21世纪固体地球科学的发展趋势

20世纪地球科学以及相关领域的飞速发展，不仅使人类成功地解决了人类社会进步和经济发展所需的资源问题，同时也给整个人类提出了环境与可持续发展的问题。进入21世纪，作为解决上述问题的主要科学——地球科学正面临着前所未有的发展机遇和严峻挑战。围绕人类社会面临韵全球性危机和可持续发展地球观，地球科学领域将出现一系列崭新的前沿问题。这些前沿问题是本世纪固体地球科学有待研究的重大问题。     

粤北花岗岩型铀矿找矿潜力及找矿方向

深部构造环境、长期活动的深大断裂和成群成组的成矿构造带、多期次构造岩浆活动和蚀变叠加、多期次地幔流体和成矿流体的频繁活动，以及花岗岩丰富的铀源、良好的还原条件和封闭成矿环境等优越的成矿条件，使粤北成为得天独厚的花岗岩型铀矿矿集区。通过分析下庄矿田330南西地区“群脉型”、中洞地区“交点型”铀矿化，以及南雄矿田坪下水地区、棉花坑-书楼丘地区“硅化碎裂岩型”铀矿化等成矿条件好、找矿线索明显的地区，表明区内有较大的铀资源潜力和找矿潜力，为下一步的工作指出了方向。     

模式识别技术在油气化探中的应用

本文将模式识别技术应用于油气化探,给出了方法的逻辑框图,剖析了一个典型实例,其结果说明运用模式识别方法获得地球化学场的基本结构及其变异特征,反映了地球化学场的变化规律。结合地质条件提炼出的成藏模式能为预测油气藏指明方向。     

粤北302铀矿床同位素地球化学研究

位于粤北诸广山岩体东南部的302铀矿床是我国规模较大、埋藏较深的花岗岩型铀矿床之一。该矿床产于印支期油洞岩体和燕山早期长江岩体的断裂蚀变带内,矿区内NWW向基性岩脉十分发育,矿体呈似脉状、扁豆状或透镜状。同位素研究表明,矿石的沥青铀矿Sm-Nd和U-Pb等时线年龄（70 Ma）与油洞岩体（232 Ma）、长江岩体（160 Ma）的年龄相差巨大;主成矿期成矿流体的δDH2O值为-65‰～-82‰（平均为-75‰）,δ18OH2O值为6.8‰～0.6‰（平均为3.9‰）,反映出成矿流体主要由地幔流体组成;方解石的δ13C值为-8.4‰～-5.3‰,表明矿化剂ΣCO2也来自地幔;矿区内辉绿岩的（87Sr/86Sr）i值为0.70861～0.70882,花岗岩的（87Sr/86Sr）i值为0.73519～0.77152,萤石的（87Sr/86Sr）i值为0.71474～0.71697,表明成矿组分Sr可能来源于基性脉岩（幔源）与赋矿花岗岩体（壳源）,并呈不同程度的混合,而主成矿组分铀主要来源于赋矿花岗岩体。     

粤北竹山下岩体锆石U-Pb同位素定年及其地球化学特征

竹山下岩体锆石SHRI MP U-Pb年龄为161.0±3.0 Ma,属燕山早期岩浆活动产物。该岩体的主要元素显示富硅(Si O2=76.05%~79.16%)、富碱(K2O+Na2O=7.77%~8.40%)、强过铝质(A/CNK=1.08~1.26)和低CaO/Na2O值(0.04~0.06)等特征。微量元素富集大离子元素而亏损Ba,Sr,Ce和Ti;LREE轻微亏损(LREE/HREE=0.82~1.09),Eu亏损明显(δEu=0.06~0.11),且具有较明显的四分组效应(TE1,3=1.07~1.24)。上述特征表明,竹山下岩体属于典型的壳源型花岗岩,是在地壳伸展-减薄的构造背景下,由泥质变质岩经过低程度部分熔融的方式而形成。     

构造旋回与大地构造年表

构造旋回的划分是大地构造研究的基础之一。但板块学说兴起以来,一些学者基于均变论的哲学思想,却试图抛弃构造旋回的概念。然而,随着时间的推移,地球系统科学的提出,大规模、多学科地学观测,人们已认识到突变与灾变的重要性,认识到渐变与突变相结合的螺旋式向前发展的旋回演化论,才是更全面、更深刻地认识地质规律的有力武器。在大地构造研究中,一些学者常用地层年表,而不用构造旋回。然而,以生物地层学为主要依据的显生宙地层年表与构造旋回和构造岩浆事件并不完全耦合。这是因为,地层年表是在研究地球表生作用,即岩石圈、水圈、大气圈、生物圈之间相互作用的基础上建立的;而构造旋回则是地球内生作用,即壳、幔、核以及壳、幔、核不同层次间多层圈相互作用的历史记录。一些学者在研究大地构造时,只用同位素年龄表示的构造事件,不使用构造旋回。然而,"事件"只是单个现象的呈现,只是构造发展的片段,旋回则阐明过程,反映事物发展中各"事件"(片段)之间的内在联系,反映事物演化的本质。事实上,威尔逊旋回的建立,已为构造旋回和构造事件之间的联系赋予了全新的科学内涵,这也是地质科学发展过程中,正确处理继承与创新关系的一个光辉范例。一些学者由于对全球造山运动是否是同时性的质疑,认为建立全球统一构造年表是不可能的,也是不必要的。可是,地球作为一个整体,其动态活动应该基本上同时的,在受同一地球动力系统控制的一个大区域内,构造运动在各地虽然不是完全同时,但却大致是同时的。北美、欧洲、亚洲加里东、华力西旋回的各次构造运动基本上可以互相对比,就是证明。既然如此,我们就可以按照优先原则,将早古生代的构造旋回称为加里东旋回,将晚古生代的构造旋回称为华力西(海西)旋回。超大陆和超大陆旋回的提出,深化了构造旋回的研究,同时也为建立构造年表开辟了道路。目前已初步提出古元古代哥伦比亚、中元古代罗丁尼亚、新元古代冈瓦纳和显生宙潘吉亚等几个超大陆旋回,这样,我们便可以用超大陆旋回作为构造年表中最大一级的时间单位,每个超大陆旋回又可进一步分为几个旋回,如潘吉亚旋回可分为加里东、华力西两个旋回。我们相信,随着地质学、地球化学、地球物理学研究的深入,随着对固体地球系统和全球地质构造更加深入、全面、系统的观测研究,不久的将来我们将会像建立显生宙地层年表一样,建立起大区域以至全球的构造年表。     

