GQH-第1讲.ppt

珊瑚生长参数测量和同位素分析 生长参数：生长率、密度和钙化率 图像分析技术方法获得高分辨率的相对密度序列 实测方法与X光校正法获得密度的变化趋势，从而可获得高分辨率的绝对密度序列 用氧同位素分析方法获得高分辨率的生长率序列，从而计算出高分辨率的钙化率序列 用碳同位素研究海水和大气CO2的变化 海底磁异常条带的形成 地磁极性年表 3. 磁性地层研究步骤 野外采样 样品加工：立方体或圆柱体样品 实验室测试：热退磁或交变退磁 利用Enkin程序分析每个样品的特征剩磁 建立剖面的地磁极性倒转序列，然后与标准地磁极性年表对比 野外采样 便携式钻机钻孔定向 第四纪沉积物的古地磁采样，每个采样层采集2~3块独立定向的样品 泥河湾湖相沉积，B/M界线附近 实验室退磁测试 低温超导磁力仪 一次测1个样品 U-channel低温超导磁力仪 一次可测8个单样品或1.5m长的连续岩芯 英制热退磁炉 上：MMTD-80 下：MMTD-60 退磁结果的表示（一个理想的例子） Two Components: Low-stability Comp. NRM0-3=NRM0-NRM3 High-stability Comp. NRM4-6=NRM4=NRM5=NRM6 After Butler (1992) 第四纪地磁极性年表 结合岩石地层学、生物地层学等资料，将剖面的地磁极性倒转序列与标准极性年表(GPTS)对比，建立剖面的年代格架 磁性地层实例 洛川黄土钻孔剖面的磁极性地层和磁化率地层 [Heller and Liu, 1982]. 4、注意问题 （1）新鲜样品采集 （2）重磁化问题 （3）数据“不标准”问题 （4）某个极性事件缺失问题 （5）“独立年代”制约问题 3、古气候指标提取 （1）、物理类指标 （2）、化学类指标 （3）、生物类指标 渭南黄土剖面 源区2 源区1 沉积区 搬运距离短－颗粒粗 搬运距离长－颗粒细 黄土沉积颗粒与源区的关系 3、古气候指标提取 （1）、物理类指标 （2）、化学类指标 （3）、生物类指标 橄榄石 Mg辉石 Mg-Ca辉石 角闪石 黑云母 钾长石 白云母 石 英 Ca质斜长石 Ca-碱质斜长石 碱-Ca质斜长石 碱质斜长石 鲍文反应系列（N.L. Bowen et al.，1922） 最常用的风化指数公式 CIA=[Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)] × 100 (Nesbitt and Young, Nature, 1982) CIA(Chemical index of alteration) 黄土风化程度的元素比值指标 ? CaO/Al2O3 ? Rb/Sr ? Sr/Ba ? Na2O/Al2O3 ? Fe2+/Fe3+ ? U/Th Chen et al., 1999 环县和洛川黄土剖面13万年来的Rb/Sr值变化 塔吉克斯坦黄土粒度和元素比值变化 SUS (10-8m3·kg-1) d13C (‰) d18O (‰) Age (Myr) 0 1 0 0 2 0 0 3 0 0 0 . 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 5 . 0 5 . 5 6 . 0 6 . 5 7 . 0 - 1 0 - 8 - 6 - 4 - 1 2 - 1 0 - 8 - 6 S1 S2 灵台黄土－红粘土序列钙质结核的碳、氧同位素记录 (Ding and Yang, 2000) 年纹层 树轮样本 树轮记录 越州赵公救灾记－曾巩 “熙宁八年（1075）夏，吴越大旱” “明年春，大疫” “是时旱疫被吴越，民饥馑疾疠，死 者殆半，灾未有巨于此也” 西行漫记－－斯诺 “在持续三年多，影响涉及四省份的西北 大饥荒期间，我于1929年6月参观了绥远 靠蒙古边缘上的一些旱灾地区。在这些年 里究竟有多少人死亡……，人们通常接受 半官方的保守数字，说是三百万人，但是 我对其它高达六百万人的估计数字并不感 到怀疑。” 历史记录 较低分辨率的主要材料 深海沉积 黄土沉积 湖泊沉积 海洋沉积 深海钻探船 提取钻芯 （三）、材料的选择 1、基于问题 2、分辨率是重要因素 二、重建古气候方法 1、野外工作 2、沉积物定年 3、古气候指标提取 渭南黄土剖面 Warves in maar lakes 2、沉积物定年 （1）、放射性同位素法 （2）、古地磁法 （3）、化学法 （4）、生物法 （1）主要放射性同位素法 A、14C（测有机质，约5万年来） B、40K/40Ar 和40Ar/39Ar 法 （测火山岩，老于10万年样品） C、U系法（238U、235U） 珊瑚、钟乳石等，几年到几十万年