南极地质演化及其与冈瓦纳古陆裂解有有关问题

南极大陆位于地球南端。地层自太主界至新生界均有出露，岩浆活动各个时代亦均有发育。南极基底是由前寒武系和寒武－奥陶系构成的双构造层基底；盖层由泥盆系三叠系组成，其中石炭纪末至二叠纪初的冰碛层对研究冈瓦纳古陆的演化具有极为重要的意义。冈瓦纳古陆的裂解，即东冈瓦纳（南极－印度－澳大利亚）与西冈瓦纳（南美－非洲）是在约１５０Ｍａ之前分开的。１３０Ｍａ之前，南大西洋的打开又把西冈瓦纳分割成两块，并导致Ｅｌｌｓｗｏｒｔｈ山与南极半岛及Ｔｈｕｒｓｔｏｎ岛相连形成威德尔古陆。     

地球旋转膨胀与冈瓦纳古陆裂解

地球自转速度变慢说明地球在旋转的同时其体积在膨胀.这与红移现象等说明的宇宙膨胀是一致的.地球放射性物质的放射性能导致软流圈及塑性地核外核的形成.地球自转的惯性与地球塑性层的共同作用导致了地球的层间滑动.地球外圈应相对于内圈转动较慢.转动较快的内层层圈的运动方向为自西向东,或左旋剪切.即,软流圈之下的下地幔应相对于岩石圈自西向东转动较快;塑性地核外核之下的内核应相对于外核自西向东转动较快.在地球层圈之间的剪切力和地球放射性能所引起的热能的共同作用下,在软流圈产生物质的对流,形成地幔物质对流.推测地核的外核也可能会产生塑性物质的对流.地轴倾角ε的变化以及潮汐转矩和岁差转矩是地球动力学的重要因素.地球的旋转膨胀是板块运动的地球动力学基础,也是冈瓦纳古陆裂解的运动学基础.     

华北古陆的形成与构造演化史

以华北古陆为例，论述了地球演化史中经夯的三大阶段。１；古陆的形成阶段；地球形成早期，以地幔对流为主导作用，到早太古宙出现初始陆核，地幔对流驱动的地体拼贴和板底垫托是陆壳形成的主要方式；中太古宙开始出现一定规模的坳陷盆地，发育了基性火山夺－碎屑岩－镁质碳酸盐岩等表壳岩，同时伴随着大量中基性，花岗质岩浆活动晚太古宙和早元古宙是陆壳形成的主要时期并已具有现今板块活动特征。     

超大陆和超大陆旋回、冈瓦纳组成及特提斯演化

本文对超大陆、超大陆旋回、冈瓦纳及特提斯问题进行了论述，认为陆块是不断组合、拼接与裂解和扩散的，也就是超大陆演化．这种演化过程与威尔逊旋回相关．冈瓦纳大陆在元古宙并未构成统一的大陆体．而是在元古宙末一古生代初才拼合成统一的冈瓦纳大陆．特提斯洋的发生、发展和消亡都与中国大陆各块体的发展与演化有着密切的关系．     

中国沉积盆地演化与联合古陆的形成和裂解

中国沉积盆地演化与全球动力学体系有关,可以划分为裂陷盆地序列、压陷盆地序列和走滑盆地序列。在空间上受东特提斯构造体系域与西太平洋构造体系域的制约,在时间上受联合古陆形成和裂解两个构造阶段的影响。因此,在各类原型盆地基础上可以产生反转盆地和复合盆地。中、新生代盆地与古生代盆地之间存在着新生性、再生性和反转性等关系。     

华北古陆的形成与构造演化史

以华北古陆为例，论述了地球演化史中经历的三大阶段：（１）古陆的形成阶段（４６００～１８００Ｍａ）：地球形成早期，以地幔对流为主导作用，到早太古宙出现初始古陆核，地幔对流驱动的地体拼贴和板底垫托是陆壳形成的主要方式；中太古宙开始出现一定规模的坳陷盆地，发育了基性火山岩 碎屑岩 镁质碳酸盐岩等表壳岩，同时伴随着大量中基性、花岗质岩浆活动；晚太古宙和早元古宙是陆壳形成的主要时期，并已具现今板块活动特征。地幔热柱与板块构造共同控制着地壳运动。（２）古陆稳定发展阶段（１８００～２５０Ｍａ）：地幔热柱活动较弱，古陆主要表现为缓慢的升降运动（造陆运动）。（３）地球新活动时期（２５０Ｍａ至今）：地幔热柱活动进入一个新的活跃时期。岩石圈发生明显的热减薄，地幔热柱表现为多级演化，并导致盆岭系的形成。     

