格罗夫山地无地面控制卫星影像数字制图和地貌、蓝冰及陨石分布分析

中国南极考察队第一次去东南极格罗夫山地进行考察之前 ,为了保证考察路线选择、导航和考察任务顺利进行 ,在无任何地面实地测量数据的情况下 ,采用星上参数处理并制成了1∶ 1 0万比例尺彩色卫星影像地图。通过对卫星影像的判读 ,对该地区的地形、地貌、蓝冰和陨石分布特点作了初步的分析和探讨 ,并勾画出可能有陨石分布的地区     

The establishment of GPS network in Grove Mountains,East Antarctica

The Grove Mountains are located in Princess Elizabeth Land,East Antarctica,ext ending from 72° to 73°S latitude and 73° to 76°E longitude,covering approxi mately 8000 km～2 areas.During the 2002/2003 austral summer season,the 19th CH INARE(Chinese National Antarctic Research Expedition)carried out the third expedition in Grove Mountains,East Antarctica.The Geodetic network was establ ished,which can provide ground control for the satellite image map for the mult i-discipline expedition in the Grove Mountains where seven permanent GPS benchm a rks were set up supported by the helicopter and snow vehicles.All GPS sites bes ides Z001 were observed at least for one hour using the dual frequencies Trimble 4000ssi GPS receivers.The data were processed by the comprehensive GPS analysi s package—GAMIT/GLOBK and the precision is good enough to satisfy with the acqu irement of satellite mapping in this area.     

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。     

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。     

Meteorites from Grove Mountains, Antarctica:An overview

Thirty-two meteorites were collected in Grove Mountains area, Antarctica, by the 15th and 16th Chinese Antarctic Research Expeditions (CHINARE). Petrography and mineral chemistry of these meteorites are reviewed, among which there are one Martian lherzolite, one eucrite, one ungrouped iron meteorite, and six unequili-brated and twenty-three equilibrated ordinary chondrites. An equilibrated ordinary chondrite GRV 98004 ( H5 ) has an unusually low cosmic-ray exposure age. Meteorite concentrating processes in Grove Mountains area are discussed. In addition, future studies on Grove Mountains (GRV) meteorites are proposed.     

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。     

我国回收的南极陨石分类研究综述

到目前为止,我国南极科学考察队共回收到32块陨石样品,其中二辉橄榄岩质火星陨石及钙长辉长无球粒陨石各1块,未分群的铁陨石1块,其余29块均为普通球粒陨石,在普通球粒陨石中有6块是稀少的低铁群非平衡的陨石,表明在回收的陨石中特殊的和稀少的陨石类型占有较高的比例。在综述国外不同南极陨石类型的划分及其频率的基础上,对我国南极和非南极球粒陨石类型进行了初步对比研究,讨论了一些人们所关注的问题,包括陨石富集区、可能发现新的陨石类型、不同球粒陨石群性质与距日心距离的关系及早期太阳星云的连续化学分馏作用等。     

基于灰度共生矩阵的Grove山地区冰裂隙探测

冰裂隙是内陆冰盖野外考察最危险因素之一。冰裂隙的识别保证了野外科学考察安全路线的选择,同时为研究冰体的运动提供了参考信息。本文基于SPOT5光学影像,利用灰度共生矩阵对东南极Grove山地区冰裂隙进行初步识别,并结合野外考察导航路线对结果进行分析,为野外考察提供参考。     

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。     

南极格罗夫山陨石的研究与展望

本文综述了我国第 1 5次 ( 1 998/ 1 999)、1 6次 ( 1 999/ 2 0 0 0 )南极科学考察队在东南极格罗夫山冰区回收的 32块陨石的岩石矿物学特征及其分类。这些陨石包括 :2 3块平衡型普通球粒陨石、6块非平衡型普通球粒陨石、1块二辉橄榄岩质火星陨石、1块钙长辉长无球粒陨石、1块未分群的铁陨石。文中还对南极格罗山冰区的陨石富集机制、GRV 980 0 4 (H5 )球粒陨石异常低的宇宙射线暴露年龄、火星陨石的溅射年龄等进行了初步的讨论 ,并对今后格罗夫山陨石的研究提出一些初步想法。     

南极格罗夫山于2002-2003年搜集4448块陨石:新陨石富集区的证实

我国第19次南极考察队于2002-2003年在格罗夫山地区寻找陨石,共搜集了4448块陨石,其中石陨石2892块、球粒陨石1524块、碳质球粒陨石25块、无球粒陨石6块和石铁陨石1块。这次陨石调查主要沿阵风悬崖南段、中段、北段蓝冰区进行,在上述地区分别发现了41块、2684块、1721块陨石。本次考察中,在已搜寻的蓝冰区,尽管其富集程度有很大差异,但均发现了陨石,因此,格罗夫山其它尚未搜寻的蓝冰区也可能富集陨石。大部分陨石可能是风从阵风悬崖或其上方吹来的,因这些陨石质量小,分布在蓝冰的凹地或冰碛的迎风坡。而另一些质量大的陨石可能受冰川搬运至收集地点,因冰的消融而露出蓝冰表面。这些陨石的发现充分证明格罗夫山地区为南极最富集陨石的地区之一。     

