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湖泊沉积物色度在短尺度古气候研究中的应用

湖泊沉积物色度在短尺度古气候研究中的应用
湖泊沉积物色度在短尺度古气候研究中的应用

第19卷第5期2004年10月

地球科学进展

A DVAN CE S I N E AR TH S C I E N C E

V o l.19 N o.5

O c t.,2004

文章编号:1001-8166(2004)05-0789-04

湖泊沉积物色度在短尺度古气候研究中的应用

吴艳宏,李世杰

(中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏 南京 210008)

摘 要:在O D P对大西洋海洋沉积物的研究中,色度作为最直观和简便的指标被普遍用于反映千年尺度的气候环境变化。能否用湖泊沉积物色度反映短时间尺度的气候环境变化?利用C I E/L* a*b*表色系,通过青藏高原可可西里苟仁错湖泊沉积物的L*、a*和b*值与有关地球化学指标的统计相关关系分析,对湖泊色度指标在短尺度古气候研究中的意义进行了探讨,并据此分析了1440年以来苟仁错地区的古气候演变。研究表明,L*值(亮度)与沉积物碳酸盐含量正相关,L*高时,气候冷干,碳酸盐含量较高;反之,气温上升,湿度增加;a*值(红—绿彩度)与沉积物中M g含量相关,高a*值对应于沉积物中高M g O含量和高M g /C a比值,反映气温较高;b*(黄—蓝彩度)值与三价铁的含量相关,较高的b*值代表了湖泊处于较强的氧化条件下,因此b*值可以用于反映湖水深度变化,反映有效湿度的变化,b*值高,湖水浅,氧化作用增强;苟仁错沉积物a*值和b*值曲线镜像对称进一步反映了冷干—暖湿的气候组合特征。根据沉积物的色度意义,判断苟仁错地区自1430年进入小冰期,至1890年结束。近40年来气候变化与邻近气象站的器测相吻合。

关 键 词:湖泊沉积物;色度;古气候;青藏高原;苟仁错

中图分类号:P512.32 文献标识码:A

沉积物颜色是最直观的特征之一,取决于沉积物的矿物组成和有机质含量,能反映沉积物形成时的环境及当时环境下的氧化—还原程度。传统方法常采用M un s e l l标准,凭肉眼判别颜色,带有较大的主观性,因此结果往往是定性的[1]。20世纪90年代后,在O D P对大西洋的海洋沉积物研究中,逐渐引入了C I E/L*a*b*表色系,用于研究千年尺度的气候环境变化[2,3],并建立了色度指标与海洋沉积物碳酸盐含量的定量关系[4]。在C I E表色系中,L*表示亮度,受控于沉积物的碳酸盐和有机质含量变化;a*为红—绿彩度,主要受控于碳酸镁含量及二价与三价铁矿物的组成;b*为黄—蓝彩度,主要受控于不同价态的铁的氢氧化物的含量[2]。

本文拟通过青藏高原苟仁错湖泊沉积物色度、碳酸盐含量及主要元素的分析及其统计关系的研究,探讨沉积物色度用于湖泊沉积物研究,用于短时间尺度的古气候环境研究的可能性,为进一步定量化利用沉积物色度这一最直观、最简便且不破坏沉积物的指标提供基础。

1 研究区概况及样品采集

苟仁错又名苟鲁错,位于青海省可可西里地区的东部(34°36′N,92°28′E),苟鲁日旧山、唐日加旁山和桑恰山之间的山间坳陷盆地内。水位4666.0 m,长12.1k m,最大宽3.5k m,平均宽1.94k m,面积23.5k m2,集水面积510k m2,补给系数21.7,主要依赖地表径流补给。湖水密度1.07g/m L,矿化度33.72m g /L,pH值8.4。流域气候类型属于高寒干旱半干旱草原气候,年均气温-4~-6℃,年均降水量200~300m m,主要集中在每年的5~9月[5,6]。水汽来源主要有2条途径:一条是东路,源自孟加拉湾;另一条源自阿拉伯海[7]。

 收稿日期:2003-06-30;修回日期:2003-11-07.

*基金项目:国家自然科学基金项目“青藏高原半混合型湖泊沉积过程与湖泊环境纹泥记录”(编号:40071001)资助. 作者简介:吴艳宏(1969-),男,江苏人,副研究员,主要从事湖泊沉积与全球变化研究.E- m a i l:y hwu @n i g l as. a c. c n

1998年7月在湖心用重力采样器采集沉积物柱状样,深度1m,样品保存于塑料管中,带回实验室,上部50c m按0.5c m间隔采样,下部采样间隔为1c m。

2 实验方法

沉积物色度和元素组成在日本东京都立大学(T o k y o M e t r o p o lit a n U n i ve rs it y)测定。色度测定利用日本M i n o lt a公司生产的S P A D-503土色计,元素组成利用R i ga ku 3270 X衍射仪测定。碳酸盐含量在中国科学院南京土壤研究所利用化学方法测定。沉积物210Pb和137C s利用E G&G O r t e c公司生产的高纯锗探测器(O r t e c H P G e G W L)与O r t e c 919型谱控制器构成的多道γ谱分析系统测定。

3 实验结果

3.1 沉积年代序列的建立

对苟仁错沉积物137C s分析表明,137C s首次检出于11.5c m处,在6.5m处出现第一次峰值,根据137C s时标,11.5c m和6.5c m处理论上对应于1952年和1963年。将该孔顶部沉积时间定为1997年,0~6.5c m和0~11.5c m对应于137C s时标的平均沉积速率分别为0.191c m/a和0.261c m/a。

210Pb的检测结果根据C I C模式计算0~6.5c m 和0~11.5c m的平均沉积速率分别为0.181c m/a 和0.199c m/a。同时根据C R S模式计算这2个沉积段的平均沉积速率分别为0.171c m/a和0.169 c m/a(表1)。

小冰期是全球性的降温事件,一般认为小冰期由3个明显的冷期组成,最后一次冷期一般认为是1840—1890年[8,9]。小冰期内湿度的变化具有区域性,综合分析表明19世纪青藏高原地区降水偏少,尤其是1850—1890年年降水量比现在少5%~10%[10]。降水减少在湖泊沉积中最直接的表现是碳酸盐含量的增加。根据苟仁错碳酸盐含量变化,将19.5c m处碳酸盐含量突然降低假定为小冰期的结束,据此推测平均沉积速率为0.182c m/a。

显然,在同一深度137C s所获沉积速率明显偏大,且随深度增加,137C s所获沉积速率与210Pb所获沉积速率差别越大,表明C s元素在垂向上的迁移能力较Pb元素强,其机理有待进一步探讨,但可以肯定用137C s时标建立苟仁错沉积年代序列会产生误差。根据小冰期结束时间推算的苟仁错沉积速率与210Pb结果较为接近,而根据C R S模式计算的6.5c m和11.5c m的沉积速率相差仅0.002c m/a,因此,本文以210Pb的C R S计算结果,确定苟仁错平均沉积速率为0.17c m/a,据此建立苟仁错沉积年代序列。

表1 不同方法计算的特定深度苟仁错平均沉积速率T ab l e1 M e an s e d i m e n t a t i on r a t e of G ou re n c o

L ake c a l c u l a t e d b y d i ff ere nt m e t hods

137C s210Pb

时标

(A D)

深度

(c m)

平均沉积速率

(c m/a)

C I C沉积速率

(c m/a)

C R S沉积速率

(c m/a)

根据小冰期推测

沉积速率(c m/a)1963

1952

6.5

11.5

0.191

0.261

0.181

0.199

0.171

0.169

0.182

3.2 沉积物色度变化

L*最大值为53.76,出现于1859年前后;最小值40.1,出现于1811年前后,平均值为47.3。整个剖面上L*呈周期性高低变化,较大值出现于1470—1523年、1590—1710年和1840—1880年,其中1840—1880年为整个剖面最大值;较低值出现于1523—1590年、1710—1840年和1880年以来,但1880年以来,L*总体上呈上升趋势,尤其是20世纪70年代后,L*处于一个相对较高的时段。L*与剖面碳酸盐含量正相关(r=0.7735,n=93),与M g /C a 呈弱的负相关关系(r=-0.4109,n=150),与其他2个色度指数a*和b*呈弱的负相关关系(相关系数分别为-0.4307和-0.2028,n均为150,图1,表2)。

