黄土与第四纪国家重点实验室简介

请各位老师注意国家重点实验室开放基金的申报，各开放基金申报时间、要求根据各实验室具体情况制定，具体请查阅以下网址。

移动通信国家重点实验室（东南大学）工业心理学国家专业实验室（浙江大学）现代光学仪器国家重点实验室（浙江大学）工业控制技术国家重点实验室（浙江大学）海岸和近海工程国家重点实验室（大连理工大学）爆炸灾害预防、控制国家重点实验室（北京理工大学）微米、纳米加工技术国家重点实验室（北京大学）基因工程教育部重点实验室（中山大学）晶体材料国家重点实验室（山东大学）先进材料教育部开放实验室（清华大学）应用有机化学重点实验室（兰州大学）制浆造纸工程国家重点实验室(华南理工大学)农业生物技术国家重点实验室（中国农业大学）东南大学分子与生物分子电子学重点实验室电力设备电气绝缘国家重点实验室（西安交通大学）区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室（上海交通大学）电子物理与器件国家专项实验室（西安交通大学）生物传感器技术国家专业实验室（浙江大学）硅材料国家重点实验室（浙江大学）二次资源化工国家专业实验室（浙江大学）金属基复合材料国家重点实验室（上海交通大学）机械制造系统工程国家重点实验室（西安交通大学）电力电子技术国家专业实验室（浙江大学）吉林大学超硬材料国家重点实验室作物遗传改良国家重点实验室大气环境模拟国家重点实验室（北京大学）晶体材料国家重点实验室（山东大学）阻燃材料研究重点学科点专业实验室（北京理工大学）植被生态科学教育部重点实验室（东北师范大学）东南大学吴健雄实验室、分子与生物分子电子学教育部重点实验室塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室（华中科技大学）新型电机国家专业实验室（华中科技大学）海洋工程国家重点实验室（上海交通大学）高纯硅及硅烷国家重点实验室（浙江大学）机械传动国家重点实验室（重庆大学）生物防治国家重点实验室（中山大学）新金属材料国家重点实验室（北京科技大学）作物遗传与特异种质创新教育部重点实验室（南京农业大学）超硬材料国家重点实验室（吉林大学）中国农业大学农业生物技术国家重点实验室海岸和近海工程国家重点实验室（大连理工大学）湍流与复杂系统研究国家重点实验室（北京大学）薄膜与微细技术教育部重点实验室（上海交通大学）聚合反应工程国家重点实验室（浙江大学）信号采集与处理重点学科点专业实验室（北京理工大学）机器视觉听觉信息处理国家重点实验室（北京大学）暴雨监测与预测国家重点实验室（北京大学）煤燃烧国家重点实验室（华中科技大学）光电技术及系统开放实验室（重庆大学）汽车动力性及排放测试重点学科点专业实验室（北京理工大学）材料复合新技术国家重点实验室（武汉理工大学）卫生部抗感染药物临床药理基地（北京大学）聚合物成型加工工程教育部重点实验室(华南理工大学)机械学及机器人机构重点实验室（北京航空航天大学）直升机旋翼动力学国家级重点实验室（南京航空航天大学）一碳化学与化工国家重点实验室复旦大学应用表面物理国家重点实验室医学免疫学卫生部重点实验室（北京大学）电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室（清华大学）摩擦学国家重点实验室(清华大学)单原子分子测控教育部重点实验室（清华大学）机械结构强度与振动国家重点实验室（西安交通大学）生物力学与组织工程教育部重点实验室（重庆大学）复旦大学应用表面物理国家重点实验室山东大学晶体材料国家重点实验室卫生部精神卫生重点实验室（北京大学）结构工程与振动教育部重点实验室（清华大学）轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学）振动、冲击、噪声国家重点实验室（上海交通大学）颜色科学与工程国家重点学科点专业实验室（北京理工大学）生育健康部级重点实验室（北京大学）肾脏疾病卫生部重点实验室（北京大学）凝固技术国家重点实验室（西北工业大学）高速水力学国家重点实验室（四川大学）中国科学院学部中国科学院黄土与第四纪地质国家重点实验室计算机辅助设计与图形学国家重点实验室（浙江大学）曲阜师范大学激光研究所中国科学院西安精密机械研究所中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心重庆大学机械传动国家重点实验室“油气藏地质与开发工程”国家重点实验室固体微结构物理国家重点实验室清华大学计算机硬件实验室金属材料强度国家重点实验室精细功能电子材料与器件国家专业实验室湍流研究国家重点实验室中国科技大学快电子学实验室雷达信号处理国家重点实验室超快速激光光谱学国家重点实验室中国科学院陕西天文台中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院西安分院中国科学院长沙农业现代化研究所中科院昆明动物研究所中国科学院地理研究所中国科学院发育生物学研究所中国科学院成都图书馆（成都文献情报中心）中国科学院长沙大地构造研究所中国科学院发育生物学研究所植物发育分子生物学研究室中国科学院海北高寒草甸生态系统实验站中科院数字地图制作与服务中心中国科学院地球化学研究所流体传动及控制国家重点实验室（浙江大学）超硬材料国家重点实验室蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室配位化学国家重点实验室有机地球化学国家重点实验室中国科大量子通信与量子计算开放实验室内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室近代声学国家重点实验室分子动态及稳定态结构国家重点实验室清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室机械制造系统工程国家重点实验室机械结构强度与振动国家重点实验室动力工程多相流国家重点实验室STATE KEY LABORATORYOF SOLIDIFICATIONPROCESSING兰州大学干旱农业生态国家重点实验室天然药物及仿生药物国家重点实验室（北京大学）轧制技术及连轧自动化国家重点实验室西南交通大学牵引动力国家重点实验室中尺度灾害性天气国家专业实验室（南京大学）污染控制与资源化研究国家重点实验室（南京大学）海岸与海岛开发国家专业（试点）实验室（南京大学）软件工程国家重点实验室（武汉大学）测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学）信息光学教育部重点实验室（北京理工大学）超快速激光光谱学国家重点实验室（中山大学）胶体与界面化学教育部重点实验室（山东大学）南京大学固体微结构国家重点实验室南京大学固体微结构物理国家重点实验室农业部茶叶生物技术重点开放实验室中国科学院半导体研究所农业部茶叶生物技术重点开放实验室理论化学计算国家重点实验室移动通信国家重点实验室（东南大学）工业心理学国家专业实验室（浙江大学）现代光学仪器国家重点实验室（浙江大学）工业控制技术国家重点实验室（浙江大学）海岸和近海工程国家重点实验室（大连理工大学）爆炸灾害预防、控制国家重点实验室（北京理工大学）微米、纳米加工技术国家重点实验室（北京大学）基因工程教育部重点实验室（中山大学）晶体材料国家重点实验室（山东大学）先进材料教育部开放实验室（清华大学）应用有机化学重点实验室（兰州大学）制浆造纸工程国家重点实验室(华南理工大学)农业生物技术国家重点实验室（中国农业大学）东南大学分子与生物分子电子学重点实验室电力设备电气绝缘国家重点实验室（西安交通大学）区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室（上海交通大学）电子物理与器件国家专项实验室（西安交通大学）生物传感器技术国家专业实验室（浙江大学）硅材料国家重点实验室（浙江大学）二次资源化工国家专业实验室（浙江大学）金属基复合材料国家重点实验室（上海交通大学）机械制造系统工程国家重点实验室（西安交通大学）电力电子技术国家专业实验室（浙江大学）吉林大学超硬材料国家重点实验室作物遗传改良国家重点实验室大气环境模拟国家重点实验室（北京大学）晶体材料国家重点实验室（山东大学）阻燃材料研究重点学科点专业实验室（北京理工大学）植被生态科学教育部重点实验室（东北师范大学）东南大学吴健雄实验室、分子与生物分子电子学教育部重点实验室塑性成形模拟及模具技术国家重点实验室（华中科技大学）新型电机国家专业实验室（华中科技大学）海洋工程国家重点实验室（上海交通大学）高纯硅及硅烷国家重点实验室（浙江大学）机械传动国家重点实验室（重庆大学）生物防治国家重点实验室（中山大学）新金属材料国家重点实验室（北京科技大学）作物遗传与特异种质创新教育部重点实验室（南京农业大学）超硬材料国家重点实验室（吉林大学）中国农业大学农业生物技术国家重点实验室海岸和近海工程国家重点实验室（大连理工大学）湍流与复杂系统研究国家重点实验室（北京大学）薄膜与微细技术教育部重点实验室（上海交通大学）聚合反应工程国家重点实验室（浙江大学）信号采集与处理重点学科点专业实验室（北京理工大学）机器视觉听觉信息处理国家重点实验室（北京大学）暴雨监测与预测国家重点实验室（北京大学）煤燃烧国家重点实验室（华中科技大学）光电技术及系统开放实验室（重庆大学）汽车动力性及排放测试重点学科点专业实验室（北京理工大材料复合新技术国家重点实验室（武汉理工大学）学）卫生部抗感染药物临床药理基地（北京大学）聚合物成型加工工程教育部重点实验室(华南理工大学)机械学及机器人机构重点实验室（北京航空航天大学）直升机旋翼动力学国家级重点实验室（南京航空航天大学）一碳化学与化工国家重点实验室复旦大学应用表面物理国家重点实验室医学免疫学卫生部重点实验室（北京大学）电力系统及发电设备安全控制和仿真国家重点实验室（清华大学）摩擦学国家重点实验室(清华大学)单原子分子测控教育部重点实验室（清华大学）机械结构强度与振动国家重点实验室（西安交通大学）生物力学与组织工程教育部重点实验室（重庆大学）复旦大学应用表面物理国家重点实验室山东大学晶体材料国家重点实验室卫生部精神卫生重点实验室（北京大学）结构工程与振动教育部重点实验室（清华大学）轧制技术及连轧自动化国家重点实验室（东北大学）振动、冲击、噪声国家重点实验室（上海交通大学）颜色科学与工程国家重点学科点专业实验室（北京理工大学）生育健康部级重点实验室（北京大学）肾脏疾病卫生部重点实验室（北京大学）凝固技术国家重点实验室（西北工业大学）高速水力学国家重点实验室（四川大学）中国科学院学部中国科学院黄土与第四纪地质国家重点实验室计算机辅助设计与图形学国家重点实验室（浙江大学）曲阜师范大学激光研究所中国科学院西安精密机械研究所中国科学院大连化学物理研究所燃料电池工程中心重庆大学机械传动国家重点实验室“油气藏地质与开发工程”国家重点实验室固体微结构物理国家重点实验室清华大学计算机硬件实验室金属材料强度国家重点实验室精细功能电子材料与器件国家专业实验室湍流研究国家重点实验室中国科技大学快电子学实验室雷达信号处理国家重点实验室超快速激光光谱学国家重点实验室中国科学院陕西天文台中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院西安分院中国科学院长沙农业现代化研究所中科院昆明动物研究所中国科学院地理研究所中国科学院发育生物学研究所中国科学院成都图书馆（成都文献情报中心）中国科学院长沙大地构造研究所中国科学院发育生物学研究所植物发育分子生物学研究室中国科学院海北高寒草甸生态系统实验站中科院数字地图制作与服务中心中国科学院地球化学研究所流体传动及控制国家重点实验室（浙江大学）超硬材料国家重点实验室蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室配位化学国家重点实验室有机地球化学国家重点实验室中国科大量子通信与量子计算开放实验室内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室近代声学国家重点实验室分子动态及稳定态结构国家重点实验室清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室机械制造系统工程国家重点实验室机械结构强度与振动国家重点实验室动力工程多相流国家重点实验室STATE KEY LABORATORYOF SOLIDIFICATIONPROCESSING兰州大学干旱农业生态国家重点实验室天然药物及仿生药物国家重点实验室（北京大学）轧制技术及连轧自动化国家重点实验室西南交通大学牵引动力国家重点实验室中尺度灾害性天气国家专业实验室（南京大学）污染控制与资源化研究国家重点实验室（南京大学）海岸与海岛开发国家专业（试点）实验室（南京大学）软件工程国家重点实验室（武汉大学）测绘遥感信息工程国家重点实验室（武汉大学）信息光学教育部重点实验室（北京理工大学）超快速激光光谱学国家重点实验室（中山大学）胶体与界面化学教育部重点实验室（山东大学）南京大学固体微结构国家重点实验室南京大学固体微结构物理国家重点实验室农业部茶叶生物技术重点开放实验室中国科学院半导体研究所农业部茶叶生物技术重点开放实验室理论化学计算国家重点实验室。

