东南极格罗夫山萨哈罗夫岭漂砾暴露年龄初探

首次对格罗夫山地区漂砾的暴露年龄进行的研究表明,萨哈罗夫岭冰原岛峰的两块漂砾样品的 Be最小暴露年龄分别为1．24±0．11Ma和1．37±0．12Ma, 。A1最小暴露年龄分别为0．90 4-0．12Ma和0．44±0．04Ma。萨哈罗夫岭附近冰面上的漂砾样品的 Be和 A1最小暴露年龄分别是0．47±0．3Ma和0．44±0．04Ma。考虑到误差,萨哈罗夫岭三块漂砾的最小暴露年龄与相近高程的基岩样品的最小暴露年龄基本一致。因此,在利用原地生成宇宙成因核素测年技术对东南极内陆格罗夫山地区的冰川消涨历史进行研究时,基岩和漂砾暴露年龄所反映出的冰川演化历史是明显吻合的。     

东南极内陆格罗夫山地区新生代冰川活动和古气候演化记录

地处东南极内陆的格罗夫山地区是研究南极冰川进退和气候演化的理想场所。我国第22次南极考察(2005/2006)进行了该地区冰盖进退和古气候演化专题研究。笔者在野外考察过程中,对格罗夫山地区新生代冰川活动记录(包括冰川侵蚀地貌及冰川堆积物)进行了详细的观测,获得了很多有关该地区冰盖进退及古气候演化方面的第一手材料,同时系统回收了对反映该地区古冰川活动具有重要意义的新生代沉积岩漂砾。本文简要报道本次野外考察在冰盖进退和古气候演化方面所取得的主要成果。     

东南极格罗夫山地区夏季的天气特征

利用中国南极科学考察队 1 998年 1 2月至 1 999年 1月在东南极格罗夫山地区地质考察期间所获得的天气资料 ,对该地区的温度、雪面温度、风速、风向等天气要素进行了分析。结果表明 :夏季格罗夫地区温度日变化和盛行风向与中山站相类似 ,但温度日较差和强风频率比中山站大。当受来自北方暖湿气流影响时 ,常出现降雪天气 ;在东风气流控制下 ,天气以晴为主     

东南极格罗夫山变基性岩初步研究

东南极格罗夫山存在一套经历了峰期麻粒岩相变质作用的镁铁质麻粒岩和斜长角闪岩。对含石榴石的镁铁质麻粒岩的详细研究则显示了近等温降压 (ITD)的顺时针PT演化轨迹 ,与拉斯曼丘陵有相似的演化历史。岩石的主量元素组成和玄武岩一致 ,并且具有拉斑玄武岩演化趋势。进一步的地球化学研究表明 ,这套玄武岩为洋岛型玄武岩 (OIB)和洋中脊型玄武岩(MORB)的组合。OIB型具有大体类似的地球化学性质 ,它们均富集Ti(TiO2 =2 .68% )、REE( =2 0 2 μg/g)、LREE[(La/Yb) N=4.8]、Ti/Y( =343)、Zr/Y( =3.1 ) ,具洋岛玄武岩的特征 ,推测岩浆来源于富集地幔源区 (EM)。而MORB型以低Ti (TiO2 =1 .1 %— 1 .31 % ) ,明显低于OIB的P的含量 (P2 O5=0 .1 %— 0 .2 % ) ,低REE ( 4 7— 93μg/g)、LREE/HREE( 2 .2 7— 2 .5 4 )、(La/Yb) N( =1 .30— 1 .62 )为特征 ,具洋中脊玄武岩的特征。MORB和OIB组合的出现说明在泛非期该区可能存在过洋盆。     