下庄矿田338矿床地幔流体与铀成矿作用

338铀矿床位于粤北贵东复式岩体东部，矿区内NWW和NNE向基性岩脉十分发育。矿床位于硅化带和基性岩脉(辉绿岩)交接部位，矿体严格赋存于基性岩脉内部或其边缘部分。金属矿物以沥青铀矿和黄铁矿为主，脉石矿物以方解石和(微晶)石英为主，蚀变作用发育，主要类型包括碱交代、硅化和赤铁矿化。沥青铀矿U-Pb年龄为125Ma，86Ma和79Ma，反映成矿作用具有多阶段性。H、O同位素研究表明，矿前期和成矿期成矿流体的δ^18OH120=1．4—6．6‰，δDH2O=-65～34‰，反映成矿流体主要由地幔流体组成。矿脉中方解石的δ^13C=-8．5～-3．1‰，反映矿化剂∑CO2来自地幔。上述特征表明，地幔流体在338铀矿床的形成中具有十分重要的意义。     

粤北铀矿定位场

粤北铀矿区是南岭铀成矿带核心地段,也是我国花岗岩型铀矿首选突破、集中发育地区。我们用１：２０万铀矿地质编图方法、地质异常区和构造岩相域理论,从新的角度总结研究了粤北铀矿系列时空结构。得出大型地质异常区,多期次地热活动中心,岩石脆性变形产生的剪切脆裂岩相域,巨型结构和放射性元素异常场共同构成铀矿定位场,据此进行了成矿预测。     

海底地基形位测量仪研制与海上试验研究

为了实现对海洋平台海底地基形位进行高效精细测量,基于多波束测深原理研制了拥有自主知识产权国产首套海底地基形位测量仪;文中给出海底地基形位测量仪的工作原理、系统组成,设计方案和主要关键技术,并在对该设备进行水池测试的基础上进一步开展了JZ20-2MUQ石油钻井平台海上外场实地测量试验研究,并对测量数据进行了细致处理获得了平台桩腿受冲刷影响形成的坑形信息;与传统潜水员探摸结果进行比对的结果表明该设备技术先进、测量结果有效可信,可以为海洋平台地基基础测试分析与安全评估提供重要的桩基形位信息。     

Production of dimethylsulfide and acrylic acid from dimethylsulfoniopropionate during growth of three marine microalgae

We measured the concentrations of dimethylsulfide （DMS）, acrylic acid （AA）, and dimethylsulfoniopropionate （DMSP） during growth of three microalgae： Prorocentrum micans, Gephyrocapsa oceanica, and Platymonas subcordiformis. The DMSP, AA, and DMS concentrations in culture media varied significantly among algal growth stages, with the highest concentrations in the late stationary growth stage or the senescent stage. In the stationary growth stage, the average DMSP concentration per cell in P. micans （0.066 5 pmol/cell） was 1.3 times that in G. oceanica （0.049 5 pmol/ cell） and 20.2 times that in P. subcordiformis （0.003 29 pmol/cell）. The average concentrations of AA were 0.044 6, 0.026 9, and 0.003 05 pmol/cell in P. micans, G. oceanica, and P. subcordiformis, respectively, higher than the concentrations of DMS （0.272, 0.497, and 0.086 2 fmol/cell, respectively）. There were significant positive correlations between cell density and AA, DMSP, and DMS concentrations. The ratios of DMS/AA and AA/（DMSP＋AA） in the three algae differed significantly over the growth cycle. In all three microalgae, the DMS/AA ratios were less than 25% during the growth period, suggesting that the enzymatic cleavage pathway, which generates DMS, was not the main DMSP degradation pathway. The changes in the DMS/AA ratio indicated that there was a higher rate of enzymatic breakdown of DMSP in the early growth period and a lower rate during senescence. In all three microalgae, the AA/（DMSP＋AA） ratio （degradation ratio of DMSP） decreased during the exponential growth phase, and then increased. The variations in these ratios can approximately indicate the cleavage mechanism of DMSP at different stages of algal growth.