The dominant driving force for supercontinent breakup: Plume push or subduction retreat?

Understanding the dominant force responsible for supercontinent breakup is crucial for establishing Earth's geodynamic evolution that includes supercontinent cycles and plate tectonics. Conventionally,two forces have been considered: the push by mantle plumes from the sub-continental mantle which is called the active force for breakup, and the dragging force from oceanic subduction retreat which is called the passive force for breakup. However, the relative importance of these two forces is unclear. Here we model the supercontinent breakup coupled with global mantle convection in order to address this question. Our global model features a spherical harmonic degree-2 structure, which includes a major subduction girdle and two large upwelling(superplume) systems. Based on this global mantle structure,we examine the distribution of extensional stress applied to the supercontinent by both subsupercontinent mantle upwellings and subduction retreat at the supercontinent peripheral. Our results show that:(1) at the center half of the supercontinent, plume push stress is ～3 times larger than the stress induced by subduction retreat;(2) an average hot anomaly of no higher than 50 K beneath the supercontinent can produce a push force strong enough to cause the initialization of supercontinent breakup;(3) the extensional stress induced by subduction retreat concentrates on a ～600 km wide zone on the boundary of the supercontinent, but has far less impact to the interior of the supercontinent. We therefore conclude that although circum-supercontinent subduction retreat assists supercontinent breakup, sub-supercontinent mantle upwelling is the essential force.     

“白烟型”热液喷流岩研究进展

现代和地质历史中的海底、湖底的“黑烟囱型”热液活动及相关成岩、成矿和古生物活动已成为当今多学科的研究热点,而与“白烟型”热液喷流岩相关的研究相对薄弱.在阅读大量国内外文献基础上,结合实际的研究工作,回顾了热液喷流岩的研究历史及现状,重点介绍了作为标志性低温型热液矿物白云岩成因方面的进展,认为新疆三塘湖地区的二叠系芦草沟组“白烟型”热液喷流沉积的白云岩是“原生白云岩”的典型样本.现有资料表明已经报道的“白烟型”热液喷流岩发育层位(酒西盆地下沟组与三塘湖盆地芦草沟组)是所在地区的重要生烃层系,据此讨论了如下值得关注的问题:①热液活动及其伴生的嗜热细菌生物及食物链的特殊环境,使有机质得以富集,为油气生成提供了物质基础;②幔源物质的加入很可能带来了幔源烃类;③热液活动可使沉积盆地地温总体升高,加速烃源岩的快速成熟.最后对该领域的研究提出了问题和建议.     

陕南镇坪地区黑色岩系含矿性及找矿潜力分析

黑色岩系是构成许多重要矿床的赋矿岩系,与它有关的有用元素和组份,呈自然金属、硫化物、氧化物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等形式产出。陕南镇坪地区下寒武统鲁家坪组黑色岩系具有较好的含矿性及成矿地质条件,找矿潜力大。     

地下水埋深对淮北平原冬小麦耗水量影响试验研究

研究地下水埋深对淮北平原冬小麦耗水量的影响,对浅埋区农业水管理具有重要意义。基于2017—2020年五道沟水文水资源实验站大型称重式蒸渗仪群,模拟不同地下水埋深下冬小麦蒸散发变化过程,以蒸散量表征小麦耗水的变化,识别影响小麦耗水的关键环境因子,探索不同情景小麦耗水特征。全生育期内各地下水埋深0.5,1.0,2.0,3.0 m下小麦蒸散量依次为510.50,499.33,567.88,727.88 mm,各埋深下表层10 cm处土壤含水率与蒸散量相关系数依次为−0.42,−0.69,−0.53,−0.43;依据太阳辐射量划分3类典型日,典型日内蒸散强度为：强辐射日约0.30 mm/h、弱辐射日约0.07 mm/h、微弱辐射日约0.03 mm/h;蒸散峰历时依次为：5:00—20:00、7:00—17:00和9:00—17:00;太阳辐射强时,地下水埋深对蒸散强度峰值出现的时间影响较小,而太阳辐射过弱时,地下水埋深大会阻滞能量传输,蒸散强度峰值滞后;表层土壤水是蒸散发的主要来源,尤其在1.0,2.0 m埋深下表层土壤水对蒸散发贡献率更高;太阳辐射、净辐射和土壤热通量正向驱动小麦耗水,表层土壤水分、平均气温和空气湿度反向驱动。     

Influencing Factors of the Rebreak of the Key Rock Block of the Main Roof in the Gob

Geotechnical and Geological Engineering - In view of the phenomenon that upright triangular zone and inverted triangular zone of the collapsed roof appeared alternately in the gob, a mechanical...     