表2 苟仁错沉积物色度指标及部分地球化学指标的相关关系T ab l e2 C o rre l a t i on b e t w ee n l ake se d i m e nt c o l or a nd s om e g e o c h e m i c al p r ox i e s o f G ou re n c o L ake

L*a*b*M g O Fe2O3C a r b o n a t e L*1

a*-0.43071

b*-0.20280.01271

M g O-0.05530.75330.13171

Fe

2

O

3 

0.25080.03060.7248-0.12981

C a r b o n a t e 0.7735-0.37860.1011-0.23930.36761

a*值在苟仁错剖面底部(1412—1423年)较高,除此之外变化不大,也呈现周期性变化的特点。a*与碳酸盐含量、L*呈弱的负相关关系,与M g O含量正相关(r=0.7533,n=150),与M g /C a正相关(r=0.6858,n=150)。

除苟仁错剖面底部外,b*高值出现于1650—1700年,其次是1960—1986年。b*值与Fe2O3含

9

7 地球科学进展 第19卷

量正相关(r =

0.7248 ,n =150 )。b *值和a *

值在整个剖面上的相关关系不明显,但由图可以看出除剖

面底部(1476 年前)外,b *

值和a *

值曲线镜像对称,在剖面底部(1476

年前)a *

值与b *

值有很好的正相关关系,

r =0.9371 ,n =12 。图1 苟仁错1400

年以来沉积物色度和有关化学指标变化 F i g.1 L a k e se d i m e n t c o l or a n d g e o c h e m i c al p r o x i e s

c h a n ge o f G o u re n c o L a k e s i n c e 1400 A D

4 讨 论

4.1 色度的古气候意义

由于M g 在较高温度下更利于沉积,

M g / C a 常被用于反映冷暖变化。苟仁错1400

年来沉积物L *

与 M g / C a 负相关,表明L *

高时,气温偏低,而L *

时气温偏高。L *

与碳酸盐含量正相关,沉积物的亮度直观反映碳酸盐含量的高低变化。沉积物碳酸盐含量作为环境指标能有效地反映气候的冷暖干湿变化,在暖的气候背景上,当有效湿度较低时(湖泊蒸发量大于降水量),利于碳酸盐沉积,在冷的气候背景下,干旱的气候条件更利于碳酸盐沉积。因此,

1400 年来苟仁错沉积物L *

值可用于直观地反映气候变化,L *

高时,气候冷干,碳酸盐含量较高;反之,

气温上升,湿度增加。

苟仁错沉积物a *

值更明显地反映了与M g 有关

的绿色光谱的饱和度,沉积物中 M g O 含量高,对应

于高a *

和 M g / C a 比,反映气温较高。苟仁错沉积

物b *

值与F e 2O 3含量正相关,即与三价铁含量正相关,三价铁形成于氧化环境,因此较高的b *

值代表

了湖泊处于较强的氧化条件下。湖泊的氧化还原条件与湖水深度直接相关,因此b *

值可以用于反映湖

水深度变化,反映有效湿度的变化,b *

值高,湖水浅,氧化作用增强,

F e 2O 3含量增加。a *

值和b *

值曲线镜像对称进一步反映了冷干—暖湿的气候组合特征。

4.2 苟仁错1400 年来的气候变化

根据上述讨论,苟仁错1400 年以来气候变化经历了数次冷暖、干湿交替(表3)。

表3 1400

年来苟仁错地区的冷暖变化 T a b l e 3 W a r m a n d c o l d p er i o d s i n G o u re n c o

L a k e a re a s i n c e 1400 A D

暖期(A D )

持续时间(a )

冷期(A D )

持续时间(a )

1430 前1430 —1530 100 1530 —1610 80 1610 —1710 100 1710 —1840 130 1840 —1890 50 1890 —1950

60 1950 —1980

30

1980 后

1430 年前,苟仁错地区气候温暖偏湿,反映在高a *

值和低L *

值,暖湿气候带入苟仁错较多的三价铁

组分,使b *

值也较高。苟仁错地区小冰期始于1430 年,结束于1890 年,期间经历了3次冷期和2次相对

温暖的时期,这一结果与其他关于小冰期气候的研究结果是相吻合的[8,9]

。小冰期内气候组合呈暖湿冷干

的特点。小冰期结束后至1950

年,气温有所上升,湿度有所增加,1950 年后气温小幅下降,降水亦略有减

少,

1980 年后,气温迅速上升,而湿度在1990 年后有所增加,这一结果与苟仁错邻近的五道梁和沱沱河气象站近40年来的器测资料相吻合(图2)。

图2 沱沱河、五道梁气象站器测资料

F i g.2 I n s t r u m e n t al d a t a f r om T u o t u o h e a n d

W ud ao li a n g m e t o r o l og i c al s t a t i on

197

第5期 吴艳宏等:湖泊沉积物色度在短尺度古气候研究中的应用

5 结 论

上述讨论仅是根据色度指标与碳酸盐及元素指标的统计相关关系展开,由于缺乏矿物组成的资料,色度的形成机理及其与气候环境的关系有待进一步探讨。但可以肯定,湖泊沉积物色度指标能有效地

用于短尺度古气候研究,

L *

值与沉积物碳酸盐含量相关,

a *值与沉积物中M g 含量相关,

b *值与三价铁的含量相关,反映了苟仁错地区冷干暖湿的气候组合特点。

参考文献( R e f ere n ce s ):

[1] 

G uo Z T , L i u T S , F edo r o f f N , e t al . C li m a t e ex tr em es i n l oe s s of C h i na c oup l ed w it h t he s tr eng t h of deep- w a t er f o r m a ti on i n t he n o rt h A tl an ti c [J ]. G l obaland P l an e t a r y C hange ,1998 ,18:113-128.

[2] 

S e i ya N agao , S a t o r u N aka s h i m a. T he f ac t o r s con tr o lli ng v e r ti cal c o l or va ri a ti ons of no rt h A tl an ti c M a de ri a A b y ss al p l a i n s ed i m e n t s [J ]. M a ri ne G e o l ogy ,1992 ,109 (1~2 ):

83-94.[3] J

a n P H e l m ke , M i chael S chu l z , H enn i ng A B auch. S ed i m e nt- C ol - o r r eco r d fr om t he N o rt hea s t A tl an ti c r evea l s p a tt e r ns o f m ill enn i al - s ca l e c li m a t e va ri a

b ilit y du ri ng t he pa s t 500 000 y ea r s [J ]

. Q ua t e r- n a r y R e s e a r c h ,2002 ,57:49-57.

[4] 

W illi am L B a l s am , B obby C D ea t on ,J o hn E D am u t h. E va l ua ti ng

o p ti cal li gh t ne s s as ap r oxy f orca r bona t e con t en t i n m a ri ne s ed i m ent c o r es [J ]

. M a ri ne G e o l ogy ,1991 ,161 :141-153.[5] H u D ong s heng (胡东生).

I nve s ti ga ti on and s t udy o n l ake r e- s ou r ces i n K ekex il i R eg i on [J ]. A ri d L and G eo g r aphy (干旱区地理),1992 ,15(3):50-57 ( i n C h i ne s e ).

[6] W ang S um i n (王苏民), D ou H ong s hen (窦鸿身).

C h i ne s e L ake R eco r ds [M ]. B ei j i ng : S c i enc e s P r e s s ,1998 ( i n C h i ne s e ).

[7] L i n Z henyao (林振耀), W u X i a ngd i ng (吴祥定).

A p ri m i na r y a- n a l y s i s about t he t r acks o f m o i s t u r e tr an s por t a ti on on t he Q i nghai - X i z ang P l a t eau [J ]. G e og r aph i c R e s e a r c h (地理研究),1990 ,9(3):33-40 ( i n C h i ne s e ).

[8] W ang S haowu (王绍武).

S t ud i e s on c li m a t e of t he L ittl e I ce A ge [J ]. Q ua t e r na r y S c i e n ce s (第四纪研究),1995 ,(3):202-212 (i n C h i ne s e ).

