西南天山阿坦塔义一带片岩和榴辉岩中的柯石英

柯石英是超高压变质作用发生的标志矿物.西南天山造山带阿坦塔义地区的高压变质岩中迄今未发现柯石英,其变质峰期条件颇具争议.对这一地区的主体岩石类型——片岩和榴辉岩开展了详细的岩相学和显微拉曼光谱分析,识别出阿坦塔义河沿岸3处露头的岩石含有柯石英.含柯石英的片岩主要由钠长石、石榴石、钠钙质角闪石、石英和白云母构成;含柯石英的榴辉岩主要由绿辉石和石榴石构成.柯石英的发现表明这一地区的榴辉岩及其围岩整体经历了超高压变质作用,西南天山超高压地质体的南北宽可达10km,其东西长可达60～80km.     

采用地震背景噪音成像技术反演天山及周边区域地壳剪切波速度结构

采用地震背景噪声成像技术获得了天山及周边区域的地壳剪切波速度结构, 数据取自中亚地区50个宽频带数字地震台站的连续噪音记录, 通过互相关计算共获取了约748个高信噪比瑞雷面波经验格林函数: 利用可视化方法测量了周期为6~50 s的瑞雷面波相速度频散, 据此反演了相速度分布模型和剪切波速度结构. 结果表明, 短周期(6~20 s)相速度分布与地质构造存在一定的相关性, 高速区域对应于山脉, 低速区域对应于沉积盆地, 天山造山带下部存在双向俯冲高速异常, 其中天山南部的高速异常从塔里木中上地壳向北俯冲, 天山北部的高速异常则从中地壳向南俯冲; 另外天山造山带中下地壳存在低速通道, 该通道为地幔热流的上涌或侵入提供了途径. 研究表明, 塔里木盆地地壳的向北俯冲和哈萨克地台地壳的向南俯冲作用, 以及天山下方的地幔热流上涌共同为天山造山带的活化提供了主要动力.     

下寒武统大林子组溶解蒸发岩系旋回层序及渗流构造成因

《科学通报》第44卷第16期发表了《华北中新元古代及早古生代地震灾变事件及与Rodinia的关系》[1]一文（以下简称《华北》）,涉及辽宁大连下寒武统大林子组的成因问题.我们曾先后于1984～1986,1993～1995和2001年对该组地层进行过详细的旋回层序、微层序和岩石学及微组构成因研究,对大林子组中段溶解蒸发岩系进行了几至几十厘米的超微层单元逐层观测取样,进行室内显微岩石组构和化学组分分析.本文按层序、岩石组构分析和比较     

西南天山早白垩世火山岩中发现地幔和下地壳捕虏体

在中国西南天山托云地区早白垩世火山岩中存在地幔和下地壳捕虏体,火山岩的年龄为１２３－１０１Ｍａ,地幔捕虏体既有钛角闪石和韭闪石,长石,云母及辉石等矿物巨晶,也有橄榄岩,辉石岩,角闪石岩和云母岩等岩石碎块,下地壳捕虏体主要是条带状和块状的麻粒岩,火山岩是板内岩浆活动的产物。含水矿物巨晶和地幔岩石碎块中存在含水矿物,表明发生过强烈的地幔交代作用。     

横跨天山的人工爆炸地震剖面

横跨天山的人工爆炸地震测深剖面揭示出天山的地壳结构。结果表明,天山地壳分为上地壳和下地壳两层结构,层速度和厚度纵向和横向变化都很大。上地壳底部断续分布低速层,莫面深度在奎顿地区为４７ｋｍ,沙雅地区为５０ｋｍ。天山之下莫霍面变深,北天山和南天山交界处之下达到最深,为６２ｋｍ。地壳Ｐ波平均速度６．１－６．３ｋｍ／ｓ,上地幔顶部Ｐ波速度为８．１５ｋｍ／ｓ,奎屯炮记录的剖面识别出两组可靠的莫霍面反射波震相     