冈瓦纳大陆古生代冰盖分布研究

基于冈瓦纳大陆主要板块冰川沉积地层的对比,并结合古地磁方法对冈瓦纳大陆古生代主要冰期的冰盖分布范围进行再造,认为冈瓦纳大陆在古生代主要经历了3次较大的冰期,分别是:(1)晚奥陶世—早志留世冰期、(2)晚泥盆世—早石炭世冰期、(3)晚石炭世晚期—二叠纪冰期。晚奥陶世—早志留世冰期冰盖主要分布在西冈瓦纳大陆;晚泥盆世—早石炭世冰期冰盖主要分布在南美板块;晚石炭世晚期—二叠纪冰期冰盖在冈瓦纳大陆主要组成板块上均有分布,且冰盖存在时间最长,分布范围最广。3次主要冰期冰盖的中心点位置均靠近南极点,但并不完全重合,可认为气温是影响冈瓦纳大陆上冰盖分布的主要因素,但不是唯一的因素,冰盖的分布范围还受到盆地动力学、地形、冰川属性以及其他具体因素的影响。同时结合在保山地块的野外工作以及前人的研究成果,认为冈瓦纳大陆的3次冰期中,仅晚石炭世晚期—二叠纪冰期对中国的陆块产生了影响,且主要影响了中国的西南陆块群(包括保山地块、腾冲地块、拉萨地块、羌塘地块等)。     

鄂尔多斯盆地西部“古陆梁”的形成和演化

从鄂尔多斯盆地西缘地区基本地质事实出发,充分汲取前人的有益成果,历史的分析鄂尔多斯盆地西缘构造应力场特点,结合晚三叠世以来鄂尔多斯盆地西缘盆—山转换的沉积响应,合理利用地震资料所揭示的西缘深部的“CT”图像及物源分析等第一手资料,提出“西缘古陆梁”及“银川古隆起”在印支期是不存在的;燕山主期盆地西缘南段可能形成古陆梁,使得六盘山盆地和鄂尔多斯盆地具一定的分割性,但随后在早白垩世又被夷平,鄂尔多斯盆地又和包括六盘山盆地在内的西部白垩纪盆地连通,鄂尔多斯盆地西界真正形成的时间应在喜山晚期,这也是盆地西缘桌子山—贺兰山—六盘山(“南北向古陆梁”)形成的大致时间,它们是印度板块和太平洋板块远距离应力作用的结果。     

FORMATION AND EUOLUTION OF TETHYS IN THE TIBETAN PLATEAU

FORMATION AND EUOLUTION OF TETHYS IN THE TIBETAN PLATEAU     

柴达木北缘滩间山群时代及其地质意义

滩间山群是柴北缘早古生代重要的火山-沉积建造。基于野外地质特征、古生物组合、同位素年龄、构造-热事件等的综合分析,本文认为滩间山群形成于早-晚奥陶世,时限496~440Ma,与该区超高压变质作用不同步,后者时限545~485Ma。新的滩间山群火山-沉积建造序列表明,柴北缘从新元古代-早古生代可能存在两次构造开合演化过程。     

郯庐断裂带形成演化的年代学研究

通过对郯庐断裂带东侧张八岭蓝片岩带内白云母4 0 Ar - 3 9Ar年龄、断裂带内片麻状花岗岩中钾长石4 0 Ar- 3 9Ar年龄以及断裂带内断层泥K -Ar、ESR年龄的测定 ,并结合有关的地质和古地磁资料 ,厘定了郯庐断裂带形成和演化的过程 :(1)三叠纪 (2 44～ 2 0 9Ma)由于华北与扬子地块碰撞 ,郯庐断裂带形成为其主要左行平移时期 ;(2 )侏罗纪 (189～ 16 4Ma)时郯庐断裂东侧下扬子地块可能经历了逆时针转动 ;(3)白垩纪 (10 3～ 94Ma)开始郯庐断裂带伴随走滑平移而发生正断活动 ;(4)晚白垩—第三纪右旋平移阶段。郯庐断裂的形成与大别 -苏鲁变质带有关。     

