华北中生代玄武岩的地球化学特征与岩石成因:以辽宁阜新为例

辽宁阜新白垩纪玄武岩的出现为了解中生代时期华北北缘地幔过程提供了可能. 阜新碱锅玄武岩为火山通道相, 柱状节理发育, 并含少量的尖晶石二辉橄榄岩和辉石岩捕虏体. 其化学组成贫硅、富碱、高钛和铝, 属碱性玄武岩. 在微量元素组成上, 碱锅玄武岩中等程度地富集轻稀土元素和大离子亲石元素, 但不亏损高场强元素. 其Sr同位素比值低, Nd和Pb同位素比值高. 这表明碱锅玄武岩起源于亏损的软流圈地幔, 代表未分异无混染的原始岩浆. 该玄武岩的出现暗示华北北缘此时的岩石圈厚度小于65 km, 岩石圈地幔主要由“富集”的含韭闪石尖晶石二辉橄榄岩和斜长石辉石岩组成. 早侏罗~晚白垩大量且持续的中基-中酸性岩浆活动表明华北北缘岩石圈减薄作用的开始和结束时间较华北南缘的早, 因为鲁西南地区大量的中基性火山活动仅出现于白垩纪, 而且具软流圈同位素特征的玄武岩出现在第三纪, 显示华北岩石圈演化的时空不均一性.     

华北汛期降水量年代际和年际变化之间的线性关系

华北地区汛期(7月和8月)降水量的变化具有明显的年代际和年际两种时间尺度. 在年代际时间尺度上, 华北降水在20世纪70年代末发生突然减少. 研究了降水突然减少对应的大气环流变化以及对降水年际变化产生的影响, 发现年代际变化所提供的背景对华北降水年际变化的规律和物理机制没有影响, 华北汛期降水年代际和年际变化之间的关系是线性的.     

五台山滹沱群SHRIMP锆石U-Pb年龄: 华北克拉通早元古代拼合新证据

采自五台山台怀镇南8 km处滹沱群变质火山-沉积岩层中的长英质凝灰岩样品含有两组锆石, 所记录的SHRIMP锆石方法²⁰⁷Pb/²⁰⁶Pb年龄分别为2180±5 Ma和2087±9 Ma. 在误差范围内, 较老的一组年龄与五台山大洼梁花岗岩年龄相当, 表明它们来自相似的地壳岩浆源; 而较年轻的一组锆石年龄与相邻地区阜平杂岩湾子表壳岩中变沉积岩和变火山岩及南营花岗片麻岩年龄相当, 因而被解释为滹沱群火山作用年龄. 这两组年龄的存在表明: (1) 滹沱群形成于早元古代而非太古宙; (2) 早元古代火山-沉积作用在五台和阜平地区同时间发生. 这样, 早元古代沉积作用在该区是广泛的, 它们代表了华北克拉通东部陆块西侧大陆边缘相沉积. 滹沱群火山作用年龄的确定也表明该群所经历的变质-变形事件发生在2087±9 Ma 之后, 这进一步佐证我们最近根据其他方面研究结果所得出的吕梁造山事件(约1.8 Ga)是该区主要构造事件的结论: 该事件导致华北克拉通东部陆块和西部陆块的最终拼合, 并成为全球早-中元古代超级大陆组成部分之一.     

华北汛期降水多尺度特征与夏季风年代际衰变

研究了近50年华北汛期降水的频谱结构和演变特征及其与夏季风衰变之间的关系. 小波分析表明华北汛期(7~9月)降水年际尺度成分约占总方差的85%, 其演变代表了华北降水的基本走势. 近30年降水年际尺度部分发生了很大变化, 准5年谱消失, 准2年谱逐渐减弱, 1977年后降水年际变化十分微弱. 与此同时, 夏季风也呈现明显的年代际衰减. 计算表明, 华北汛期850 hPa平均经向风的演变以年代际尺度成分为主, 其演变特征与汛期降水非常相似, 且与降水序列及其年际尺度序列都呈显著正相关, 说明华北夏季风的年代际衰变可能是华北干旱的主要原因之一. 此外, 伴随20世纪60和70年代东亚季风的两次年代际突变, 我国大部分地区都出现了年代尺度的旱、涝更替, 而华北却从20世纪60~70年代的部分地区少雨发展成80~90年代的严重干旱.     