新疆天山大气桦木花粉与气象因子的相关分析

大气花粉的运移和沉降与各地的气象因子间存在着密切的联系.通过在新疆中天山地区处于不同植被带的3个研究点(新疆天池气象站、阜康荒漠生态系统定位站及北沙窝草炭试验站)安装花粉收集器,进行了长达5年(2001年7月～2006年7月)的大气中桦木属花粉的监测,目的是为了探讨桦木属花粉的数量变化和时空分布动态特征,以及与各个气象因子之间的响应关系.研究结果表明:(1)桦木属花粉组合与植物的花期相对应,具有季节性变化.在2003年, 3个研究点的桦木属花粉浓度都最低,可能与2003年年平均温度降低有关,低温致使花粉减产.(2)由桦木属花粉含量与主要气象因子的相关分析得出,天池研究点和阜康研究点的年平均温度高低直接影响着桦木属花粉浓度大小,年平均降水和日照时数则在不同地区表现出相反的影响,风速和风向对桦木属花粉的散布有一定影响.(3)新疆天池地区大气中桦木属花粉的产量能反映其植物分布情况;而中天山地区一些表土和全新世地层中的桦木属花粉含量偏高,应能直接表明其古植被中的植物区系成分的组成,且与全新世气候变化及人类活动的影响密切相关.该项研究有助于新疆地区古气候重建、大气环境监测和生态文明建设.     

海洋变暖意味着什么?

正在太平洋,有一个被称为北太平洋环流的循环暖水区(橙色区域),面积达800万平方英里。该环流是一片海洋混合受到阻碍的海域(尽管令它久负盛名的是浮动的巨型人类垃圾块)。美国国家海洋和大气管理局海洋研究学家菲比·伍德沃斯-杰夫科茨(Phoebe WoodworthJefcoats)表示,由于地球持续变暖,科学家认为这一区域可能会再扩大850～1000万半方英里(黄色区域)。     

河道陡峭指数所反映的祁连山北翼抬升速率的东西差异

祁连山位于青藏高原东北边缘, 其构造抬升速率及其分布特征是理解青藏高原隆升机制的重要线索. 近来, 河流水力侵蚀模型的研究表明造山带岩石抬升速率是控制河道陡峭指数的主要因素, 并且得到了大量的实践证明. 利用这一新的方法对祁连山北翼的河流河道进行了分析, 尝试从河道纵剖面陡峭指数特征中提取该区域构造抬升信息. 结果显示从东到西河道陡峭指数有明显的不同, 有东段小, 中、西段大的特征. 通过对比分析发现, 岩性和降水对河道陡峭指数影响不大, 也没有证据表明河流负载对其有明显的贡献. 河道比降的变化主要是受区域岩石抬升速率差异的影响, 河道陡峭指数的分布特征揭示了祁连山北翼抬升速率的分布特征, 东段抬升速率较小, 中、西段较大, 抬升速率最大的位置位于中段榆木山附近区域.     

天山和塔里木盆山接合部地壳上地幔速度结构研究

通过在天山地区布设宽频带数字流动台阵, 利用观测获得的远震体波波形资料, 采用接收函数方法, 得到天山造山带和塔里木盆地北缘结合部0~80 km深度范围的二维S波速度剖面. 研究结果表明: 研究区域的地壳上地幔速度结构存在显著的垂向和横向变化, 垂向速度结构存在4个速度界面, 其中结晶地壳可分为上中下三部分, 中上地壳内普遍存在低速层. Moho界面深度变化范围在42~52 km, 在剖面北端存在4~6 km错动, 北深南浅, 显示出向北俯冲的态势, 推测为塔里木向天山下俯冲的前沿. Moho界面在塔里木盆地北缘表现为一级速度间断面, 库尔勒以北主要表现为速度梯度带. 通过地壳上地幔精细速度结构和深部盆山接触变形关系研究, 揭示了天山-塔里木盆山接合部南北向挤压变形增厚的动力学特征, 为建立盆山耦合大陆动力学模型提供基础依据.     

山西早元古代芦芽山石英二长岩的初步研究

山西境内,前寒武纪花岗质岩分布相当广泛。比较集中的地区有:1.五台山地区晚太古代各类型花岗岩和花岗质片麻岩;2.云中山和吕梁山区及晋西北的早元古代非造山型花岗岩;3.中条山地区的太古代及早元古代片麻岩及花岗岩。在《五台山早前寒武纪地质》一书中对五台山地区出露的花岗质岩石作过系统描述。近年来,作者曾两赴晋西北五寨县,对出露在该县的芦芽山石英二长岩进行了矿物学、岩石学、同位素年龄及地球化学诸方面的初步研     

南天山榆树沟蛇绿岩地体中高压麻粒岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及构造意义

利用阴极发光、LA-ICPMS和SHRIMP定年技术, 对南天山北缘缝合带东段的榆树沟蛇绿岩地体中两个麻粒岩相变质基性火山岩样品中锆石进行了内部结构、微量元素组成分析和原位定年. 所获得的变质锆石年龄分别为392±7和390±11 Ma, 代表了该蛇绿岩块体经历麻粒岩相变质改造的年龄, 揭示南天山洋在泥盆纪早期即开始向北俯冲.     