[9] W ang S haowu (王绍武), Y e J i n li n (叶瑾琳), G ong D aoyi (龚道

溢). C li m a t e i n C h i na d u ri ng t he L ittl e I ce A ge [J ]. Q ua t e r na r y S c i e n ce s (第四纪研究),1998 ,(1):54-64 ( i n C h i ne s e ).

[10] W a ng S hao w u (王绍武), C ai J i ngn i ng (蔡静宁),

M u Q i ao z hen (慕巧珍),

e t al . C li m a t e change o

f annua l p r ec i p it a ti on i n w e s t - e r n C h i na [J ].J o u r nal of N a t u r al R e s ou r ce s (自然资源学报),2002 ,17(4):415-422 ( i n C h i ne s e ).

S I G N I F I C A NC E O F L A K E S E D I M E N T C O L O R F O R

S HO R T T I M E S CA L E C L I M A T E V AR I A T I O N

W U Y a n- h o ng , L I Shi - j i e

( N an j i ng I n s tit u t e o f G e o g r a p hy a nd L i m n o l o gy , C h i n es e A c ad e m y o f S c i e n ce s , N an j i ng 210008 , C h i na ) A b st r a c t : D ea p- s e a s e d i m e nt - c o l o r r eco r d f r o m A tl a n t i c h a s b ee n w i d e l y u s e d t o r eco n s t r u c t c li m a t e v a r i a ti o n o n m ill e nn i a l ti m e s ca l e s . C a n l a ke s e d i m e nt c o l o r b e u s e d t o r e fl ec t c li m a t e c h a n g e i n s h o r t e r t i m e s ca l e ? I n t h i s p a p e r w e h av e d i s c u ss e d i t b a s e d o n s t a ti s ti c a l co rr e l a ti o n b e t w ee n L *

,a *

,b *

( C I E / L *

a *

b

*

c o l o r s y s t e m ) a nd

s o m e geoc h e m i ca l p r ox i e s . L *

( b r i g h t n e s s )

i s p o s iti v e c o rr e l a t e d w it h c a r b o n a t e co n t e n t , a nd h i g h e r L *

v a l ue c o r -

r e s p o nds t o h i g h e r c a r b o n a t e co n t e nt a nd c o l d a nd d r y c li m a t e , a nd v i c e v e rs a. a *

v a l ue ( r e d- g r ee n c o l o r ) i s co r - r e l a t e d w it h M g co n t e nt i n s e d i m e n t s. H i g h e r a *

v a l ue c o rr e s p o nds t o h i g h e r M g O co n t e nt i n s e d i m e n t s a nd h i g h e r M g / C a r a ti o o f s e d i m e n t s w h i c h r e fl ec t w a r m e r c li m a t e. b *

v a l ue i s p o s iti ve l y co rr e l a t e d w it h F e

3+

c o n t e nt . H i g h e r

b

*

v a l ue r e p r e s e n t s s e d i m e n t s f o r m e d i n o x i d a t i o n c o nd iti o n , a nd b * v a l ue c a n i nd i r ec tl y r e fl ec t l a ke w a t e r d e p t h

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f G o u r e n c o L a ke , t he c u r v e o fa *

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c a n c e o f l a ke s e

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e nt co l o r i n G o u r e n c o L a ke , t he c li m a t e c h a n g e i n t h i s a r e a c a n b e d e du ce d s i n c e 1400 A D . S i n c e 1400 A D , c li m a t e i n t h i s a r e a h a s u nd e r go ne s eve r a l t i m e s o

f f l u c t u a ti o ns . T he L ittl e I c e A

g e b ega n f r o m 1430 A D a nd e nd e d a t 1890 A D. C li m a t e c

h a n g e

i n r e ce nt 40 y ea r s i s co i n c i d e d w it h i n s tr um e nt r e c o r d o f n ea r by

m e t eo r o l og i ca l s t a ti o ns. K e y w o r ds : L a ke s e d i m e nt ;

C o l o r ; P a l eoc li m a t e ; T i b e t a n p l a t ea u ; G o u r e n c o L a ke.297 地球科学进展 第19卷

十五万年以来的古气候及其研究方法综述

第17卷 第2期1998年 6月 地质科技情报 Geo logical Science and T echno logy Info r m ati on Vol117 No12 Jun1 1998 十五万年以来的古气候及其研究方法综述① 丁 旋 (中国地质大学,北京,100083) 摘 要 简述了十五万年来古气候变化旋回及其中的短期波动事件,如新仙女木事件;概要地介绍了黄土、古海洋沉积、冰岩芯、树木年轮、洞穴碳酸钙等的古气候研究方法的最新进展;并指出在古气候研究中,必须注意多种方法的互相对比印证,才能保证结论的准确性与可靠性。 关键词 十五万年以来 古气候 研究方法 分类号 P532 气候变化及其对人类生存环境的影响问题已引起各国政府和科学家们的极大关注,特别是近十多年来气候异常在世界许多地区造成了一系列的自然灾害。另一方面,由于人类活动造成大气中CO2,CH4等温室气体含量增加,也严重影响到全球气候的变化。据初步估计,到21世纪中叶,全球年平均气温可增加115~415°C,平均海平面可增加20~40c m〔1〕。为了避免气候剧变给人类生存环境带来严重的不利影响,了解并掌握气候异常变化的成因机制并予以准确预测,变得极为迫切与重要。研究过去才能预测未来,通过对晚第四纪古气候的研究,探索古气候变化的动力成因机制并由此预测未来气候变化趋势就成为现阶段各国科学家们致力解决的重大科学问题。 近年来人类生存环境的严重恶化已引起国际有关组织的关注。70年代以来,国际上召开了一系列会议讨论与气候变化有关的问题,提出了若干个大型研究计划,其中与气候环境变化及预测紧密相关的研究计划有“世界气候研究计划(W CR P)”〔2,3〕,“全球变化,国际地圈—生物圈计划(IGB P)”〔4〕,“国际南北半球古气候计划(PANA SH)”〔5〕,其由IGB P的核心计划之一“过去的全球变化(PA GES)”为将点或区域的研究扩展到全球而提出。 针对这些明确的现阶段古气候研究目标,各国科学家经过多年努力,尤其是近年来多种古气候研究新技术、新方法的应用,对晚第四纪古气候变化旋回及其中的短期波动事件已有了比较深入的认识。 1 十五万年以来的古气候变化旋回及短期波动事件 第四纪古气候以全球性变冷为最突出的特征,表现为冰川作用的盛衰和气候带的迁移,出 ①国家自然科学基金资助项目(49672135)成果 作者简介:丁旋,女,1964年1月生,现正攻读博士学位,研究方向为古生物学及地层学 收稿日期:1997209209 编辑:黄秉艳

铁路轨道几何要素

轨道几何尺寸 直线轨道的几何尺寸 轨道的几何形位按照静态与动态两种状况进行管理。静态几何形位是轨道不行车时的状况,采用道尺等工具测量。动态几何形位是行车条件下的轨道状况,采用轨道检查车测量。本书仅介绍轨道几何形位的静态作业验收标准,其余内容可参见《铁路线路维修规则》。 一、轨距 轨距是指钢轨顶面下16mm范围内两股钢轨作用边之间的最小距离因为钢轨头部外形由不同半径的复曲线所组成,钢轨底面设有轨底坡,钢轨向内倾斜,车轮轮缘与钢轨侧面接触点发生在钢轨顶面下10~16mm之间,我国《技规》规定轨距测量部位在钢轨顶面下16mm 处,如图2-4所示,在此处,轨距一般不受钢轨磨耗和肥边底影响,便于轨道维修工作的实施。 目前世界上的铁路轨迹,分为标准轨距、宽轨距和窄轨距三种。标准轨距尺寸为1435mm。大于标准轨距的称为宽轨距,如1524mm、1600mm、1670mm等,用于俄罗斯、印度技澳大利亚、蒙古等国。小于标准轨距底称为窄轨距,如1000mm、1067mm、762mm、610mm

