青藏高原申扎-双湖剖面岩石圈电性结构特征及其含义

为了研究班公湖-怒江缝合带的壳幔电性结构及构造特征,并为其俯冲极性提供电性约束,对青藏高原中部申扎-双湖大地电磁测深剖面进行全面数据处理分析,获得了可靠的二维电性结构模型,研究表明:沿剖面上地壳分布的是规模不等的高阻体,底面埋深在10~25 km变化,高阻层之下发现由不连续的高导体构成的中下地壳高导层.通过对电性结构的分析,认为班公湖-怒江特提斯洋的俯冲消亡极性可能是双向的,随后拉萨-羌塘地体碰撞带处的上地壳高阻体发生拆沉,以上两次动力学事件可能共同作用于缝合带处的壳幔高导体,同时北拉萨地体的壳幔高导体还可能体现了构造作用、岩浆活动和成矿作用之间的关系.     

羌塘盆地中央隆起带的抬升演化:构造-热年代学约束

本文综合磷灰石裂变径迹年龄(113~43 Ma)、锆石裂变径迹年龄(169~103 Ma)、锆石U-Pb年龄(215~206 Ma)、黑云母K-Ar年龄(186~178 Ma),通过磷灰石热史模拟,TASC图谱分析和矿物封闭温度年龄等手段,获得了中央隆起晚三叠世至今较为完整的冷却抬升历史。中央隆起主要经历了早侏罗世、晚侏罗世-早白垩世、晚白垩世-中新世早期和中新世晚期至今四期冷却事件,与南北羌塘板块后碰撞伸展、拉萨羌塘板块碰撞、新特提斯洋板片俯冲、印度欧亚板块碰撞以及中新世南北向走滑伸展存在动力学联系,造成11.4 km、2.85 km、4.3~5 km和0.85 km的抬升量。中央隆起在侏罗纪相对两侧盆地抬升,随着两侧盆地经历了侏罗纪的沉积增厚,与两侧盆地高差减小,在早白垩世早期可能位于海平面附近,随后快速抬升至2~2.5 km,统一接受晚白垩世红层沉积,并经历长期持续的逆冲推覆构造活动,进一步抬升至5 km,随后受到中新世古大湖夷平和南北向伸展作用影响,中央隆起相对盆地发生差异抬升。     

扬子陆块庙湾蛇绿岩中橄榄岩的同位素年代学及其构造意义

扬子陆核崆岭高级变质地体内出露一套强变形的基性-超基性岩岩石组合, 主要呈似层状、透镜状分布于崆岭群中, 该套变基性-超基性岩组合对扬子陆块早期构造演化过程具有重要意义.通过同位素稀释法(isotope dilution thermal ionization mass spectrometry, 简称ID-TIMS)获得该套岩石组合中蛇纹石化方辉橄榄岩全岩Sm-Nd等时线年龄为1063±12Ma, 说明Sm-Nd同位素体系可用于对超低含量、发生强蚀变作用的超基性岩样品进行定年.样品Nd同位素组成相对均一(ε_Nd(t)值为6.90~7.32), 表明形成于封闭体系中, 其对应Nd同位素两阶段模式年龄为1.13~1.09Ga, 与形成年龄接近, 说明来自亏损软流圈地幔部分熔融.结合区域上已有的中元古代末期到新元古代早期构造岩浆事件研究, 认为在该时期扬子陆块可能由多个微陆块组成, 就扬子陆核而言, 其与扬子陆块西侧之间很可能存在分隔的大洋.      

