高校地质学报

王苏民，薛滨，沈吉，姚书春

2009, 15(2): 141-148.

摘要 ( 1947 )

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湖泊沉积忠实地记录了湖泊环境变化的各类信息。不同时间尺度的湖泊环境变化分别受到构造、气候与人类活动三个方面的驱动机制的影响。影响中国湖泊环境变化的最主要的构造运动是青藏高原的隆升；气候变化的影响主要是东亚季风系统带来的一系列作用；而人类活动的影响则比较复杂，不仅有流域植被、土壤性质的改变导致输入湖泊物质的变化，也有人类活动直接改造湖泊，如围垦、封堵等。准确地分析湖泊环境变化的各种过程与规律，特别是定量刻画人与自然相互作用下的湖泊环境响应过程与驱动机理，是当今科学界的热点。

1100 万年以来中国北方风尘堆积与古气候变化的周期及驱动因素分析

鹿化煜，胡挺，王先彦

2009, 15(2): 149-158.

摘要 ( 2585 )

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中国北方连续堆积的晚新生代风成红粘土-黄土，是气候干湿变化的良好地质记录。对第四纪黄土的研究，揭示了中国北方干湿的周期变化，但是中新世以来的古气候变化规律及其驱动机制还不清楚。通过对具有代表性的红粘土-黄土序列的粒度测试，并根据独立的古地磁地层年代控制，建立了我国北方1 100万年以来气候变化的时间序列。在此基础上，应用传统谱分析和小波变换的方法，对1 100万年以来的干湿变化进行了分析，讨论了11~7.3 Ma，8.0~5.0 Ma，5.3~2.5 Ma，2.5~1.2 Ma 和1.2~0 Ma期间我国北方和亚洲中部干湿变化的周期，发现在不同时间段分别存在着~20 ka的岁差周期、~40 ka的黄赤交角周期和~100 ka的地球轨道偏心率周期，获得了地球轨道运动变化引起太阳辐射变化驱动晚新生代亚洲内陆干湿变化的新证据。同时，还发现风尘沉积的粒度时间序列存在非轨道周期，可能是轨道周期谐振和时间标尺不确定性造成的。地球轨道运动变化引起的北半球太阳辐射量的变化，从而引起北半球冰期-间冰期旋回、西风带位置移动和亚洲季风强度的共同变化，可能控制着晚新生代我国北方粉尘沉积过程和古气候变化。加强粉尘堆积记录和古气候模拟研究，可深入认识我国北方晚新生代干湿变化的规律和机制。

中国北方沙漠风成沙不同粒级组分的Sr-Nd 同位素特征

饶文波,陈骏，杨杰东，季峻峰，李高军

2009, 15(2): 159-164.

摘要 ( 1611 )

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古尔班通古特、腾格里和鄂尔多斯三个沙漠不同粒级组分的风成沙具有不同的εNd（0）和87Sr/86Sr 比值：古尔班通古特沙漠中分别为-3~-5.3 和0.712452~0.716895；腾格里沙漠中分别为-9.9~-12.3 和0.716753~0.723033；鄂尔多斯沙漠中分别在-13.1~-18 和0.714028~0.71678。三个沙漠不同的Sr-Nd 同位素特征，表明它们可能有各自的物质源区。Nd 同位素主要受各沙漠所处的地质、地貌单元所控制，Sr 同位素还要受气候变化诱导的矿物差异风化与粒度分选作用的影响。同位素组成在古尔班通古特、腾格里沙漠风成沙不同粒度组分中有相似的变化规律，但在鄂尔多斯沙漠中明显不同。鄂尔多斯沙漠风成沙粗、细颗粒组分有不同的物质来源，细颗粒组分，特别是<2μm 组分可能有沙漠区外远源的贡献，而其他沙漠各自的风成沙不同颗粒组分则来自相同的物源区，沙漠区外远源输入的可能性较小。这一研究对深入认识北方沙漠物质的成因机制有重要的理论意义。

石笋氧碳同位素古气候代用指标研究进展

孔兴功

2009, 15(2): 165-170.