等,日本既有线《非高速铁路》采用1067mm轨距。 我国铁路轨距绝大多数为标准轨距,仅在云南省境内尚保留有1000mm轨距。台湾省铁路采用1067mm轨距。也有少数地方铁路和工矿企业铁路采用窄轨距。 轨距用道尺测量,容许偏差值为+6mm和-2mm,即宽不能超过1441mm,窄不能小于1433mm。轨距变化应和缓平顺,其变化率:正线、发线不应超过2%(规定递减部分除外),站线和专用线不得超过3%,即在1m长度内的轨距变化值;正线、到发线不得超过2mm,站线和专用线不得超过3mm。 为使机车车辆能在线路上两股钢轨间顺利通过,机车车辆的轮对宽度应小于轨距。当轮对的一个车轮轮缘紧贴一股钢轨的作用边时,另一个车轮轮缘与另一股钢轨作用边之间便形成一定的间隙,这个间隙称为游间,如图2-5所示。 轮距和轮对宽度都规定有容许的最大值和最小值。若轨距最大值为Smax,最小值为Smin,轮对宽度最大值为qmax,最小值为qmin,则游间最大值游间最小值

总结沉积环境的识别标志

总结沉积环境与沉积相的指示标志 资勘111 宋杰 摘要:判别沉积环境涉及很多反面的知识。沉积环境分析是对具指示环境的成因标志进行综合分析,然后与沉积模式进行比较,从 而恢复古代沉积环境的方法。成因标志是指具有成因意义、能 反映其形成条件的各种特征。概括起来为物理、化学和生物的 3个方面标志。 关键词:沉积环境沉积构造地球化学标志生物标志 正文:沉积构造是相判别最重要的依据,也是最直接的证据,因此,沉积环境分析中特别强调沉积构造的观察与描述。此外沉积环境的判别标志还包括地球化学标志、生物标志和粒度标志等。 一、沉积构造标志 根据其形成时间划分为:原生沉积构造与次生沉积构造。 原生沉积构造:沉积物沉积时、沉积后不久、固结前形成的构造。能反映沉积时的沉积介质类型和能量条件。是判别沉积相(沉积环境)的重要标志。 次生沉积构造:在沉积物压实或成岩过程中生成的沉积构造,它反映成岩环境。 根据沉积构造的成因性质可分为三类: 1、物理成因的沉积构造 2、化学成因的沉积构造 3、生物成因的沉积构造

物理成因的沉积构造:在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造(原生)。其包括:层面构造(波痕、细流痕剥离线理、冲刷痕等)、层理构造(水平层理、平行层理、交错层理、递变层理、均匀层理、复合层理等)、准同生变形构造、暴露构造等。 化学成因的沉积构造:由结晶、溶解、沉淀等化学作用形成的沉积构造,其中,大多数是在沉积物压实和成岩过程中生成的, 属于次生沉积构造。其包括:结晶构造(鸟眼构造、示顶构造、晶痕)、压溶构造(缝合线构造)、增生与交代构造(结合构造、葡萄状构造)生物成因的沉积构造:生物活动或生长而形成的构造(原生)。其包括:生物遗迹构造与生物生长构造等。 二、物理化学标志 沉积地球化学在古环境分析中的应用主要包括元素地球化学和 稳定同位素地球化学两个方面。 三、生物标志 生物化石不仅可以用来鉴定地层的地质年代,而且是进行沉积环境分析的重要标志.。根据对现代沉积环境中生物的观察,生物群的分布及其生态特点严格受环境控制,在一定的沉积环境内均有与之相对应的特殊生物组合。因此,利用地层中的生物化石的组合面貌和生态特特征可以分析其环境的盐度、古水深、底层性质和海水浊度等。 四、粒度标志 沉积物的颗粒大小称为粒度。粒度分布特征可以反映沉积介质的流体力学性质和能量,故是判断沉积环境的水动力条件的重要物理标

古气候复习(前9个ppt)

古气候学复习 一、概论 1.水的三相平衡点:水有固气液三相,在三种共存的情况下是最稳定且唯一的;一个大气压下,水在气态处于饱和状态下时的温度为热力学温标的标准点。 2.气候学:研究气候的特征、形成和演变,及其与人类活动的相互关系的一门学科。气候与天气的区别:天气是指在某一瞬间或一个较短时间内大气的状态(温度,湿度,压强等)和大气现象(风,云,雾,降水)等的综合,天气是短暂的过程,天气变化快,变化周期短。气候是指太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长期相互作用下,在某一段时间内大量天气过程的综合,不仅包括该地多年来经常发生的天气状况,而且包括某些年份偶尔出现的极端天气。 3.古气候学:主要研究器测时期之前的气候变化历史、过程及原因的学科,其目的是为预测今后气候变化及解决有关资源、环境问题服务。 4.地球系统:指由大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核和生物圈组成的有机整体;地球系统科学指的是研究地球各个圈层之间相互作用、相互联系、变化机制和变化机理,为全球环境变化预测提供科学依据。 5.盖亚假说:地球是一个有机的生命体,岩石、海洋和所有的生命构成一个不可分离的系统。地球的各种生物有效的调节着大气的温度和化学成分;地球生物影响环境,环境反过来影响生物的进化;各种生物界之间主要由负反馈连接,保持生态的稳定性;大气能保持稳定不仅是取决于生物圈某种程度上也是为了生物圈;各种生物调节其物质环境,以便创造各类生物最优化的生存条件。 6.气候系统:气候系统由大气圈、水圈、生物圈、岩石圈、冰冻圈共同组成,气候是这些子系统相互作用的终极产物。气候系统的最终能量来自太阳。 7.古气候变化的三个尺度: 构造尺度—岩石圈构造变化驱动,不可逆; 轨道尺度—日照季节、轨道配置变化驱动; 亚轨道尺度—101-103太阳活动等驱动 长尺度是短尺度的背景,短尺度是长尺度变化上叠加的扰动 8. 末次盛冰期(LGM)21000年最大的变化是冰盖扩张。现代陆地冰雪覆盖的面积为1500万平方公里,LGM时期为4000万平方公里。LGM冰盖的增长主要在北半球,冰盖厚度达到2-3公里。海平面下降120m,全球温度下降5-10°(赤道2-5°,极地15°以上);全球总体降水量减少10%到30%;SST(海水表面温度)下降;沙漠扩大;气候带南移;动植物南迁。 9.反馈:正反馈是循环促进非平衡系统,负反馈是循环制约制约平衡系统。水汽反馈,云辐射反馈,冰雪圈反馈,海洋反馈. 10气候的驱动因素: 外部因素:达到地球的辐射能量—太阳辐射强度和轨道要素 地球行星反射率—云量,大气气溶胶,冰雪覆盖面积,陆地植被,地貌形态,海路分布格局 进入地球系统中的太阳能在地球系统中滞留的时间—温室气体,水汽,CO2,甲烷(吸收长波辐射,反复加热地球) 内部因素:火山活动,构造运动,人类活动 11.地球轨道三要素: 偏心率、斜率、岁差 偏心率是地球椭圆轨道的离心率;

轨道尺寸--标准

钢轨尺寸、重量及使用标准 钢轨 1.概述 ? ? 铁道器材是铁路的重要器材,钢轨是铁路器材的主要标志。 ? ? A—轨高B—底宽 C—头宽D—腰厚 ? ? (1)分类。钢轨以每米大致重量的公斤数,可分为重轨与轻轨两种: ? ? ①重轨。按所用钢材钢种分为:普通含锰钢轨、含铜普碳钢钢轨、高硅含铜钢钢轨、铜轨、锰轨、硅轨等,详见本节“8”中所提供的标准(1)、(2)。主要有38、43、50kg 三种。此外还有用于少数线路上的45kg轨,已计划在运量大和车速高的线路上用的60kg轨。GB2585—81规定了我国38~50kg/m钢轨的技术条件,其尺寸和代号等如表6—7—10所示。 ? ? ②轻轨。品种在“8”的标准(5)中规定。主要有9、12、15、22、30等不同轨型,其断面尺寸和轨型类别等如6-7-11所示。技术条件详见“8”中标准(3)。 ? ? (2)制造及用途。钢轨采用平炉、氧气转炉冶炼的碳素镇静钢轧制而成。其用途是承受机车车辆的运行压力及冲击载荷。 ? ? (3)生产厂和进口国。我国现用的钢轨,主要是国内一些钢厂生产,如鞍钢、武钢等。此外,由于用量较大,尚需进口一些按我国技术标准要求的理化性能和按国外有关标准方法判定的钢轨及钢轨附件。进口生产国有日本、德国、法国、英国、俄罗斯、澳大利亚等。 2.尺寸规格 ? ? 钢轨的长度和其他几何尺寸及公差等,由“8”中有关轻重轨相应标准规定。 3.外观质量 ? ? (1)轧制后的钢轨应笔直,不得有显着弯曲与扭转。对于轻重轨的局部弯曲和扭转及其矫正变形量,轨端面的倾斜等,不得超出标准规定。