中科院地学部院士统计年份1955195719801991199319951997199920012003总计已故现有人数24 3 64 35 10 10 10 10 9 10 185 72 113中国地理学家（院士）（按姓氏首字母排序）编号姓名简介1 安芷生第四纪地质学家。

原籍安徽六安，生于湖南芷江。

1962年毕业于南京大学。

1966年中国科学院地质研究所研究生毕业。

中国科学院西安分院院长，黄土与第四纪地质国家重点实验室主任、研究员。

为确立中国黄土－古土壤序列及其与深海沉积序列的对比，以及黄土堆积演化与环境变化关系的研究作出重要贡献；首先引入了第四纪磁性地层学，最早指出我国240万年前发生的重大地质气候事件，测定了蓝田猿人和澳洲沙漠化年代；重建了晚新生代不同时间尺度东亚季风变迁的代用序列：对控制我国中东部环境的古季风首次提出了较为系统的理论，指出了东亚季风气候的不稳定性。

合著《黄土与环境》一书。

1991年当选为中国科学院院士（学部委员）。

2 常印佛矿床地质学家。

江苏泰兴人。

1952年毕业于清华大学地质系。

1994年选聘为中国工程院院士。

安徽地质矿产局技术顾问、高级工程师。

长期从事矿产地质勘查和科研，对目前世界上不同成矿环境中的几个主要铜矿类型有着相当深入的了解和研究。

发现了铜陵近东西向隐蔽基底断裂带，提出了一个有关陆内成矿带的构造背景、地质环境、成矿特征和富集规律的系统的理论认识，丰富了陆内成矿理论，指导了找矿预测。

所提出的“层控（式）矽卡岩型”矿床的分类建议，及相应的成矿模式，发展了矽卡岩成矿理论，指导了找矿实践。

提出了安徽沿江地区第二轮普查和立体填图的建议，并获一批成果。

在直接指导找矿方面，为铜陵有色冶炼基地的发展提供了丰富的后备资源。

1991年当选为中国科学院院士（学部委员）。

3 巢纪平气象学家。

江苏无锡人。

1954年毕业于南京大学气象系。

国家海洋环境预报中心名誉主任研究员。

在我国数值天气预报、长期预值天气预报、中小尺度大气动力学、积云动力学和热带大气动力学热带海气相互作用以及海洋环境数值预报等领域中取得了开创性研究成果。

Ξ川西高原甘孜黄土地层学蒋复初吴锡浩ΞΞ肖华国赵志中田国强刘科( 中国地质科学院地质力学研究所,北京)摘要本文初步研究了甘孜黄土地层,实测了甘孜县城西南郊新市区和满地两剖面,它们分别厚23 . 7 m 和26 . 0 m 。

根据岩性、磁性地层特征、磁化率、CaCO3 质量分数测定和热释光测年结果,甘孜黄土可划分为冰后期S0 复合古土壤,末次冰期L 1复合黄土和末次间冰期S1 复合古土壤等3 个地层单位。

