全球前寒武纪基底构造格局与古大陆再造问题

全球前寒武纪基底构造格架与构造单元的划分是古大陆再造和泛大陆拼合的重要基础.本文整理了基底构造单元的级别体系, 以晋宁期和印支期为准, 提出了一级构造域、二级陆台及地区和三级陆核、地块等3级划分.分出了5个一级、14个二级和若干个三级单元, 并予以系统编号, 以便查询和增修.认为超大陆是泛大陆的组成部分, 现在重点研究的罗迪尼亚超大陆已经涉及全球, 进入了泛大陆-850的研究范围.论证了中国3个陆台和华夏地区在新元古代晋宁期的位置关系, 认为它们相距不远, 并部分相互碰撞, 构成亚洲中轴(大华夏)构造域.讨论了罗迪尼亚的流行模式及SWEAT连接问题.指出新元古代Chuaria Tawuia宏观藻组合在东亚和北美西部的分布, 认为大华夏构造域应作为一个松散的整体与劳伦古大陆相邻, 并概略讨论了泛大陆-850的再造格局特征.提出了经过改进的泛大陆-250在中二叠世(280257 Ma)的再造模式, 讨论了古植物和海生动物生物地理分区在古大陆再造中的意义.      

大陆克拉通早期构造演化历史探讨:以华北为例

大陆早期构造演化的研究一直是大陆地质学研究的焦点问题.在华北克拉通基底构造1∶200万编图研究基础上, 本文开展基底断裂边界、构造样式及后期叠加关系的研究, 借鉴比较大地构造理论, 对华北克拉通基底重新进行了构造区划.结合标志性构造单元及其时代、同位素年龄数据库的综合研究, 提出华北早期构造格局演化及其重大构造热事件.华北克拉通基底主要由大面积的新太古代TTG杂岩及表壳岩系组成, 新太古代涉及活动陆缘环境的大规模陆壳增生及不同微陆块的碰撞聚合过程, 造成新太古代末期陆壳迅速增生和克拉通化.古元古代初期开始伸展裂解和早期盖层发育阶段, 古元古代晚期发生微陆块碰撞缝合, 形成超级克拉通, 并在克拉通西北边缘发生强烈改造作用.1.84Ga前后, 华北克拉通经历最强烈的一次伸展裂解过程, 从超级克拉通裂解, 开始了独立的构造演化, 在伸展构造背景下, 克拉通基底被强烈隆升冷却, 经历风化剥蚀, 发育沉积盖层.以上构造格局及其构造热事件提供了早期超级大陆再造研究的构造制约条件.      

不同岩性火山岩力学性质实验研究

黄沙坨地区位于辽河断陷盆地东部凹陷中段,古近纪沙河街组第三段沉积时期发育了巨厚的火山岩,为该区形成火山岩油气藏奠定了成藏条件。由于油层岩石的力学性质,影响着油田生产,因此,经过实验室对不同岩性的火山岩力学性质的试验测试,得到油田生产所需的相关的力学参数及相关的地质信息,为油田勘探、开发及相关的工程设计发挥重要作用。试验结果表明,粗面岩以张性破裂为主,玄武岩以剪切破裂为主。这对油田研究水力压裂裂缝形态及储层天然裂缝形态提供了重要的地质依据。软化系数的较大波动,表现出地下流体对油层岩石的环境作用。     

A deformed alkaline igneous rock–carbonatite complex from the Western Sierras Pampeanas, Argentina: Evidence for late Neoproterozoic opening of the Clymene Ocean?

A deformed ca. 570 Ma syenite–carbonatite body is reported from a Grenville-age (1.0–1.2 Ga) terrane in the Sierra de Maz, one of the Western Sierras Pampeanas of Argentina. This is the first recognition of such a rock assemblage in the basement of the Central Andes. The two main lithologies are coarse-grained syenite (often nepheline-bearing) and enclave-rich fine-grained foliated biotite–calcite carbonatite. Samples of carbonatite and syenite yield an imprecise whole rock Rb–Sr isochron age of 582 ± 60 Ma (MSWD = 1.8; Sri = 0.7029); SHRIMP U–Pb spot analysis of syenite zircons shows a total range of ²⁰⁶Pb–²³⁸U ages between 433 and 612 Ma, with a prominent peak at 560–580 Ma defined by homogeneous zircon areas. Textural interpretation of the zircon data, combined with the constraint of the Rb–Sr data suggest that the carbonatite complex formed at ca. 570 Ma. Further disturbance of the U–Pb system took place at 525 ± 7 Ma (Pampean orogeny) and at ca. 430–440 Ma (Famatinian orogeny) and it is concluded that the Western Sierras Pampeanas basement was joined to Gondwana during both events. Highly unradiogenic ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values in calcites (0.70275–0.70305) provide a close estimate for the initial Sr isotope composition of the carbonatite magma. Sm–Nd data yield Nd₅₇₀ values of +3.3 to +4.8. The complex was probably formed during early opening of the Clymene Ocean from depleted mantle with a component from Meso/Neo-proterozoic lower continental crust.     

