,运用沉积构型分析方法来判别沉积环境,恢复冰川沉积体系。【结果】拉萨地块晚古生代冰期记录主要发育在拉嘎组,时代为晚石炭世—早二叠世。针对拉嘎组冰期沉积,共划分出20种岩相和16类典型岩相组合,识别出了6类冰期沉积环境,包括浅海陆棚、基线扇、冰底、冰河、冰湖和冰水扇。【结论】拉萨地块申扎地区晚古生代冰期经历了早期海洋型冰川向晚期陆地型冰川的转变,指示全球晚石炭世至早二叠世整体气候逐渐变暖的趋势,与全球晚古生代冰期演化特征一致。 展开更多
关键词 拉萨地块 申扎地区 晚古生代冰期 岩相 沉积环境 冰川演化
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末次冰期以来东亚季风和海平面变化调控澎湖峡谷沉积记录
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作者 谢巍 赵宏超 +2 位作者 刘志飞 赵玉龙 Colin Christophe 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第4期17-25,共9页
澎湖峡谷由于其独特的地理位置和沉积环境,保存了高分辨率的沉积记录,为研究古环境演变提供了珍贵材料。本研究对2018年中法合作HydroSed航次在南海东北部澎湖峡谷西侧堤岸的MD18-3570钻井岩芯开展了1 cm分辨率X射线荧光光谱岩芯元素扫... 澎湖峡谷由于其独特的地理位置和沉积环境,保存了高分辨率的沉积记录,为研究古环境演变提供了珍贵材料。本研究对2018年中法合作HydroSed航次在南海东北部澎湖峡谷西侧堤岸的MD18-3570钻井岩芯开展了1 cm分辨率X射线荧光光谱岩芯元素扫描,结合14C测年,研究了过去54 ka以来深海峡谷沉积记录演变及其受控机制。研究发现,Al、Si与K元素在12~30 cal.kaBP期间呈现低值而在其他时期呈现高值,Zr元素与上述3种元素的变化趋势相反。此外,所有元素均呈现百年-千年尺度波动特征。本文选用K/Al比值反映陆源碎屑化学风化状态,Si/Al与Zr/Al比值反映陆源碎屑粒度变化。K/Al比值变化与董哥洞-葫芦洞石笋氧同位素记录变化相似,且在冷气候事件期间(新仙女木事件和海因里希事件H1-H5)呈现异常高值,表明东亚季风降水调控深海沉积物的化学风化状态。东亚季风降雨减弱,可能导致台湾流域化学风化减弱、物理剥蚀增强,体现为深海沉积记录的K/Al比值升高(化学风化减弱),季风降雨增强则诱发相反的沉积记录。粒度指标Zr/Al在低海平面时期(12~30 cal.kaBP)呈现高值,这可能与陆源碎屑搬运距离缩短导致的粗粒沉积物输入增加有关。因此,本研究认为海平面变化调控粗粒陆源碎屑输入,而季风降雨变化调控深海沉积的化学风化强度。本研究首次提供了澎湖峡谷沉积环境演变的长时间、高分辨率沉积记录,为深海峡谷沉积记录的演化机制提供新的见解。 展开更多
关键词 XRF岩芯元素扫描 东亚季风 海平面变化 末次冰期 澎湖峡谷
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末次盛冰期以来冰岛南部陆坡沉积物来源变化及其对周边冰盖消涨的响应
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作者 孙舒玮 赵嵩 +2 位作者 刘焱光 吴东 胡宁静 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第1期93-108,共16页
冰岛南部陆坡岩芯沉积物记录的末次盛冰期以来海洋沉积物来源可以反映千年尺度的冰盖及洋流变化。本文利用冰岛南部陆坡ARC05/IS-2A岩芯沉积物浮游有孔虫AMS14C测年数据构建年代框架,并进行了粒度、颜色反射率以及高分辨率X射线荧光光... 冰岛南部陆坡岩芯沉积物记录的末次盛冰期以来海洋沉积物来源可以反映千年尺度的冰盖及洋流变化。本文利用冰岛南部陆坡ARC05/IS-2A岩芯沉积物浮游有孔虫AMS14C测年数据构建年代框架,并进行了粒度、颜色反射率以及高分辨率X射线荧光光谱仪元素地球化学测试。