高等学校《地球科学导论》课程教学改革与探索

在新技术、新方法不断涌现和学科融合发展的背景下,地球科学类课程教学在如何适应未来地球系统科学发展和人才培养需要方面,正面临前所未有的挑战和机遇。论文以浙江大学《地球科学导论》课程为例,对教学内容拓展、课程思政融入和课程教学现代化面临的挑战和应对策略做了介绍,并对未来学科发展和课程教学改革方向进行了思考和展望。分析指出,课程教学改革要以立德树人、铸魂育人为根本,夯实地球科学基础,拥抱新技术新方法,并面向地球系统科学的未来。     

柴达木盆地北缘牛东地区煤成油及其地球化学特征

通过对柴达木盆地北缘西段牛东地区和冷湖构造带原油中生物标志物分布与组成特征的系统对比研究,首次提出牛东地区原油属于典型煤成油。其主要特征表现为具有高的Pr/Ph比值(3.0~5.5),在Pr/nC17与Ph/nC18关系图上分布在偏氧化的区域,明显富含树脂体生源的海松烷类标志物,而指示藻类贡献的C27甾烷明显偏低,表明陆源有机质是主要原始生烃母质,且总体偏低的新藿烷和重排藿烷这一特征也与煤和碳质泥岩的形成环境相吻合。而冷湖构造带原油的Pr/Ph比较低(3.0),在Pr/nC17与Ph/nC18关系图中分布在氧化—还原环境之间的过渡区域,树脂体生源的海松烷类标志物含量明显偏低,而与藻类输入有关的C27甾烷明显偏高,新藿烷和重排藿烷含量中等,这与淡水湖相泥岩的特征相吻合,表明它们属于淡水湖相原油。柴达木盆地北缘地区下侏罗统不同岩性烃源岩与相关地区原油中海松烷类标志物的相对组成特征表明,牛东地区原油主要来源于煤,而冷湖构造带上的原油主要来源于湖相泥岩,这与该地区下侏罗统煤具有较高的生烃潜力是吻合的,由此表明柴达木盆地北缘地区煤成油的勘探值得关注。     

柴达木盆地东坪地区一类新的原油及其地球化学特征

各类生物标志物的组成特征表明:柴达木盆地北缘的冷湖油田原油具有姥植比高（Pr/Ph>2.0）,重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷=0.5~0.7）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H=0.2~0.4）和新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H=0.4~0.7）含量中等,伽马蜡烷含量低（伽马蜡烷指数<0.05）的特征,它们源于该地区发育的下侏罗统淡水湖沼相烃源岩;而柴西北区咸水湖相原油的姥植比低（Pr/Ph<0.8）,重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷<0.1）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H<0.05）和新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H=0.2~0.4）含量低和伽马蜡烷含量高（伽马蜡烷指数=0.4~0.8）,这一系列特征与柴西地区发育的古近系-新近系咸水湖相烃源岩一致。但是,东坪地区原油呈现完全不同的生物标志物组合,主要表现为丰富的伽马蜡烷（伽马蜡烷指数=1.2~3.0）与高含量的新藿烷（C₂₉Ts/C₂₉H>1.5）、重排藿烷（diaC₃₀H/C₃₀H>0.7）和重排甾烷（C₂₇重排甾烷/规则甾烷>0.4）并存,这与地质样品中伽马蜡烷和重排类标志物的分布特征相矛盾,因为依据现有的认识无法解释这一特殊地球化学现象。生物标志物组成特征表明东坪地区原油所具有的特殊生物标志物组合并非源于不同类型原油之间的混合,而是一种客观存在,尽管其确切的地球化学意义和形成条件目前并不清楚。由此可见,东坪地区原油为柴达木盆地一个新的原油类型,推测其烃源岩可能形成于偏酸性的咸水环境。     

新生代柴达木盆地与周缘造山带的构造耦合

新生代以来,中国西部的一系列古老造山带和盆地在印-亚板块汇聚作用下重新复活,在青藏高原外围形成了现今全球最大的陆内挤压构造域,被称为环青藏高原盆山体系,其形成过程与机制对深入认识陆-陆碰撞如何影响大陆内部变形有重要意义。柴达木盆地是中国西部重要的新生代沉积盆地,四周均被巨型造山带所围限,共同构成了环青藏高原盆山体系北东段的主体。本文利用最新的石油地震勘探数据、地表地质和已发表的深反射地震数据,将上地壳变形与岩石圈深部变形有机结合,系统刻画了柴达木盆地与周缘三大造山带之间岩石圈尺度的构造耦合关系,在此基础上探讨环青藏高原盆山体系北东段的盆山汇聚过程与机制。柴达木盆地与南侧祁曼塔格—东昆仑山、北东侧南祁连山之间在上地壳尺度发育一系列倾向造山带的基底卷入高角度逆断裂体系,自新生代早期就开始活动,以垂直的基底抬升为主,水平缩短量有限;在下地壳和岩石圈地幔深度则发育倾向盆地一侧的深大断裂,使得柴达木盆地与周缘造山带之间发生截然的莫霍面错断。这些变形特征揭示柴达木盆地与南侧祁曼塔格—东昆仑山、北东侧南祁连山之间发育岩石圈尺度的构造楔,即盆地的岩石圈楔入至增厚的造山带下地壳,其发育主要受盆地与造山带...     