布莱克反向极性亚时记录于底部S1LL1 黄土中。

甘孜黄土沉积始于晚更新世早期,大约为120 kaB P。

甘孜黄土的磁化率变化反映了最近120 ka 来的高原季风演化和气候环境变迁,6 个磁化率高值段指示了6 个夏季风环流增强的时段,6 个磁化率低值段则代表了6 次夏季风减弱时期。

甘孜黄土可与黄土高原同期黄土进行对比,但又存在明显差异。

关键词黄土地层学磁化率晚第四纪青藏高原川西高原属青藏高原的东南部,有广泛的风成黄土分布,在雅砻江和鲜水河流域的黄土堆积尤为突出1 ～4 ,常呈披覆式覆盖在阶地上、山坡上和山顶上, 显示风成黄土的展布特征。

本文初步研究了甘孜附近雅砻江河谷的黄土地层,旨在从地层学角度对甘孜黄土作较深入的研究,确定它的地层层位和年代,藉以为进一步研究青藏高原晚第四纪气候和环境变迁奠定基础。

1 黄土地层序列甘孜附近雅砻江河谷相当宽广,谷地中发育了五级河流阶地( 图1 ) 。

其中第一、二级阶地保存较好,阶面宽阔;三级以上阶地因遭侵蚀而局部残留。

第一级为堆积阶地,高出河床2～3 m 。

下部黄灰色砾石层,砾石多次棱- 次圆状,砾径一般5～7cm ; 中部灰黄色含砾粘土质粉砂;上覆1～2 m 的浅黄色黄土。

第二～四级阶地为基座阶地,分别高出河床30～40 m 、50～60 m 和80～100 m 。

基座为三叠系砂岩、板岩,堆积物下部灰黄、黄红、黄褐色砾石层,砾石磨圆较差,多次棱角状。

二级阶地冲积层上覆盖了20 m 左右的黄色黄土; 三、四级阶地冲积层上堆积了厚20～30 m 左右的黄色、红黄色黄土。

第39卷第5期土　壤　学　报V ol139,N o15 2002年9月ACT A PE DO LOG IC A SI NIC A　Sep.,2002第四纪黄土剖面多元古土壤形成发育信息的揭示3唐克丽　贺秀斌(中国科学院、水利部水土保持研究所黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌　712100)摘　要 以时间尺度20万年以来的洛川黄土剖面为研究对象。

采用间隔30～50cm 的密集采样,通过土样的物理、化学、矿物组成和孢粉分析及土壤微形态镜鉴的综合研究,对第四纪生物气候环境演变提出了新的见解。

对原以代表干冷环境沉积为主的黄土地层(L),揭示了内伏半干旱环境的演化及相应的土壤发育过程;对原以代表暖湿环境的红褐色古土壤层,揭示了内伏干旱、半干旱环境的演化及干旱与湿润型孢粉共存的矛盾实质。

研究证示:深厚的黄土剖面是在第四纪生物—气候环境演变过程中,通过黄土沉积、成壤强弱交替演化,形成发育的由不同土壤类型组成的特殊的多元古土壤剖面体系。

关键词 黄土剖面,密集采样,多元古土壤,第四纪环境新信息中图分类号 S151、+3黄土高原深厚的黄土剖面储存了240万年以来丰厚的地学—生物学信息,我国黄土研究的成就为世界所瞩目[1～3]。

笔者在前人研究基础上,融合地质学、土壤学和生态学成就进一步揭示这些信息,对黄土剖面的土壤发育过程及第四纪环境演变,取得了一些新的认识。

80年代初,我们根据古土壤分布特征,将古土壤划分为埋藏型、残积型及残余型三种类型。

研究证示黄土剖面中古土壤条带均属埋藏型古土壤[4]。

武功　土剖面中的红褐色粘化层属浅层埋藏型古土壤,其上部覆盖层除人为耕作施加的土粪外,主要是近三千年来新的黄土沉积物。

通过鉴别土壤中原生和次生碳酸盐及光性粘粒的微形态特征,恢复了古土壤成壤期的环境背景,首次提出黄土剖面中曾发育有森林型土壤的证示[5];同时发现代表干冷气候的黄土层(L),也经历了一定的成壤过程,基本上属草原型土壤[5,6]。

国家重点实验室简介国家重点实验室计划于1984年开始实施。

截至2003年底，国家重点实验室共计161个，固定人员5000余人，仪器设备总值30多亿元，覆盖了我国基础研究和应用基础研究的大部分学科领域。

经过20年的发展和建设，国家重点实验室已经成为国家科技创新体系的重要组成部分，是国家组织高水平基础研究和应用基础研究、聚集和培养优秀科学家、开展高层次学术交流的重要基地。

国家重点实验室计划的实施，对于稳定一支精干队伍，在若干领域攀登科学高峰，推动我国基础研究事业的发展，起到了历史性作用。

国家重点实验室取得了一大批创新成果，促进了相关学科的建设和发展；拥有一批先进的仪器设备，并向全国开放和共享；促进了国内外科学技术交流和合作，已成为我国重要的学术交流活动中心。

国家重点实验室率先实行“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，重视创新文化环境建设，形成了有利创新、鼓励竞争的评价体系和管理制度，为我国科技体制的改革提供了宝贵经验。

科技实力特别是原始创新能力已成为国际竞争的焦点之一。

许多国家已将加强国家创新体系建设作为全球化条件下的国家发展战略，把建设一流的科学研究基础设施作为国家创新体系建设的重要任务。

在我国，作为科技创新平台的国家重点实验室肩负着重要的历史使命，已成为国家科技创新体系的重要组成部分。

从1984年开始，我国先后建设了178个国家重点实验室。

经过二十年的发展，从前期的全面建设到一定发展阶段的总量控制,再到现阶段的学科规划布局与质量提升，到目前为止国家重点实验室基本覆盖了基础研究和应用基础研究的大部分学科领域，有效地促进了我国基础研究的整体部署和协调发展。

点击年份可查历年新建国家重点实验室名录国家重点实验室已成重大原始创新“摇篮”[科学时报] (2005-01-04 14:57:35)据新华社电我国目前正在运行的国家重点实验室已有１６１个，基本覆盖了基础研究的重点学科领域，已成为我国重大原始性创新的“摇篮”。

第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指地质年代为第四纪的黄土，其广泛分布于中国北方和西北地区，是我国的一种特有地质遗迹。