根据X射线荧光光谱仪分析结果,通过因子分析方法确定了IS-2A岩芯沉积物的主要物质来源;结合前人对冰盖及洋流变化的研究,重建了末次盛冰期以来冰岛南部陆坡沉积物来源的演化过程,讨论了沉积物来源变化及其与周边主要冰盖活动之间的关系。结果表明,末次盛冰期以来IS-2A岩芯沉积物以陆源输入为主。其中,末次盛冰期研究区碎屑沉积物主要来自冰岛冰盖、不列颠-爱尔兰冰盖和斯堪的纳维亚冰盖。而在末次冰消期初期,陆源碎屑物质整体增加,它们主要来自近源冰岛冰盖、斯堪的纳维亚冰盖和不列颠-爱尔兰冰盖以及远端劳伦德冰盖。末次冰消期中后期,由于搬运条件的减弱,劳伦德冰盖的陆源输入有所减少,反映了冰盖活动对研究区沉积物来源的制约。进入全新世后,现代洋流体系形成,在冰岛-苏格兰溢流水和北大西洋暖流的共同作用下,沉积物主要来自冰岛和欧洲西部,拉布拉多半岛的碎屑物质也有部分输入。 展开更多
关键词 陆坡沉积物 物质来源 因子分析 冰岛南部 末次盛冰期
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末次盛冰期以来浑善达克沙地光释光年代学及气候变化研究
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作者 田娅琪 周亚利 +2 位作者 孙晓巍 张岳敏 炊郁达 《沉积学报》 北大核心 2025年第3期961-975,共15页
【目的】浑善达克沙地位于内蒙古中东部东亚季风区的尾闾地带,因其独特的地理环境和沙地内广泛发育的风成沉积而成为研究末次盛冰期以来气候变化的理想区域。以往对浑善达克沙地的年代学研究主要集中于全新世,末次盛冰期以来的研究因缺... 【目的】浑善达克沙地位于内蒙古中东部东亚季风区的尾闾地带,因其独特的地理环境和沙地内广泛发育的风成沉积而成为研究末次盛冰期以来气候变化的理想区域。以往对浑善达克沙地的年代学研究主要集中于全新世,末次盛冰期以来的研究因缺少系统的地层年代框架而相对较少。【方法】以浑善达克沙地南缘蓝旗南(LQS)和八楞山(BLS)两个风沙沉积序列剖面为研究对象,利用光释光(Optical Stimulated Luminescence,OSL)测年方法中的单片再生剂量法(Single-Aliquot Regenerative-dose,SAR)进行地层年代框架的测定,并综合沉积特征、粒度及石英颗粒表面形态特征进行分析。【结果】18.0~11.5 ka,沙地主要发育风成砂与砂黄土互层,气候较为冷干,风沙活动强烈,存在千年尺度气候波动。11.5~8.2 ka,温度波动上升,气候相对干冷,主要发育沙层,8.94 ka和8.20 ka发育的砂质古土壤指示了全新世早期,沙地气候由冷干逐渐转为暖湿。8.2~2.7 ka,气候最为温暖湿润,两剖面均发育砂质古土壤。2.7 ka至今,气候温和偏干,发育弱砂质古土壤。【结论】整体来看,末次盛冰期以来浑善达克沙地的气候快速变化具有全球性和普遍性特征,与东亚季风紧密相关,受太阳辐射和全球冰量的共同驱动,是对全球气候变化的区域响应。 展开更多
关键词 浑善达克沙地 光释光测年 末次盛冰期 气候变化
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新元古代南华盆地Sturtian冰川沉积物中碳同位素负偏及其地质意义
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作者 王萍 王健 +6 位作者 杜远生 周琦 余文超 徐源 袁良军 潘文 徐亚军 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2020-2030,共11页
【目的】新元古代Sturtian冰期(~717~660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了解Sturtian冰期期间的碳循环过程,对冰期期间沉积的铁丝坳组碳同位素进行系统的研究。【方法】... 【目的】新元古代Sturtian冰期(~717~660 Ma)在全球范围内广泛发育,在南华盆地中也有良好的记录,但是目前对冰期的碳循环过程研究较少。为了解Sturtian冰期期间的碳循环过程,对冰期期间沉积的铁丝坳组碳同位素进行系统的研究。