特约主编致读者

分析仪器和技术的进步可以推动科学研究的巨大突破。自从多接收等离子体质谱仪（MC-ICP-MS）和新一代热电离质谱仪（TRITON）得到广泛应用以来，人们可以对元素周期表中大量的稳定同位素体系进行精确测量。有别于传统的H、C、N、O、S等可以用气体质谱仪测量的同位素，这些新的同位素被称为非传统稳定同位素，又因为它们大多是金属元素（除了Si、Se和Te），也被称为金属稳定同位素。非传统稳定同位素地球化学是20世纪以来地球化学领域最具活力的方向，为研究重大地球科学问题带来了全新的视野和手段，是地球化学学科发展的一次战略机遇。国际上该领域发展很快，竞争激烈，成果倍出；我国开展相关研究的科研机构越来越多，学术影响力也越来越大。 我们和《地学前缘》编辑部一起，邀请专家撰写了《非传统稳定同位素：分析方法、示踪机理和主要应用》专辑，希望进一步介绍相关领域的进展。该专辑包括8篇论文，对非传统稳定同位素的分析方法、分馏机理和重要应用进行了较全面的总结。 分析方法和分馏机理是开展非传统稳定同位素研究的前提。白江昊等总结了非传统稳定同位素的分析方法。该文以钙同位素分析为代表，阐述了溶液法和热电离质谱仪的分析要点。李银川等综述了硼同位素研究最新的进展。硼是一种中等挥发性元素，具有11B和10B两个稳定同位素。硼在自然界主要与氧键合形成三配位(BO3)和四配位(BO4)结构，因而硼同位素分馏主要受控于二者之间的配分。随着硼同位素分馏机理研究的深入以及地质储库硼同位素端员特征的完善，矿物和流体包裹体的硼同位素地球化学指标可用来灵敏示踪成矿物质来源、探究成矿作用与成因模式。 挥发性元素对于研究流体作用和地球行星演化有重要意义。氯是一种挥发性元素，具有强烈的亲水性。刘茜等介绍了氯在各个地质储库的特征、稳定氯同位素分馏的控制因素以及氯同位素的地质应用三大方面的研究进展，概述了蒸发岩、海水、岩浆岩、沉积物、变质岩、地幔等地球主要储库中的氯同位素组成存在的差异。周秋石和王瑞介绍了氯同位素的主要地质储库分布、各种测试方法、实验分馏机制，特别强调了在地球科学和地外行星演化研究中的应用。文章对磷灰石氯同位素在岩浆热液体系和月球urKREEP岩浆研究中的应用做了概述，对近年来受高度关注的月球磷灰石氯同位素的异常值做了特别综述。 元素周期表中第一行过渡金属同位素对于很多重要高温和低温地球化学问题提供了独特的研究手段。赵新苗等总结了钛元素及钛同位素的地球化学性质，钛元素化学分离和钛同位素分析方法，钛在陨石及硅酸盐地球储库中的同位素组成，稳定钛同位素在岩浆演化过程中的分馏行为。王相力和卫炜总结了铬同位素在高温和低温地球化学研究中的进展，主要阐述了铬稳定同位素分析方法、铬同位素分馏原理以及铬稳定同位素体系在高温、低温地球化学中的应用。 碱金属同位素体系也具有独特的地球化学意义。王昆等重点讨论了钾稳定同位素在低温地球化学、生物地球化学、高温地球化学和宇宙化学中的应用。张卓盈等回顾了近20年来国际上在地球科学领域现有的铷同位素研究，包括分析方法、分馏机理、地质应用等各个方面，在此基础上展望了未来铷同位素研究的光明前景。 由于时间仓促和水平有限，本专辑的内容还不够完善，特别是在专辑写作和评审期间，仍然有大量的最新进展发表在国内外学术刊物上，来不及归纳总结到本专辑论文中。所以本专辑只是一个开始，仅仅反映了非传统同位素领域研究的部分进展，我们相信更多的优秀成果在不久的将来会大批涌现。最后，我们向参与撰写和评审本专辑论文的专家表示感谢，向《地学前缘》编辑部表示感谢。     