东南极格罗夫山地区冰碛石碎石带中高压麻粒岩和正片麻岩的锆石年代学研究及其构造意义

东南极的格罗夫山是普里兹造山带向南极内陆的延伸部分。对格罗夫山不同碎石带中收集的高压麻粒岩和正片麻岩进行锆石U-Pb年代学研究。四个高压麻粒岩的锆石多数为变质新生锆石,仅少数保留有继承核,其年龄为2633—2502 Ma。在变质锆石中获得~570 Ma和~555—545 Ma两个阶段变质年龄,锆石微量元素特征显示为重稀土亏损,结合前人研究结果,推测这两阶段年龄分别代表了变质作用过程中的进变质和高压峰期变质年龄。两个正片麻岩的锆石普遍发育核-边结构,由一个发育振荡环带的岩浆核和均匀无环带的变质边组成。正片麻岩的原岩年龄存在差异,在样品GR14-3-4的锆石核部获得了1060±40 Ma的上交点年龄,其原岩可能来自格罗夫山东南部的冰下高地,而在样品GR14-5-4的锆石核部获得的原岩年龄为917±4 Ma,与格罗夫山基岩中的基性麻粒岩和正片麻岩的原岩年龄一致。在锆石边部获得的变质年龄较为一致,为~530 Ma,与以前在高压麻粒岩中获得的退变质年龄相当。本次研究确认了高压麻粒岩在格罗夫山地区不同碎石带中分布的广泛性,表明其可能普遍存在于格罗夫山冰下高地之中。同时也进一步证明格罗夫山冰下高地并没有受到格林维尔期构造热事件的影响,而是只经历了泛非期的单相变质构造旋回。     

从南极冰盖和气候演化研究历史的回顾看格罗夫山地区新生代沉积岩发现的意义

南极冰盖自形成以来就一直是全球环境体系最重要的组成部分 ,其扩展和消融的动态演化过程不仅是南极大陆最重要的地质过程 ,而且也是全球气候和环境变化最直接的反映和体现。因此 ,有关这一课题的研究一直是国际地质学界所关注的热点。本文回顾了南极冰川和气候演化研究的历史 ,总结了当前这方面研究的成果以及所存在的问题 ,探讨了其未来的发展趋势 ,在此基础上 ,对我国南极考察队发现格罗夫山 (GroveMountains)地区新生代沉积岩的意义进行了阐述     

地表岩石侵蚀速率对宇生核素暴露测年影响的研究

利用原地生宇生核素测定暴露年代时,通常会假设地貌体侵蚀速率为0。研究表明,该假设会低估地貌体的真实暴露年代。搜集2009~2012年全球不同区域56个岩石样品的宇生核素¹⁰Be测年数据,探讨侵蚀速率为0对于侵蚀速率为0.5、1以及2 mm/ka的样品,在不同暴露尺度上对暴露年代计算的影响幅度。结果表明,对于1×10⁴a尺度的样品暴露年代可能低估约0.5%,1%,2%;对于10×10⁴a尺度的样品可能低估约5%,7%,20%;对于50×10⁴a尺度的样品可能低估约40%,70%甚至100%以上。     

东南极格罗夫山GPS控制网的布设与数据处理

为了给中国南极野外考察队提供DEM卫星影像图,在2002/2003年南极度夏期间,中国第19次南极考察队的大地测量工作者,在东南极Grove山地区,进行了地面控制测量。在覆盖面积达8000km~2的2000多米高的内陆冰盖高原区,在直升机和雪地车的支持下,利用Trim- ble4000ssi GPS接收机,与中山站GPS跟踪站联测,测量了7个GPS控制点,并埋设了永久性测量标志。数据处理采用GAMIT/GLOBK软件解算,获得了较好的定位精度,能够满足该地区制图所需。     

2006年南极格罗夫山普通球粒陨石综述

近年来,在南极格罗夫山地区,我国共收集到9834块南极陨石样品,这些样品目前被保存在中国极地研究中心。2006年,国家天文台对其中100块陨石进行了系统分类和研究,确定陨石的化学群及岩石类型。本文系统介绍和总结了本次分类研究过程及结果。通过光学显微镜观察和电子探针测试,确定其中98块为普通球粒陨石。具体类型如下:3块为非平衡型普通球粒陨石(2块H3、1块L3);其他为平衡型普通球粒陨石。平衡型普通球粒陨石的化学-岩石类型分别为:高铁群(H)有43块(2块H3、12块H4、20块H5和9块H6),低铁群(L)有53块(3块L4、13块L5和37块L6),低铁低金属群(LL)有两块(1块LL4和1块LL6)。     