【方法】以黔东松桃地区高地ZK2115钻孔为研究对象,对铁丝坳组进行高分辨率的有机碳和无机碳同位素(δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org))测试分析。【结果】铁丝坳组δ^(13)C_(carb)值介于-9.29‰~-3.37‰(平均值为-7.24‰),具有明显的负偏,δ^(13)C_(org)值介于-33.63‰~-23.35‰(平均值为-29.29‰)。此外,δ^(13)C_(carb)和δ^(13)C_(org)具有明显的正相关关系,表明地层中的无机碳同位素组成不受成岩作用的影响,δ^(13)C_(carb)代表了Sturtian冰期期间南华盆地中溶解无机碳(Dissolved Inorganic Carbon,DIC)库的碳同位素组成,并且地层中的有机质主要是通过光合作用形成的,有机质中固定的碳主要来源于海水中的DIC库。【结论】结合已发表的铁丝坳组总有机碳(Total Organic Carbon,TOC)数据(平均值为0.2%),这意味着在冰期这种极端气候条件下,光合作用虽然仍在进行,但是其速率比较缓慢,产生有机质的量相对较少。对Sturtian冰期沉积物中碳同位素组成的研究,有助于进一步探讨冰期的碳循环过程,同时也为深入理解极端气候条件下的古海洋环境及生物地球化学循环提供依据。 展开更多
关键词 sturtian冰期 铁丝坳组 碳同位素 南华盆地
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末次冰期东海嵊山岛黄土粒度端元分析及其环境意义 被引量:4
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作者 赵庆 郑祥民 +4 位作者 周立旻 王辉 吕红华 陈圆圆 任少芳 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期521-533,共13页
【目的】东海岛屿晚更新世风尘黄土堆积是我国黄土在东部长三角及外延海域重要的拓展,深化这一区域风尘黄土沉积的物源特征和后期演化问题研究,对于认识晚更新世区域古环境变化尤为重要。【方法】在OSL测年和磁化率测试基础上,基于东海... 【目的】东海岛屿晚更新世风尘黄土堆积是我国黄土在东部长三角及外延海域重要的拓展,深化这一区域风尘黄土沉积的物源特征和后期演化问题研究,对于认识晚更新世区域古环境变化尤为重要。【方法】在OSL测年和磁化率测试基础上,基于东海岛屿典型风尘黄土剖面(嵊山岛黄土)的粒度分析,开展了粒度组成的端元分析,探讨了其蕴含的古环境信息。【结果与结论】嵊山岛黄土沉积可提取出3个粒度端元(EM1~EM3),进一步分析发现EM1可能代表通过高空西风气流传输的远源黏粒组分,EM2可能代表以浮尘形式远距离悬浮搬运并随风力减弱而沉降堆积的细粉砂组分,EM3可能代表冬季风驱动下的近地表短距离搬运堆积的粗粉砂组分。粒度端元分析结果表明,高空西风输送的黏粒端元组分和远距离悬浮运移的浮尘端元组分可能是沉积剖面主要粉尘来源;综合年代学结果、百分频率磁化率和颗粒中值粒径等参数分析,认为东海嵊山岛黄土沉积过程在MIS3阶段先后经历暖湿—冷干—暖湿的旋回波动;并且,所记录的MIS3阶段气候波动以及MIS2阶段末次冰盛期和冰消期的古环境变化同深海氧同位素和古海平面变化趋势相对应,说明东海陆架区域该时期环境演变与全球性气候波动相协同。 展开更多
关键词 端元分析 嵊山岛黄土 末次冰期 古气候变化
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冰期渠道防结冰曝气装置运行方式多目标智能优化
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作者 崔溦 吕鸿贤 +1 位作者 李志竑 陈阳 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期131-138,共8页