黄土的形成与气候、植被、地形等因素密切相关，因此对第四纪黄土进行测年研究可以为了解气候变化、古地貌演化等提供重要的信息。

本文将对第四纪黄土测年的方法和研究成果进行综述，从而全面了解这一领域的最新进展。

一、第四纪黄土的形成第四纪黄土主要分布在黄土高原、陕甘宁边缘地区以及青藏高原东缘等地区，是由古风化残积和风成物质混合堆积而成的。

黄土的形成与气候、植被、地形等因素密切相关，其主要形成于第四纪干旱气候条件下。

在气候干燥的条件下，岩石表面的风化残积物质经风力搬运到较远处沉积，形成黄土。

因此黄土记录了第四纪气候变化、古地貌演化等重要信息，对于探讨第四纪环境变化和古气候演化具有重要意义。

1.放射性测年法放射性测年法是目前对第四纪黄土进行测年较为常用的方法，主要包括钾-氩(K-Ar)测年、氡子体法（U-Th）测年和碳-14测年等。

通过分析黄土中的放射性元素含量以及其衰变产物的比例，可以确定黄土的年代，从而推断地表的沉积年代和年代序列。

2.磁化测年法磁化测年法是一种基于岩石和矿物的磁性特征来推断地质年代的方法。

通过研究黄土中磁化特性的变化，可以推断黄土的沉积年代及古地磁事件，从而揭示黄土沉积过程和古环境演化的情况。

3.同位素测年法同位素测年法是通过分析黄土中特定同位素的含量及其变化来推断沉积年代的方法。

常用的同位素包括氧同位素、碳同位素等。

通过分析黄土中同位素的含量变化，可以得到黄土沉积时期的气候和环境信息，进而推断黄土的沉积年代。

1.气候变化记录第四纪黄土是记录气候变化的重要地质档案，通过对黄土中气候指标和环境指标的分析，可以揭示第四纪气候演化的过程。

许多研究表明，第四纪黄土的沉积与气候变化密切相关，尤其是在冰期和间冰期的气候波动过程中，黄土的沉积变化具有显著特征。

2.古地貌演化研究第四纪黄土的沉积过程也记录了古地貌演化的信息，通过对黄土地层的研究，可以揭示中国北方地区古地貌发育的过程和特征。

湖泊沉积物的矿物组成、成因、环境指示及研究进展第33卷第1期2011年3月地球科学与环境JournalofEarthSciencesandEnvironmentV olI33No.1Mar.2O11湖泊沉积物的矿物组成,成因,环境指示及研究进展金章东(中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室,陕西西安710075)摘要:湖泊沉积物是不同地质,气候,水文条件下各类碎屑,黏土,自生/生物成因矿物以及有机物质等的综合体.沉积矿物蕴含着丰富区域和全球环境演变信息,如湖水的化学组成,流域构造,气候,水文以及人类活动的相互作用等.相关信息可以赋存在矿物外部微形貌,内部微结构,化学组成,物理和化学性质,同位素组成,谱学特征,成因以及共生组合等方面.因此,湖泊科学的许多关键课题都离不开矿物学,特别是在利用湖泊沉积物进行区域及过去全球变化研究中,深入的机理研究归根到底都要涉及矿物学,如流域化学风化作用,粒度组成,生物壳体化学组成,测年材料的选择等.然而,由于湖泊沉积物中矿物的多源性,复杂性,如何有效提取和解译其中的环境信息,是一项长期困扰研究者的课题,湖泊沉积矿物学的研究往往被许多研究者所忽视,中国的相关研究也较为薄弱.笔者综述了湖泊沉积物中碎屑,黏土,自生/生物矿物的矿物组合,特征,成因在(古)环境反演中的作用及最新研究进展,提出除了继续加强对湖泊沉积物中矿物来源,成因和古环境示踪的深入研究以外,矿物相间的转变及其对湖水和孑L隙水组成的响应,一些非晶质或隐晶质及低丰度矿物相在湖泊化学和动力学中的作用也是很有潜力的研究领域,最后提出了研究中存在的一些问题,面对的挑战以及对研究前景的展望.关键词:碎屑矿物;黏土矿物;自生/生物矿物;环境载体;湖泊沉积物;陆地环境中图分类号:P571;P577文献标志码:A文章编号:1672—6561(2011)01—0034—11 Composition,OriginandEnvironmentalInterpretatiOn0f MineralsinLakeSedimentsandRecentProgressJINZhang—dong (StateKeyLaboratoryofLoessandQuaternaryGeology,InstituteofEarthEnvironment,Chi neseAcademyofSciences,Xi'an71OO75,Shaanxi,China)Abstract:Lakesedimentisanintegratedcontentofdetrital,clay,authigenic/biogenicmineral sandorganicmatterundervariousgeologic,climaticandhydrologicconditions.Themineralsbearabundantinfo rmationonregionalandglobalenvironmentalchanges,suchaslakewaterchemistry,basintectonics,climate,hydrol ogy,andhumanactivityinteraction,ere.Theinformationhostsinexternalappearance,internalmicrostruetur es,chemicalcompositions,physicalandchemicalproperties,isotopiccompositions,spectroscopy,origi n,andassemblageofminerals,etc.Therefore,manykeytopicsoflakesciencesaredependeduponmineralogy,inp articularduringthereconstructionofpastregional/globa1changesusinglakesediments.Theunderstandingon mechanismshouldinvolveinmineralogy,includingcatchmentweatheringprocesses,grainsizevariation,shell chemistry,anddatingmateria1.However,owingtovarioussourcesandcomplexityofmineralsinlakesediments,h owtowithdrawandinterpretmineral—bearingenvironmentalinformationisalongstandingtroubling,resultinginthatmineralogyo flakesedimentsisoverlookedoftenbysomeresearchers,alsoinChina.Inthispaper,theassemblag e,charactersandoriginsofdetrital,clay,authigenic/bi0genicmineralsinlakesedimentsandtheirroleinpaleoe nvironmentalreconstructionwerereviewed,thensomepotentialresearchtopicsweresuggested,suchasth etransformation amongmineralsanditsresponsetochemistryoflakeandporewaters,therolesinlakechemistr yanddynamicsofsomeamorphous,cryptocrystallineandlowabundancemineralsinlakesediments,inadditio ntothecontinuedresearchesonlakemineralsource,originandpaleoenvironmentaltracing,andfinallysomepr oblemsandchallengeswereputfurtherforwardto.收稿Et期:2010—1011基金项目:国家自然科学基金项目(40873082);国家重点基础研究发展计划项目(2010CB833404)作者简介:金章东(1971),男,浙江永康人,研究员,搏士研究生导师,从事表生地球化学和全球变化研究.E-mail:****************第1期金章东:湖泊沉积物的矿物组成,成因,环境指示及研究进展Keywords:detritalmineral;claymineral:terrestria1environment0引言由于覆盖面广,分辨率高,对区域环境响应迅速等优势,湖泊沉积物已成为科学家日益重视的陆地环境变化研究中最重要的信息载体之一¨1].