? ? (2)钢轨表面应洁净光滑,不得有裂纹、结疤、划痕等缺陷;其端面不得有缩孔痕迹和夹层等。对于轻重轨整体表面所允许存在的缺陷及其几何量的程度,均不得超过标准的规定。 4.化学成分与物理性能 ? ? (1)理化指标:国产钢轨的机械工艺性能和化学成分指标,见表6—7—12、表6—7— 13。 表6-7-10国产重轨规格 钢轨类型 断面尺寸 mm横截 面面 积cm 2 理??论??重? ?量??kg 每m 重量 m长的重量m长的重量每根 钢轨 螺栓 孔部 分重 量 未扣除螺 栓孔 每端 扣除 三个 螺栓 孔 未扣除 螺栓孔 每端扣除 三个螺栓 孔 A B C D 5015213270 4314011470 3813411468 3312011060-- 表6-7-11 国产轻轨规格 轻轨类型kg/m 断??面??尺??寸??mm通常长度 m 截面面积 cm2 理论重量 kg/mABCD 95~7 126~10 156~10 227~10 307~10

第8章+古环境古气候

15N 14N 14C 13C 12C 14C 13C 12C 14C 13C 12C NOAA NASA U.S. Bureau of the Census Mackenzie et al (2002) Richards (1991), WRI (1990) 14C 13C 12C Goldewijk and Battjes (1997) IPCC FAO 14C 13C 12C 14C 13C 12C Petit et al. 1999. Nature 399, 429-436

14C 13C 12C z Greenland inland ice sheet 温度(C ) 14C 13C 12C 1000 1500 2000 Mann (1999) 9 14C 13C 12C z 海洋深层水的温度变化: z 显示升温趋势 z 原因是高纬度冬季温度升高 14C 13C 12C 14C 13C 12C 14C 13C 12C 线流量与黑子数的

13 14C 13C 12C z在太阳活动的极大期,太阳风的磁场使宇 宙射线偏离太阳系 z导致放射性核素,如14C、10Be、44Ti,产 率降低 z负相关的最大值有近8个月的滞后期 14C 13C 12C https://www.doczj.com/doc/9d5270954.html,/qil/datasets/ Stuiver et al, The Holocene, 1993 15 14C 13C 12C C数据反演 Solanki et al., 2004. Nature431 1084-10871614C 13C 12C Caballero-Lopez et al.2005 Solanki et al.2004 行星际磁场: 结果一致 近年来的增 强趋势明 显:10Be 14C 13C 12C Eddy, 1976, 197714C 13C 12C 294, 2130

轨道几何尺寸检测与维修

广西工程职业学院 毕业设计(论文)题目轨道几何尺寸检测与维修 系别 专业 班级 学号 姓名 指导教师 完成时间 评定成绩 教务处制 年月日

摘要 轨道几何尺寸是指轨道的几何形状、相对位置和基本尺寸。轨道几何尺寸的正确与否,对机车车辆的安全运行、乘客的旅行舒适及设备的使用寿命和养护费用等起着决定性的作用。 轨道直接承受机车车辆的轮重并引导其运行。为确保列车的安全运行,轨道的两股钢轨之间,应保持一定的距离;两股钢轨的顶面应保持与半径相适应的圆顺度。为使钢轨顶面在锥形踏面的车轮荷载作用下受力,轨道的两股钢轨均应向内侧倾斜,使之有适当的轨底坡。所以,轮与轨是一组相互作用、相互配合的不同结构体系。轨道结构的许多标准各几何尺寸,是根据机车车辆的有关尺寸和性能确定的。因此,研究轨道结构时,必须对机车车辆的走形部分进行了解。 关键词:轨道;几何尺寸;检测

ABSTRACT rack geometry refers to the geometry, the relative position and the basic dimensions of the track. The accuracy of track geometry plays a decisive role in the safe operation of the rolling stock, the comfort of passengers, the service life of the equipment and the maintenance cost. The track directly bears the wheel weight of the rolling stock and guides its operation. In order to ensure the safe operation of the train, the rails between the two rails should be kept a certain distance; the top surface of the two rails should keep the circular compliance to the radius. In order to force the top of the rail under the wheel load of the conical tread, the two rails of the track should be tilted inwards so as to have proper rail bottom slope. Therefore, wheel and rail are a group of interaction and coordination of different structural systems. Many of the standard geometrical dimensions of the track structure are determined by the relevant dimensions and performance of the rolling stock. Therefore, study on the track structure, the shape of the locomotive and vehicle parts must understand. Keyword: track;Geometric dimensions;inspection

沉积相与沉积环境_图文(精)

第七章沉积环境与沉积相 第一节基本概念及基本理论 第二节洪积相 第三节河流相 第四节湖泊相 第五节三角洲相 第六节海岸沉积相 第七节碳酸盐岩相 沉积相研究意义及工作思路 沉积学是地学中的基础学科,其在国民经济各个领域被广泛的应用,特别是在矿产领域,尤其是在油气勘探、开发领域。 在石油、天然气勘探、开发中的作用 在油气勘探中的应用 几个事实: a. 到目前为止,世界上发现的油气,99.9%储存在沉积岩中,当然,沉积岩的主要特征受控于沉积相。 b. 盆地或区域物源分析、沉积相研究,可掌握生油层、储集层、盖层的分布及其空间组合→预测有利探区。 c. 我国经50年勘探,在老区易找大中型构造油藏的基本已找到,

现在多为难找的、复杂的隐蔽油气藏,其中很大一部分是岩性油气藏,岩性油藏在哪里?—→都直接取决于岩性的分布、规模、特征等→受控于沉积相。 d. 用现有资料,作出相对最好的预测: 如第一口探井钻遇5.6m油砂(图 非地质人员眼中:仅仅是5.6m油砂 沉积学工作者眼中:① 5.6m油砂;②是河流相-曲流河砂体;③油层呈条带状;④油层宽度约800-1500m;⑤砂体可能呈北东向延伸;⑥下口探井应在该井北东向1.5km 处。 沉积相工作方法 ?野外剖面观察 ?钻井岩心观察 ?室内单井沉积相剖面分析 ?室内井间沉积相对比 ?室内地震相分析 ?沉积相平面展布分析-有利储集区带预测 “将今论古”的原则和比较地质学研究方法 一、相标志 是指沉积岩所具有的那些能反映其沉积环境的环境参数,沉积过程的各种特征。包括以下几方面: 1、岩石的成分、结构

2、岩石的沉积构造

沉积构造:交错层理反映水动力条件

古气候学速成手册(呕血终极版)

古气候呕血终极整理版(只供参考) 第一部分概论 一、研究内容与研究简史 1、地球气候系统:大气、海洋、冰、陆地、生物圈 2、水的三相平衡点(温标的固定点):一个大气压下,水在气态处于饱和态,纯水的三态共存,所处在的温度,即为热力学温标的标准点。 3、地球温室效应 4、天气与气候。天气:是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水)等的综合。天气过程是大气中的短暂过程。气候:指的是太阳辐射、大气环流、下垫面性质和人类活动在长时间相互作用下,在某一时段内大量天气过程的综合,不仅包括该地多年来经常发生的天气状况,而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。 5、古气候学定义:主要研究“器测时期”之前的气候变化历史、过程及原因的学科,其目的为预测今后气候变化及解决有关资源、环境问题服务。 6、古气候学分类 记述古气候学(普通古气候学):研究古气候的各种生物、沉积标志,如化石或岩石代表在什么气候条件下生长或形成的,根据这些记录恢复区域一定时期内的气候状况。 成因古气候学:在恢复和记述古气候的基础上,进一步探讨古气候的成因及过程。 应用古气候学:在恢复某一时期一个地区古气候的基础上,推侧在该种气候条件下可能形成的矿产。 历史古气候学:论述各地质时代古气候及其演化的学科。 地球系统:指由大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核和生物圈(包括人类)组成的有机整体。地球系统科学:研究地球系统各圈层(大气圈、水圈、岩石圈、地幔、地核和生物圈)之间相互联系、相互作用机制、变化规律和变化机理,为全球环境变化预测建立科学基础,并为地球系统的科学管理提供依据。 气候系统:由大气圈、水圈、生物圈、岩石圈(陆地表面)、冰冻圈共同组成的,能够决定气候形成、气候分布和气候变化的统一的物理系统。气候是这些子系统相互作用的终极产物。气候系统运动的能量主要来自太阳。 末次盛冰期时期的特点:(1)海平面下降约120m(2)全球温度下降5‐10度(赤道:2‐5度;极地:15度以上)(3)全球总体降水量减少:~10‐30%(4)SST降低(5)沙漠扩大(6)气候带南移(7)动、植物南迁 驱动‐响应:快速响应与慢速响应 第二部分古气候记录 一、古气候记录的原理 古气候记录的原理:根据不同沉积物的物质组成(生物的、物理的、化学的)和沉积特征,