传统防结冰曝气装置位置相对固定,作用范围有限。为此,提出了浮动式曝气装置,该装置具备可自行移动和作用范围大的特点,但目前针对其增温效果和运行优化的研究仍较为欠缺。为提升浮动式曝气装置防结冰效果,结合神经网络和多目标优化算法... 传统防结冰曝气装置位置相对固定,作用范围有限。为此,提出了浮动式曝气装置,该装置具备可自行移动和作用范围大的特点,但目前针对其增温效果和运行优化的研究仍较为欠缺。为提升浮动式曝气装置防结冰效果,结合神经网络和多目标优化算法,构建了不同运行方式曝气增温效果智能预测模型和多目标优化模型,通过模型推演分别得出了适用于不同工况的增温强度偏向型方案、均衡型方案以及续航时间偏向型方案。结果表明:得出的优化方案与对照型相比,在防结冰曝气装置优化方面表现出不同程度的提升或降低,其中增温偏向型的增温效果相较对照型提升了79.12%,但续航时间减少了81.15%,均衡型方案在增温效果和续航时间方面均有小幅提升,续航时间偏向型方案的续航时间可提升97.35%,研究结果可用于指导防结冰曝气装置的实际运行。 展开更多
关键词 输水渠道 冰期输水 曝气 增温效果 运行方式 GA-BP神经网络 多目标优化
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晚更新世冰期旋回成因的南大洋机制及其对北极冰盖形成的启示 被引量:2
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作者 马悦 田军 李杨 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1-15,共15页
目前,学术界普遍认为南大洋对调节晚更新世冰期/间冰期大气二氧化碳分压(pCO_(2))变化发挥了重要作用。在晚更新世,冰期大气pCO_(2)比间冰期大气pCO_(2)下降约90×10^(−6)。而在约2.7 Ma,随着北极冰盖快速扩张(intensification of N... 目前,学术界普遍认为南大洋对调节晚更新世冰期/间冰期大气二氧化碳分压(pCO_(2))变化发挥了重要作用。在晚更新世,冰期大气pCO_(2)比间冰期大气pCO_(2)下降约90×10^(−6)。而在约2.7 Ma,随着北极冰盖快速扩张(intensification of Northern Hemisphere Glaciation,iNHG),冰期旋回振幅增大,大气pCO_(2)也骤降。探究晚更新世冰期及iNHG时期大气pCO_(2)下降的原因,对构建完整的冰期旋回理论意义重大。本文综合晚更新世冰期南大洋北部的亚南极区(Subantarctic Antarctic Zone,SAZ)和南部的南极区(Antarctic Zone,AZ)的洋流、海冰、生产力等记录,分析了两个区域在晚更新世冰期可能的储碳机制,并结合iNHG时期各项地质记录,讨论南大洋洋流、碳储库在iNHG期间所发生的变化。结果认为,SAZ和AZ使冰期大气pCO_(2)下降的机制不完全相同,铁肥输入增强导致SAZ生物泵效率增强,增加了海洋固碳,而在AZ,深水通风减弱、海冰扩张、深海分层增强是加强深海碳封存的关键机制。同时,iNHG时期洋流、碳储库等记录表明,南源水向北大西洋、北太平洋深部显著扩张,南大洋海冰扩张,铁肥输入增强,太平洋碳储库增大,暗示iNHG时期南大洋机制可能是大气pCO_(2)下降的原因,直接造成了晚上新世北极冰盖的最终形成。 展开更多
关键词 北极冰盖 冰期旋回 深部洋流 碳储库 南大洋
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南水北调中线总干渠冰期充水控冰调度方式研究 被引量:1
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作者 孙卫军 管光华 +2 位作者 熊发京 郭兴涛 吴永妍 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第12期200-210,219,共12页