格罗夫山:我国新发现的一个陨石富集区

中国南极考察队在1998—2000年两次对南极洲格罗夫山地区进来了考察,共回收32块陨石,根据陨石的分布位置和岩石化学类型的差异性,初步确定格罗夫山是我国新发现的一个陨石富集区,但是该区的陨石富集模式还有待于进一步研究。     

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。     

南极格罗夫山球粒陨石冲击变质程度及特征

本文对93块南极格罗夫山普通球粒陨石的冲击变质特征进行了研究:在光学显微镜下观察并描述了橄榄石、辉石、长石等主要硅酸盐矿物的破裂、消光、熔融以及重结晶现象;在冲击熔脉和熔融囊中观察到了矿物的分解、相变,并确认了林伍德石、镁铁榴石、辉石玻璃和熔长石等多种硅酸盐矿物的高压多形。根据冲击变质特征以及高压矿物的组合对93块南极普通球粒陨石进行了冲击变质程度分类。冲击变质类型的统计结果表明,这批样品中共有23块陨石遭受了强烈的冲击变质作用(S4-S5),并且其中绝大部分为L群普通球粒陨石(22块),仅有1块H群陨石受到明显的冲击变质,并形成熔脉。H与L群陨石完全不同的冲击变质特征,可能反映了两者小行星母体表面不同的物性。此外,相同化学群陨石中,冲击变质程度的分布与岩石类型相关,平衡型(特别是5-6型)陨石具有最高比例的强烈冲击变质陨石。     

南极格罗夫山陨石的分类及其研究意义

陨石是来自地球之外的岩石样品,是研究太阳系的起源与演化的重要窗口。半个多世纪以来,国际上在南极冰盖上发现了大量陨石样品,证实了南极是地球上最重要的陨石富集区。1998年中国首次在格罗夫山地区发现南极陨石,经过4次南极考察,共收集陨石样品9834块。这不但填补了中国在该领域的空白,也为中国积累了大量珍贵的科学样品。目前,中国先后6年开展了陨石分类研究工作,并取得了显著进展:(1)完成了684块陨石的分类命名,其中发现了许多特殊类型陨石,如火星陨石、橄辉无球粒陨石、碳质球粒陨石等;(2)初步建立了陨石库和资源共享网络平台;(3)通过南极系统分类研究,建立了南极陨石分类程序、样品管理和申请程序;(4)通过国内陨石分类合作研究,培养了一批年轻专业人才。     

Evidence for warmer event from quartz grains in the soil of Grove Mountains,East Antarctica

<正> The cold desert soil has been discovered at first time in southern ridge ofMount Harding,Grove Mountains of interior East Antarctica Ice Sheet.Based on themicro structural observation,dominant characteristics of quartz grains include:dis-tinct surface stria and fractures,and clean features of frost action at both of crystalmargins and micro crannies of quartz grains.These features show a pedogenesis envi-ronment of few water,short transportation and frost action,revealing a warmer climat-ic event existed in this region.     

部分格罗夫山陨石的类型划分及其矿物岩石学特征

对99块南极格罗夫山陨石的研究表明这些陨石分别属于普通球粒陨石H群、L群、LL群,橄辉无球粒陨石和碳质球粒陨石。其中普通球粒陨石H3为1块,H4为23块,H5为9块,H6为8块,L4为2块,L5为21块,L6为31块,LL4和LL6分别为一块。GRV 022888为橄榄石-易变辉石无球粒陨石,GRV 023159是一块CV3碳质球粒陨石。这些陨石的冲击程度普遍较高,冲击程度为S4的普通球粒陨石有15块,GRV 023138中出现了冲击熔融现象,该陨石的冲击程度为S5,这些样品为研究小行星早期的冲击作用提供了很好的素材。此外,这些陨石的风化程度普遍较低,风化程度为W1的陨石为75块,未见风化程度高于W4的陨石。     

格罗夫山冰原岛峰高程测定

南极内陆格罗夫山地区冰原上坐落着64座冰原岛峰,它们绝大多数的高程都未被直接测定.2010年中国第26次南极科学考察格罗夫山分队,通过精密测绘方法测定了梅森峰、威尔逊岭的高程,并发现梅森峰是格罗夫山地区的最高峰.由于梅森峰、威尔逊岭四壁陡峭,难以攀登,为确保测量的精确性,首先在梅森峰附近的冰面上选取了3个基准点,采用G...     

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。