东海地区壳体构造演化及其盆地形成机制探讨

本文引用最近的地震、钻探、海底拖网采样及其它地质资料,通过综合研究与分析,证实东海地区的壳体属薄化陆壳型壳体,其构造演化经历了地槽阶段（Ｐｔ－Ｄ＿２）、地台阶段（Ｄ＿３－Ｔ＿２）和地连阶段（Ｔ＿３－Ｑ）。其中,前两个阶段与东亚壳体东南地区的构造演化基本一致,进入地洼阶段后逐步薄化。东海盆地的形成与“菲律宾海板块俯冲”无关,而与地幔蠕动流所产生的拖拽型拉张应力场和地洼造山带所具拉伸趋势而形成的伸展型拉张应力场有关。     

基于数字化海图与多时相卫星遥感的 长江口九段沙形成演化研究*

九段沙位于长江河口南北槽之间,为新形成的河口沙洲,其形成距今只有50年的历史。利用对大通水文站1950~2003年的水沙资料的分析,结合对数字化海图和多时相卫星遥感影像的解译及野外现场考察,对九段沙形成过程和演化过程中的面积、体积、高程和地貌特征等进行了综合研究,研究结果表明九段沙自形成以来面积、体积总体上是处于增大过程中,高程也在增高,成陆化作用明显。但由于来水来沙的不同和河口动力作用,这种增长不是线形的,有时因受到冲刷而面积减小,高程降低。利用采自九段沙上沙的短柱状样分析发现潮间带和潮上带的沉积速率不同,植物群落对九段沙的形成演化具有一定的影响,但总体上九段沙正处于从河口沙洲向河口沙岛的演化过程之中。九段沙的植被保持着自然演替的原生状态,植物群落结构简单,生物多样性尚较低,以芦苇群落为代表的高等湿地植被主要分布在九段沙潮间带上部和潮上带,九段沙属于发展过程中的河口湿地。     

A DISCUSSION ON THE STRUCTURE AND TECTONIC EVOLUTION OF THE ALTUN OROGENIC ZONE

A DISCUSSION ON THE STRUCTURE AND TECTONIC EVOLUTION OF THE ALTUN OROGENIC ZONE     

全球超级古陆重建研究的新进展

介绍了新元古代－早古生代超级大陆的重建研究,表明中元古代以来,地球上先后经历了罗迪尼亚－冈瓦纳－潘基亚等几次超级大陆的拼合与裂解过程,罗迪尼亚古陆的拼合源于中元古代晚期（１３００～１０００Ｍａ）发生的全球性格林威尔造山事件。东冈瓦纳（澳大利亚、东南极和部分非河）作为一个整体最早与劳伦古陆分离,导致了太平洋的张开。进一步的裂解产生了组成西冈与纳的各克拉通块体。在泛非造山和期间（７２０～５００Ｍａ）西     

中国大陆地壳上地幔不均匀性与矿产资源预测

在充分收集、整理、综合研究中国大陆11条地学断面(简称GGT)、数十条其它地球物理剖面(地震剖面、大地热流、大地电磁测深等剖面)和覆盖中国大陆及邻区的剪切波三维速度结构资料的基础上,阐述了中国大陆及邻区地壳结构、岩石圈结构和软流圈结构,并对中国大陆矿产资源预测作了简单的讨论。中国岩石圈结构是在三种不同性质的软流圈基础上发展起来的,有明显的继承性。中国岩石圈结构在某种程度上与大地构造单元相吻合,说明地壳构造受到岩石圈的影响和制约。尤其在地震波垂向低速带上(地壳上地幔都表现为低速性质)是内生多金属矿带的良好产出环境。