东北北部冻土退化与寒区生态环境变化

我国东北地区位于中高纬度欧亚大陆东缘,大、小兴安岭多年冻土区是欧亚大陆高纬冻土区向南最突出的部位,属于高纬山地冻土.东北多年冻土区是我国,乃至全球范围内,受气候变暖和人为活动影响最显著的冻土区之一.过去40 a来该区冻土显著退化,主要表现在:1)冻土南界及不连续多年冻土各分区边界北移而导致总面积减小、空间分布破碎化;2)活动层加深,融区扩大,局地冻土岛消失;3)冻土温度升高、厚度减薄、热稳定性降低等.由于各种因素的共同影响,寒区生态环境也发生了一系列变化.这具体表现为以兴安落叶松占绝对优势的天然林带锐减,整个北方森林带北移,沼泽湿地面积减小等,寒区生态系统和环境已出现恶性循环.关注、研究、整治和管护寒区环境对区域社会、经济和生态可持续发展不可或缺.     

中国东北大兴安岭多年冻土与寒区环境考察和研究进展

由于东北地区最近150 a来的显著气候变暖和清朝开禁政策以来强烈的人为活动影响,东北地区冻土和寒区环境已经产生了显著变化.由于社会经济活动日益增多和许多重大工程建设需要,及其寒区水文、生态环境的显著、急速恶化,继20世纪50-60年代大规模经济开发时的冻土研究高潮之后,东北地区冻土和寒区环境问题再次成为国人关注的重要问题.为研究中国-俄罗斯原油管道工程(漠河-大庆段)的气候变化与冻土退化对管道工程地基基础长期稳定性的影响问题,中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冻土工程国家重点实验室在2007年7-8月组织了"大兴安岭多年冻土与环境"科学考察,考察的主要区域涉及大兴安岭西坡从漠河(不连续多年冻土区)至阿尔山(多年冻土南界和下界附近)以及东坡从漠河、大杨树(零星岛状多年冻土区)至嫩江平原北部大庆附近(季节冻土区).考察中发现多处重要古冻土遗迹和重新研究了乌玛和伊图里河不活动冰楔群,取得了大量第一手资料,以研究第四纪,特别是全新世以来,多年冻土和寒区环境演化和变化.考察过程中,对大兴安岭(漠河-黄岗梁)和长白山的针叶林优势种(兴安松和章子松)树木年轮进行了系统采样,以详细研究小冰期晚期以来的气候和环境变化.考察结果表明: 最近50 a来,受显著气候变暖和强烈人类活动影响,东北多年冻土已经产生显著退化,南界有较大幅度(40～120 km)北移.根据最新预测表明,在未来50～100 a气候变暖情景下,多年冻土将继续退化,但面积上的变化将较慢.这可能归结于东北地区较好的地表覆被条件和丰富的地下冰、雪盖减少,以及可能显著增强的西伯利亚-蒙古冷高压在冬季形成的强大、稳定和广泛的大气逆温层结对兴安-贝加尔型冻土的控制作用.     

中天山晚奥陶世碰撞造山:来自变质花岗岩地球化学及年代学证据

中天山包尔图一带发育一套变质变形的花岗岩,属钙碱性系列,其具有较高的Hf和Th含量,而Li、Nb和Ta的含量低;稀土总量中等,具中等铕负异常,稀土配分模式曲线为V型曲线;显示出加里东型I型花岗岩、同碰撞花岗岩的特征。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年获得了1207±87Ma、455.6±1.8Ma和433±19Ma 3组年龄,其中1207±87Ma代表了碎屑锆石的年龄,说明包尔图一带存在元古宙古老基底;455.6±1.8Ma代表了包尔图岩体的侵位年龄,代表了北天山洋与中天山陆块早古生代一次重要碰撞造山事件;433±19Ma则代表了包尔图岩体侵入岩的后期变质改造年龄,说明早志留世中天山发生过一次变质作用。这次研究的成果对揭示中天山地区的构造演化有着重要的意义。     

西藏雅鲁藏布缝合带三叠系朗杰学群沉积岩古生物、地球化学特征及其物源区和构造背景分析

随着近年来对朗杰学群的解体,发现前人对于朗杰学群、涅如组、修康群及洛林岩群的研究存在混淆,研究对象是否为朗杰学群应重新审慎,同时,几者是否为同一构造背景产物仍存在较大争议。本文对朗杰学群命名地(贡嘎县姐德秀镇-朗杰学乡一带)的朗杰学群重矿物特征、地球化学特征及古生物化石进行了研究。朗杰学群砂岩主量元素和微量元素化学成分低于地壳克拉克值,SiO₂含量平均为74.14%,K₂O/Na₂O值平均为0.70,反映砂岩成熟度较低,没有经历明显的成岩后生改造;化学蚀变指数(CIA)较集中,平均为71.55,属低级-中等风化程度,指示气候和构造环境都处于相对稳定状态;古环境分析显示,100Mg/Al₂O₃值平均为7.85,CaO/Fe+CaO值平均为0.314,表明朗杰学群形成于中等盐度的深水厌氧环境,且由北向南沉积水体逐渐加深;重矿物以锆石为主,其次为金红石,分选磨圆较差,ATi指数为93.3～98.97,ZTR指数为48.01～85.75,反映朗杰学群物源区的火山岩较为丰富,且搬运距离较...     