摘要 ( 2498 )

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洞穴石笋以其独立的绝对年龄和稳定的古气候代用指标而成为很好的陆地古气候研究材料。应用U 系定年，可以获得独立精确的日历年时间序列，结合年纹层统计，可以获得年际甚至是季节性变化古气候记录。作为古气候代用指标，石笋氧同位素具有全球可对比性，现已建立了氧同位素的全球气候变化曲线，显示了比深海氧同位素及极地冰芯氧同位素记录更多的优势。石笋δ18O 的影响因素很多，在东亚季风控制区和其它季风控制区，石笋的δ18O 反映了夏季风的强度或者是季风降雨的变化。这些全球可对比的具有高精度绝对定年的石笋δ18O 记录，突破了早期的单一温度控制机理，不仅为古气候学家提供了坚实的古气候变化时间序列，而且使古气候研究能从机理上探讨其变化规律。δ13C不如δ18O 具有全球可对比性，在同位素平衡的开放体系，石笋δ13C 主要反映了洞穴上覆土壤CO2 的同位素特征。因此，一般认为石笋δ13C可直接反映当地植被的特征，包括植被类型C3/C4 比率的变化及植被的茂盛与衰退，在一些地区也可作为大气降水和温度变化的指标。石笋δ13C 很易受到蒸发作用、滴水的快速去气、动力分馏、碳酸盐的先期沉积等影响而使得其数值偏正，应该予以重视。通过介绍石笋氧碳同位素的研究现状，使得读者对石笋的稳定同位素指标有一个初步认识。同时，对今后的研究方向给与一定的探讨。

海洋生物气溶胶增加可能导致晚新生代全球变冷的模型计算

李高军, ，陈骏，季峻峰，盛雪芬，李涛

2009, 15(2): 171-183.

摘要 ( 2253 )

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整合海洋碳、锶、锇同位素记录的地球化学元素循环模型表明，晚新生代大陆化学风化通量随着全球物理侵蚀的增强而升高，促使更多的营养元素磷输入到海洋中，引起海洋生物生产力的爆发，而浮游生物产生大量的二甲基硫最终导致海洋上空的大气气溶胶浓度急剧上升。气溶胶浓度增加一方面会增加云的覆盖率和反射率，据初步估计，该效应导致距今7 Ma 内地表接收的太阳能减少了16.5 Wm-2，相当于全球平衡温度降低13 ℃；另一方面会抑止云层的降水效能，有利于水汽向高纬地区传输并形成降雪，最终促进两极冰盖生长，从而驱动新生代晚期全球性的气候变冷。

DRIFTS 快速测定北大西洋沉积物方解石含量及其气候指示意义——以U1308 站位为例

葛云，刘连文，季峻峰，Balsam William

2009, 15(2): 184-191.

摘要 ( 2520 )

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探讨了利用漫反射红外傅立叶变换光谱（DRIFTS）来快速定量测定深海沉积物中方解石含量。以北大西洋深海沉积物为例，对标样进行DRIFTS测量，选取碳酸钙713 cm-1特征峰（方解石）与石英800 cm-1特征峰面积比值作为回归参数，同时用气量法测试标样的方解石含量，然后分析DRIFTS特征峰强度与方解石含量的相关性，建立校准方程并检验。结果显示，DRIFTS方法对沉积物方解石含量测量准确，尤其对低方解石含量的样品比较敏感，具有较低的检出限和较高测量精度。应用该校准方程，对北大西洋综合大洋钻探计划（IODP）U1308站位近1 Ma来沉积物进行测定。其方解石含量呈典型的大西洋型旋回，反映了中布容事件（MBE）以及中更新世革命（MPE）时期方解石含量变化较大；在响应全球气候变化趋势的同时，还体现了全球碳储库变化对于北半球冰盖增长的触动机制，大洋内部深水循环影响方解石的保存。

粘性土在不同温度下龟裂的发展及其机理讨论

施斌，唐朝生，王宝军，姜洪涛

2009, 15(2): 192-198.

