Geology of the Yap Trench: new observations from a transect near 10°N from manned submersible Jiaolong

This paper describes the petrology and geochemistry of rocks from the Yap Trench acquired by three dives of the Jiaolong research submarine. Combining the geophysical data and submersible observations, this paper describes the geomorphology, shallow structures, and sedimentology of the Yap Trench and further discusses the tectonics and activities of this region. Two obvious slope breaks are found on the landward slope, and horsts and grabens with small fault offsets are observed in the ocean-ward slope of the trench. Peridotites sampled from the Yap Trench inner wall are highly depleted subduction-related mantle residues. Volcanic rocks in the northern segment of the trench have subduction-related characteristics that Yap fore-arc rocks underwent metasomatism during Cenozoic subduction. The rocks with remarkable lithologic difference from lithospheric mantle and upper crust sampled in the break slopes suggest that the slope break area may represent a lithologic boundary or transition zone. The landward slope of the Yap Trench was removed by subduction erosion as a result of collision with the Caroline Ridge. The bending of the down-going plate caused normal faults, horsts, and grabens with little or no sediments indicating that the Caroline Ridge is subducting beneath the Yap arc along the trench even though the convergence rate is very slow.     

辽宁后仙峪硼矿区混合岩的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄：对硼矿成矿演化的制约

辽东硼矿赋存于辽吉裂谷带的古元古代火山—沉积岩系之中,属沉积—变质型硼矿床,主矿区包括有后仙峪硼镁矿、翁泉沟硼铁矿和砖庙—杨木杆硼镁矿,一直以来是我国硼矿石的主产地。本次研究在后仙峪硼矿区采集了矿区外围的条痕状混合花岗岩(DSQ-08)和矿体上盘侵位于电英岩之中的含电气石混合花岗岩(HXY-19),挑选出其中的锆石单矿物进行LA-MC-ICP-MS测年。条痕状混合花岗岩中锆石的核部具有岩浆振荡环带,Th/U值为0.64~0.96,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为2240±4Ma;含电气石混合花岗岩中锆石的内核和边部均具有极为清晰的岩浆振荡环带,Th/U值分别为0.12~1.05和0.41~1.08,~(207)Pb/~(206)Pb年龄分别记录了2157±6Ma和1932±26Ma两次锆石生长事件。含电气石的混合花岗岩的锆石边部形成于混合岩化过程之中,记录了辽河群下部岩石在1.9Ga左右发生的部分熔融作用事件,具有重要的地质意义。矿区外围的条痕状混合花岗岩和矿体周缘含电气石混合花岗岩的核部岩浆年龄较为接近,说明两种岩石可能均由古元古代的火山—沉积岩,在1.9Ga左右经部分熔融作用形成。因此,结合前人在后仙峪硼矿区内进行的硼同位素地球化学和岩相学方面的研究成果,我们认为后仙峪硼矿区混合花岗岩的锆石核部U-Pb年龄可基本确定辽吉裂谷早期的超基性火山岩和酸性火山岩的喷发、海相蒸发沉积事件均发生于2240~2157Ma左右,该时期的蒸发沉积作用初步形成硼酸盐矿;后期强烈的部分熔融和混合岩化作用发生在1932±26Ma,在超基性火山岩保护下,硼矿发生变质和小规模的迁移,形成了硼镁矿、硼镁铁矿及矿体周缘的电英岩和含电气石混合花岗岩。     