湖泊沉积物是湖盆在自然与人类作用下各圈层相互作用的产物和信息库,保存了丰富的有关区域构造活动, 气候变化和人类活动的信息口].流域内不同时期风化一剥蚀方式,强度和沉积过程都直接影响着湖泊沉积物的矿物组成和各种环境代用指标的诠释.湖泊沉积物中矿物的微形貌,微结构,化学组成,物理性质,化学性质,同位素组成,谱学特征以及共生组合等蕴含着丰富区域和全球环境演变信息.因此,在利用湖泊沉积物进行区域及过去全球变化研究中,很多环境代用指标和测年所用材料的选择,指标的机理解译等都离不开矿物学.在湖泊盆地不同演化阶段,流域岩石/矿物风化,剥蚀的产物经搬运人湖后形成沉积物,其组成的差异可以用来反映受气候旋回,构造事件等控制的流域岩石/矿物经历的风化方式(物理剥蚀,化学风化)及其相对强度,沉积速率及产物(如自生碳酸盐, 生物碳酸盐)_2.].因此,通过对湖泊沉积物矿物组合研究可以获取流域环境,生物演化,风化一剥蚀速率及其对区域构造活动和不同时问尺度气候变化的响应过程的详细信息.然而,在提取和分析沉积物组成及环境代用指标解释的过程中,因为某一指标的变化可能受到多种因素制约而往往带有一定的主观倾向性或客观上的不确定性.如沉积物中碳酸盐含量及氧同位素组成的变化常常用来反映湖泊水位或盐度的变化,其实沉积物中碳酸盐可能是不同比例碎屑碳酸盐,自生碳酸盐和生物碳酸盐的混合,其氧同位素组成则可能受不同成因碳酸盐相对比例以及水量变化,蒸发量变化等多种因素的共同制约[2.因此,充分认识湖泊沉积物中各类矿物特征,组合,沉淀过程,自生/生物矿物的形成,矿物的次生变化及其与环境变化的关系等,能给湖泊化学, 湖泊动力学,沉积化学以及古气候环境定量研究提供重要的科学依据.1矿物组合特征流域内岩石类型是输入湖盆水体和沉积物中元素,同位素组成的最主要制约因素.不同岩石类型风化强度及其对水体可溶态物质组成的相对贡献是利用湖泊沉积物序列反映受气候旋回,构造事件等因素控制的流域物理剥蚀和化学风化率变化的关键,也影响着自生矿物(化学沉积)的形成.在地球表生作用过程中,高温高压下形成的岩石在暴露地表后将发生物理和化学反应,往往导致矿物的溶解,分解,并在地表环境下形成更稳定的新矿物,如黏土,碳酸盐矿物等.因此,湖泊沉积物中矿物是原生耐风化矿物和次生矿物的组合,其组合特征受流域基岩类型,构造,气候,湖泊内生物种类以及人类活动等因素的综合制约.识别沉积物矿物的物源对阐明沉积物与湖水之间的交互作用是十分关键的.湖泊沉积物中矿物来源于流域地表岩石的风化产物以及自生矿物,可以分为3种.(1)外源矿物:由地表径流,风力和冰川搬运,岸蚀作用等带人湖中的碎屑物质,其组合和分布受湖流,波浪等物理搬运机制的影响.湖泊沉积物中外源矿物主要来源于河流,岸蚀,大气沉降以及人类活动等带人湖盆的各种矿物颗粒,其矿物组合是受流域基岩,地表地质,风化作用,水文条件等因素制约的,对粒状沉积物粒径,矿物学分布的研究可以反映一定时间尺度下湖泊内搬运体系的变化过程.(2)内生矿物:湖泊水体内部发生的化学过程导致的化学沉淀或凝絮和被吸附作用形成的矿物,其内生过程包括生物滤食,碳酸盐沉淀等化学作用.淡水湖泊中内生矿物沉淀受湖泊化学状态制约.因为细菌可以改变局部的地球化学环境,所以一些内生矿物是以细菌为媒介的,如黄铁矿,水针铁矿等].(3)自生矿物:包括从湖水中直接化学沉淀的和在先前的沉积物内部发生的新生和生物成因矿物.它主要受湖泊产生力变化控制.一些沉积矿物还可以成为开采利用的矿产,如盐湖中盐类沉积,热液Fe—Cu—Zn硫化物等,目前已成为环境矿物学领域中较为活跃的研究内容之一_l"J.表1列出了湖泊沉积物中的常见矿物.从中可以发现,湖泊沉积物中的外源矿物以造岩铝硅酸盐为主,而内生矿物在含量上碳酸盐(方解石)占绝对优势.大多数淡水湖泊沉积物都由石英,长石,方解石,白云石,伊利石,蒙脱石,硫化铁和氧化铁等矿物组成;然而,在某些情况下并不能按成因将沉积物中36地球科学与环境第33卷表1湖泊沉积物中矿物类型,来源及其环境指示Tab.1Types,OriginsandEnvironmentalImplicationsofMineralsinLakeSediments 的矿物一一区分,最常见的就是上述碳酸盐矿物,往往是3种以上成因的综合.并且由于沉积后的压实成岩作用,一些内生,外源矿物将被自生相所取代,如二氧化硅,磷酸盐,硝酸盐等.组成湖泊沉积物的矿物种类虽然并不复杂,但是每一类(种)矿物却都包含着重要的地球表生环境化学信息,特别是湖泊中痕量的自生和生物成因矿物,如各类氧化物,磷酸盐,硫化物等.从本质上来说,湖泊沉积物中的外源矿物组合(包括碎屑矿物和黏土矿物)可以看作是湖泊系统主要物理因素的反映,而自生/生物矿物组合则主要反映了湖泊系统中化学和生物状态及其变化.2碎屑矿物及其影响因素在绝大多数湖泊沉积物中,石英和长石是碎屑部分的主要矿物,在水动力较弱的浅水湖泊,平原湖泊以及较小面积湖泊中其颗粒以粉砂级,砂级为主. 石英是湖泊沉积物中最普遍的矿物,但在火山岩,碳酸盐或热带的湖泊中,石英也可能完全缺失.石英矿物的表面物理形态,结晶度及分布特征可以很好地反映沉积物的物质来源,搬运状况以及湖泊内部发生的物理过程.如随着水深增加和机械能的消耗,石英在湖盆的不同位置其粒径和表面形态存在差异.石英的表面形态,磨圆度和分布特征可以反映搬运的远近和高能或低能动力,如表面呈光滑圆球可以反映颗粒经历了较长时间的搬运,如风力等. 由于搬运过程中机械分选和摩擦,湖泊中心的石英颗粒往往表面更光滑,粒径更细,而靠近湖岸的石英颗粒则粒径大且不光滑.特定地点石英颗粒粒径随时间的变化则可能反映一定时间尺度内风场的强度变化l1.长石是湖?白沉积物中与石英时时伴生的另一种常见矿物,两者的含量常呈正相关【3].与石英不同的是,长石类矿物在搬运过程中还常发生进一步的化学风化作用.由于钾长石比钠长石抗风化力强,从而导致随着远离湖岸斜长石丰度逐渐减少, 而钾碱长石含量则相对增加.在高温湿润的热带和亚热带地区的湖泊沉积物中,斜长石可以风化形成高岭石,三水铝石或蒙皂石.总的来说,两者变化反映了基岩和总体矿物的丰度.在古环境研究中,虽然科学家们往往把注意力集中于湖泊系统的自生碳酸盐,但是碎屑碳酸盐可以是一些湖泊沉积物的重要组分,特别是岩溶地区或碳酸盐岩地层为主的流域,湖泊沉积物中会存在大量外源的粉砂或黏粒级的钙质和灰泥质黏土,甚至组成大量的湖相泥灰岩.湖相碳酸盐沉积物的矿物学,地球化学研究表明,一些湖泊沉积物中的方解石和白云石主要来源于流域碳酸盐岩石的侵蚀和(或)与之有关的冰川沉积物.例如,欧洲的日内瓦湖和康斯坦斯湖,加拿大的哥伦比亚和美国中西部第l期金章东:湖泊沉积物的矿物组成,成因,环境指示及研究进展的许多钙质湖泊沉积物均与河流碎屑的供给有关.然而,将碎屑碳酸盐与自生碳酸盐区分开来是十分困难的,不同研究者做过不同的尝试.首先,碳酸盐颗粒的表面形态和镜下形状可提供直接的肉眼证据,如根据加拿大极地湖泊沉积物中白云石和石英在形态和粒度分布上的相似性,该湖泊深处的白云石被认为是碎屑成因的l】.Kennedy等则根据湖泊沉积物中碳酸盐总量,白云石和方解石的相对比例随沉积物粒级的增加而减少的变化认为,碳酸盐相分布是水动力分选作用的结果,而与湖泊内的溶解作用,沉降过程无关_】.还有一种区分的方法是,假定淡水湖泊中自云石为碎屑物,如果碎屑输入恒定,那么方解石与白云石矿物比率的变化应与方解石沉淀有关_3].另外,淡水湖中的碳酸盐沉积物通常有低的"C和O,因此根据同位素值也可以大致估计出碎屑碳酸盐的百分比].重矿物(密度大于3.0g/cm.)组合的变化也常常用来获取有关湖泊沉积物的物源和搬运机制.如利用重矿物频率和沉积物粒度分布可以勾划湖盆沉积物的来源_3].沉积物中特征矿物相的组合表明, 沉积物总体上是受基岩岩性控制的,如美国安大略湖由南向北和由东向西其角闪石与辉石的比率呈递增趋势,即是由区域性地层的差异造成的;反之,根据岩芯中重矿物的分布特征可以反演流域内地层单元的变化及水动力状况,包括对人类活动的反映,如采矿,伐木,人类居住活动等口.通过对Shagawa湖沉积物中赤铁矿和褐铁矿随深度的变化证实了Ely地区人类采矿历史及强度,而根据沉积物中电气石的分布推断出该湖泊沉积速率的变化l】.火山地区的湖泊(如玛珥湖)通常具有成分比较复杂的底部沉积物,因为它的物质来源于周围的基岩,熔岩,火山灰,浮石,火山渣,角砾岩,凝灰岩和块集岩,在沉积物中表现为泥砂状,矿物成分可以包括斜长石,石英,辉石,角闪石,火山玻璃等,并且以火山成因物质占优势的湖泊通常与硅藻的高生产力有关.虽然这种类型湖泊在地球上为数不多且成分较为复杂,但是某一火山灰层的鉴定,成分对比研究可以进行区域性地层对比.同时,火山灰也是绝好的测年材料,准确的定年可以对含有特定火山玻璃层的沉积时问进行标定.如毛绪美等利用电子探针,扫描电镜等通过对金川泥炭层中一层泥砂状沉积物的矿物学,化学成分的分析,确定该物质为玄武岩浆的火山喷发物,并对泥炭的"C年龄进行了可靠的校正E173.