汶川地震假玄武玻璃的特征、成因及其构造意义

富流体的断层泥是浅部地震断层带中的特征岩石。一般认为，地震过程中摩擦热会导致粒间孔隙流体热膨胀增压，形成同震断层弱化(热增压机制),从而抑制摩擦熔融的发生。然而我们研究发现，在2008年汶川大地震(M_W 7.9)中断层浅部发生了摩擦熔融。汶川地震发生一年后，我们在汶川地震断裂带科学钻探项目一号钻孔(WFSD-1)732.6m深处的断层泥中发现了厚度约2mm的假玄武玻璃(凝固的摩擦熔融物)。该假玄武玻璃形成的位置极浅，且产生于非固结的、富流体的断层泥中。从岩心来看，断层面可见镜面构造和同震擦痕。微构造分析显示，该假玄武玻璃主要由石英碎屑和由长石与黏土矿物熔融的非晶质基质组成，基质中发育众多不规则的微裂隙，并可见流动构造。化学成分分析显示，其基质富Ba且被重晶石(BaSO₄)小细脉切割，为同震及震后流体存在的证据。由于假玄武玻璃在流体存在的条件下会快速蚀变，且龙门山地区大地震复发周期为3000～6000年，因而这些完全未被蚀变的新鲜假玄武玻璃可能是最近一次大地震，即2008年汶川大地震的产物。针对钻孔中断层泥进行的高速摩擦试验，证实了在钻孔732...     

黑龙江碾子山雅鲁河国家湿地公园种子植物组成和区系分析北大核心CSCD

于2021年4月至10月,采用样线法和样方法,在黑龙江碾子山雅鲁河国家湿地公园,开展了种子植物调查,研究该湿地公园种子植物的组成特征和区系类型。研究结果表明,在该湿地公园内,共记录种子植物55科178属296种(包括4亚种和9变种);其中,属于禾本科(Poaceae)、菊科(Asteraceae)和莎草科(Cyperaceae)的物种的数量较多,分别为45种、36种和24种植物;属于薹草属(Carex)、萹蓄属(Polygonum)、委陵菜属(Potentilla)和蒿属(Artemisia)的物种的数量较多,分别为15种、11种、8种和8种;在该湿地公园内,分布有国家二级重点保护野生植物野大豆(Glycine soja),食用、药用和观赏植物资源也较丰富;分布在该湿地公园内的植被型有落叶阔叶林、落叶阔叶灌丛、沼泽化草甸、草本沼泽和水生植被,主要群系为柳属群系(Form.Salix)、芦苇群系(Form.Phragmites australis)和蒿属群系(Form.Artemisia)等;在种的水平上,该湿地公园内的种子植物具有一定的广泛性,表现出明显的温带属性。     

海南小海潟湖沉积物地球化学揭示的近千年气候环境变化

对取自海南岛东部小海潟湖的柱状岩心（XH15-02）开展了年代学(²¹⁰Pb和AMS ¹⁴C)和常量/微量元素分析,在建立可靠年代模型的基础上,探讨了该潟湖沉积物地球化学元素及其比值的环境指示意义,进而揭示近千年来海南地区的气候环境变化历史。研究表明:（1）小海潟湖沉积物地球化学元素比值（Al/Ca、Mg/Ca、K/Ca、Fe/Ca、Ti/Ca）主要反映了近千年来海南地区的降水变化历史,具体表现在中世纪暖期（870～1100AD）海南地区的降水较少,而小冰期降水波动较为明显,总体上较中世纪暖期降水偏多,这可能与近千年来热带辐合带的南北移动以及西太平洋暖池海表温度变化有关;（2）结合史料文献中有关“飓风”、“飚风”等记载,从小海潟湖沉积物地球化学元素及其比值序列中共识别出8次强台风事件,为当前全球变暖背景下我国热带地区台风活动趋势预测提供了参考和科学依据。     

准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组油页岩地球化学特征与成矿条件

【研究目的】本文旨在通过对比准噶尔盆地吉木萨尔地区二叠系芦草沟组高品位和低品位油页岩的品质和成因差异,揭示高品位油页岩的特殊成矿条件。【研究方法】对吉木萨尔地区两个剖面采集的露头样品,进行TOC、热解、含油率、微量、稀土元素测试,从而开展高品位和低品位油页岩有机地球化学特征,微量稀土元素特征及成矿条件差异分析。【研究结果】研究区高品位油页岩有机质类型为I型;低品位油页岩有机质类型为I-II1型。高品位和低品位油页岩中B、Ba、Cr、Nb、Sr、V、Zr等微量元素含量差异明显,高品位油页岩中各稀土元素平均含量和各样品稀土元素分布区间都小于低品位油页岩,且外源元素富集程度也相对更低,显示了更少的陆源碎屑输入。微量元素比值显示,研究区油页岩形成于温暖湿润气候,淡水—半咸水,还原环境。高品位油页岩与低品位油页岩相比,形成时水体盐度值更大,有机质生产力更高。【结论】温暖湿润气候背景下,相对较少的陆源碎屑供给,减少了对有机质的稀释和氧化破坏,同时较高的水体盐度值更利于水体分层,从而形成一个长时间的还原环境,再加上更高的有机质生产力,从而形成了高品位油页岩。     

