1:500万国际亚洲地质图

1:500万国际亚洲地质图(IGMA5000)是由世界地质图委员会(CGMW)的4个分会、亚欧20个国家的100余名地质学家合作完成的。这是CGMW旗下,第一份IGMA5000;第一份以亚洲为主体,又包括邻区,既表示大陆地质,又表示海底地质的IGMA5000;第一份按国际标准,在ArcGIS平台上编制的数字化IGMA5000。图幅西起阿尔卑斯,东到马里亚纳海沟,北起北冰洋,南到爪哇海沟。从这张图上,不仅可以解读亚洲地质,而且可以研究亚洲与相邻大陆和海洋的地质构造关系。IGMA5000的完成,为亚洲大地构造、成矿规律和资源环境研究建立了一个坚实的基础。     

利用重力异常反演马里亚纳海沟海底地形

针对利用船舶测量海底地形效率低和成本高的缺点,选取西太平洋板块俯冲菲律宾板块而形成的马里亚纳海沟所在海域作为实验区域,依据重力地质方法（GGM）,利用重力异常数据反演海底地形。采用移去恢复技术确定了重力地质法模型的密度差异常数为2.32 g/cm³。分析比较了GGM海深模型、ETOPO1模型和直接将船测点海深数据格网化（模型1）3种海深模型之间的差异,并依据反演结果对"挑战者深渊"两侧地貌进行了研究。结果表明：GGM模型反演海底地形的结果优于ETOPO1模型,更优于将船测点海深数据直接格网化的结果;模型相对误差与海深的关系不大,受海底地形变化影响明显;在船测数据匮乏或者过于稀疏的海域,模型间海深差值结果较大;"挑战者深渊"海沟两侧的地貌有明显差异,在海沟南侧水深小于5 000 m的浅海部分,坡度平缓（2°~5°）,而在水深大于5 000 m的部分,坡度明显增大（10°~15°）;海沟北侧在整个下降阶段坡度很大（10°~15°）,11°45'N附近出现一个缓冲地带。     

~(14)C定年和示踪数据计算与报道形式的新进展

近些年,随着~(14)C分析技术的发展,~(14)C定年与示踪研究在考古学、海洋学、大气科学甚至生物医学等领域都有新的拓展,随着我国多台加速器质谱的引进,必将引起一股~(14)C研究的热潮。然而,新的研究领域产生了一些新的~(14)C数据计算方法和报道形式,尚未有系统的归纳和介绍,使得新接触~(14)C的研究人员以及使用~(14)C数据的科研人员易产生困惑甚至导致最终结果的错误表达。本文针对近些年来~(14)C研究的新方向并结合传统的~(14)C计算原理,总结了其中常见的和较为重要的~(14)C数据计算原理及报道形式,尤其是对其中容易引起误用和混用的参数和定义进行了详尽的说明。期望本文能对我国新接触~(14)C的相关科研人员迅速而准确地了解~(14)C定年和示踪数据的计算原理和报道形式有所帮助。     

“中国糖碳标准”的标定

一、前言 ~(14)C在大气上层以某一恒定速度不断产生,同时又按自身的放射性蜕变速度(T_(1/2)=5730年)蜕变。~(14)C的产生和蜕变,几十万年以来处于自然平衡,自然交换碳的~(14)C具有平衡浓度。~(14)C年代就是根据标本目前的~(14)C比度同其原始的平衡比度比较而定的。然而,标本原始~(14)C平衡比度无法直接测定,但它对应于1850年以前树木含的~(14)C浓度。因此,~(14)C年代测定工作需要定一个统一的“现代碳标准”。     