南水北调中线工程以明渠输水为主要的输水形式,沿线距离长、跨度大,渠道首尾气候差异较大。严寒低温会使得渠道内出现冰凌现象,给渠道的运行调度带来极大的挑战。而西黑山节制闸附近的雄安调蓄库的底层温水向渠道充水以提升渠道水温,给... 南水北调中线工程以明渠输水为主要的输水形式,沿线距离长、跨度大,渠道首尾气候差异较大。严寒低温会使得渠道内出现冰凌现象,给渠道的运行调度带来极大的挑战。而西黑山节制闸附近的雄安调蓄库的底层温水向渠道充水以提升渠道水温,给渠道冰情调控带来了新的思路。通过建立考虑旁侧温水入流的一维渠道冰水力学仿真模型,对温水入渠后渠道内的水温和冰情变化情况进行仿真研究。以京石段干渠为原型构建渠道模型,通过设置不同入流比例、入流温度、混合水量、入流时间工况,探索不同温水入流条件下渠道内的水温和冰盖厚度的沿程变化规律。结果表明:①采用离线水库充蓄缓解渠道冰情的思路基本可行,但调蓄库的来流对总干渠水温的影响主要在下游20km渠道内,越靠近下游的渠池受到的影响越小,且水温升高的滞后时间越长。②水库来流占比越高,对渠池的水温影响越显著。③水库来流温度越高,下游渠池水温的提升效果越明显,且冰盖持续时间明显缩短,但未能明显减小结冰范围。④混合流量越大,水温降低的速度越慢,出现冰盖的断面的越靠近下游。⑤实际调度时应结合气象预报,在冬季降温之前开始向渠道掺入温水,并持续整个低温期,以达到最好的冰情缓解效果。研究结果可为后续输水除冰方案的确定提供数据支持,为工程的可行性作合理参考,亦可对其他类似温度掺混问题计算模拟提供参照。 展开更多
关键词 冰期输水 充水控冰 南水北调中线 数值模拟
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末次间冰期全球气候瞬变模拟与平衡态模拟的对比研究
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作者 江南萱 燕青 王会军 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期486-499,共14页
采用水平分辨率约1°的地球系统模式CESM,本研究开展了末次间冰期129~124 ka的瞬变模拟试验(TGCS-LIG)和127 ka的平衡态切片模拟试验(127ka-LIG),量化了数值试验方案对模拟的末次间冰期全球气候的影响,以期加深理解造成模拟结果与... 采用水平分辨率约1°的地球系统模式CESM,本研究开展了末次间冰期129~124 ka的瞬变模拟试验(TGCS-LIG)和127 ka的平衡态切片模拟试验(127ka-LIG),量化了数值试验方案对模拟的末次间冰期全球气候的影响,以期加深理解造成模拟结果与重建数据之间分歧的可能原因。TGCS-LIG试验和127ka-LIG试验均表明:末次间冰期全球年平均温度较工业革命前低,降温幅度分别为0.4℃和0.2℃;在夏季,北半球升温(1.2/1.5℃),而南半球降温(0.9/0.7℃)。就年降水而言,末次间冰期北半球季风区降水增加,南半球季风区降水减少,但存在显著的区域差异。与重建数据相比,TGCS-LIG试验和127ka-LIG试验的模拟-数据符号一致性与均方根误差均相近,但127ka-LIG试验模拟效果略好。TGCS-LIG试验与重建的全球年平均(夏季)海温符号一致性为34.9%~44.7%(36.8%~42.5%),较127ka-LIG偏差约2%~4%(约5%~7%);均方根误差为2.9~3.2℃(2.9~3.4℃),较127ka-LIG试验偏差小于约0.1℃。对于全球年平均降水,TGCS-LIG试验与重建数据的符号一致性为63.8%,略高于127ka-LIG试验(63.1%)。相较于模拟和重建之间的绝对偏差而言,数值试验方案对于改进两者分歧的作用十分有限。需要注意的是,TGCS-LIG试验表明:末次间冰期全球关键气候模态的年际变率在129~124 ka间存在显著的内部变化,其中ENSO年际变率随时间逐渐增强,北半球环状模与南半球环状模的年际变率呈现千年尺度波动的特征;而127ka-LIG试验无法刻画气候模态的时间演变特征。总之,本文研究结果表明,采用平衡模拟试验或是瞬变模拟试验并不是造成末次间冰期模拟-数据分歧的主要原因,但开展高时空分辨率的瞬变模拟试验对研究末次间冰期气候变率具有重要的科学价值。 展开更多
关键词 末次间冰期 模拟-重建对比 瞬变试验 平衡态试验
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新元古代冰期及其年代 被引量:45
