QUARTZ WEATHERING IN FREEZE–THAW CYCLES: EXPERIMENT AND APPLICATION TO THE EL'GYGYTGYN CRATER LAKE RECORD FOR TRACING SIBERIAN PERMAFROST HISTORY     

GEORG SCHWAMBORN  LUTZ SCHIRRMEISTER  FRANZISKA FRÜTSCH  BERNHARD DIEKMANN 《Geografiska Annaler: Series A, Physical Geography》2012,94(4):481-499

The object of this study is to test the assumption that cryogenic weathering (here understood as in‐situ disintegration of rock under cold‐climate conditions including ice as a weathering agent) preferentially breaks up quartz grains. We apply the results of laboratory tests to a Quaternary sediment record. The combination of silt production, relative quartz enrichment in the silt fraction, and quartz grain micromorphology is traced in a multi‐100‐kyr lake sediment archive as indicator data for cryogenic weathering. Constant cryogenic weathering conditions are inferred for at least the last 220 000 years from a lake sediment core of El'gygytgyn Crater, northeast Russia. This is the longest continuous terrestrial archive currently known for the continental Arctic. Quartz enrichment in the fines evolves from seasonal freeze–thaw weathering as demonstrated in laboratory testing where over 100 freeze and thaw cycles crack quartz grains preferentially over feldspar. Microscopic grain features demonstrate that freeze–thaw cycling probably disrupts quartz grains along mineral impurities such as bubble trails, gas–liquid inclusions, or mineralogical sub‐grain boundaries. Single‐grain micromorphology (e.g. angular outlines, sharp edges, microcracks, brittle surfaces) illustrates how quartz becomes fragmented due to cryogenic cracking of the grains. The single‐grain features stemming from the weathering dynamics are preserved even after a grain is transported off site (i.e. in mobile slope material, in seasonal river run‐off, into a lake basin) and may serve as first‐order proxy data for permafrost conditions in Quaternary records.  相似文献   

上地壳纵横波速度结构相关反演成像方法   总被引：3，自引：0，他引：3       下载免费PDF全文

王晓  周小鹏  张新彦  白志明  滕吉文 《地球物理学报》2015,58(10):3553-3570

基于纵横波初至走时数据的层析成像方法越来越广泛地被应用于揭示不同构造域壳幔速度结构特征.我们从同一地质体的纵横波速度属性相关这一基本思想出发,提出一种相关反演成像的方法:纵横波速度反演交替进行,在迭代反演过程中每通过一次反演获得相应的纵波速度(或横波速度)结构后,更新相应的纵横波速度比模型以及相应的横波(或纵波)速度反演的初始模型,然后继续开展后续横波(或纵波)速度反演工作.在反演过程中依据纵横波速度的相关性信息和射线路径长度将走时残差以不同权重分配到射线路径经过的单元,依据网格节点周围平均的慢度扰动更新速度模型.正反演过程分别基于有限差分走时计算方法和反投影成像方法.两种典型模型试验表明,该技术应用于上地壳速度结构反演成像过程,可有效提高反演结果的可靠性,在很大程度上避免了常规单独反演纵波和横波速度过程容易带来的畸变和失真.该方法应用于重建青藏高原西部札达—泉水沟深地震测深(DSS)剖面下方的上地壳速度结构,揭示出与青藏高原西缘板块碰撞相关的上地壳速度结构特征.  相似文献   

宁芜火山岩盆地及邻区上地壳电性结构研究   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

张昆  严加永  吕庆田  赵金花 《地球物理学报》2015,58(12):4505-4521

为了较全面、客观地认识宁芜矿集区上地壳电性结构,研究"玢岩铁矿"成矿规律与深部地球物理、地质结构的对应关系,为探索深部"第二找矿空间"提供物性参数,我们完成了6条宽频大地电磁测深剖面.通过分析各剖面电性成像结果,讨论了"长江断裂带"与矿集区成矿的关系,并且认为围岩、岩浆及其上侵通道是区内矿床的控矿因素.此外,结合姑山铁矿床的位置以及铁矿床成矿规律判断宁芜火山岩盆地南部低阻条带为矿集区姑山火山-岩浆旋回的岩浆(导矿)通道,而盆地东部邻区的倾斜"叠瓦状"电性特征说明该区在经历了印支期褶皱构造运动后发育了逆冲推覆构造.  相似文献   