因此,绝大多数湖泊沉积物的非黏土碎屑矿物及其组合通常是流域范围内地质差异的反映,而由于湖泊内部物理过程的差异也常常造成湖盆不同部位具有明显差异的碎屑矿物组合.其中,最重要的因素为搬运物的分选性沉淀和湖流簸选过程,特别是湖泊浅水区.因此,依据岩芯中沉积物非黏土碎屑矿物及其组合的变化还可以推测湖盆的发展过程以及水动力变化历史.3黏土矿物及其与环境的关系黏土矿物是地球表生环境下最常见的矿物,也是湖泊沉积物中另一类重要的组成矿物.该类矿物是含水的层状硅酸盐或铝硅酸盐,研究者采用2/,m 作为黏土级组分的界线.湖泊沉积物中黏土矿物主要包括伊利石,蒙脱石,绿泥石,泥层黏土,高岭石,绿脱石以及各种混层矿物如伊利石/蒙脱石,伊利石/蛭石混层矿物等,有时还可见三水铝矿,蛭石,坡缕石等黏土矿物.湖泊沉积物中黏土矿物的形成和转化与流域及湖水的环境密切相关,因此深入研究黏土矿物沉积分异,组合及其含量变化,微细结构, 转化规律以及粒度分布等特征,可以恢复沉积历史中流域所经历的古气候,古温度,古盐度,地层的划分和对比以及物质来源,湖水物理化学条件探讨等, 有助于揭示区域环境变化及全球环境演化.根据成因不同,湖泊沉积物中黏土矿物可以分为3种:①原生黏土矿物,流域母质中的碎屑矿物经搬运而在湖盆沉积,以物理风化为主,反映源区的信息;②化学风化形成的黏土矿物,一种黏土矿物在一定的气候条件下可以转变为另一种黏土矿物,其种类受母岩,水介质,气候等因素制约;③自生黏土矿物,在湖泊沉积过程中各种元素重新结合而成,主要发生在盐湖中,其他类型湖泊中几乎不存在自生的黏土矿物引.黏土矿物的形成离不开气候环境因素.在化学风化较弱而难以消除基岩物质成分差异造成影响的气候条件下(如较高纬度地区),湖?自沉积物中黏土矿物主要反映流域物源的岩性.Gibbs发现:在亚马逊河盆地,来自高地的绿泥石和伊利石是流域内安第斯山区未完全风化的产物,并在下游仍呈悬浮状态;由于低地内基岩的高度风化,在低地支流中以高岭石和三水铝石占优势;蒙脱石在一些火山地区湖泊沉积物中大量存在,是火山玻璃脱玻作用后形成的l1.贝加尔湖沉积物在末次冰期时蒙脱石和伊利石峰高比值的变化主要是与物源变化相联系38地球科学与环境第33卷的,与气候无关口.同时,水介质的pH,Eh,盐度等因素也对黏土矿物种类,形态和晶体结构产生影响.在湿润温暖的热带一亚热带气候环境下,由于岩石受淋滤和化学风化作用较强,碱金属,碱土金属流失后形成阳离子为Si,A1的高岭石,因此高岭石是低纬度地区湖泊沉积物中主要的黏土矿物,它是弱酸性,强化学风化和淋滤作用的环境指示矿物;而在高纬度的干冷气候条件下,由于淋滤和化学风化作用较弱,碱金属,碱土金属被活化后形成阳离子为Si,A1,Fe,Mg 或K的绿泥石,伊利石,蒙脱石及伊利石/蒙脱石混层矿物.特别是绿泥石,蒙脱石,它们一般是高纬度地区(如冰川或干旱区)弱化学风化产物.伊利石则是在气温较低,弱碱性条件下由长石,云母类等铝硅酸盐矿物风化作用下形成的,随着风化程度的加强, 伊利石通过奥斯忒瓦德成熟化(Ostwaldripening)经1M,1M,2M等多型,最后可以演化为高岭石,其演化过程为:蒙脱石一无序伊/蒙混层矿物一有序伊/蒙混层矿物一1M型伊利石一1M型伊利石一2M型伊利石一高岭石l2.因此,矿物结晶度可以反映物质来源或沉积环境的变化.伊利石结晶度的变化可进一步根据伊利石微结构区分历史气候的冷干期和暖湿问冰期L2..伊利石的结晶度是其晶畴大小(Domain size),膨胀层(Swellinglayer)含量,晶体缺陷和化学组成不均一性的综合反映[2.其中膨胀层含量反映晶体结构的膨胀程度,并可用Srodon等提出的衍射峰强度比值(J)进一步判断:如果J为1表明伊利石中不含膨胀层;反之,J>1则存在膨胀层l2¨.根据伊利石是否含膨胀层及膨胀层含量进一步判断古气候的变化.通过对地中海沉积物中的伊利石结晶度研究表明,结晶度高反映干旱寒冷气候,而结晶度低则反映暖湿气候环境[】.利用蒙脱石的结晶度来反映气候环境的变化在湖泊沉积中还没有相关报道,但是在海洋沉积记录中已作了有益探讨,结果表明,结晶度良好的蒙脱石与暖湿气候相对应l_2引.高岭石的结晶度可分别用0.71nm处衍射峰高与同峰半高宽比值和0.714nm的衍射峰高与0.356nm的衍射峰高比值来表示.高岭石的结晶度高与气候相对干燥期相对应,而湿润期形成的高岭石具有较低的结晶度l2引.越来越多的研究表明,湖泊沉积物中黏土矿物种类,丰度及结晶形态是流域内基岩种类和气候变化的函数].在利于强风化的气候环境下,沉积物中一般以伊利石一绿泥石一高岭石组合为特征,随着风化的加强还可形成高结晶度的伊利石和蛭石; 而干旱环境下形成的沉积物常常含有大量的蒙脱石和伊利石/蒙脱石混层矿物,它们是基岩不完全风化的产物.因此,降水量的增加可使蛭石,高岭石的含量增大,而蒙脱石的含量相对减少,蒙脱石含量与降水量之间还存在一定的线性负相关口.与碎屑矿物分布受水力分选制约不同,深水湖泊沉积物中黏土矿物组合可以不随水深,离岸距离甚至埋藏深度的变化而变化.因此,沉积物中黏土矿物丰度及组合变化可以用来反映气候变化甚至气候事件.例如,贝加尔湖和Hovsgol湖泊沉积物中伊利石含量及其与伊利石/蒙脱石混层矿物组合不但响应了冰期一间冰期尺度的气候变化,而且还记录了BMling—Allerod和新仙女木事件l_3.Blaise对加拿大温哥华岛晚第四纪沉积物中黏土矿物研究表明, 冰期和间冰期具有完全不同的黏土矿物组合:在冰期,以富铁绿泥石,伊利石和火山岩退变的蒙脱石为组合;在间冰期则以蛭石,高岭石,埃洛石和无序混层矿物为组合特征.Jin等对内蒙古岱海沉积岩芯中碎屑组分分析也表明,小冰期期间黏土矿物组成与间冰期表现出差别:小冰期时段黏土矿物质量分数偏低(9%～12),且以伊利石,绿泥石,白云母为主;而间冰期沉积物中不但上述黏土矿物质量分数高(15～18),而且存在有滑石,高岭石及少量石膏l6j.淡水湖泊环境中黏土矿物一般认为是流域基岩在一定气候条件下化学风化的产物,主要受源区基岩的控制,因为是否存在自生作用形成的黏土矿物至今还未获得可靠的证据.虽然盐湖中存在化学风化和自生成因的黏土矿物,但是盐湖的黏土矿物仍以他生的为主.它不但具有碎屑成因的黏土矿物岩性特征,而且与流域内黏土矿物组合及化学成分基本一致,因此各地区盐湖的黏土矿物组合受流域母岩和盐湖卤水的化学成分控制.在咸水湖中,由于黏土矿物随盐度变化而表现为不同的质量堆积速率,盐度梯度是半循环湖泊系统中黏土矿物分离的重要机制.因为高岭石比伊利石和蒙脱石更迅速的凝絮作用往往造成其含量随盐度的增加而降低,而伊利石和蒙脱石的含量却恰恰相反l3.徐昶对中国一些盐湖黏土矿物研究表明,处于未成熟阶段的盐湖沉积物中黏土矿物不但质量分数较高(大于40),并且以伊利石一绿泥石一高岭石组合为特征,化学成分上继承了冷温带大陆黏土Alo.,K.O,MgO质量分数;而成熟阶段的第l期金章东:湖泊沉积物的矿物组成,成因,环境指示及研究进展盐湖沉积物则质量分数较低(小于20%),且缺少高岭石,以伊利石一绿泥石为组合,含少量蒙脱石,黏土AlO.,KO,MgO质量分数具有盐沼泽,干湖黏土化学成分特征l3.不同地区盐湖的黏土矿物组成除了受流域基岩种类制约外,湖区的干旱气候和卤水化学成分是主要的决定因素.例如,盐湖晶问卤水中Mg取代部分Fe致使早期未成湖阶段的铁绿泥石为镁铁绿泥石所代替,而富含K的卤水可使部分蒙脱石转变为伊利石.因此,根据盐湖不同沉积阶段黏土组合及化学成分的差异可以判断湖盆演化过程及湖区气候环境变化.通过对察尔汗盐湖,艾丁湖,查干诺尔湖剖面中黏土的叫(A1O.)/w(MgO)与沉积环境关系的讨论,盐湖黏土w(A1O.)/w(Mgo)的变化反映了盐湖沉积环境的咸化度及湖区气候的湿润度l_3.另外,单一黏土矿物的微细结构也可以进一步得到盐湖沉积环境方面的信息,如对伊利石结晶度,蒙脱石属性,绿泥石类型,混层矿物膨胀度等方面的研究.伊利石的结晶度与湖水中K含量密切相关,而蒙脱石属性则反映湖水pH值,盐度及晶层间吸附的标型离子的差异.4自生矿物及其环境意义湖泊沉积物中各类自生矿物一方面在许多金属和营养盐的动力学方面起着重要的控制作用,另一方面记录了特定状态下湖泊环境及化学组成.因此,自生矿物的提取和化学研究已在湖泊的化学和物理过程解释方面受到广泛关注,包括人类的文明活动对湖泊所产生的负面影响.湖泊沉积物中自生矿物主要包括硅质岩,碳酸盐,各类硫化物,氟化物, 蒸发岩等.4.1SiO:和硅酸盐湖泊沉积物中很大部分的si0.是硅酸盐溶解的SiO.通过内生过程堆积而成,主要是有机沉积作用,而湖泊直接沉淀的SiO:证据还很少.虽然许多水生生物都存在硅化结构,但是硅藻壳的有机沉积作用是湖泊沉积物中SiO最重要的内生来源.特别是在高生产力的湖泊中,硅藻可以成为快速堆积湖泊沉积的主要成分.硅藻广泛存在于非洲湖泊钻孔岩芯中,它的丰度不仅与湖水的自然地球化学有关,而且还受气温,气候等条件制约[3.硅藻通过迅速吸收SiO可以造成在某些碱性水体中硅元素。