现代人怎么知道古气候

现代人怎么知道古气候 气候变化及其对人类生存环境的影响问题已引起各国政府和科学家们的极大关注, 特别是近十多年来气候异常在世界许多地区造成了一系列的自然灾害。另一方面, 由于人类活动造成大气中CO 2, CH4等温室气体含量增加, 也严重影响到全球气候的变化。据初步估计, 到21世纪中叶, 全球年平均气温可增加115~415°C, 平均海平面可增加20~40 cm〔1〕。为了避免气候剧变给人类生存环境带来严重的不利影响, 了解并掌握气候异常变化的成因机制并予以准确预测, 变得极为迫切与重要。研究过去才能预测未来, 通过对晚第四纪古气候的研究, 探索古气候变化的动力成因机制并由此预测未来气候变化趋势就成为现阶段各国科学家们致力解决的重大科学问题。 近年来人类生存环境的严重恶化已引起国际有关组织的关注。70年代以来, 国际上召开了一系列会议讨论与气候变化有关的问题, 提出了若干个大型研究计划, 其中与气候环境变化及预测紧密相关的研究计划有“世界气候研究计划(W CRP) ”〔2, 3〕,“全球变化, 国际地圈—生物圈计划( IGBP) ”〔4〕,“国际南北半球古气候计划(PA NA SH ) ”〔5〕, 其由IGBP 的核心计划之一“过去的全球变化(PA GES) ”为将点或区域的研究扩展到全球而提出。 针对这些明确的现阶段古气候研究目标, 各国科学家经过多年努力, 尤其是近年来多种古气候研究新技术、新方法的应用, 对晚第四纪古气候变化旋回及其中的短期波动事件已有了比较深入的认识。 1十五万年以来的古气候变化旋回及短期波动事件 第四纪古气候以全球性变冷为最突出的特征, 表现为冰川作用的盛衰和气候带的迁移, 出现多次冰期和间冰期交替。经典的第四纪冰期分期是在阿尔卑斯山区、北欧—斯堪的那维亚和北美大陆建立的。1909年, Penck 和B ruckner 在阿尔卑斯山区划分出4次冰期: 玉木冰期、里斯冰期、民德冰期、贡兹冰期和其间的3次间冰期, 后又在阿尔卑斯山北部发现了更老的多瑙冰期和拜伯冰期; 与之相应, 北欧分为6次寒冷期(冰期) 和5次温暖期(间冰期) ; 北美分为4次冰期和3次间冰期; 中国的第四纪也划分出4次冰期 洋底生物成因中w (18O )?w (16O ) 的比值可以反映古气候, Em ilian i 于1955年根据深海钻孔岩芯有孔虫壳D18O 值变化曲线首次建立了同位素期.十五万年以来全球气候变化可划分为6期氧同位素分期事件: 第1期为全新世冰后期; 第2~4期为末次冰期, 大致相当于玉木冰期,其中第2期为末次冰期最盛期, 第3期为一间冰段, 第4期为冰期, 但其D18O 值未达到第2期和第6期的水平; 第5期为末次间冰期, 大致相当于里斯—玉木间冰期, 该期中有3个轻同位素事件5a, 5 c, 5 e, 以5 e 最为突出, 其氧同位素值最低; 第6期为典型冰期。 末次冰期于118万a B. P. 的盛冰期(氧同位素第2期) 达到高峰, 北半球大冰流于1150~1140万a B. P. 开始迅速消融, 世界海平面迅速上升, 至1120~1100万a B. P. , 世界气候进入全新世期, 也称弗兰德林间冰期。1150~1140万a B. P. 大冰流开始迅速消融至全新世开始之间称为晚冰期, 其气候波动剧烈, 根据饱粉及其它气候指标, 晚冰期有3次寒冷期和2次温暖期即最老仙女木期(冷) —波令(Bo lling) (暖) —老仙女木期(O lder D ryas) (冷) —阿勒罗德(A llerod)(暖) —新仙女木期(Younger D ryas) (冷)。 新仙女木事件(YD) 为末次冰消期第一次变暖(Bo lling—A llerod 期) 后发生于1110~1100万a 的短暂气候变冷。最近科学家们认识到BOA —YD 旋回不是唯一的, 而是约16个期限和形式类似的旋回构成的旋回系列的最后一个, 该旋回系列被称为Dan sgaerd—O eschger (DO ) 旋回。关于该旋回系列的证据目前仅在格陵兰冰盖和北大西洋沉积物中被发现, 但其每一个旋回的冷间断在大气甲烷浓度上都有一次下降, 表明DO 旋回系列具有全球性。

沉积环境与沉积相

林大

沉积环境与沉积相读书报告 一.沉积环境与沉积相的概念 沉积环境:物质沉积时的自然地理环境称为沉积环境。 沉积相:沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的沉积岩(物)特征综合。完整的、准确的沉积相概念,包括两层含义:一是反映沉积岩的特征,二是揭示沉积环境。沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气侯状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等。沉积岩(物)特征包括岩性特征(岩石成分、颜色、结构等)、古生物特征(古生物种属和生态)。 自然地理环境可分为大陆环境、海洋环境与海陆过渡环境。大陆环境又可分为沙漠、河流、湖泊、冰川、沼泽等;海洋环境又可分为滨海、浅海、半深海、深海;海陆过渡环境可分为三角洲、泻湖等。 同理,沉积相也将可分陆相、海相和海陆过渡相这三大类型。 二.沉积环境与沉积相的相标志 1 .沉积构造标志 (1)沉积构造的概念及分类 沉积环境(相)分析:对指示环境的标志进行分析,与沉积环境模式进行比较,从而恢复古代沉积环境的方法。 成因标志:指具有成因意义,能反映其形成环境条件的各种特征。包括沉积岩的颜色、成分、结构、构造、化石、古生态、接触关系、沉积序列(剖面)以及沉积岩体的形态分布等,但概括起来可归属为物理的、化学的、生物的三方面标志。沉积构造:由沉积物的颜色、成分、结构的不均一性而形成的岩石宏观特征。其规模一般较大,多在野外露头上及岩芯中可直接进行观察和测量。 根据其形成时间划分为:原生沉积构造和次生沉积构造。 根据沉积构造的成因性质可分为三类: 物理成因的沉积构造 化学成因的沉积构造 生物成因的沉积构造 原生沉积构造:沉积物沉积时、沉积后不久、固结前形成的构造。能反映沉积时的沉积介质类型和能量条件。是判别沉积相(沉积环境)的重要标志。 次生沉积构造:在沉积物压实或成岩过程中生成的沉积构造,它反映成岩环境。物理成因的沉积构造:在流体流动、重力等物理因素作用下而产生的沉积构造(原生)。 化学成因的沉积构造:由结晶、溶解、沉淀等化学作用形成的沉积构造,其中,大多数是在沉积物压实和成岩过程中生成的, 属于次生沉积构造。 生物成因的沉积构造:生物活动或生长而形成的构造(原生)。