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作者 黄晶 储雪蕾 +1 位作者 张启锐 冯连君 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期249-256,共8页
新元古代在全球范围内出现了几期冰期事件,称之为“雪球地球”事件。这种剧烈的环境变化带来此后地球上生命演化的一次飞跃。“雪球地球”事件的核心是全球冰期的同时性,需要同位素地质年代学的证据。新元古代末期两次主要的冰期事件是M... 新元古代在全球范围内出现了几期冰期事件,称之为“雪球地球”事件。这种剧烈的环境变化带来此后地球上生命演化的一次飞跃。“雪球地球”事件的核心是全球冰期的同时性,需要同位素地质年代学的证据。新元古代末期两次主要的冰期事件是Marinoan冰期和Sturtian冰期,其中Marinoan冰期结束于635Ma;Sturtian冰期可能发生在710~720Ma,已发表的年龄数据限定它在670Ma之前结束。Marinoan冰期后的Gaskiers冰期发生在580~590Ma。对华南的古城、铁丝坳、长安组、江口组等进行进一步精确定年,将对限定Sturtian冰期持续时间和Cryogenian、南华系的下限年龄具有重要意义。 展开更多
关键词 新元古代 冰期 地质年代学 Marinoan冰期 sturtian冰期
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星载GNSS-R融冰期海冰密集度反演研究 被引量:1
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作者 王玥 谢涛 +3 位作者 李建 张雪红 白淑英 王明华 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期127-136,共10页
针对北极融冰期的海冰密集度反演,并改善全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)对海水的海冰密集度高估问题,本文提出一种利用机器学习算法生成高时空分辨率的融冰期海冰密集度估算方法,提取GNSS-R时延多普勒图(DDM)的特征参数,并结合海表... 针对北极融冰期的海冰密集度反演,并改善全球导航卫星系统反射测量(GNSS-R)对海水的海冰密集度高估问题,本文提出一种利用机器学习算法生成高时空分辨率的融冰期海冰密集度估算方法,提取GNSS-R时延多普勒图(DDM)的特征参数,并结合海表温度数据建立LightGBM模型,将反演结果与参考海冰密集度值进行相关性分析和评估。本文的模型结果与OSI SAF的海冰密集度产品显示出较好的一致性,相关系数、平均绝对误差和均方根误差分别为0.965、0.061和0.090。该方法能够实现对北极海冰边缘区的海冰密集度高精度估计。 展开更多
关键词 GNSS-R DDM 冰期 海冰密集度 LightGBM 北极
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末次冰期以来阿拉伯海底层水体氧含量变化及其驱动因素
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作者 刘佳澳 吴永华 +4 位作者 刘升发 乔淑卿 陶菁 齐文菁 刘季花 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期189-201,共13页
末次冰期以来阿拉伯海水体氧含量变化在时空上具有显著的差异。目前对其空间变化规律及主导因素尚缺乏系统的研究,尤其缺乏对千年尺度上深层水氧含量变化过程及其控制因素的综合分析。本文基于阿拉伯海中部深水区WIND-CJ06-6与WIND-CJ06... 末次冰期以来阿拉伯海水体氧含量变化在时空上具有显著的差异。目前对其空间变化规律及主导因素尚缺乏系统的研究,尤其缺乏对千年尺度上深层水氧含量变化过程及其控制因素的综合分析。本文基于阿拉伯海中部深水区WIND-CJ06-6与WIND-CJ06-13两个岩芯的XRF岩芯扫描结果,结合前人已发表的指示阿拉伯海水体氧含量变化数据,重建了末次冰期以来千年尺度阿拉伯海不同海域和深度的水体氧含量变化历史并分析了其驱动因素。