燕山中段常州沟组砂岩岩石学、地球化学特征及地质意义

中元古代常州沟组是华北克拉通北缘燕山地区变质结晶基底上的第一套沉积盖层,不整合覆盖于新太古代各类片麻岩之上。为了解常州沟组时期的古环境、古气候及其物质来源、构造环境和盆地性质,在野外地质调查的基础上,对常州沟组砂岩进行了粒度分析和地球化学分析测试。岩石组合、沉积构造和粒度分析结果指示区内常州沟组沉积环境演化由下至上依次为冲积扇、辫状河和碎屑潮坪。常州沟组砂岩地球化学特征具有高SiO₂、Al₂O₃和K₂O,低TiO₂、Fe₂O₃、FeO、MgO含量的特点,成熟度较高,化学蚀变指数(CIA)介于52.00～73.23之间,化学风化作用指数(CIW)范围为93.04～98.68。由于岩石遭受钾交代作用影响,结合A-CN-K图解、Th/U-Th图解和古气候判别图综合分析,认为源区可能经历了较强的风化作用,古气候温暖、潮湿。Cr/Zr、Th/Sc、Ba/Sr、Rb/Sr值和La/Th-Hf图解指示常州沟组源区属性主要为上地壳环境,原岩成分以长英...     

新疆库地北中三叠世斑状二长花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义

西昆仑山是塔里木地块和羌塘地块在晚中生代碰撞造山的产物,古特提斯洋分支库尔良-阿羌裂谷闭合时限亦存在争议。以库地北斑状二长花岗岩为研究对象,进行岩石学、地球化学和年代学研究。获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄244.42±0.87Ma,时代为中三叠世。斑状二长花岗岩的SiO_2含量为65.57%～67.70%,Mg~#值为35～38,A/CNK值为0.90～1.01,属于偏铝质高钾钙碱性岩石。稀土元素总量为193×10~(-6)～339×10~(-6),δEu=0.72～0.78,具弱负Eu异常。微量元素Rb、K、Th、U、La、Ce、Zr富集,Nb、Ti、P中等-强亏损。斑状二长花岗岩属于I型花岗岩,源岩为安山岩,形成于俯冲的大陆岛弧环境。结合区域资料和前人研究成果表明,斑状二长花岗岩形成于中三叠世大陆岛弧环境,中三叠世库地一带存在古特提斯洋壳俯冲活动,库尔良-阿羌裂谷尚未消减闭合。     

中俄输油管道(漠河-大庆段)主要冻土环境问题探析

中俄输油管道(漠河-大庆段)全长约965 km,其中穿越不连续多年冻土区约 441 km.管道穿越中国东北大兴安岭山地丘陵和松嫩平原的北部.沿线地形复杂,冻土类型及分布情况复杂.该区是中国东北主要的寒温带森林、冻土湿地分布地区,冻土生态环境比较脆弱.管道建设将不可避免的影响到沿线植被、冻土、湿地、水资源和野生动植物等生态要素.分析了管道沿线多年冻土区主要的冻土环境特征,工程地质和环境风险问题,并提出了一些建议.由于冻土区管道在商业运行的初期和后期,发生各类泄漏事故的几率较高.因此,中俄输油管道还需准备应急预案和措施.     

New recognition of Gaxue Formation and Zedang Formation in Yalu Tsangpo Suture Zone

On the basis of the 1:50 000 regional geological survey, the authors comprehensively studied Gaxue Formation and Zedang Formation in North Yalu Tsangpo Suture Zone, and compared their petrogeochemical parameters and tectonic environment with ophiolite. Combined with paleontological and high-precision isotope dating analysis, it is preliminarily considered that Gaxue Formation, Zedang Formation and ophiolite are products of different genetic types. Gaxue Formation and Zedang Formation were formed in the intra-oceanic arc tectonic environment from late Jurassic to early Cretaceous, and belonged to the front arc basalt (FAB type) which was the standard oceanic plate stratigraphic sequence. In the late subduction and collision process, the main body of Gaxue Formation and Zedang Formation was transformed into melange or existed in the melange belt in the form of a broken clip (block), mainly as the structure styles in subduction and accretionary complex zones. This understanding is of great geological tectonic significance for the rational restoration and establishment of the northern belt oceanic plate stratigraphic sequence of Yalu Tsangpo Suture Zone.     

西藏普兰、吉隆沟一带藏南拆离构造新认识

西藏普兰、吉隆沟一带藏南拆离构造发育较为完整,主滑脱面位于基底聂拉木岩群与盖层肉切村群及绒沙组之间,但部分地段被中新世二长花岗岩侵蚀。调查研究认为,藏南拆离构造具有长期、多期活动性,不仅在中新世有多次强烈活动,而且在古生代至中生代长期伸展拉张作用过程中就已逐步形成并不断活动,至少在早石炭世、早二叠世、早三叠世、晚三叠世、早侏罗世等均有过较强烈至强烈的活动。     

对雅鲁藏布江缝合带嘎学组和泽当组的新认识

在1:5万区域地质调查的基础上,对雅鲁藏布江缝合带北带与蛇绿岩相伴产出的嘎学组和泽当组进行了综合研究,并就其岩石地球化学参数及构造环境与蛇绿岩进行了对比。结合相关古生物及同位素年龄资料,初步认为: 嘎学组和泽当组火山岩与蛇绿岩是不同时代、不同成因类型的产物,嘎学组和泽当组形成于晚侏罗世—早白垩世与洋内俯冲相关的洋内弧构造环境,为洋板块地层序列的前弧玄武岩类(FAB型); 在后期俯冲碰撞过程中,嘎学组和泽当组主体被改造成混杂岩,或呈断夹片(块)状残存于混杂岩带中,表现为俯冲增生杂岩带的构造组合样式。该认识对合理恢复并建立雅鲁藏布江缝合带北带洋板块地层序列具有重要的地质构造意义。