沉积环境沉积相

一 沉积环境:沉积学研究的沉积物质沉积时的自然地理环境 沉积相:沉积环境以及在该环境中形成的沉积岩(物)的特征的综合 沉积模式:以相序递变规律为基础,在对一定环境中的现代沉积物的物理、化学、生物特征综合研究的基础上对沉积相的发育、演变加以高度概括,归纳出的带有普遍意义的沉积相的空间组合形式。(包括沉积体的空间形态、岩性组合、沉积结构、生物特征、动力状况、构造背景等要素。) ——对特定沉积环境和某种沉积作用(沉积体系)的全面概括,称为沉积模式。 沉积序列:沉积相在时间上和空间上发展变化的有序性。 瓦尔特相律:“只有那些没有间断的,现在能看到的相互邻接的相和相区,才能重叠在一起” 相邻沉积相在纵向上的依次变化与横向上的依次变化是一致的。 层流:是一种缓慢流动的流体,流体的质点作有条不紊的平行的线状运动,彼此不相掺混。紊流:是一种充满了漩涡的急湍流动的流体,流体质点的运动轨迹极不规则,其流速大小和流动方向随时间变化而变化,彼此相互掺混。 雷诺数:Re=惯性力/粘滞力=ρvd/μ,表示惯性力与粘滞力之间关系的一个数值。(1左右,层流型无背流尾迹,1~40,规则背流尾迹,>40,紊流不规则背流尾迹) 缓流:Fr<1,在明渠中水流中受到干扰微波后,若干扰微波既能顺水流方向朝下游传播,又能逆水流方向朝上游传播,流水的性质为缓流。 急流:Fr>1,在明渠中水流中受到干扰微波后,向下游的流速大于向上游传播的波速,此时不可能有向上游移动的波,流水的性质为急流。 弗劳德数:Fr=惯性力/重力=v2/lg,表示惯性力与重力关系的一个数值,(=1临界流) 重力流:由大小不一的碎屑物质与流体形成的高度混合的高密度流体,在重力作用下沿斜坡向下使混合的流体整体搬运。 牵引流:是指带动碎屑作牵引运动的流体,搬运能力主要体现在两方面,一是流体作用在沉积物上的推力(牵引力),推力主要取决于流速,推力愈大则能搬运的沉积物颗粒愈大。 二是负荷力(或称载荷力),主要取决于流量,负荷力愈大则能搬运的沉积物数量就愈多。 二 沉积物的来源: ①陆源物质——母岩风化产物 ②生物源物质——生物残骸和有机物质 ③深源物质——火山碎屑物质和深部卤水 ④宇宙源物质——陨石

关于古代气候研究的几点思考

关于古代气候研究的几点思考 2005-05-08赵治乐原载《中国历史地理论丛》2004年第1期,中国经济史论坛点击: 4194 一关于材料的选择 关于古代气候研究的几点思考 ——以《黄淮海平原北宋至元中叶的气候冷暖状况》为例 赵治乐 (武汉大学历史系,湖北武汉,430072) 中国历史地理论丛 提要关于古代中国气候方面的研究成果颇丰,但方法上仍有不尽人意之处。梅花、柑橘等与人类行为密切相关的生物物种,被过分强调,而特殊小气候下的个别现象往往被放大为普通规律。相反,对雨雪霜等物理现象关注不足。 经常有意无意地以冬季温度来代表全年温度,而忽略了其他三个季节;对史料的理解过于片面,在作气候对比时出现标准的游移变換,论据与结论之间缺乏严密的逻辑必然性,运用理论时亦有随心所欲之处。这些似乎可以归结为“以论带史” 所致。 关键词宋代气候冷暖状况史料 关于古代中国气候冷暖状况,已有很多研究成果问世,但争论仍然较大。以两宋时期的大陆东部为例,竺可桢先生认为北宋时期已开始转向寒冷,“十二世纪初期,中国气候加剧转寒……第十二世纪刚结束,杭州的冬天气温又开始回暖……这种温暖气候好象继续到十三世纪的后半叶”①。此文发表后产生很大影响,但也不乏商榷者,尤以满志敏先生《黄淮海平原北宋至元中叶的气候冷暖状况》②最为全面、坚决,其结论也被不少学者接受,屡被征引,似已成为定论。笔者在详读满文之余,发现存在一些瑕疵,不敢苟同,而这些瑕疵多为今人研究古气候存在的通病,故特撰拙文,以就正于方家。

———————— ①竺可桢:《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,《考古学报》1972年,第1期。②见《历史地理》第11辑,上海人民出版社,1993年,以下简称“满文”。 一关于材料的选择 首先,对于古代气候的研究,可以从很多方面着手。但相对于植物、动物的分布,冰、雪、霜等记录应该更关键有力。因为在一个标准大气压下,气温下降到零度以下,静水(有结晶核)自然就凝结成冰,并不受时间和人工等任何影响,先秦如此,宋代如此,当今亦如此。相反,我们用作证据的大部分植物,不但要受人类活动的影响,如满先生曾将其划分为自然分布型、经济分布型、观赏分布型和抑制分布型四类③。而且,由于人类需要和自然选择的结果,也会在古代和现代形成很大差别,有的退化,有的进化,无论是其分布区域,还是生长时间,都难以与现在的所谓同类物种作简单的相提并论。满文大量使用的证据,如稻、麦、柑橘(满文作桔)、苎麻、梅花等,无不属于此类。譬如水稻,不知宋时的水稻该与现在如何对比?与哪个品种对比? ———————— ③满志敏:《用历史文献物候资料研究气候冷暖变化的几个基本原理》,《历史地理》第12辑,上海人民出版社,1995年。 农作物如水稻对生长环境的变化相当敏感,山南山北的不同,耕作技术的差异,田土质地的好坏,播种时间的先后,都会影响其发育和成熟。据一些有经验的老农介绍,同一品种在条件完全相同的相邻两块田里种植,其收获时间可由于耕种者的不同而有15天左右的差异。只要对农业有所了解,就会知道任何时候,农作物(尤其是水稻等)的收获从来都不是同时的,一块田已收割完毕,旁边的田可能还在泛青。在这种情况下,满文极力推导,也只能得出3、4天的差别,又能说明什么问题呢?满文中曾举宋神宗时的观稻时间作为水稻完熟期的标志,其中1074年为lO月4日,1083为11月20日,前后相差47天,而总的平均时间为10月31日,差距亦达到27天之多,我们能就此断定短短几年间气候波动如此剧烈吗? 满志敏先生在“讨论人类活动对生物分布影响的基本模式”时,曾“假定在一个广大的区域内无地形和土壤的差异,湿润程度满足生物的生态需要,不构成对生物分布的影响,而温度由南向北递减,是影响南方型生物向北扩展的唯一因素”①。但这毕竟只是“假定”,实际情况显然不可能这样理想。所以在宋代气候研究的可靠性方面,冰雪记载理应大于动植物生存界限,而作者反以动植物分布界限为据,却将冰雪