地壳形变测项概论     

秦家林 《东北地震研究》2015,(1)

回顾了地壳形变观测工作的发展历程,详细阐述了地壳形变观测手段、方法的变化,以及观测台网的布局,最后分析了测量误差。  相似文献   

沂沭断裂带重力场及地壳结构特征   总被引：5，自引：2，他引：3  

WANG Xin  ZHANG Jing-fa  FU Ping-jie  GAO Min 《地震地质》2015,37(3):731-747

沂沭断裂带为郯庐断裂带山东段,新构造运动显著,是华北地区的强震活动带之一。文中收集了该地区的布格重力数据,利用小波多尺度分析方法对重力场进行有效分离,研究区域地壳结构特征及断裂空间展布,并应用Parker变密度模型对区域莫霍面进行反演分析,得到以下几点结论:1)重力区域场显示,沂沭断裂带形成了NNE走向的大型重力梯度带,分隔了鲁西、鲁东地块,成为区域内重要的地球物理分界线。2)重力局部场显示,中上地壳结构复杂,沂沭带内部呈现两堑一垒的重力异常格局,5条主干断裂形成线性梯度带分布于东、西地堑内,鲁西块体的多条NW向活动断裂交切于沂沭断裂带,多数断裂只交切于西地堑,而蒙山山前断裂和苍尼断裂横穿沂沭断裂带;下地壳结构相对简单,发生明显的褶曲构造,表现出大规模高、低密度异常相间排列的典型特征。3)区域莫霍面形态东高西低,沂沭断裂带形成了莫霍面陡变带,造成了东西分异格局,潍坊东—莒县—临沂一线出现莫霍面上隆区,具有强震发生的深部孕震环境。4)区域内地震多发于高、低重力异常转化带之间,特别是活动断裂对应的重力梯度条带之上,地震的发生与断裂活动有着密切的关系,沂沭断裂带地震活动性最强,且东地堑强于西地堑。  相似文献   

内蒙古大桦背I型花岗岩地球化学特征及其成因意义     

张辉  戴朝成  闫秋实  王新亮  时国  陈文文  胡志成 《地质与资源》2015,24(1):12-19,69

在大桦背花岗岩体区域地质和岩石学研究的基础上,运用X射线荧光光谱分析样品主量元素,采用电感耦合等离子体质谱对其样品进行了微量、稀土元素分析.同时结合前人的锆石年龄和Pb同位素数据,认为大桦背花岗岩为I型花岗岩,主要为古亚洲洋板块向华北板块多期俯冲过程中,中下地壳、成熟岛弧和大洋岛弧大面积部分熔融的产物,伴有少量地幔与未知含量的海洋沉积物及早期造山作用产物等物质的不同程度混合作用.  相似文献   

麦哲伦戈沃罗夫盖特平顶海山钴结壳资源评价     

程永寿  姜效典  宋士吉  孙思军  余佳 《吉林大学学报(地球科学版)》2015,45(6):1642-1656

为能科学、快速量化地圈定出大洋海山钴结壳优质矿区,笔者基于国际海底管理局提出的矿区选取模型,利用我国西太平洋海山钴结壳资源调查的公开的拖网采样资料,综合钴结壳的分布规律和证据权法所得海山钴结壳资源预测后验概率图,将西太平洋麦哲伦海山区戈沃罗夫盖特平顶海山圈定为钴结壳资源前景较好的远景区,并采用人机交互式的矿区圈定方法圈定出符合国际海底管理局规章要求的7个群组共100个钴结壳矿块。据此估算出戈沃罗夫盖特平顶海山湿结壳资源量为69 487.6×10⁴ t;圈定的100个矿块主要分布在2 000~3 000 m斜坡上,湿结壳资源量为14 092×10⁴ t,干结壳资源量为9 789.35×10⁴ t;锰金属量为1 961.3×10⁴ t,铜金属量为10.17×10⁴ t,钴金属量为54.06×10⁴ t,镍金属量为34.87×10⁴ t。这些数据表明,戈沃罗夫盖特平顶海山规模较大,钴结壳资源前景潜力大,可作为钴结壳深入调查和矿区申请备选海山。  相似文献   