摘要 ( 2426 )

PDF (922KB) ( 1995 )

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通过试验，研究了粘性土在不同温度下龟裂的发生和发展规律，运用计算机图像处理和编程技术，对不同温度下获得的粘性土龟裂网络的几何结构和形态特征进行了定量分析。结果表明：龟裂的发展过程可分为四个阶段，温度效应十分明显。温度越高，龟裂形貌越简单，龟裂条纹越宽，而在较低的温度下，龟裂的形貌比较复杂，龟裂条纹纤细且间距较密，表面比较破碎；从粘土矿物双电层理论对龟裂的形成机理提出了一种新的解释；在试验中还发现了一个十分有趣的现象，即大部分龟裂都呈垂直或近似垂直相交，被龟裂分割出的区块形状多以四边形为主，其它多边形较少；最后提出了龟裂研究的下一步课题。

近30 年南京市浅层地温场变化规律研究

王宝军，施斌, 姜洪涛，赵理政

2009, 15(2): 199-205.

摘要 ( 1821 )

PDF (1977KB) ( 1975 )

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在收集南京市单一观测站点近50 年气温资料和近30 年浅层地温数据的基础上，对南京市地温变化趋势及其与气温变化的相关性进行了分析，对不同深度定时地温变化、日均地温全年变化、地温日较差变化等进行了比较，同时也对地温变化对城市浅层土工程性质可能带来的影响进行了分析。结果表明：地温场与气温场变化规律基本一致，但存在一定的滞后现象；南京市月均地温变化规律基本相同，最高值出现在7，8 月份，最低值出现在1，2 月份；近30 年来浅层地温场总体呈现上升趋势，其中地表上升最大值达2.8 ℃，0~20 cm 土层温度变化幅度比较接近，上升最大值达2.0 ℃，40 cm 处最大值达1.75 ℃；30 年来地表最大温差高达84.5 ℃，40 cm 深度最大地温差也超过27.5 ℃，因此多年地温变化对城市浅层土工程性质的影响不容忽视。

化学改性土的工程分类研究

姜洪涛，刘瑾，王媛，赵理政

2009, 15(2): 206-212.

摘要 ( 1930 )

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在已有研究成果和课题组工作的基础上，确立了化学改性土的分类原则，并将其分为5 类：即无机类改性土、有机类改性土、无机有机复合类改性土、化学物理类改性土和污染土；给出了各类土的定义，并对它们的成因、工程性质、机理、用途以及优缺点进行了比较详细的分析。研究表明：5 类化学改性土具有各自的工程性质特点和形成机理，并适用于不同的工程用途；其改性效果取决于改性材料的性质、被改性土的性质以及改性工艺等，其中化学—物理类改性土的工程性质最具有优势，而污染土一般不能满足工程的环境和强度要求，需要采取一定的措施后，才能作为工程材料使用。化学改性土在环境岩土工程领域中具有广阔的应用前景。

温度对非饱和土抗剪强度影响的试验研究

邵玉娴，施　斌，高　磊，顾　凯，赵理政

2009, 15(2): 213-217.

摘要 ( 1676 )

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在室内试验的基础上，对不同含水量和干密度的粘性土试样进行了不同环境温度下的直剪试验，获得了南京地区非饱和下蜀土重塑土抗剪强度与温度的关系。试验结果表明：温度对粘性土的抗剪强度有比较复杂的影响。当含水量大于约18%时，土的抗剪强度随着温度的升高而降低，表现出强度的热软化现象；而当含水量等于或低于18%时，土的抗剪强度在干密度等于1.67 g·cm-3时，几乎不受温度影响，而当干密度小于1.67 g·cm-3时，土的抗剪强度随着温度的升高而增加，呈现出强度的热固结现象。与此同时，还对土的热固结和热软化现象的机理进行了分析。

GIS 在矿产资源规划环评中的应用

宋震，华建伟,王宝军，施斌，李海涛

2009, 15(2): 218-225.