西太平洋雅浦海沟地幔演化与岩浆作用研究进展

俯冲带地幔演化与岩浆作用是地球各固体圈层之间发生物质和能量交换的重要地质过程.西太平洋雅浦海沟因其极短的沟-弧距离和洋脊碰撞等独特的地质构造特征成为研究复杂条件下俯冲带演化的理想场所.为了探究雅浦海沟地幔演化与岩浆作用,本文将前人对雅浦海沟火成岩的研究数据进行整合,分析了雅浦海沟火成岩的成因,并根据火成岩形成的制约条件,对卡罗琳板块俯冲到菲律宾海板块的地幔演化与岩浆作用过程进行了讨论.结果显示雅浦海沟火成岩均具有与俯冲相关火成岩的典型特征.橄榄岩地球化学特征指示雅浦海沟地幔熔融程度为20%~25%,地幔在部分熔融过程中受到了流体与熔体的双重交代作用.Re-Os同位素特征指示雅浦海沟地幔中存在约1.16 Ga非常古老的残余地幔,表明地幔可能经历过多期熔融事件,从而导致雅浦海沟地幔非常亏损.雅浦岛弧成因至今仍存争议,主要包括:(1)现今雅浦岛弧为帕里希维拉海盆洋壳的一部分,在中新世因卡罗琳洋脊的碰撞导致帕里希维拉海盆洋壳逆冲到原雅浦岛弧之上.(2)雅浦岛弧在不同构造时期经历过多期岛弧岩浆作用,包括俯冲初始阶段(~52 Ma)的弧前玄武岩、俯冲开始后的岛弧玄武岩(~25 Ma)、与卡罗琳洋脊碰撞(21 Ma)后的岛弧拉斑玄武岩(7~11 Ma).其中7~11 Ma的岛弧拉斑玄武岩指示雅浦岛弧岩浆活动并未因卡罗琳洋脊的碰撞完全停止,很有可能在晚中新世短暂恢复活动.      

西太平洋深层西边界流研究进展

中国科学院西太平洋科学观测网实现了对西太平洋深层西边界流的长期连续和组网观测。基于观测网获取的数据并结合模式数据,逐步摸清了深层西边界流在雅浦—马里亚纳海沟连接区季节性入侵西太平洋的路径、流量和动力机制,揭示了地形罗斯贝波引起的深层季节内振荡特征和能量来源,发现了深海与上层海洋和气候变化联系的“高速公路”,改变了以往“深海是死水、杂乱无章和非常缓慢变化”的传统认知,就该方面的创新进展进行了总结,并讨论了下一步太平洋深层环流的观测和研究设想。     

马尼拉海沟1.4 ka B.P.以来浊流事件沉积及其成因机制*

浊流是远距离沉积物运输的一种重要方式,海底浊流广泛存在于海底峡谷或海沟。马尼拉海沟位于南海东北部,是一条正在活动的板块汇聚边界。独特的地理位置(亚热带—热带)和气候条件(台风频发),使得马尼拉海沟浊流频发,然而,现今对马尼拉海沟的浊流研究甚少。本研究通过对马尼拉海沟北部水深3747 m处重力柱岩心(GEO6)进行高精度的粒度及沉积学特征分析,探讨马尼拉海沟浊流沉积规律。GEO6岩心底部细颗粒沉积物中浮游有孔虫的¹⁴C的AMS年龄为1405 a B.P.。高精度的粒度分析(0.25 cm)和沉积学特征显示: GEO6岩心记录有至少11次浊流沉积(T1-T11),且这些浊流都有明显的底部粒度最粗(砂质粉砂或砂)、向上粒度逐渐变细的正粒序特征,只有T8沉积体为反粒序特征,可能为异重流沉积。结合区域地质资料,本研究认为1.4 ka B.P.以来,研究区频繁的台风带来了大量陆源松散沉积物堆积在马尼拉海沟上游(高屏峡谷),不稳定的构造环境及地震频发导致这些松散沉积物垮塌并向下游马尼拉海沟输送,在海沟内形成频繁发育的浊流沉积体。     