湖北郧县辽瓦店黄土剖面风化特征及其对气候变化的响应     

崔天宇  庞奖励  黄春长  查小春  周亚利  吴帅虎  杨建超 《中国沙漠》2015,35(3):610-615

对湖北郧县辽瓦店剖面的沉积学特征及磁化率、粒度、Rb、Sr含量等理化指标进行了研究。结果表明:辽瓦店剖面自下而上具有马兰黄土(L₁)-过渡层(L_t)-古土壤(S₀)-全新世黄土(L₀)-表土(TS)地层序列;不同地层单元的风化成壤差异明显,其成壤强弱顺序为古土壤S₀成壤最强、全新世黄土L₀和过渡层L_t次之、马兰黄土L₁最弱。成壤强弱的变化揭示出该区晚更新世末期(11 500 a BP以前)气候干冷,全新世早期(11 500~8 500 a BP)气候处于晚更新世干冷向全新世中期暖湿的过渡阶段,全新世中期(8 500~3 100 a BP)气候最为温暖湿润,全新世晚期(3 100 a BP以来)气候转为干冷且逐渐恶化的变化过程。  相似文献   

常量元素氧化物含量及其比值揭示的中晚全新世以来玛曲高原的环境演变   总被引：2，自引：0，他引：2  

胡梦珺  杨爱丽  张文丽 《中国沙漠》2015,35(2):313-321

对玛曲高原具有代表性的黄土-古土壤-风成砂剖面(OL剖面)常量元素氧化物含量及其比值的地球化学特征分析表明:(1)常量元素氧化物总含量为91.93%且SiO₂(67.93%) >Al₂O₃(11.2%) >Fe₂O₃(3.97%) >CaO(3.76%)>K₂O(2.16%) >Na₂O(1.81%) >MgO(1.1%);(2)玛曲高原处于较弱的脱Ca、Na初级风化阶段,并伴有碳酸盐的淋失;(3)玛曲高原的气候经历了冷干-凉润-温湿-凉干的冷暖旋回。依据常量元素氧化物含量及其比值揭示的环境特征并结合¹⁴C测年将玛曲高原中晚全新世以来的环境演变划分为4.6 ka BP以前的风沙活动强烈期、4.6～4.3 ka BP的风沙活动较弱期、4.3～0.3 ka BP的固结成壤期和0.3 ka BP至今的风沙活动增强期4个阶段。  相似文献   

辽宁岫岩中沟地区不整合关联型铀矿地质特征及成因探讨     

李宏宇  李研 《地质与资源》2019,28(1):25-29

辽宁岫岩中沟地区位于华北克拉通北缘东段,辽吉古元古代裂谷带的南段,处于营口－凤城－长甸铀矿构造成矿亚带内.中沟地区古生界挫草沟组与古元古界里尔峪组间古风化壳发育,铀矿化分布于古生界与古元古界不整合接触面附近,与切割不整合面的断裂构造关系密切.矿化与黏土化、硅化等低温热液蚀变关系密切.古风化壳及其附近岩石含U较高,特征元素组合相关性较好,发现有高品位的铀及多金属矿体存在.其主要成矿期有：不整合面发育期、主要造陆期及断块运动期.在初步总结分析中沟地区铀矿地质特征的基础上,认为中沟地区具有形成不整合关联型铀及多金属矿良好的成矿条件和找矿前景.  相似文献