长白山苔原带土壤温度与肥力随海拔的变化特征

土壤温度与土壤肥力的分解释放、植被生长密切相关。利用2015年8月至2017年6月长白山西坡苔原带5 cm土壤温度并测试其土壤肥力,分析了土壤温度与肥力随海拔的变化特征及土壤温度对苔原带肥力的影响。结果表明：（1）长白山西坡苔原带土壤最热月为8月,最冷月为1、2月。长白山西坡苔原带土壤年均温随海拔的升高而下降,垂直变化率为-0.44℃·（100m）^-1。月均温垂直变化率则有所差别,5-9月垂直变化率为正,其余月份垂直变化率为负。（2）海拔是土壤温度空间分异的主要影响因素,冷季土壤温度随海拔升高而显著降低。随着海拔升高,越稀疏的植被和越薄的土层使得土壤热容量越小,暖季土壤温度随海拔升高而显著升高。（3）长白山西坡苔原带土壤肥力,尤其是与植物生长关系密切的速效养分随海拔升高表现出先升高再降低,在植物多样性和丰富度及草本植物盖度最高的2 250 m处达到土壤肥力最高水平。低海拔（2 050~2 250 m）的土壤肥力水平明显高于高海拔（2 350~2 550 m）的土壤肥力水平。西坡苔原带土壤肥力的空间分异状况受草本植物入侵影响较大。（4）长白山西坡苔原带土壤肥力水平随土壤温度升高而升高,温度是土壤有机质分解和矿物质养分转化的限制性因素。建议山地苔原带生态系统生产和生态管理中要重点考虑草本植被入侵给土壤肥力带来的影响。     

区域综合地质调查助力乡村振兴的关键内容、战略路径与未来对策

区域综合地质调查是助力乡村振兴的基础性工作和重要技术支撑。本研究基于地质视角解读乡村振兴,围绕乡村人地安全、产业发展、地质文化、环境保护等方面进行剖析,提出地质灾害调查、工程地质评价、水文地质调查、农业地质调查、旅游地质遗迹调查等区域综合地质调查助力乡村振兴的关键内容;为提高助力效率效果,需做好项目顶层设计、制定乡村地区区域地质调查技术要求等标准、构建服务地方工作机制、开展系统人才培训培养等战略路径。未来乡村发展中,应进一步解决区域统筹部署与重点发展村镇选择、综合地质调查与乡村规划建设空间尺度匹配、综合地质调查和纵向专业性调查配合使用、工程地质评价与乡村地下空间集约利用、地质文化村建设与乡村规划建设衔接等问题,不断提高区域综合地质调查技术方法的服务能力,为乡村可持续振兴提供解决思路和方案。     

双碳背景下我国煤炭资源勘查开发布局研究

随着双碳背景下国家能源结构调整和生态文明建设的要求,本文从保障国家主体能源安全和优化煤炭资源勘查开发布局的角度考虑,阐述了中国煤炭资源分布特点及勘查开发现状;从坚持集约与协调发展、改革与创新发展、绿色与清洁发展的基本原则出发,分析了新时期煤炭资源勘查目标：加强大型煤炭基地资源勘查、推进新增煤层气资源储量、加快煤系矿产资源勘查;从资源禀赋、开发强度、市场区位、环境容量、输送通道等方面出发,阐述了14个大型煤炭基地开发布局方向及建设规模,同时要加快煤层气的开发利用。研究成果对未来一段时期煤炭资源勘查开发及煤炭工业高质量发展具有重要的指导意义。     

Research on Creep Deformation and Control Mechanism of Weak Surrounding Rock in Super Large Section Tunnel

Geotechnical and Geological Engineering - In order to solve the difficulties of creep deformation of surrounding rock in super large section tunnel, taking Letuan tunnel of Binlai expressway, a...     

Direct Tensile Tests of Red Sandstone Under Different Loading Rates with the Self-developed Centering Device

To study the tensile strength of rock under different loading rates, direct tensile test is the most accurate method. However, the eccentric tension in the process of rock direct tensile test has a significant influence on the test results. In this paper, firstly, a self-developed centering device for rock direct tensile test is introduced, which can effectively eliminate the eccentric tension in the process of rock direct tensile test. Then, with the aid of the self-developed centering device, the direct tensile tests of red sandstone under the loading rates of 0.001 mm/s, 0.01 mm/s and 0.1 mm/s are successfully carried out. After tests, both the macro failure characteristics and the scanning electron microscope micrograph show that the fracture pattern of the rock is caused by pure tensile loading. The stress-strain curves of the direct tensile test of the red sandstone show that the process of the direct tensile test can be roughly divided into four stages. With the increase of loading rate, both of the tensile strength and the peak tensile strain of the rock increase obviously. The direct tensile test of the red sandstone shows obvious loading rate effect.