水动力指数方法及其在沉积环境分析中的应用

第22卷第2期煤炭学报Vol.22N o.2 1997年4月JOURNAL OF CH INA COAL SOCIETY A pr.1997 水动力指数方法及其在沉积环境分析中的应用 邹艳荣蔡玉兰 (中国地质大学)(黑龙江矿业学院) 摘要以粒度为基础,提出了水动力指数以反映沉积时的水动力条件,应用趋势面分析将长期地质过程和短期地质过程分离,结合测井曲线类型识别出方盛区内不同成因单位沉积环境在二维空间的配置.研究区东北部主要为冲积扇、扇三角洲和浅湖,而西南部则以深水湖泊和扇三角洲占优势.实践证明,水动力指数方法是十分有效的. 关键词水动力指数趋势面分析沉积环境 中图分类号P512.2 煤的形成与分布明显受古环境的控制.因而一切有助于描述、了解和预测主要沉积单元的外部几何形态和内部特征的方法和理论都是有益的[1].碎屑沉积物颗粒大小与水流速度、流量、介质条件等有关.现代沉积环境,可以取得水流速度、水介质等条件的参数进行较精确的数值模拟[2].对于古环境这些参数的获取则相当困难,甚至是不可能的.但碎屑岩的粒度与碎屑沉积物的搬运营力、搬运距离有关,其组成受沉积时水动力条件的控制(J. A.Udden,1914).因此,沉积过程分析以及古环境的重建等工作都直接或间接地利用与粒度有关的资料,它已成为沉积环境分析中不可缺少的基本参数之一. 1研究方法 碎屑颗粒的粒径是水动力的函数,颗粒大小是碎屑分类的基础,也是反映介质搬运能力、速率和距源区远近的标志[3].在粒度划分标准中,Udden-Wentworth标准是以2的幂数表示.此种分级随粒度变细而变小,划分精度高,且反映了尤尔斯特隆图解等所揭示的砾、砂、粘土的水动力条件,分级十分有 规律,便于资料处理[4].参照Udden-Wentworth标准,将第i点水动力指数定义为I i=E m j=1P i j d j(i= 1,2,,,n),其中,P ij为第i点第j种岩性在研究段中所占的百分比;d j为第j种岩性所代表的水动力强度;m为研究段中碎屑岩岩性类别总数;n为研究段中样点总数.d的取值为2的幂,依岩石粒度大小而变化,本项研究中泥岩取1,粉砂岩取2,中砂岩取4,以此类推,以反映其形成时的水动力条件. 在相同的地质时期内,同一沉积环境下水动力条件相近,长时期的地质作用和地质过程使水动力指数有规律分布,短时期的地质作用和地质过程将构成局部的干扰.趋势面分析能有效地将趋势部分和局部因素分离,因而得出水动力指数分布的趋势和短期扰动,达到分离主要地质过程和次要地质过程的目的. 2应用实例 方盛区位于三江盆地南缘、黑龙江省宝清县境内,面积约150km2,为小型半地堑盆地.含煤地层收稿日期:1996-08-31

无砟轨道线路设备标准、线路质量评定

讲义:无砟轨道线路设备维修标准 1、轨道静态几何尺寸容许偏差管理值 (1)线路静态几何尺寸容许偏差管理值见表1和表2。 200~250km/h线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值表1 注:(1)高低和轨向偏差为10m及以下弦测量的最大矢度值。 (2)扭曲偏差不含曲线超高顺坡造成的扭曲量。 250(不含)~350km/h线路轨道静态几何尺寸容许偏差管理值表2 注:(1)高低和轨向偏差为10m及以下弦测量的最大矢度值。 (2)扭曲偏差不含曲线超高顺坡造成的扭曲量。 (2)道岔静态几何尺寸容许偏差管理值见表3表4。调节器静态几何尺寸容许偏差管理值见表5和表6。

200~250km/h道岔静态几何尺寸容许偏差管理值表3 注:①支距偏差为实际支距与计算支距之差,导曲线支距测量应从尖轨跟端开始直至道岔导曲线结束; ②导曲线下股高于上股的限值:12号道岔作业验收为2mm,经常保养为3 mm,临时补修 为5 mm;18号及以上道岔作业验收为0mm,经常保养为2 mm,临时补修为3 mm。 250(不含)~350km/h道岔静态几何尺寸容许偏差管理值表4 注:①支距偏差为实际支距与计算支距之差; ②导曲线下股高于上股的限值:18号及以上道岔作业验收为0mm,经常保养为2 mm,临 时补修为3 mm。

200~250km/h调节器静态几何尺寸容许偏差管理值表5 250(不含)~350km/h调节器静态几何尺寸容许偏差管理值表6 (3)轨道静态几何尺寸长弦测量作业验收容许偏差管理值如表7。 长弦测量作业验收容许偏差管理值表7 注:①表中a为扣件节点间距,m。 ②当弦长为48a 时,相距8a 的任意两测点实际矢度差与设计矢度差的偏差不得大于2mm;当弦长为480a 时,相距240a 的任意两测点实际矢度差与设计矢度差的偏差不得大于10mm。

氧同位素古气候学

古海洋学 12.740 2004年 春季 讲义1 同位素古气候学 氧气学一.同位素古候 摘自Broecker 和Oversby ,Chemical Equilibria in the Earth ,P.151 如上示意图表示的是能量零点(zero-point energy )和分子质量之间的关系,分别以H HD 为例。 1. 尤里(Urey )同位素热力学性质:动力学统计平衡和红外光谱分析 由于同位素原子所处的能量水平不同,一般在不同温度下可以对同位素进行平衡分馏。 被一根弹簧连接的两物体发生振动,振动频率决定于两物体的质量(以及弹簧的劲度系数)。同样的,物体旋转运动和平移运动的运动学特征也与物体质量相关。这一原理也是对同位素进行分馏的理论依据。 基态能量图解: 三种分子的基本振动频率是:H 2:4405cm -1,HD :3817 cm -1,D :3119 cm -1。 2能量零点的大小顺序是:H 〉HD 〉D 。 22

同位素原子之间基态能量的差异导致了动力学分异,质量小的原子的活化能也较小;能量水平的差异导致同位素原子在平衡分馏时的行为不同。一个简单(但可能是粗糙的)的道理:较重的原子会“选择”更为稳定的状态。举例来说,平静状态下水蒸气约比水轻0.9%。 转动-振动-平动:物体的三种运动方式。 方解石地温计公式: 公式(1)中,K(T)表示在温度为T时的平衡常数,ΔG O表示吉布斯自由能变化值(初态减末态),R是热力学常数,T是反应温度。 从理论上来说,平衡常数K可以由原子能级的热力学统计得到: 热力学统计: 首先假定所有这些具有系统全部的能量的各种不同状态,是等可能性的。 举例来说,如下图示,我们有5个粒子,以及5单位的能量。一种可能的状态是所有5个粒子分别具有1单位的能量;另一种状态是其中一个粒子(但是是哪一个粒子呢?)具有5单位的能量,而其他4个粒子都没有能量;这两种状态是等可能性的。 有了等概率假定为基础,我们开始计算方解石地温计公式。 f i是第i种能量状态的概率; 而对于粒子的每一种运动形式,转动我们用rot表示(rotation),振动用vib表示(vibration),平动用trans表示(translation),它们分别的配分函数是: 总体的能量用tot表示(total),则粒子总共的配分函数是:

沉积相的研究方法

沉积相的研究方法摘要:沉积相的研究方法。 关键词:沉积相;沉积岩;沉积物;岩石;测井;地震; 沉积相的研究方法很多,归纳起来主要有以下几类: 一、地质方法:①沉积岩和沉积物的研究:利用各种方法和技术研究沉积岩和沉积物的岩性、结构和构造,确定岩石类型,分析其成因。②沉积相分析:在了解盆地结构、构造和演化历史的基础上,通过区域对比,综合应用沉积岩和沉积物的颜色、岩性、结构和构造等特征,分析沉积相,恢复古地理和古环境。③建立相模式:在大量沉积相研究的基础上总结出可以起到标准、对比和预测作用的相模式。 二、地球物理方法:特定的岩石,具有特定的物理响应,因此用反演的方法,根据岩石的物理响应可以研究其岩性特征,所以可以用地球物理方法来研究沉积学的某些问题。用地球物理方法来研究沉积相可分为测井和地震两种方法。①测井相分析法:测井相分析的基本原理就是从一组能够反映地层特征的测井响应中,提取测井曲线的变化特征,包括幅度、形态等定性方面的曲线特征以及定量方面的测井参数值来描述地层的地质相,运用各种模式识别方法,利用测井相进行地层的岩性、沉积环境等方面的研究。测井相分析的基本步骤为:a.建立测井曲线和测井参数与沉积相的对应关系;b.选择测井曲线和测井参数,并对之进行深度较正和环境影响较正;c.对所选择测井曲线和测井参数进行主成份分析;d.对主成份进行聚类分析;e.对测井相进行判别归类,确定最终测井相,最终测井相具有单一的地质特征,与沉积相有很好的对应关系。②地震相方法:根据地震相参数如振幅、连续性、频率、内部结构、外部形态和层速度等可确定地震相类型和空间展布范围。在实际工作中,常选择可信度较高的地震反射内部结构和外部形态作为地震相类型的主要依据,其它参数作为辅助参数。在把地震相向沉积相平面转化的过程中可确定沉积体系的成因类型,在转相过程中应与盆地古地理背景结合、充分利用钻、测井资料与地震相之间的内在联系。目前已建立各种地震相模式与其相应的相参数。 三、地球化学方法长期以来,人们对烃源岩和原油有机地球化学成分

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