阿拉伯海水深小于1500 m的水体在千年尺度上的氧含量变化受到表层初级生产力和中层水流通性的共同控制,但在不同时期主导因素不同;在B/A(Bolling-Allerod)到YD(Younger Dryas)期间,阿拉伯海西北部表层生产力显著高于同时期其他海域,导致了中层水体的氧含量在西北部降低而在其他海域增高的空间差异。阿拉伯海水深大于1500 m的水体氧含量在末次冰期以来整体上受北大西洋深层水(NADW)强弱的控制,在LGM(Last Glacial Maximum)到HS1(Heinrich stadial 1)阶段则受到南大洋通风增强的影响,水体氧含量显著升高。 展开更多
关键词 氧含量 表层生产力 中层水 深层水 末次冰期 阿拉伯海
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深沪湾末次冰期以来的地层结构及古环境演变
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作者 王恒波 李海东 +2 位作者 张汉女 钟贵才 许江 《应用海洋学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期126-134,共9页
通过深沪湾高分辨率浅地层剖面声学地层和地质钻孔沉积地层的对比,并结合沉积物的粒度、微体古生物以及AMS14C测年的综合分析,揭示了研究区晚更新世末次冰期以来的地层层序,探讨了深沪湾的古环境演变。深沪湾高分辨率浅地层剖面自上而... 通过深沪湾高分辨率浅地层剖面声学地层和地质钻孔沉积地层的对比,并结合沉积物的粒度、微体古生物以及AMS14C测年的综合分析,揭示了研究区晚更新世末次冰期以来的地层层序,探讨了深沪湾的古环境演变。深沪湾高分辨率浅地层剖面自上而下划分的5个声学地层单元与钻孔岩芯划分的5个沉积地层单元具有较好的对应关系。8.2 ka BP左右,全新世海侵使得海水进入深沪湾海域,海平面低于现今海平面10~12 m,气候凉爽;7 ka BP左右海水到达现今海平面位置,并于6 ka BP左右到达最高,约比现今海平面高2~3 m,气候温暖湿润,这一时期,近岸大量裸子植物被海水淹没并被沉积物快速掩埋;5 850~5 642 a BP研究区温度降低,该降温活动持续到2 ka BP左右,气候凉爽干燥;2 ka BP以来温度逐渐上升,600 a BP左右有一个相对冷期,之后温度又逐渐上升至现今水平。 展开更多
关键词 海洋地质学 浅地层剖面 沉积层序 末次冰期 古环境 深沪湾
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郑州邙山黄土锆石U-Pb年龄谱——晚第四纪黄土物源变化
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作者 何静 鹿化煜 +2 位作者 张瀚之 伍江 邵可涵 《沉积学报》 北大核心 2025年第2期527-538,共12页
【目的】中国黄土高原外围东南部、黄河下游的郑州邙山黄土堆积厚度大,沉积速率快,保存着高分辨率的冰期—间冰期气候和环境变化的记录。为研究郑州邙山黄土物源,以及冰期与间冰期时期邙山黄土与古土壤形成过程的差异及机制,【方法】选... 【目的】中国黄土高原外围东南部、黄河下游的郑州邙山黄土堆积厚度大,沉积速率快,保存着高分辨率的冰期—间冰期气候和环境变化的记录。为研究郑州邙山黄土物源,以及冰期与间冰期时期邙山黄土与古土壤形成过程的差异及机制,【方法】选取末次间冰期以来郑州邙山黄土—古土壤序列的16件样品,共计4202颗碎屑锆石进行颗粒分离、制靶、激光剥蚀、质谱仪测试,再经过铅校正后得到的U-Pb年龄数据。【结果】结果显示,年龄峰值主要有240 Ma、440 Ma、800~1000 Ma、1800~2000 Ma以及2500 Ma,表明邙山黄土物源区主要是青藏高原东北部以及华北陆块。郑州邙山黄土是黄河及其支流将流域内剥蚀物质运输至下游形成的河漫滩与冲积扇再经风力搬运堆积的产物。冰期时,黄河上游青藏高原东北部的物质贡献相对多;间冰期时,来自华北陆块的近源剥蚀物质对邙山黄土贡献量增加约10%。【结论】对末次冰期—间冰期旋回郑州邙山黄土物源变化的研究,有助于加深对中国中部晚更新世区域剥蚀、沉积环境变化以及黄河流域水系演化等过程的理解。 展开更多