台湾第四纪澎湖海沟动物群及古地理环境

澎湖海沟位于台湾岛和澎湖列岛之间,它是台湾海峡中一段地形比较特殊的水域。据有关资料报道,此海域水深一般为70～80m,最深处可达200m。白湾西南地区有台湾重要的渔港,当地渔民凭借钢索制作的鱼网在深海捕鱼。在过去的几十年中,从海沟捕捞的哺乳动物化石数以万计。虽然渔民捕捞化石的具体位置不详,但总的范围在东经119”40’～120°50’和北纬22°40’～23°50’之间。1994—1996年间,白湾自然科学博物馆邀请中国科学院古脊椎动物与古人类研究所的科技人员赴台合作研究该馆收藏的、来自澎湖海沟的近500件哺乳动物化石标本以及与其相关的古地理环境问题。这个哺乳动物群包含的主要种类有：似烷熊貉(     

第四次全国~(14)C学术会议在苏州举行

1988年11月5日至9日中国第四纪研究委员会~(14)C年代学组在苏州召开了第四次全国~(14)C学术讨论会。参加会议的有50多个单位近90名代表。会议收到论文共55篇。根据论文内容和质量来看,我国~(14)C测年水平比过去有很大提高。     

用环境同位素方法研究北京地区地下水及工业污染时空变化规律

本文利用环境同位素氚、碳-14示踪原理,研究了40年来北京地下水及水中工业污染物时空变化规律。推算出北京地区大气降水中氚的背景值,建立了适用于冲洪积扇地下水年龄计算的氚质点混合衰变数学模型。运用核爆~(14)C示踪近代水年龄获得成功,探明了污染水团运动轨迹,为水文地质和环境保护提供了新的技术方法。     

马尼拉海沟1.4 ka B.P.以来浊流事件沉积及其成因机制*

浊流是远距离沉积物运输的一种重要方式,海底浊流广泛存在于海底峡谷或海沟。马尼拉海沟位于南海东北部,是一条正在活动的板块汇聚边界。独特的地理位置(亚热带—热带)和气候条件(台风频发),使得马尼拉海沟浊流频发,然而,现今对马尼拉海沟的浊流研究甚少。本研究通过对马尼拉海沟北部水深3747 m处重力柱岩心(GEO6)进行高精度的粒度及沉积学特征分析,探讨马尼拉海沟浊流沉积规律。GEO6岩心底部细颗粒沉积物中浮游有孔虫的¹⁴C的AMS年龄为1405 a B.P.。高精度的粒度分析(0.25 cm)和沉积学特征显示: GEO6岩心记录有至少11次浊流沉积(T1-T11),且这些浊流都有明显的底部粒度最粗(砂质粉砂或砂)、向上粒度逐渐变细的正粒序特征,只有T8沉积体为反粒序特征,可能为异重流沉积。结合区域地质资料,本研究认为1.4 ka B.P.以来,研究区频繁的台风带来了大量陆源松散沉积物堆积在马尼拉海沟上游(高屏峡谷),不稳定的构造环境及地震频发导致这些松散沉积物垮塌并向下游马尼拉海沟输送,在海沟内形成频繁发育的浊流沉积体。     

放射性~(14)C年代法在冰川冻土研究中的应用

放射性~(14)C的天然存在是由W.F.利贝发现的,1948年正式用于年代测定。此后~(14)C年代法发展很快。由于它能用来测定五六万年以来含碳样品的年龄,而这正是第四纪晚更新世和全新世时期,因此能在地球化学、第四纪地质学、古地理、古气候、考古学以及冰川冻土研究等方面得到应用。早在五十年代国外就对冰川冰进行了~(14)C年代测定。对冰川沉积物的测定更为普遍。近几年来对冰雪和地下水的测定技术也有了发展。冻土研究中测定冻土~(14)C年龄同样也是可行的。在第八、九、十、十一次国际碳十四会议上,冰的~(14)C年龄测定技术及应用方面的论文占有相当比重。我所近几年来已经用~(14)C年代法为冰期划分及冻土年代等方面研究提供了一些数据。     