【封二人物】Insidecover Characters专家简介：2008年入选中国科学院“百人计划”，2012年获得国家杰出青年科学基金资助，2014年入选科技部中青年科技创新领军人才，2016年入选第二批国家“万人计划”科技创新领军人才……回国十年来，金章东一步一个脚印、几年一个台阶，每天都以饱满的热情和兴致投入科学研究中。

如今的金章东，是中国科学院地球环境研究所研究员、黄土与第四纪地质国家重点实验室主任。

但作为国内率先开展湖泊流域化学风化研究的学者，多年来，他始终放开眼界，驻足前沿，不断挖掘新“证据”，反演第四纪地质时期的风化—气候真相。

“只要是我感兴趣的，我就会去做、去尝试。

”他说。

为重建印度夏季风历史提供新视角“自然界的任何东西，包括岩石、矿物、树木、建筑等，无时无刻不在风化”，金章东解释道，风化是一种化学反应，它是指物质在水、大气、生物等作用下，形态或者物质组成发生改变的过程。

“最重要的是，化学风化是地球表层物质循环的关键过程之一。

”金章东认为，在一个流域内，岩石风化后的残余经搬运而保留在沉积物里，刚好可以通过分析这些沉积物的组成变化来反演当时的化学风化过程。

“风化的另一个重要作用是在风化过程中消耗大气C O 2。

通常情况下，风化程度越高，消耗的C O 2越多，大气中的C O 2含量就会降低，气候也会变冷。

”当硅酸盐岩、灰岩等经风化溶解到水体中，其中的碳酸氢根会被带到湖泊或海洋中沉淀下来，所吸收的C O 2也就被固定在湖泊和海洋沉积物中。

这也是学术界重视化学风化的一个重要原因。

“最近80万年，从冰心里获得的C O 2浓度呈现冰期—间冰期周期变化。

间冰期里，气候暖和，气温高、风化作用增强，消耗的C O 2多，导致大气C O 2含量降低，等低到一定程度就会进入冰期；在冰期，风化作用弱，消耗的C O 2少，当大气C O 2浓度累积到一定程度，气候又会回暖。

”到底是风化作用先行，还是C O 2累积先行？听起来似乎是一个“先有鸡还是先有蛋”的悖论，一直未有定论。

个人主要先进事迹丁瑞军同志主要先进事迹丁瑞军，男，1964年出生，中共党员，硕士，现任中国科学院上海技术物理研究所材料器件研究中心主任，研究员。

长期从事红外焦平面技术研究。

负责完成多项国家型号任务中的核心探测器件研制工作，解决了红外探测器阵列研制、深低温CMOS读出电路设计及红外焦平面可靠性等方面的关键技术，推动实现了红外焦平面技术从应用研究向工程化应用的转化。

目前，丁瑞军同志带领团队承担着国家重大专项等十几项研究任务。

他先后在国内外学术杂志发表论文20多篇，制定了GB/T17444国家标准“红外焦平面阵列特性参数测试方法”；获得国家科技进步奖二等奖1项，国防科技进步奖二等奖1项，上海市科技进步奖一等奖2项、二等奖1项；2009年入选上海市领军人才培养计划。