南极格罗夫山核心区冰下地形测绘

格罗夫山地区位于中山站和冰穹A之间,是中国进行南极内陆科学综合考察的重点区。我们先后组织过5次格罗夫山地区的考察工作,开展了地质构造、古气候环境、陨石、冰盖运动监测、基础测绘和气象观测等多学科考察研究。2010年中国第26次南极科学考察期间,格罗夫山考察队利用专业探地雷达对格罗夫山东部核心区进行了冰下地形测绘工作。本文利用野外采集的测量数据(GPS/GPR数据),经数据处理后,利用专业的制图软件Corel Draw首次绘制出了格罗夫山核心区两幅冰下地形图,初步揭开了这一区域冰原岛峰冰下的地貌形态,对于今后研究整个格罗夫山地区真实的基岩地貌和可能存在的上新世古冰下沉积盆地具有探索性意义。本文还对哈丁山-萨哈罗夫岭间横截面进行分析,发现这两个冰原岛峰之间的槽谷形态已经发育成熟。     

东南极格罗夫山：普里兹造山带中一个典型的泛非期变质地体

提要：距我国中山站以南约400 km的格罗夫山是普里兹造山带向南极内陆的延伸部分,其基底地体由约在920?910 Ma期间侵入的镁铁质－长英质火成岩和少量中元古代的沉积岩构成,这些岩石仅在泛非期（约570?500 Ma）经历了单相变质－构造旋回,因此是一个典型的泛非期变质地体。泛非期高峰变质作用并不象前人所认为的那样仅为中低压麻粒岩相,而是高达770?840?C、1.18?1.40 GPa,并在随后经历了近等温减压（约0.6 GPa）的P-T演化过程。大规模的A型紫苏花岗岩和花岗岩在同造山－后造山阶段侵位,并造成了麻粒岩地体近等压降温的P-T轨迹。这些花岗质岩石是由长期富集地幔的底侵物质（碱性玄武质岩石）经部分溶融而形成的。结合相邻地质体的研究资料,我们认为普里兹造山带可能发育在太古宙－格林维尔期基底地体之上,这些基底地体可能与新元古代（？）盖层卷入到了统一的泛非期造山作用过程。在泛非期造山作用过程中,地壳曾被增厚约达40?50 km,而后又经历了厚约20 km的地壳伸展垮塌和剥蚀。所以,普里兹造山带应代表东冈瓦纳陆块内部由板块缝合作用所形成的一条泛非期碰撞造山带。     

格罗夫山地区陨石回收

中国南极考察队于 1 998～ 2 0 0 0年两次对东南极格罗夫山地区进行了陨石回收工作 ,共回收 32块陨石 ,根据 1 5、1 6次队回收的陨石的分布范围、密度和岩石化学类型的差异性 ,初步确定格罗夫山阵风悬崖一带是一个新的陨石富集区。     

南极格罗夫山陨石的岩石-矿物学特征及初步分类

我国第16次南极科考队在格罗夫山的蓝色冰表面回收到28块陨石,本文通过详细的显微镜观测和矿物成分的电子探针定量分析,确定28块陨石中的26块为普通球粒陨石,2块为无球粒陨石。在26块球粒陨石中高铁群(H)有11块,低铁群(L)有10块,低铁低金属群(LL)5块。其中H3 5块、H4 2块、H51块和H6 3块;L3 1块、L4 2块、L5 2块、L6 5块。LL4 1块、LL53块、LL6 1块。两块无球粒陨石GRV 99027和GRV 99018具有较高的研究价值,初步确定GRV 99027为二辉橄榄质火星陨石,GRV 99018为钙长辉长无球粒陨石。     

格罗夫山地区陨石回收概况及展望

对中国南极考察队第15次队和第16队在格罗夫山地区回收陨石的工作进行了简单的回顾,在两次考察中,共回收32块陨石,包括一块火星陨石。本文还对即将开始的第19次队陨石回收工作进行了展望。