金华地区地下水同位素特征及更新能力研究

金华地区位于金衢盆地东段,对其地下水同位素特征及更新能力研究对于整个盆地地下水资源研究具有重要意义,通过分析研究区内稳定同位素氘(D)和氧(~(18)O)以及放射性同位素氚(~3H)和碳(~(14)C)的空间分布特征,建立了金华地区降水线方程为:δD=8.29δ~(18)O+15.9,讨论了地表水、潜水、红层地下水的环境同位素的组成特征,对潜水及红层地下水的更新能力进行了评价。结果表明,金华地区降水线方程斜率及截距均大于全球大气降水;潜水、红层地下水及地表水三者联系密切;潜水、红层地下水在接受降水的补给后经历了不同程度的蒸发作用;红层地下水D和~(18)O同位素明显向下游富集;潜水~3H值介于6.6～19.0TU,~(14)C年龄显示为现代水,因此其可更新能力较强,红层地下水放射性~(14)C年龄为3020～5360BP,可更新能力较弱,红层地下水3H值介于4.4～12.3TU,表明红层地下水中有现代水的混入,δ~(18)O随着地下水的年龄的增加而偏负。     

水深8260米海底沉积物与金属元素的分布

当前在水深万米以上的海域中,进行海底测深及底质取样是十分困难的.迄今为止人们所知世界海洋最深处如马里亚纳海沟的毕塔斯海渊为11034米,挑战者海渊为10880米.在以上地点人们虽然也曾作过有如潜水或测深等类探索活动,但却未见有关底部物质的记录.历史上唯一留下的一份资料,那是在挑战者海渊测深之际,据认为已到达最深部时附着于测深铅块上的一点点样品,据报告为含有大量放射虫与硅藻的褐色粘土(Carruthers和Lawford,1952).     

1:500万国际亚洲地质图空间数据库

1∶500万国际亚洲地质图（IGMA5000）是由世界地质图委员会（CGMW）的4个分会,亚欧20个国家的100余名地质学家合作完成的。它是第一幅全面反映亚洲大陆及相邻海域地质的IGMA5000;第一幅按CGMW和IUGS国际标准编制的IGMA5000;第一幅在ArcGIS平台上建有空间数据库并采用计算机辅助编图方法编制的IGMA5000。图幅西起阿尔卑斯,东到马里亚纳海沟,北起北冰洋,南到爪哇海沟,空间数据库的数据量达到2.14 GB。本文介绍了IGMA5000空间数据库的基本建设情况。IGMA5000的完成,为亚洲大地构造、成矿规律和资源环境研究建立了坚实的基础。     

长江口区有机碳同位素地球化学

本文将有机碳稳定同位素方法用于研究长江口和东海中的颗粒有机碳的来源和运移。洪水期中采集的颗粒有机碳的δ~(13)C范围为—25.4——19.7×10~(-3),这说明在河口区中河流有机碳与海洋有机碳的混合作用。枯水期样品δ~(13)C值的范围是—26.6——23.7×10~(-3),表明陆源有机碳占优势。东海陆架区沉积有机碳的δ~(13)C值呈现出一个较窄的数值范围(—22.9——20.8×10~(-3)),说明它们主要是海洋性来源。     

地球上的水

地球上的总水量为1400×10~(15)立米。可再生的部分为每年500×10~(12)立米(约占总水量的0.036％),其中从海洋上蒸发的为430×10~(12)立米,从陆地上蒸发70×10~(12)立米;落到海洋上的降水为390×10~(12)立米,落到陆地上的降水为110×10~(12)立米。在参与循环的水中,理论上可用的水量每年为40×10~(12)立米,实际可用的每年为14×10~(12)立米。 1972年全世界淡水总耗用量为3×10~(12)立米,其中2.4×10~(12)立米用于灌溉;5×10~(12)立米的水分布在荒凉地带,另6×10~(12)立米的水量只有在大量投资和采用先进技术条件下才能开发利用。     