孔隙尺度下岩性分类及参数粗化

随着孔隙尺度流动模拟研究深入,基于数字图像可对岩石性质进行模拟计算,但计算结果并不能反映宏观岩样性质,因此急需合理参数粗化方法.本文建立了孔隙尺度下处理岩性分类以及参数粗化的一整套方法.对于岩相学岩性分类,计算闵可夫斯基形态学函数值,采用K均值聚类得到水平层理,并通过空间插值和K均值聚类确定出岩石不规则层理.对于水动力学岩性分类,计算逾渗几何参数,使用有监督无监督高斯混合模型进行分类,分类结果与连通孔隙结构性质匹配良好.基于层状层理、不规则层理、水动力学岩性分类结果提出相应参数粗化公式,计算局部岩样渗透率、电导率反推整体岩样渗透率、电导率.研究结果发现基于水动力学岩性分类结果建立的参数粗化公式获得的整体岩样渗透率、电导率最为准确.     

蓝田玉山第四纪中后期黄土-古土壤序列环境磁学研究

用岩石磁学的各种方法反演沉积物中磁性矿物性质的变化是重建古气候历史的一个重要途径. 对位于黄土高原东南缘的陕西蓝田县玉山剖面厚约40 m的黄土-古土壤地层(L15~S5, L和S分别指示黄土层和古土壤层, 下同)进行了详细的磁学测量. 研究表明, 磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿、针铁矿是本剖面沉积物的主要载磁矿物. 典型层位样品的热磁分析显示成壤强度越高的沉积物加热前后磁化强度变化越小, 这可能与黄土沉积受次生改造的程度有关. 多个磁学参数记录表明, 玉山剖面L15~S5时期黄土沉积和古土壤次生发育所反映的古气候变化特征与黄土高原其他相关记录以及深海沉积记录都有显著区别, 这反映出区域地质背景的巨大影响. 从S9-1向L9的快速剧烈转变, 以及在转变前后两个阶段(L15~S9-1, L9~S6的底部)的古气候演化趋势的明显不同, 同时也反映了这一时期东亚夏季风和冬季风的消长对本区古气候磁性载体的强烈改造.     

新疆果子沟埃迪科拉纪冰碛岩沉积环境

西天山赛里木湖南缘果子沟剖面出露了新疆新元古代一套较完整的冰碛沉积, 称为塔里萨依组, 以往研究程度较差. 根据前人的化学地层学年龄数据及该组的层位和区域对比, 塔里萨依组应属于埃迪科拉纪冰期沉积. 对该区埃迪科拉纪塔里萨依组冰碛岩剖面进行的地球化学研究, 揭示了该区埃迪科拉纪晚期所处的大地构造背景和沉积环境特征, 初步恢复了当时古气候特点并与同时代其他地区进行对比. 采自果子沟冰碛岩剖面样品的Si, K, Na和Al氧化物及其比值表明, 该地区逐渐从构造活动区域演变为较为埃迪科拉纪稳定的被动大陆边缘环境; CIA值及A-CN-K图解表明, 该地层属于同一冰期中的不同沉积阶段, 经历了较为寒冷的的中低程度的化学风化作用; 分别在剖面顶、底部出现的TOC以及V/Cr, Ni/Co和U/Th比值突变, 反映了冰川开始和结束时出现的生物生产率和氧化还原条件的急剧变化.     

新疆塔里木北缘首次发现33亿年的岩石

地质学界十分关注塔里木基底的时代。由于地表覆盖了大面积的沙漠,要了解它的基底性质,除了使用地球物理方法测量基底的物理特征外,必须对地块边缘地区出露的岩石进行研究。近年来该区已获得了一些前寒武纪岩石的同位素年龄结果。比如,在塔里木东南缘阿尔金地区若羌拉配泉北东方向出露的麻粒岩中锆石的U-Pb年龄为2462.5 Ma;塔里木北缘     

贵州喀斯特地区碳酸盐岩的宇宙成因核素36Cl侵蚀速率

喀斯特地区侵蚀速率是理解全球碳循环、喀斯特地貌演化以及土地利用等学科的最基本问题之一.侵蚀速率估算方法主要包括:(1)流域河水化学溶解物平衡的计算;(2)置于不同环境下的大理岩片重量损失的观测;(3)显微侵蚀测量仪对暴露地表的直接测量;(4)碳酸盐岩中石英脉的长期观测;(5)地表岩石中宇宙成因核素36Cl(半衰期3万年)的测定.与其他方法相比,地表岩石中36Cl含量反映了104~105年尺度内的岩石暴露和侵蚀历史.本项研究收集了贵州省内不同地区的碳酸盐     