华南新元古代裂谷盆地演化——Rodinia超大陆解体的前奏

沉积学研究表明，华南新元古代沉积盆地具典型裂谷盆地沉积演化特征。代表裂谷盆地早期形成阶段的成因相组合有：冲洪积相组合、陆相（或海相）火山岩及火山碎屑岩相组合、滨浅海相沉积组合、淹没碳酸盐台地及欠补偿盆地黑色页岩相组合；而代表中、后期形成阶段的成因相组合有：滨岸边缘相至深海相组合，冰期冰积岩相组合、碳酸盐岩及碳硅质细碎岩相组合。华南裂谷盆地岩相古地理演化经历了5个重要的时期，整体上反映了一个由陆变海、由地堑－地垒相间盆地变广海盆地、由浅海变深海、盆地上小变大的演化过程。裂谷盆地的形成经历了裂谷基的形成、地幔柱作用与裂谷体的形成，被动沉降（下坳）与裂谷盖的形成三个阶段。华南裂谷盆地的形成演化与Rodinia超大陆在新元古代时期的裂解作用密切相关，它是超大陆解体过程的一个重要组成部分。     

珠江口盆地陆架坡折带海底滑坡及其影响因素

为了解海底滑坡在陆架坡折演化过程中所起的作用并分析影响海底滑坡发育的因素,以最新采集的二维和三维地震资料为基础,综合运用了地貌分析和地震解释技术,通过对滑坡的地貌形态特征及地震响应特征进行详细刻画,在珠江口盆地陆架坡折带新近纪地层中识别出多处海底滑坡,明确了其分布范围并建立了滑坡发育的地质模式。分析认为,珠江口盆地相对海平面变化和流体活动的综合作用是导致研究区海底不稳定的主要因素。海底滑坡发源于海底峡谷的朔源侵蚀,向上陆坡扩展并终止于陆架坡折带。     

高温胁迫下皱纹盘鲍不同养殖群体心率变化比较

高温是海水贝类度夏死亡的环境诱因之一。本研究应用一种非损伤性的心率检测方法,检测两个皱纹盘鲍养殖群体在高温胁迫条件下心率等生理指标的变化,尝试以心率变化指标比较这两个群体高温耐受能力。由于高温胁迫下皱纹盘鲍的心率随温度变化的关系符合阿伦尼乌斯(Arrhenius)公式,且心率随温度上升呈先上升后下降趋势,该研究通过计算两者直线拟合拐点即阿伦尼乌斯拐点温度(ABT,Arrhenius break temperatures)指标,用以指示皱纹盘鲍温度耐受程度。以此法对皱纹盘鲍两个群体(高温耐性,对照)各17个个体进行了测定分析,结果表明:两个群体间的ABT存在显著差异,高温耐性组的皱纹盘鲍的ABT显著高于对照组(P0.05);个体ABT指标的高低与测定个体的壳高呈正相关(P0.05)。本研究首次将探讨了高温胁迫下皱纹盘鲍心率变化规律,并以ABT为指标分析比较了两个皱纹盘鲍养殖群体间高温耐受能力,结果对研究皱纹盘鲍和其它贝类温度胁迫下生理响应及抗逆选育具一定借鉴意义。     

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。     

Mesozoic exhumation history of the Grenvillian Oaxacan Complex,southern Mexico

We present the first fission‐track results from the Grenvillian Oaxacan Complex, southern Mexico. Time–temperature modelling of the data indicates that two significant Mesozoic cooling episodes are recorded in the Oaxacan Complex and these are interpreted as resulting from exhumation. The older cooling event took place from the Late Triassic to Middle Jurassic and is possible linked to the break‐up of Pangea (including the initial opening of the Gulf of Mexico during the Jurassic). The younger exhumation period in the Early Cretaceous is contemporaneous with the final stages of rifting of the Gulf of Mexico. Key stratigraphic records also provide independent evidence for these exhumation episodes. In our view, both Mesozoic rapid exhumation events were controlled by the activity of the Caltepec Fault Zone and the Oaxaca Fault. Our data suggest that both these large fault systems have remained active since, at least, the Late Triassic.     

Assessment of annual high‐water events for the Mackenzie River basin,Canada

River ice break‐up is known to have important morphological, ecological and socio‐economic effects on cold‐regions river environments. One of the most persistent effects of the spring break‐up period is the occurrence of high‐water events. A return‐period assessment of maximum annual nominal water depths occurring during the spring break‐up and open‐water season at 28 Water Survey of Canada hydrometric sites over the 1913–2002 time period in the Mackenzie River basin is presented. For the return periods assessed, 13 (14) stations are dominated by peak events occurring during the spring break‐up (open‐water) season. One location is determined to have a mixed signal. A regime classification is proposed to separate ice‐ and open‐water dominated systems. As part of the regime classification procedure, specific characteristics of return‐period patterns including alignment, and difference between the 2 and 10‐year events are used to identify regime types. A dimensionless stage‐discharge plot allows for a contrast of the relative magnitudes of flows required to generate maximum nominal water‐depth events in the different regimes. At sites where discharge during the spring break‐up is approximately one‐quarter or greater than the magnitude of the peak annual discharge, nominal water depths can be expected to exceed those occurring during the peak annual discharge event. Several physical factors (location, basin area, stream order, gradient, river orientation, and climate) are considered to explain the differing regimes and discussed relative to the major sub‐regions of the MRB. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd and Her Majesty the Queen in right of Canada.