从石峁遗址出土植物遗存看夏时代早期榆林地区先民的生存策略选择

石峁遗址是新石器时代晚期至夏时代早期榆林地区农牧交错带中的超大型中心聚落,产生于聚落林立、社会等级分化明显的社会复杂化进程中。文章通过鉴定与分析石峁遗址核心区皇城台地点东护墙北段上部、门址及大台基等区域浮选所获样品,结合已公布的外城东门、后阳湾等地点的植物遗存鉴定数据,对石峁遗址夏时代早期样品中出土的植物遗存进行综合研究。通过2012~2019年的浮选工作,共获得了187份夏时代早期样品,出土炭化植物遗存共计17816粒,其中农作物遗存8905粒,包括粟、黍、水稻及大豆;非农作物遗存包括非农作物种子和植物果核等共计61种植物,总数为8911粒,分属于禾本科、藜科、豆科、蔷薇科、菊科、蓼科等。结果显示,石峁先民夏时代早期的生业模式以农牧业并重为主、采集狩猎为补充。其中,农业结构以粟黍种植为主,还首次发现了少量水稻、大豆等可能为上层先民与周边地区交流获得的稀有食物;畜牧业中,主要利用胡枝子、草木犀、委陵菜属、冷蒿等饲草喂养黄牛、羊等主要家畜;同时,还存在采集果实等行为。石峁先民生业模式的选择是其人群受所处的农牧交错带环境影响产生的结果,"舍不得农业,离不开牧业"即是石峁先民及地区其他同时期人群的真实写照。多样化的生存策略、周边聚落的粮食输入及与其他区域中心的文化交流,保障和巩固了社会复杂化进程中石峁遗址的核心地位,并推动了地区早期国家的产生与发展。     

古泥炭沉积环境及其对微量元素的控制:以宁武煤田东露天煤矿11#煤层为例*

古泥炭形成时期沉积环境对煤中微量元素的富集具有重要的影响,而煤相和相关地球化学参数是指示古泥炭沉积环境的重要标志。以宁武煤田平朔矿区东露天煤矿11#煤层为例,利用煤相参数、地球化学参数和矿物学特征对东露天11#煤层的古泥炭沉积环境进行了重建,并探讨了沉积环境对微量元素富集的影响。结果表明: (1)东露天煤矿11#煤层煤相类型包括障壁岛潟湖低位沼泽相、下三角洲平原低位沼泽相和上三角洲平原低位沼泽相3种类型,受海侵影响,沼泽水体pH、古盐度、氧化还原状态和水动力条件呈现动荡变化; (2)11#煤层中元素Li(平均133.50 μg/g)、Zr(平均198.12 μg/g)和Pb(平均60.76 μg/g)含量远高于世界硬煤; (3)微量元素在11#煤层剖面中表现为2种不同的组合,即Li-Zr-Nb-Ta-Hf组合和Pb-Cu-Ga-Ge-Tl-REY组合,前者主要在DLT-11-2、DLT-11-6和DLT-11-10这3个层位富集,这些层位具有相似的沉积环境,为海水(咸水)、酸性、缺氧—还原、水动力较强、硫含量相对较低的障壁岛—潟湖低位沼泽相,而后者主要在DLT-11-0、DLT-11-4和DLT-11-8这3个层位富集,沉积环境也相似,为海水(咸水)、碱性、氧化或缺氧、水动力较弱、硫含量相对较高的下三角洲平原低位沼泽相。该成果将为含煤盆地关键金属矿产资源的勘探开发和煤炭资源的清洁利用提供理论依据。     