Characteristics of helium isotopes in natural gas and its tectonic implication in Bohai Bay Basin

1 INTRODUCTION Helium is a trace element in natural gas and the lightest element of all rare gases. It is formed during natural nuclear processes and it is chemi- cally stable. Because of its strong diffusibility and permeability, it is used as a very sen…     

塔里木柯坪地区二叠系沉积岩碎屑锆石U-Pb定年和Hf同位素特征及其对塔里木块体地质演化的限定

塔里木早二叠世大火成岩省是我国继峨眉山大火成岩省得到国际公认后的又一个重要的大火成岩省,对其中广泛出露的多层玄武质熔岩的夹层沉积岩中的锆石年代学和Hf同位素特征研究可以对塔里木早二叠世大火成岩省的岩浆演化以及之前的地质史方面的认识提供重要的信息。本文选取塔里木西北缘柯坪地区印干村大湾沟剖面玄武岩的夹层粉砂岩中3个不同层位的沉积岩样品,对其中碎屑锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成进行了较系统的研究。研究表明3个样品碎屑锆石U-Pb年龄中最年轻的一组年龄峰值介于284~291Ma之间,与前人对塔里木早二叠世大火成岩省大规模溢流玄武质岩浆事件相吻合。此外,还存在老于1.7Ga、0.9~1.0Ga和750~850Ma以及410~450Ma的几组年龄,可能分别对应于塔里木哥伦比亚超大陆聚合、罗迪尼亚超大陆的聚合和裂解以及志留系地层的剥蚀沉积等一系列地质事件的发生。对上述3个沉积岩样品中锆石Hf同位素成分分析得出其碎屑锆石源区成分复杂,主要源自塔里木前寒武纪基底、志留系地层和塔里木早二叠世大火成岩省岩浆事件。具有二叠纪年龄的锆石ε_Hf(t)值在-10~4之间,平均值为-4.8,Hf同位素亏损地幔模式年龄t_DM^Hf为 801~1363Ma,表明这些玄武质熔岩中沉积岩夹层的碎屑锆石应该来自古老的富集岩石圈地幔。通过对柯坪地区这些夹层沉积岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素成分研究,有助于对塔里木早二叠世大火成岩省岩浆演化的认识。     

海南岛中三叠世造山后伸展作用:双峰式侵入岩的年代学及地球化学制约

在详细的野外地质调查基础上,对海南岛兴隆双峰式侵入岩进行了岩石学、年代学、地球化学方面的研究,并初步探讨其构造意义.呈双峰式的辉绿岩体与花岗岩体分别由独立的基性岩浆和酸性岩浆形成,在两者接触之处发生了局部的岩浆机械混合;辉绿岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(238±2)Ma,花岗岩的为(234±2)Ma,两者形成于同一构造岩浆作用事件;侵入岩的Si2O含量呈双峰式,微量元素特征表明它们形成于造山后伸展环境,其Sr-Nd同位素组成具有EMⅡ型富集地幔特征,其源区可能受到了俯冲流体交代作用的影响.兴隆侵入岩的形成指示海南岛中三叠世处于造山后伸展的构造环境,其形成与岩石圈伸展减薄背景下玄武质岩浆的底侵作用有关.     

地形分形的连续迭移数盒子法与断层识别

地形的分维数定量地描述了地形几何形态的自组织结构,但是传统的数盒子法难以揭示地形形态变化的局域特征,文章提出了连续选移数盒子法,将研究对象依据其特征尺度划分为一系列栅格,若干个栅格组成一个小区,按小区     

中、新生代柴达木北缘的盆地类型与构造演化

柴达木盆地是中国西部一个大型中新生代沉积盆地，柴北缘是侏罗系主要分布地区。中新生代柴达木盆地是在一个古老的稳定地块基础上形成发展的，根据中新生代西北地区周缘板块活动和构造演化特点，提出柴北缘中新生代经历了两个由伸展到挤压的构造运动旋回：从早中侏罗世到晚侏罗世是第一个旋回；从早白垩世到晚白垩世-第三纪和第四纪为第二个旋回。早中侏罗世是一种稳定大陆内弱伸展坳陷盆地，不具有典型的裂陷盆地特征。从渐新世开始，柴达木盆地才进入强烈挤压的山间盆地阶段，并决定了柴北缘现今的构造格局。中、新生代构造运动影响着柴北缘油气的生成和分布。     

柴达木盆地北缘南八仙背斜深、浅断裂系统耦合分析

柴达木盆地内部发育有丰富的基底和浅层断裂，二者之间的成因机制目前还存在较大争议。文章基于高精度三维地 震反射数据和钻井资料，对柴达木盆地北缘南八仙背斜的深、浅断裂系统的几何形态和相互耦合关系进行了分析。南八仙 地区主要发育两条近EW走向的高角度基底断裂，分别为南倾的马仙断裂和北倾的仙南断裂，都是中生代晚期就开始发育 的老断裂，并在新生代重新活化。在新生界内部还发育NW走向和近EW走向两组浅层正断层体系，断距都很小。NW走向 正断层主要位于马仙断裂南侧（上盘），呈雁列式排列。近EW走向正断层范围较小，仅局限在南八仙背斜核部、仙南断裂 上部，由一系列近平行的正断层组成，在仙南断裂上部形成一个小型的地堑构造，切割了NW走向的正断层体系。分析认 为NW走向正断层与马仙断裂左旋走滑导致的尾端拉张有关，而近EW走向正断层体系与高角度仙南断裂逆冲活动导致的 浅层剪切拉张有关。综合前人研究成果认为柴达木盆地广泛存在的浅层断裂成因多变，深、浅断裂耦合关系十分复杂，先 存断裂在新生代构造活动中起到了一定的控制作用。