     

藏北尼玛地区白垩纪岩浆岩对班公湖-怒江缝合带演化的制约

班公湖-怒江缝合带及其两侧广泛分布白垩纪岩浆岩,这些岩浆活动记录了班公湖-怒江特提斯洋俯冲至闭合以及拉萨-羌塘板块碰撞过程。为了约束该缝合带在早-晚白垩世的演化过程,本文对缝合带中段尼玛地区花岗岩进行岩相学、地球化学、锆石年代学和Hf同位素研究。尼玛北部虾别错花岗岩侵入到中生代地层中,发育石英闪长质包体。锆石U-Pb定年结果表明寄主花岗岩和包体形成于早白垩世(122Ma和121Ma)。这些锆石均具有正的ε_Hf(t)值,分别为+2.4~+7.0和+3.0~+5.1。寄主花岗岩具有高硅和高钾钙碱性特征,属于准铝质-弱过铝质系列。包体相对低硅,属于中钾钙碱性准铝质系列。寄主花岗岩和包体具有相似的微量元素分布,如均亏损Nb、Ta和Ti,富集Th、U和Pb。综合分析,虾别错寄主花岗岩和包体是壳幔熔体混合作用的产物。尼玛南部张乃错花岗岩侵入到古生代地层里。锆石U-Pb年龄为97Ma,形成于晚白垩世。锆石ε_Hf(t)值在+2.2~+6.0之间。张乃错花岗岩具有高硅特征,属于高钾钙碱性弱过铝质系列。岩体显著亏损Ba、Sr、Ti和Eu,富集Rb、Th、U和Pb等元素。该花岗岩来源于新生地壳部分熔融,并在后期经历结晶分异。结合区域地质概况,虾别错早白垩世花岗岩(和包体)形成于班公湖-怒江特提斯洋闭合过程,而张乃错晚白垩世花岗岩形成于洋盆闭合之后拉萨-羌塘板块碰撞背景。尼玛地区早-晚白垩世岩浆活动记录了班公湖-怒江缝合带从洋盆闭合到拉萨-羌塘板块挤压碰撞的演变过程。     

美国极地钻探科学目标分析与钻探技术进展

极地钻探是获取极地冰层或冰下环境样品和在极地冰层或冰下布放科学观测仪器的最直接方法,是开展极地科学研究的必要技术手段。美国是开展极地钻探较早的国家之一,也是极地钻探强国。相比美国,我国极地钻探技术尚处于起步阶段。本文以《美国冰钻委员会长期科学规划2021-2031》为基础,结合其官方网站和相关文献资料,梳理了美国极地钻探科学目标和极地钻探技术现状,并简要介绍了过去10年美国极地钻探的现场工作情况及其在未来3年的工作计划,以期为我国极地钻探发展提供参考。     

新疆若羌县红柳沟Ⅰ号剖面新元古界成冰系冰沟南组硅质岩特征与沉积环境*

新疆若羌县红柳沟Ⅰ号剖面出露厚约300 m的新元古界成冰系冰沟南组的细粒沉积物和碳酸盐岩等,并发现有沥青油气显示。通过厚160 m左右硅质岩剖面实测以及岩石学、地球化学等研究表明: 红柳沟Ⅰ号剖面中的硅质岩主要由石英、黏土构成,有微量的含铁、锰、磷的独立矿物;具有隐晶质、微晶石英和粗-巨晶石英“镶嵌结构”3种结构类型;硅质岩中SiO₂、Fe₂O₃、Ba和δEu_n值相对较高,Al₂O₃、MnO、MnO/TiO₂、U/Th和Sr/Ba值较低,∑REE、Sr/Ba、MnO₂/TiO₂和δCe_n值等呈现有规律的变化;δ³⁰Si值平均为-0.43‰(-0.8‰~0.3‰),$\delta^{18}O_{Snow}$值平均为20.42‰(16.0‰~26.0‰),估算的平均温度为90 ℃(52~127 ℃),指示了硅质岩具有多个沉积旋回,在海水与热水参与的大陆边缘盆地中沉积,并经历了早成岩期、浅埋藏期以及与多期走滑断裂活动有关的热流体与大气淡水的叠加改造。