华北中元古代火山岩Sin－Nd同位素年代及其构造环境的地球化学依据

由于缺乏合适的测年对象，华北地区中上元古界的年龄值主要是从沉积岩及脉岩中获得。该文据近来从辽北中元古界凡河群中识别出的一套同期喷发玄武岩，获得其Ｓｉｎ－Ｎｄ等时线年龄为１１９９±３９Ｍｒ。ＦｒＯ（全）－Ａｌ２Ｏ３－ＭｇＯ，Ｔｉ／１００－ＺＩ－Ｙ·３，ＴｉＯ２－Ｋ２Ｏ－Ｐ２Ｏ５，ＴｉＯ２－Ｙ／Ｎｂ和ＴｉＯ２－Ｚｒ图解指示了其大陆内部的裂谷构造环境。８７Ｓｒ／８６Ｓｒ＝０．７０３０，＝－９．５～－１１，及无Ｅｕ负异常的轻稀土富集型配分模式表明岩浆源于上地幔及太古界地壳的重熔。综合分析华北板块内中晚元古代沉积层序及火山作用，推测中晚元古代时凡河地区是位于华北板块内部近北北东向裂陷槽北部末端部位的裂谷盆地，该裂陷槽由南向北渐次开裂呈楔形。     

华北落叶松无性系结实能力变异与无性系再选择

为解决华北落叶松种子园种子数量少，空粒比例大，生产成本高，繁殖效率低的实际问题，对种子园无性系结实量的变异及选择利用问题进行了研究。结果表明：种子园无性系间结实量差异显著，无性系内分株间结实量差异不显著，遗传因素对结实量的影响远大于种子园内小环境的影响。与树高、胸径、材积、木材密度等性状相比，结实量受遗传因素控制程度高，无性系间变异幅度大，选择利用潜力也大。无性系结实量与年份间交互作用显著，无性系间结实周期不一致，正确评价结实量需进行年份间重复观测。结实量与子代生长不相关，种子园无性系再选择的正确途径是“结实能力一子代生长”联合选择。按27％的入选率进行种子园无性系再选择，可使单株种子产量提高1．5倍以上，并能显著提高种子品质和降低生产成本。     

西北大学张国伟当选全国教书育人楷模

<正>西北大学张国伟院士荣获"全国教书育人楷模",这是我省2014年唯一获此殊荣的教师。"全国教书育人楷模"评选活动由教育部会同光明日报、人民日报等中央媒体联合举办,全国各省、自治区、直辖市和新疆生产建设兵团教育部门今年共推荐64名候选人,面向社会公示,接受群众投票。最终,推选委员会根据投票结果和实际情况,从64位候选人中推选出10名"全国教书育人楷模"。今     

华北克拉通破坏对地表地质与陆地生物的影响

晚中生代古太平洋板块俯冲导致东亚古大地幔楔形成和华北克拉通破坏,该动力过程引发华北克拉通发生强烈伸展和岩浆活动,广泛形成裂谷盆地和变质核杂岩,并造成燕辽和热河生物群的繁盛与消亡.古太平洋板块俯冲角度的变化导致东亚大陆经历了三次短暂挤压事件和两次强烈伸展构造.多学科综合研究进一步揭示,晚中生代燕辽和热河生物群的演化与华北克拉通的破坏强度、岩浆活动强弱以及盆地发展存在明显的时空相关性.上述现象表明地球深部动力过程不仅控制了克拉通破坏和地壳构造演化,而且也极大地影响了地表环境的变迁和陆地生态系统的演变.因此,地球生命是与环境协同演化,并且共同受地球深部过程的控制.     

化石稳定碳同位素记录的中国华北第四纪陆地生态系统演变

分析了采自中国华北地区11个第四纪地点共70个哺乳动物牙齿釉质样品的碳同位素组成,结果表明中国华北第四纪陆地生态系统中以C3植物占优势,与纬度相当的巴基斯坦以C4植物占绝对统治地位的情况完全不同。这一巨大差异是由于青藏高原的隆升引起的,模拟结果显示高原北侧将发生显著的温度下降,同时期南侧的温度将上升。南侧的升温使C4植物在巴基斯坦取代了C3植物;而北侧,高原上升引起的温度下降抑制了C4植物的分布,所以直到现代,中国华北地区仍然以C3植物占优势。     

燕山中元古界大红峪组微生物席碎片的发现及初步研究

元古代碳酸盐岩沉积孕育了大量与微生物活动有关的沉积构造,但是对于相同时期的碎屑岩沉积环境中微生物引起的沉积构造的研究却很少。在元古代碎屑岩沉积环境中发现的最常晃的与微生物活动有关的沉积构造是皱饰构造和变余波痕,前人研究结果已经证明它们为微生物引起的沉积构造。在华北地台中元古界长城系大红峪组砂岩层面上发育一些与变余波痕和皱饰构造共生的一种特殊的沉积现象,即纺锤状砂质碎片。通过研究证实这些砂质碎片是微生物与物理营力相互作用形成的,也就是微生物席碎片。其发现有益于以后对类似沉积构造的研究;也有助于认识和了解中元古代生物群演化、古生命环境。