摘要 ( 1538 )

PDF (2823KB) ( 2018 )

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从矿产资源规划环评的现状出发，阐述了国内外环境影响评价方法。在对比分析了已有环境影响评价方法的基础上，提出了利用GIS(Geographic Information System) 技术进行矿产资源规划环评的思路和技术框架，并围绕其中的关键技术，如空间信息存储、矢量数据图层的创建、缓冲区分区、栅格叠加与模型分析、距离制图等进行了详细的分析，并以江苏省矿产资源规划环境影响评价为例，验证了GIS 应用思路和技术框架的可行性，其成果为矿产资源规划以及其它相关领域的规划环评提供了极有价值的参考。

二连盆地白音查干凹陷早白垩世腾格尔组沉积特征及物源探讨

林春明，张志萍，李艳丽，岳信东,徐深谋，张霞，漆滨汶,

2009, 15(2): 226-239.

摘要 ( 1433 )

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根据岩芯、录测井、地震以及其它分析化验资料，对白音查干凹陷早白垩世腾格尔组的沉积特征、沉积相类型及其分布规律进行了详细研究。结果表明，腾格尔组发育扇三角洲、辫状河三角洲、湖泊和浊积扇4种沉积相类型，扇三角洲分布在北部陡坡带，辫状河三角洲分布在南部缓坡带，从盆地边缘到盆地中心，沉积相由扇三角洲、辫状河三角洲沉积逐渐转变为半深湖-深湖沉积，在三角洲侧翼发育滨-浅湖相沉积，在三角洲前缘、前三角洲以及半深湖中发育浊积扇沉积，整体呈东西洼凸相间、南北隆凹成带的格局，这种沉积格局受盆地周边断层和古地形控制。利用岩石组分和重矿物成分进行物源分析，认为白音查干凹陷沉积物主要来自凹陷北部的巴音宝力格隆起和凹陷南部的赛呼都格凸起方向，并具有多期次、阵发性、近物源的特点，母岩岩性主要为沉积岩，其次为岩浆岩，见少量变质岩。

基于群组决策模型的西湖周边岩溶塌陷危险性区划

赵增玉，潘懋，丛威青，梁河，傅俊鹤

2009, 15(2): 240-245.

摘要 ( 1713 )

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西湖周边岩溶塌陷危险性区划分析是杭州城市地质调查信息管理与服务系统——专业分析评价子系统中一个重要的城市地质灾害分析项。在区划模型实现过程中，提出了通过层次分析法得到各专家的因子权重，并引入群组决策模型，借助变异系数法和均值的思想，计算各专家在决策组中的决策权重，最后获取各因子的最优权值的新方法。该方法充分利用了层次分析法的权值结果，最大限度地避免了在经典群组决策中出现的部分专家赋权时的偏激行为，结果更为可信。由区划结果可知，岩溶发育程度和地质构造是影响西湖岩溶地面塌陷危险性的两个重要条件，符合大多数专家的意愿。评价结果中尽管没有发现极危险级区，但仍须对危险级和次危险级区域加以重视，尤其当用作工程地质建设场地时，应考虑到这些潜在的地质灾害因素。

北部湾盆地涠西南凹陷断裂系统成因的砂箱实验研究及启示

孟令箭，童亨茂，蔡东升，刘明全，李绪深

2009, 15(2): 246-255.

摘要 ( 2028 )

PDF (4121KB) ( 1803 )

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北部湾盆地涠西南凹陷的断裂系统十分复杂，为了揭示其成因机制，在三维地震资料构造解析的基础上，应用砂箱物理模拟技术，对涠西南凹陷的形成机制进行了系统研究。结果表明，南北向的“不协调伸展作用实验模型”能够成功地模拟涠西南凹陷晚始新世以来复杂的断裂系统，断裂系统的主体特征在这一实验模型中均得到了很好的再现。涠西南凹陷复杂的断裂系统是在基底先存构造基础之上，在递进变形过程中逐渐形成的，其裂陷期（晚始新世-渐新世）断裂系统是在一个伸展期内形成（南北向伸展）、并非是多期构造叠加变形的结果。这一认识不但能够有效地指导涠西南凹陷三维地震资料的精细构造解释，同时也能够为南海周缘盆地的形成和演化研究提供借鉴。

Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270 与矿物吸附过程的热量变化及不同条件下代谢热的基础研究

王秀美,柳建设，李邦梅，朱建裕，王铧泰，闫　颖，邱冠周

2009, 15(2): 256-262.

