刘海生[1]2002年在《东北印度洋沉积岩芯热释光与古气候演变研究》文中认为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，孟加拉扇是世界着名的深海扇，以沉积厚度巨大、保存有高分辨率的古环境信息而着称，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着正相关，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含量表现出显着正相关，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着性检验。结果表明，有孔虫热释光与δ~(18)O相关性最好，呈显着正相关(R=0.418，r_(0.01)=0)；TL与Mg／Ca比呈显着负相关(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着性检验结果看出：①热释光与常量元素的相关性不显着，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兀票上显着负相关（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，但相关性不显着。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
李波[2]2011年在《长尺度远洋沉积物天然热释光特征及其古气候意义》文中研究指明古气候变化过程和机制的研究对预测未来气候变化有着重要的意义,充分认识古气候的演变规律才能更加准确地评估未来的气候与环境变化。远洋沉积物中包含的信息不但丰富,而且连续,所反映的时间尺度也特别宽阔,因此研究远洋沉积物对古气候和古环境变化的研究极为重要。北大西洋是全球气候变化的驱动源区之一,北大西洋地区的海洋—大气层—低温层系统容易受到淡水注入深水源区的影响从而发生模式跳跃,引发全球性的规模大和尺度大的气候变化。由于气候变化千年尺度的研究起源于北大西洋,因此它是一个理想的不可替代的研究地点。本文采用综合大洋钻探计划(IODP)306航次SiteU1312B的样品,对0-3.6Ma B.P.的岩芯进行热释光分析,从长尺度的角度研究远洋沉积物的热释光的古气候特征。通过IODP306航次U1312B孔岩芯热释光测量,与印度洋、地中海对比发现,全球不同地点、不同沉积年龄的以钙质碳酸盐岩软泥成分为主的岩芯热释光与有孔虫壳体中δ~(18)O均具有良好对应关系。时间从近百年开始,到远至3.6Ma B.P.。沉积物热释光高值与δ~(18)O值偏负对应,属于间冰期,即暖期;沉积物热释光低与δ~(18)O值偏正对应,属于冰期,即全球变冷期。亮度是物质成分累积产生的综合效应,能够反映沉积物性差异。亮度高的位置热释光强度高,亮度低的位置对应的热释光强度低。亮度是物质成分累积产生的综合效应,能够反映碳酸岩的含量。1312B全岩热释光强度与亮度变化趋势呈现极好的一致性,在一定程度上表明热释光强度与沉积碳酸岩含量的对应关系,与印度洋MD81349和ODP758是一致的。北大西洋、印度洋、地中海不同纬度、不同沉积机制岩心的有孔虫壳体的天然热释光变化结果显示,天然热释光具有明显反应距今3.6Ma来气候周期性变化的优良效果,间冰期对应于天然热释光增强,冰期对应于天然热释光降低。在距今3.6Ma的时间内,天然热释光变化与气候变化的一致性为我们提供了一个了解驱动地球气候复杂变化的有效手段,对未来高精度气候变化预测是一项重要的新的物理方法。
王凤[3]2014年在《北大西洋IRD带南缘晚上新世以来环境记录研究》文中研究表明U1312B孔位于北大西洋中纬地区，能够灵敏地监视北极冰盖发育程度，记录气候变化特征。论文以IODP306航次U1312B站位上部90m沉积岩芯为研究对象，以G.ruber氧同位素分析为基础，结合碳同位素、G.ruber相对丰度、N.pachyderma（R/L）比值、浮游有孔虫丰度、冰筏碎屑含量、CaCO3百分含量及热释光多种替代性指标，研究了晚上新世以来研究区环境变化特征以及其对冰盖消长的响应过程。经过分析对比，得出以下认识：1、U1312Bδ18O曲线可与全球大洋标准曲线LR04比较，据之建立的4.1Ma以来的地层表可为IRD带南缘的古海洋学研究提供年代分析的基础。