钻孔雷达定向测量技术与应用

介绍了钻孔雷达定向测量技术的原理,结合实例说明资料解释方法及探测效果。     

针铁矿和菱苦土强化养殖粪污厌氧发酵液中氮、磷固定的研究

对比研究了养殖粪污厌氧发酵体系中添加针铁矿和/或菱苦土对N、P固定的作用。实验过程中对溶液pH进行监控,厌氧发酵44 d后,对发酵液中氨氮和磷浓度进行了分析,对固体产物进行了XRD和SEM分析。结果表明：单独或同时添加针铁矿、菱苦土的厌氧发酵罐中,发酵液中N、P浓度均降低,其中N浓度降幅小于P,添加菱苦土厌氧发酵罐中P浓度降幅较大,达90%以上。单独添加针铁矿的厌氧发酵罐中,针铁矿发生还原分解,转化为铁白云石;添加菱苦土的厌氧发酵罐中,形成了大量鸟粪石。研究认为在养殖粪污厌氧发酵体系中,由于碱金属离子的影响,针铁矿和菱苦土对N的固定作用不明显;针铁矿对P的固定效果一般,菱苦土对P固定效果显著,固P产物鸟粪石可作为优质缓释肥使用。     

华北板块南缘伏牛山花岗岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因

伏牛山花岗岩体出露于华北板块南缘,南召县城以北,面积超过4200km~2。岩体的岩石组合为花岗岩+花岗闪长岩+石英闪长岩,具有I型花岗岩的特征。花岗岩锆石的LA-MC-ICP-MS U-Pb定年得到145.4±1.0Ma和118.5±0.6Ma,说明岩体形成于燕山期,并经历了至少两期岩浆活动。锆石Hf同位素分析表明,第一期花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-16.53,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2216Ma,表明其源岩以壳源物质为主;第二期花岗岩的源岩分为两个部分,一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-13.67,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2044Ma,表明其源岩以壳源物质为主,另一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为1.61,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为1073Ma,表明其源岩以新生地壳为主。根据研究结果及区域地质构造分析,认为第一期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致秦岭造山带断裂构造再活动,发生部分熔融形成小规模的岩浆作用;而第二期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致岩石圈拆沉,使地幔软流圈的物质上升,形成巨大的热场,引起大陆地壳大规模的部分熔融形成花岗岩浆。最终形成的花岗岩浆沿着华北板块与扬子板块之间的断裂上侵至地壳浅处,形成了伏牛山复式岩体。     

北京飞云瀑景点崩塌地质灾害分析及防治方法研究

近15年来,北京飞云瀑景点附近发生过2次大规模崩塌,崩塌堆积岩块体积累计达450 m3,崩塌岩块已滚落覆盖至景区小路。经勘查,确定了1处危岩体及1处危岩带,该危岩体及危岩带对本景点的正常观赏及过往游人构成极大威胁。本文对该景点的崩塌地质灾害地质特征进行了简要介绍;对地质灾害成因、自然发展趋势等进行了初步探讨;对危岩体(带)的稳定性进行了计算、分析及评价;对可能采用的治理方法进行了比选分析。为了最大程度地保护景观资源,最终选择了以避让为主的治理措施,并对选定的治理方案及计算进行了阐述。     

天津市地热资源开发利用特征及存在问题分析

天津地区的地热地质条件良好,蕴藏着丰富的地热资源。在地热资源的开发利用过程中,每年可产生可观的经济、社会和环境效益,但由于开发方式的不尽合理,带来诸多问题。文章阐述了天津开发利用地热资源的特征,分析了存在的问题。认为不同热储层间水力联系的存在和地热井间距的过小,造成开采层间相互影响较大;地热井布局不合理、开采层位相对集中、回灌程度不高导致局部热储层压力大幅度下降,持续的大幅度压力下降将引发吊泵和地面沉降;超标准排放地热尾水会造成资源浪费和热污染;采、灌井间距的过小和相对位置的不合理,存在冷突破风险。针对不同问题,给出了针对性解决问题的建议。