摘要 ( 1965 )

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用微量热技术研究了不同条件下Acidithiobacillus ferrooxidans ATCC23270（以下简写为A. ferrooxidans ATCC23270）与硫化矿吸附过程的热量变化以及不同细菌浓度、不同的初始pH 值及不同的培养条件下细菌的代谢产热情况。研究发现，矿浆浓度0.03 g/mL，细菌浓度1.7×108 个/mL 的时候细菌与矿物的吸附放热最大。不同条件培养的细菌胞外多聚物的组成不同，与矿物吸附的反应热也不相同，黄铁矿培养细菌胞外多聚物含量最高，反应热也最高，说明细菌胞外多聚物在吸附过程中起重要作用。用微量热法能够很好地反映出细菌生长代谢过程中每个微观时刻的热量变化。对于A. ferrooxidans ATCC23270，最佳的代谢产热条件为：pH 值为2.0 和2.3，细菌浓度为3.0×108 个/mL。不同培养条件下的细菌的生长代谢热不同，2039+FeSO4 培养的代谢热最大、放热最快。

河北阳原新生代玄武岩中橄榄岩捕虏体的含水量研究

朱蓓蓓，王勤,，王良书，陈立辉，张宏福

2009, 15(2): 263-272.

摘要 ( 2105 )

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为约束华北克拉通岩石圈的流变机制，使用傅立叶变换显微红外光谱仪（FTIR）测量了阳原玄武岩中尖晶石橄榄岩捕虏体的矿物含水量。FTIR光谱结果表明阳原橄榄岩捕虏体的橄榄石、斜方辉石和单斜辉石都有特征的OH吸收峰。橄榄石含有微量的水（4×10-6~9×10-6 H2O），斜方辉石含水量为（105~201）×10-6，单斜辉石含水量为（260~440）×10-6，计算得出的全岩含水量为（49~75）×10-6。值得注意的是，富流体交代以及后期蚀变作用使得含角闪石的方辉橄榄岩样品中单斜辉石的含水量显著增加。阳原橄榄岩中单斜辉石与斜方辉石的含水量存在明显的正相关关系，水在单斜辉石和斜方辉石中的分配系数D cpx/opxOH =2.4±0.9，与全球橄榄岩样品的平均值基本一致（D cpx/opx OH = 2.2±0.1）。与汉诺坝的橄榄岩捕虏体相比，阳原捕虏体中橄榄石和辉石的结构水含量都明显较高，这可能与阳原橄榄岩经历的上地幔交代作用有关。统计表明全球克拉通玄武岩携带的尖晶石橄榄岩捕虏体中橄榄石的含水量普遍较低（0~10×10-6），而斜方辉石和单斜辉石的含水量则存在明显的不均一性。金伯利岩携带的石榴石橄榄岩中橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的含水量都明显高于玄武岩携带的尖晶石橄榄岩中相应矿物的含水量，这可能与金伯利岩来源深、富流体、上升快的性质相关。

开江—梁平台内海槽东段长兴组礁滩相储层识别标志及其预测

张　兵，郑荣才，文华国，胡忠贵，罗爱军，文其兵，朱宜新

2009, 15(2): 273-284.

摘要 ( 1642 )

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川东上二叠统长兴组生物礁滩储集体位于开江—梁平台内海槽东段。研究区发育有台内海槽(深水盆地)、台地前缘缓斜坡、台地边缘生物礁滩和开阔台地四个相带，其中台地边缘生物礁滩相地层为最重要的油气勘探层段。长兴组储层岩性主要为礁滩相白云岩，具有分布面积广和厚度较大的特点。综合利用地质、钻井、地震等资料，并以岩芯观察描述、薄片鉴定和沉积相分析为依据，建立了识别礁滩相储层的测井相和地震相模型。在地震相模型中，确定地震剖面中波阻杂乱、中断和下拉的烟囱效应，是寻找礁滩相储层和气藏的有效标志。在此基础上，以建立礁滩体地质模型作为预测有利生物礁滩相带的地震反演约束条件，结合地质资料预测的有利生物礁滩储集体及白云岩厚度分布图，最终圈定出有利储层发育区和优选勘探目标区。

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