川北侏罗系大安寨段湖相混积层系沉积特征与发育模式*

四川盆地侏罗纪大安寨段沉积时期水体富营养化,形成了介壳灰岩—泥页岩的湖相混积层系,为混积岩沉积机制研究提供了“天然实验室”。综合利用岩心、测井、录井等资料,以川北仪陇—营山地区为研究区,对大安寨段的岩性分类与沉积相展布特征进行研究,并讨论了该湖相混积层系的沉积过程与控制因素。结果表明: 大安寨段湖相混积层系以介壳组分与细粒硅质碎屑(包含黏土矿物)的混杂与交替为主,整体上可划分为一个完整的湖侵—湖退沉积旋回,大一亚段与大三亚段沉积时期介壳滩分布面积较大,大二亚段则广泛发育半深湖—深湖亚相,此外浅水介壳灰岩可在重力流驱动下于深水环境中发生搬运与再沉积作用; 混积过程主要为相混合与间断混合模式,混积作用受控于湖平面升降变化、物质来源、地质营力等因素,湖平面的升降变化控制着不同沉积微相的分布,地震、风暴浪等触发机制引起的重力流沉积促使不同微相与物质来源的沉积物(陆源碎屑搬运、生物—化学碳酸盐沉积、远源细粒物质悬浮等)相互混合,增加了混积岩内部的杂乱程度并扩大了混积岩的平面分布范围。本次研究建立了仪陇—营山地区大安寨段湖相混积层系沉积过程模式,可为陆相页岩油气勘探和相似地质背景下混积作用的成因研究提供借鉴和参考。     

四川仁寿牛角寨石窟盐风化作用机理与气候响应

盐风化作用是石质文物风化劣化的重要机制之一,但其作用机理及其与气候的响应过程仍需进一步的研究。笔者等以仁寿牛角寨石窟的岩芯样品和风化样品为对比研究对象,采用镜下鉴定、X射线荧光光谱（XRF）及X射线衍射（XRD）和电子探针（EPMA）对样品的化学组成和矿物组成进行对比研究,并重点研究了样品中可溶盐的组成及结晶状态。化学组成上,风化样品中SO3平均含量是岩芯样品的16倍以上;矿物组成上,岩芯样品仅在表层0~22 cm中发现微量的石膏,而风化样品中检出了至少17. 5倍高于岩芯的石膏以及微量的Na2SO4和NaCl,这指示石窟砂岩的风化劣化与可溶盐尤其是硫酸盐有关。通过对Na2SO4、NaCl及石膏性质的研究,发现Na2SO4可以响应气候条件发生反复的Na2SO4+10 H2O Na2SO4·10H2O结晶—脱水反应,结晶时体积膨胀416%,特别是在潮湿气候条件下Na2SO4的二次结晶作用可对岩石产生更强的破坏;NaCl的存在可以降低Na2SO4的脱水相变温度（最低可至17. 6℃）和溶解度,放大Na2SO4在岩石风化过程中的作用;CaSO4对岩石风化劣化的贡献较小,但其可作为在风化作用下岩石中可溶盐聚集的指示产物。结合对温度、湿度监测数据的研究,发现每日温度、湿度随时间的变化天然契合Na2SO4—NaCl体系的温度、湿度转变条件。气候条件耦合盐风化作用是牛角寨石窟表层砂岩的主要风化方式。     

青海东昆仑三通沟北沉积锰矿地质特征及形成时代探讨

东昆仑三通沟北锰矿床是近年来青海省发现的规模最大的海相沉积型锰矿。但目前该矿床研究程度较低,地质文献很少,尤其是赋矿岩系的形成时代及区域成矿地质背景存在争议。本文在赋矿岩系组成和矿床地质观察的基础上,重点对与锰矿关系密切的粉砂岩开展了碎屑锆石U-Pb年代学研究,同时对矿区硅质岩中发现的放射虫化石进行了种属鉴定。结果表明：最年轻碎屑锆石U-Pb年龄优势峰为478 Ma,硅质岩中放射虫化石属奥陶纪—志留纪海底生物分子中的贝奥苏克虫。综合研究表明,研究区赋锰岩系应形成于奥陶纪—志留纪,不是前人认为的中-晚元古代;通过对比研究表明青海东昆仑南带在早古生代的构造环境为弧后（裂谷）盆地,该裂谷盆地与原特提斯洋北向俯冲的动力学背景有关。     

吉林省长春莲花山地区地下水中锶及偏硅酸的形成机理研究

【研究目的】长春莲花山地区地下水中富含Sr和偏硅酸,查明地下水中锶及偏硅酸的形成机理具有重要意义。【研究方法】通过Piper三线图法及对研究区矿泉水形成的物质基础、水动力条件、水化学条件的深入研究。【研究结果】研究发现长春莲花山地区发育的松散岩、碎屑岩、火成岩是该地区地下水中锶及偏硅酸的富集的物质基础;大气降水与地表水入渗补给等为地下水长期与周围岩石（矿物）发生水解和溶滤作用、为地下水最终富锶及偏硅酸创造了条件。【结论】区域地层中存在16.3～80 m巨厚的基岩风化带,使富锶及富含偏硅酸的地下水呈面状分布,部分区域两种地下水同时存在,这一点不同与以往在基岩构造带上发现的线状分布的矿泉水源;前人在此区域上没有发现富含锶及偏硅酸的矿泉水,这一发现为地方经济发展提供了新的空间。