天山黄土和古尔班通古特沙漠发育及北疆干旱化

天山北坡海拔2400－700m间不同高度的地貌面上分大片分成黄土，是准噶尔盆地古尔班通古特沙漠的同源异相沉积。黄土在沙湾和石河子一带最厚，其中沙湾清水河出口河流最高 阶地上71m厚的黄土发育9大层浅褐色古土壤，其层序结构和特征与黄土高原古土壤非常相似。古地磁测定表明B／M界线位于69．5m深处的黄土L8底，推测剖面底部年龄约800ka前，指示准噶尔盆地极端干旱气候和现代古尔班通古特沙漠雏形最迟大致于同时形成。高分辨率粒度古气候记录揭示出距今约650和500ka年前有两次显著的干旱化增强和沙漠扩大，然后逐步增强最终形成今天的环境格局。这些干旱化和沙漠扩大事件与中更新世全球气候巨大变化基本同步，亚洲内陆沙漠和干旱区大范围变化所导致的巨大环境效应可能是全球气候变化和中更新世系列气候事件发生的重要驱动力。     

新疆托云麻粒岩捕虏体地球化学和锆石年代学: 岩石成因及西南天山下地壳性质

新疆西部托云盆地晚白垩世玄武质岩石中有麻粒岩捕虏体. 它们的矿物组合是Opx + Cpx + Pl ± Grt ± Qtz ± Kfs. 本文报道了这些捕虏体的矿物成分、岩石地球化学和锆石U-Pb颗粒年龄, 并对其成因及所反映的西南天山下地壳性质和壳-幔作用过程进行了讨论. 托云麻粒岩以基性为主、含少量中性成分, 是岩浆物质经变质改造所形成的下地壳产物. 它们的平衡温度和最大压力估计分别是910±35℃和13.5×10⁸ Pa, 表明寄主岩喷发时西南天山的地壳厚度≤44 km并有高的古地温特征(> 80 mW/m²). 在这些捕虏体的岩石成因中, 曾发生过橄榄石、辉石和钛铁矿的结晶分异, 斜长石的结晶分异和堆积, 以及陆壳组分的混染作用或流体的交代作用. 253 Ma的锆石变质年龄, 可能记录着西南天山造山带根部塌陷的壳-幔相互作用事件.     

西阿拉善地块～2.5Ga TTG岩石及地质意义

阿拉善地块是华北克拉通的一部分,但其是否存在太古代变质基底却存在争议.本文首次报道西阿拉善地块的北大山地区存在新太古代岩石,岩相学和岩石地球化学特征表明这些岩石为花岗闪长质片麻岩,具有典型TTG片麻岩特征.LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,该岩石的岩浆锆石核的年龄为2522±30Ma,变质重结晶边的年龄为2496±11Ma,近一致的岩浆结晶年龄和变质年龄表明它们属于同一构造热事件的产物,代表了北大山地区新太古代末-古元古代早期的岩浆-变质事件;锆石Hf同位素结果显示,εHf(t)值主要集中在0.4～4.9之间,对应的二阶段模式年龄集中于2.7～3.0Ga之间,说明TTG片麻岩的主要源区为形成于中-新太古代(2.7～3.0Ga)的地壳物质,并在新太古代末期发生再造.这些资料显示西阿拉善地块的新太古代TTG片麻岩与广泛分布于华北克拉通的同时代TTG岩石特征一致,它们经历了类似的中-新太古代地壳生长和新太古代末-古元古代最早期的构造热事件.     

新疆东准噶尔北部俯冲花岗岩的SHRIMP U-Pb锆石定年

对东准噶尔北部地区侵入于中泥盆世北塔山组地层的希勒克特哈腊苏花岗闪长斑岩和喀腊萨依二长闪长斑岩的锆石SHRIMP U-Pb定年结果表明, 其形成时代分别为(381 ± 6)和(376 ± 10) Ma, 代表俯冲过程形成的花岗质岩石, 这是该地区迄今为止首次报道的位于350~390 Ma的花岗质岩石的同位素年龄. 喀腊萨依二长闪长斑岩锆石的另一组年龄(408 ± 9 Ma)可能代表了其下部下泥盆统火山岩的时代. 同时, 同位素测年结果暗示了准噶尔洋由南西向北东俯冲过程的时间间隔可能为408~376 Ma(实际间隔间隔可能要略大一些). 由于含矿斑岩是在中泥盆世北塔山组火山岩形成后不久侵位的, 因此本区与产出有世界级斑岩铜矿的安第斯山的构造背景相似, 具有形成大型斑岩铜矿的成矿潜力.