利用洋底地震资料估算进入马里亚纳俯冲带的水通量

正俯冲带水迁移是地表水进入地球深部的主要方式。但是,通过板块俯冲到底能够带入深部地幔多少水受到多种因素影响,包括俯冲带板片年龄、俯冲带几何性质、俯冲带热结构、板块汇聚速率等。目前关于俯冲带的水循环仍知之甚少。最近,华盛顿大学地球与行星科学系的Cai C博士等人收集和分析了马里亚纳海沟中心周围宽频洋底瑞利面波地震数据,估算了通过板块俯冲输入地球深部的水通量。他们的研究结果表明:板块俯冲带入深部地幔的水通量是以前估算的4.3倍,而且远大于     

郑州全新世地层初探

<正> 郑州市区面积约970km~2,发育一套河湖相全新世地层。笔者在前人工作的基础上,将该套地层作了较为详细分层。文中化石由严富华、蓝朝玉、付茂兰(孢粉),王景哲(介形类),郭书元(腹足类),王新海(轮藻),鉴定,热发光测定(计风桔),~(14)C年龄由中国科学院贵阳地球化学研究所~(14)C组和中国社会科学院考古研究所完成。野外工作期间得到海贤智、袁宝玉等同志协助,在此致谢。     

西太平洋典型边缘海盆的岩浆活动

在发育有全球最大、最复杂的弧—沟—盆体系的西太平洋地区,集中了全球75％左右的边缘海盆(弧后盆地).根据磁异常条带年龄,这些边缘海盆可粗略分为3个扩张幕.主要根据DS-DP,ODP和IODP计划实施以来所获得的成果,结合其他海洋调查航次研究成果,系统阐述了分属3个扩张幕的西菲律宾海盆(第一扩张幕)、南海—四国海盆(第二扩张幕)和冲绳海槽(第三扩张幕)—马里亚纳海槽内的岩浆活动特点.西菲律宾海盆(扩张时代为65～35 Ma BP)从原先的赤道位置迁移至现今的位置,其内存在如似正常洋中脊玄武岩(NMORB)、洋岛玄武岩(OIB)及弧火山岩等多种岩石类型,其地球动力学背景分别与弧后扩张、地幔柱及火山弧等背景有关,其复杂的构造演化样式需要进一步研究;四国海盆(扩张时代为27 ～ 15 Ma BP)是由古伊豆—小笠原—马里亚纳弧(IBM)裂解形成的,其内除发育正常(N)—富集(E)的洋中脊玄武岩(NMORB-EMORB)外,还在扩张停止的同时出现了板内火山作用,形成了中K-超K碱性玄武岩.四国海盆的扩张模式并没有从岩石学和地质年代学角度进行明确制约,板内火山作用的地球动力学背景也不甚清楚.南海(扩张时代为32～15.5 MaBP)是由来自华南地块的一些微陆块向东南裂离后的海底扩张所形成,并在海底扩张后2 ～8 Ma出现板内火山作用,截止目前,并没有获取到洋壳基底样品,主要获取到了南海海山似OIB的玄武岩,未来需要从岩石学和地质年代学角度对南海海底扩张动力学和时代以及扩张期后的板内火山作用动力学背景进行进一步制约.马里亚纳海槽(扩张时代为5 Ma BP至今)为一年青的洋内弧后盆地,其北段处于裂解增进阶段,其内出露有似MORB(中南段)及介于似MORB与似岛弧岩石之间过渡类型的玄武岩(增进端);虽然在扩张时代上与马里亚纳海槽相当,但冲绳海槽(扩张时代为4 Ma BP至今)为一陆缘、初生弧后盆地,从西南往东北方向,不同区段处于不同的伸展发育阶段,西南段出露有似MORB岩石,中段岩石主要为玄武质岩石和流纹质岩石组成双峰组合,而东北段为中酸性火山岩.正在活动的马里亚纳海槽与冲绳海槽的岩浆作用研究应和其伴随的火山岛弧及其相邻的海沟处正在俯冲的洋壳板块结合起来,完整理解板块俯冲输入(subduction input)与弧及弧后输出(volcanic output)之间的关系,这将为揭示西太平洋地区构造演化提供重要证据.即将在西太平洋地区实施的IODP 349 ～ 352航次,为我国科学家提供了研究西太平洋地区构造演化的契机.