刘羽寅同志主要先进事迹刘羽寅，女，1950年出生，中共党员，大本学历，现任中国科学院金属研究所钛合金研究部副主任，研究员。

从事钛合金材料科学与工程应用研究30多年，是我国钛合金领域的知名专家，为我国航空、船舶等领域的多个重点工程建设作出了重要贡献。

作为第二发明人，她参与研制成功的航空发动机关键材料高温钛合金被某先进发动机选用，使我国高温钛合金跻身国际先进行列。

她主持研制的某舰船发动机用钛合金，达到国际水平，已经批量应用于我国船舶某高新工程；主持建立的钛合金棒线丝生产基地，推动了振兴东北老工业基地产业化升级。

承担完成了钛合金材料国家重点配套项目和重大科技攻关项目30余项。

获十余项国家和省部级奖项和荣誉称号。

闫保平同志主要先进事迹闫保平，女，1950年出生，中共党员，博士，现任中国科学院计算机网络信息中心总工程师，研究员。

任院信息办主任期间主持我院历史上首个信息化规划——“十五”信息化规划，并圆满组织实施。

她在国内首次明确提出e-Science理念和“数字化科学院”，并主持我院“十一五”信息化规划的研究工作。

此后一直致力于e-Science的应用实践。

中科院气溶胶化学与物理重点实验室简介（1）实验室简介中国科学院气溶胶化学与物理重点实验室，依托地球环境研究所，现有固定人员35名，主任为曹军骥研究员，学术委员会主任为安芷生院士和David Y. H. PUI教授。

实验室瞄准国际前沿气溶胶科学问题和紧迫的国家需求，积极参与国内外竞争与交流，与国内外一流科学家和学术机构建立稳固而长期的实质性合作，在粉尘、黑碳、有机和PM2.5等气溶胶前沿领域开展原创性研究，获得的诸多研究成果在国内外产生重要影响。

经二十余年发展，实验室正成为活跃在国际气溶胶研究舞台上的重要学术机构。

气溶胶化学与物理重点实验室瞄准当前国际全球变化研究中气溶胶气候环境影响等科学问题, 及国家面临的空气污染治理和大气灰霾控制技术等紧迫的科技需求，重点开展气溶胶关键物种及其气候、环境效应，先进的气溶胶技术及其应用，气溶胶数值模拟，以及PM2.5来源解析与污染控制等方面的工作。

实验室率先在国内开展大气碳气溶胶研究，目前主要从事大气气溶胶、大气环境、室内空气污染等方面的研究，开展了气溶胶的物理/化学/光学特征、来源与形成、时空分布、演化历史及其气候环境效应的研究，通过过去与现代环境的观测与模拟结合研究辨明气溶胶在地球大气演化过程中的地位与作用，为环境保护部门治理我国沙尘暴、城市大气颗粒物污染、黄土高原水土流失综合治理以及我国环境外交提供科学依据。

研究室在西部城市及环境背景点已设置了多个长期采样监测点，拥有较为完备的采样和分析设备。

可以对大气颗粒物样品进行理化全分析，正在承担着国家科技支撑计划项目、国家自然科学基金项目和中国科学院创新方向项目等课题多项。

研究室自2000年建设至今，研究成果已经在Science、PNAS、JGR、ACP、ES&T、AE等国际高水平杂志上发表气溶胶相关SCI论文~200余篇，被引用率达到了~3000余次，在国内外具有重要的学术影响。

近5年来承担科研课题40项，总经费8343万。

第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指地质年代为第四纪的黄土层。

通过对第四纪黄土的测年研究，可以了解地壳运动、气候变化、生态环境等方面的信息，具有重要的科学意义和应用价值。

本文就第四纪黄土测年研究进行综述，主要包括黄土的形成和发展、黄土测年方法、精确测年技术和研究进展等内容。

黄土是指由风力搬运沉积而成的粘土状地层，主要由粘粒和细粒组成。

黄土的形成与第四纪的气候变化密切相关，主要是受全球变冷和东亚季风系统的影响。

黄土可以记录气候变化和环境演变的信息，是研究全球气候变化和环境演变的重要存档。

黄土测年的方法主要有宇宙射线生产核素法、放射性同位素法、磁化率法、温度法、古生物学法等。

宇宙射线生产核素法主要通过测定黄土中的短寿命和中等寿命核素的含量来计算地层年代；放射性同位素法主要是通过测量黄土中放射性同位素的衰减来计算地层年代；磁化率法通过测量黄土中的磁化率变化来推断地层的年代；温度法主要通过测量黄土中的黄土学特征参数来判断地层的年龄；古生物学法主要是通过发现黄土中的古生物遗骸来推断地层的地质年代。

不同的方法可以相互印证，提高测年的准确性和精确性。

随着科学技术的不断进步，黄土测年的精确测年技术也在不断发展。

目前，常用的精确测年技术主要有碳同位素年代学、磁层地层年代学、热释光年代学和单颗粒测年技术等。

碳同位素年代学是通过测定黄土中有机物的碳同位素含量来计算地层的年代；磁层地层年代学是通过测定黄土中的磁性特征来判断地层的年代；热释光年代学是通过测定黄土中的矿物颗粒的热释光特性来推断地层的年龄；单颗粒测年技术是通过测定黄土中的单颗粒磁学参数来计算地层的年代。

第四纪黄土测年研究是重要的地质科学研究领域，通过对黄土的测年研究可以了解地质年代、气候变化和环境演变等信息。

精确测年技术的不断进步和应用推广将进一步提高黄土测年的准确性和精确性，为科学家们研究地质年代、气候演化和环境变化提供重要的数据和支持。

热解法用于礼村黄土-古土壤地层^(14)C测年余华贵;祝一志;程鹏;刘永好;王胜利;鲜锋;陈清敏;刘钊;周卫健【期刊名称】《海洋地质与第四纪地质》【年(卷),期】2009()1【摘要】采用简单的热解方法分离黄土-古土壤不同有机组分进行14C测年的探索,通过加热使黄土-古土壤有机质发生裂解,选择400℃作为试验温度,对陕西省岐山县礼村剖面黄土-古土壤粉末样品在400℃下挥发出的Py-V组分和残留下的Py-R组分分别进行14C(AMS)测年,并结合该剖面同层位黄土地层与考古文化层接触关系,认为礼村剖面受人类活动影响强烈的地层中,Py-V组分年龄能代表真实年龄;在未受人类活动影响自然沉积地层中,Py-R组分年龄能代表真实年龄。

【总页数】6页(P73-78)【关键词】热解法;14C测年;Py-R组分;Py-V组分;黄土-古土壤【作者】余华贵;祝一志;程鹏;刘永好;王胜利;鲜锋;陈清敏;刘钊;周卫健【作者单位】中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室;中国科学院研究生院;中国科学院上海应用物理研究所;中国科学院地球环境所与西安交大共建西安加速器质谱中心【正文语种】中文【中图分类】P597.3【相关文献】1.陕西渭南介子村黄土的热释光测年 [J], 卢演俦;赵华2.黄土和古土壤的热释光测年 [J], 李秉成;孙国梁3.末次间冰期以来黄土-古土壤的热释光测年——渭南、会宁剖面的对比研究 [J], 王文远;刘嘉麒;潘懋;刘东生4.黄土剖面古土壤和生物化石^(14)C测年对比 [J], 杨明生;张虎才;丁虎;雷国良;樊红芳;常凤琴;李斌;张文翔;牛洁;陈玥5.东欧黄土-古土壤剖面的孢粉和气候地层学记录及其与ESR测年的海相地层对比(英文) [J], N.S.Bolikhovskaya;A.N.Molodkov因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。