2、研究区δ18O记录与其他环境指标的变化情况表明，中更新世转型在研究区存在显着表现。在971kaBP之前，气候主导周期以41ka为主，在971~696kaBP，气候主导周期由41ka和100ka周期共同作用，在696kaBP之后，100ka周期为显着气候主导周期。3、U1312B冰筏碎屑记录了北极冰盖活动对中纬地区的影响历史，在2.52Ma首次出现的冰筏碎屑具有重要研究意义，标志着北极冰盖扩张的时间及其影响力。自中更新世转型期以来，冰筏碎屑频繁出现且含有大量的碳酸盐物质，与海因里希事件的高度相似，肯定了北极叁大冰盖在短周期时间内消长在末次冰期之前就已经存在，这种新的冰盖消长机制将成为日后研究的重点和热点。4、U1312B站位替代性指标和高纬站位的资料显示出北极锋和北大西洋暖流的变化特征，从而将北极冰盖的形成到扩张过程分为4个演化阶段：4.1~3.6Ma，北大西洋暖流加强期，北极锋处于萌芽状态；3.58~3.3Ma，北极小冰盖或者冰帽开始形成；在3.29~2.86Ma:研究区气候回暖，北极冰盖的影响力主要在58°N附近；2.85~2.5Ma，北极冰盖叁大冰盖形成并扩张，其影响力逐步南伸至40°N左右。5、热释光的变化特征显示出其对研究区温度变化的指示意义，其低值/高值与氧同位素曲线的冰期/间冰期旋回对应关系良好。通过单频谱分析和连续小波分析，能够看出热释光对地轨周期的积极响应。热释光作为古海洋替代性指标具有可行性。
包锐[4]2010年在《高黎贡山两侧60 ka BP以来季风记录与海洋信号对比》文中指出作为环境驱动力之一的印度季风,对华南特别是云南的气候环境起着重要的作用。高黎贡山两侧的腾冲北海湿地和香格里拉纳帕海,其气候变化主要受印度季风影响,是我们研究印度季风的理想区域。通过腾冲北海与香格里拉纳帕海有机碳含量、δ13C、粒度、热释光等沉积指标和孢粉指标的对比,参照60 ka BP以来孟加拉湾的沉积韵律互层与δ18O记录,发现它们同与印度季风系统存在密切关联。然而由于经纬与海陆分布的差异,夏季风和冬季风对各处的影响亦有很大差别。在众多孢粉指标中,凤尾蕨、云杉、蒿属、水龙骨以及眼子菜属较灵敏地反映气候的冷暖干湿变化,而且与其它替代性指标的对比关系很好,并且与高黎贡山东侧的香格里拉纳帕海的孢粉进行对比分析,判断印度冬夏季风的对两地影响的特性;通过两侧记录对比,可以发现高黎贡山是季风活动的重要隔离带:东侧受到印度冬季风较强烈的控制,而西侧则对印度夏季风的响应更为直接。通过海陆气候对比、远程气候对比和高分辨率气候研究,揭示出一些陆域地区不稳定快速气候变化事件在海域存在积极响应和气候变化的遥相关性。例如,大约发生于36 ka BP-32 ka BP的强大的暖湿型气候事件在北海与纳帕海盆地的沉积序列之中反映突出,成为过去60 ka BP间最引人瞩目的现象,但是却缺乏海域记录的有力呼应。海陆记录对比结果表明,MIS3后期区域气候事件的控制因素来自陆地而非海洋,青藏高原在此期间的特别升温导致印度冬季风的衰退、其他大气环流型式的改变以及太阳辐照度有可能是重大气候事件形成的主因。此外,陆地地貌对于季风的降水效应也有不可忽视的影响。
刘海生, 侯胜利, 方念乔, 程业勋[5]2009年在《深海沉积生物碳酸盐岩天然热释光成因初探》文中提出东北印度洋赤道90°E海岭MD81349岩芯含有大量有孔虫壳体.X射线衍射分析结果显示,全岩样品中矿物组成为CaCO3和少量NaCl.有孔虫壳体透射电镜(TEM)分析表明,结晶矿物主要由Ca,O,C元素组成,呈方解石晶体结构.岩芯放射性总α、总β活度分析结果与热释光变化的相关性不显著.说明海洋生物成因方解石晶体的热释光来源于晶体形成时贮存的化学能.对岩芯有孔虫壳体天然热释光(NTL)与氧、碳同位素和CaCO3含量进行了对比分析.结果发现浮游有孔虫壳体的天然热释光变化均与δ18O为代表的冰川旋回存在良好的一致性:天然热释光强度的升高与间冰期对应,降低与冰期对应,变化趋势比δ14C和CaCO3含量指标显着.热释光—时间序列的频谱分析结果发现岩芯天然热释光存在明显的地轴倾斜度(黄赤交角)(ε)周期40ka和太阳辐射的岁差(p)周期23ka,19ka.说明浮游有孔虫壳体的热释光能够反映海水温度变化.