关键词 邙山黄土 碎屑锆石 U-PB年龄 冰期—间冰期 物源
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华北盆地大陆化学风化趋势与晚石炭世-早二叠世高纬度冰川旋回的联系 被引量:1
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作者 凌紫玉 杨敏芳 +5 位作者 王雷 王野 张培新 刘昊青 邵龙义 鲁静 《煤田地质与勘探》 北大核心 2025年第2期13-21,共9页
【目的和方法】晚古生代冰室期(LPIA;ca.360~254 Ma)是地质历史时期唯一有记录冰室向温室过渡的时期,可以为冰川-环境-气候的协同演化和未来气候变化提供深时视角。为了深入理解晚石炭世-早二叠世低纬度地区大陆化学风化趋势和高纬度冈... 【目的和方法】晚古生代冰室期(LPIA;ca.360~254 Ma)是地质历史时期唯一有记录冰室向温室过渡的时期,可以为冰川-环境-气候的协同演化和未来气候变化提供深时视角。为了深入理解晚石炭世-早二叠世低纬度地区大陆化学风化趋势和高纬度冈瓦纳地区冰川旋回之间的潜在联系,以华北盆地柳江煤田本溪组-太原组的泥岩为研究对象,利用由泥岩的元素地球化学数据计算得到的多种化学风化指标(CIA、CIW和PIA),重建柳江煤田的大陆化学风化趋势和古气候演变特征。【结果】结果显示,低纬度柳江煤田的大陆化学风化作用的周期性变化,包括巴什基尔阶早-中期、莫斯科阶-卡西莫夫阶、阿瑟尔阶早期的3个风化减弱阶段和巴什基尔阶晚期、格舍尔阶的2个风化增强阶段。这种风化趋势的循环交替与高纬度冈瓦纳大陆的冰川旋回密切相关:风化趋势的减弱阶段代表了气候条件向相对凉爽干燥转变,这几乎与高纬度冰期同步,而风化趋势的增强阶段则代表了气候条件向相对温暖湿润的变化,这与高纬度间冰期同步。对比分析发现,间冰期内火山活动频发、大气CO_(2)浓度升高、气候变暖、水文循环增强、海平面上升,共同促进了热带雨林面积缩减和大陆化学风化作用增强,为铝土矿的发育创造了有利条件;而冰期内火山活动减弱、气候变凉、CO_(2)浓度减少、雨林面积扩张,导致大陆风化作用减弱,有利于煤和富有机质泥岩形成。【结论】研究结果揭示了低纬度华北盆地大陆化学风化趋势与高纬度冈瓦纳冰川旋回和沉积矿产(如煤、铝土矿)分布之间的联系,为理解地质历史时期冰川-环境-气候的复杂相互作用机制提供了新视角。 展开更多
关键词 晚古生代 华北盆地 化学风化 CIA 冰期 冰期
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末次间冰期-冰期旋回黄土环境敏感粒度组分的提取及意义 被引量:43
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作者 徐树建 潘保田 +3 位作者 高红山 王均平 管清玉 胡春生 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第2期183-189,共7页
采用粒级-标准偏差方法对黄土高原西部、河西走廊及河南西部等6个剖面末次间冰期-冰期旋回的黄土-古土壤粒度进行了系统分析,提取了对环境变化敏感的粒度组分。各剖面的环境敏感粒度组分主要分为粗细两个组分,并显示出一定的区域性差异... 采用粒级-标准偏差方法对黄土高原西部、河西走廊及河南西部等6个剖面末次间冰期-冰期旋回的黄土-古土壤粒度进行了系统分析,提取了对环境变化敏感的粒度组分。各剖面的环境敏感粒度组分主要分为粗细两个组分,并显示出一定的区域性差异和不同的沉积学意义。敏感组分主要受物源和沉积后成壤作用的影响:冰沟和罗家湾剖面可能受源区的影响更大而使敏感组分偏粗,暖和湾和扣马剖面可能由于后期风化的影响较大而使敏感组分偏细。对扣马剖面末次冰期旋回堆积的L1和S1的粒级-标准偏差分析表明,L1的敏感组分与全剖面相似;而S1的敏感组分与全剖面存在较大差异,可能与成壤作用有关。 展开更多
关键词 粒度 敏感组分 风成沉积 末次间冰期-冰期旋回
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