周锐[6]2014年在《黄土沉积的热释光测年上限问题探究》文中进行了进一步梳理中国的黄土高原地区是典型黄土沉积区,分布着大面积的风成黄土。黄土沉积与冰芯、深海沉积物并称为为古气候、古环境演化研究的叁大支柱。中国黄土高原的黄土沉积记录了240万年来气候演化过程,以黄土沉积为载体的环境记录可以与深海沉积物的同时段记录进行良好对比,均能够反映第四纪冰期-间冰期气候旋回性特征。同时,黄土与史前文明的发展密切相关,很多石器时代的古人类遗址点都埋藏在黄土沉积之中。中更新世、晚更新世早期的黄土地层缺乏有效的测年方法,存在沉积缺失的黄土地层甚至连大致的地层层位都难以划分,这一问题限制了黄土沉积的环境演变和人类演化研究的进一步发展,解决L2地层以下到B/M界线以上黄土沉积测年盲区的测年方法问题具有重要的实际应用价值。热释光技术作为一种具有拓展目前释光测年潜力的技术手段而被关注。本工作考察黄土沉积地质样品热释光测年技术的测年上限。通过研究黄土沉积常见的石英、长石矿物的释光特征,以纯矿物为基础得到矿物发光的基本特征和一般性规律。利用洛川黄土全岩材料和混合矿物材料测得两个热释光表观年龄序列。黄土全岩L2-L6地层的表观年龄可以分为叁段,300-400℃温度区间计算得到的等效剂量随地层深度具有逐步增大趋势,大致可以表征相应的地层层位。混合矿物的375℃峰温区间的表观年龄可以用于黄土地层的划分与年龄的测定。黄土混合矿物的热释光表观年龄随地层深度有显着的增大趋势。黄土沉积以混合矿物为材料的热释光直接测年上限达到129ka,能够测定末次间冰期以来黄土沉积的地质年龄。L2地层以下黄土混合矿物的热释光表观年龄地层深度增大,存在系统性偏小的特点,系统性偏小可以通过信号的长时间衰退规律予以校正。根据表观年龄与地质年龄随深度的变化关系得到一组适于黄土沉积测年的校正系数,校正的幅度随深度的增大而增大。这套校正系数能够正确划分黄土地层,得到相应层位的地质年龄。单测片再生剂量法得到的黄土热释光间接测年上限可达576ka。对于老于L6的黄土地层,多测片黄土热释光间接测年上限可达754ka,不同的测年方法通过校正可获得不同的间接测年上限。在2个典型黄土沉积体开展检验与应用,初步证实这一方法拓展了热释光技术的测年上限。洛川黄土混合矿物组分的热释光相对光强随深度具有增大的趋势,可以用以大致判断黄土的相对层位。通过综合考虑黄土全岩和混合矿物组分的热释光相对光强和表观年龄,能够判断未知黄土地层的相对层位,对粗略划分不连续黄土地层的层位和获得黄土沉积的地质年龄具有重要的实践意义。已知年龄标尺的剖面获得的黄土沉积的热释光测年技术的校正系数,可以应用于相关区域不连续的黄土沉积。本工作是采用热释光技术测定黄土年龄上限的初步探索,为较老黄土地层间接提高测年上限提供了新的思路与视角,为较老黄土地层年龄的测定问题提供了一种实践性的解决途径。
参考文献：
[1]. 东北印度洋沉积岩芯热释光与古气候演变研究[D]. 刘海生. 中国地质大学（北京）. 2002
[2]. 长尺度远洋沉积物天然热释光特征及其古气候意义[D]. 李波. 中国地质大学（北京）. 2011
[3]. 北大西洋IRD带南缘晚上新世以来环境记录研究[D]. 王凤. 中国地质大学（北京）. 2014
[4]. 高黎贡山两侧60 ka BP以来季风记录与海洋信号对比[D]. 包锐. 中国地质大学（北京）. 2010
[5]. 深海沉积生物碳酸盐岩天然热释光成因初探[J]. 刘海生, 侯胜利, 方念乔, 程业勋. 自然科学进展. 2009
[6]. 黄土沉积的热释光测年上限问题探究[D]. 周锐. 首都师范大学. 2014
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