南海北部天然气水合物远景区末次冰期以来底栖有孔虫稳定同位素特征及其影响因素

底栖有孔虫碳同位素负偏移是地质记录中天然气水合物释放的重要证据之一.对南海北部西沙海槽和东沙陆坡等天然气水合物远景区XH-27PC和DS-4PC柱状样分别进行顶空气甲烷含量分析、有机碳含量分析、粒度分析和有孔虫氧碳同位素分析.结合碳酸盐含量及AMS 14C 测年,揭示研究区末次冰期以来底栖有孔虫的稳定同位素特征.结果显示: 西沙海槽BSR区沉积物中甲烷含量较低; 底栖有孔虫碳同位素负偏不明显,与顶空气甲烷含量呈弱正相关(R=0.32),与有机碳含量有强负相关(R=-0.82),说明低通量甲烷不足以引起底栖有孔虫碳同位素显著偏移,在无甲烷或甲烷轻微渗漏的环境中有机碳的厌氧氧化是影响底栖有孔虫碳同位素组成的主要因素.东沙陆坡BSR区沉积物中含有大量的甲烷气体; 底栖有孔虫氧同位素记录在末次冰期异常偏重,可能与天然气水合物的分解释放有关; 同时可识别出多期碳同位素快速负偏事件,其成因很可能是末次冰期海平面下降导致海底沉积物的温度、压力条件发生变化,从而引发水合物甲烷失稳分解,底栖有孔虫吸收富 12C的甲烷源碳致使壳体碳同位素负偏移.     

临夏盆地晚新近纪山西犀头骨新材料及其生存环境

文章记述了甘肃临夏盆地晚新近纪林氏山西犀(Shansirhinus ringstroemi)3件未成年个体的头骨发育特征, 主要表现在: 顶嵴至迟在幼年个体出现, 此时两侧顶嵴远远分开, 其间的骨表面隆突; 3件未成年头骨的项嵴后缘均是平直的; 鼓后突与关节后突的接触出现于初生期; 头骨顶面在鼻骨后缘向前延伸由初生期的逐渐变窄到幼年个体的迅速收缩, 此时头骨顶面最宽处位于两侧眶上结节之间; 在钩突后方, 鼻后孔侧壁的后缘向后上方延伸, 幼年个体时倾斜角度已接近成年状态。与维氏大唇犀(Chilotherium wimani)头骨的个体发育相比, 两者在颊齿萌出顺序方面无明显差异; 但后者幼年头骨在顶骨与枕骨鳞部骨缝的愈合时间上较S. ringstroemi晚。Shansirhinus头骨形态方面区别于其他无角犀族类群的分类特征不晚于DP4开始磨蚀且M1刚露出齿槽时出现。新的头骨材料表明Shansirhinus可能在晚中新世早期起源于甘肃临夏盆地。Shansirhinus上颊齿发育釉质褶皱, 下颊齿发育方形轮廓的下三角座, 具有一定的加工硬草的能力, 生活在晚新近纪时期的开阔草原上, 是无角犀族已知唯一延续到上新世的类群。     

甘肃龙首山岩带西井镁铁质岩体成因及其构造意义

西井岩体位于北祁连造山带以北,阿拉善地块西南缘的龙首山隆起带。以往的研究多以沿龙首山断裂分布的镁铁-超镁铁质岩带作为和金川岩体相关的岩浆事件进行,而本次选择西井镁铁质岩体进行了精确的地质年代学和地球化学研究,确定了西井岩体岩性主要为橄榄辉石岩和辉长岩,成岩时代为 (421.0±9.0) Ma,可以和北祁连高压变质带榴辉岩年龄相对应;ε_Nd(t)为4.06~5.52,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i为0.704 548~0.707 575,具有地幔岩石圈特征;微量元素及其同位素计算表明西井岩体经历了约10%的下地壳物质混染。据此得出西井岩体及其龙首山岩带早志留世镁铁质侵入岩体成因模式为:祁连洋壳连续俯冲过程中洋壳与陆壳分离,热的软流圈物质持续冲击地幔岩石圈的底部;由于热传导效应,大地热流沿着地幔岩石圈上升,使得80 km深度的湿的橄榄岩层发生熔融,产生玄武质岩浆作用,玄武质岩浆上升过程中与下地壳物质发生约10%混染,形成西井岩体及其龙首山镁铁超镁铁质岩带。     

新生代构造运动对黄土高原地貌分异与黄河形成的控制作用

黄土高原面积广大,不同区域的新生代构造演化有很大差别,根据新生代构造运动特征与沉积过程的差异,将黄土高原划分为鄂尔多斯稳定地块、陇西地区和汾渭新生代裂谷3个新生代构造运动分区。新生代构造运动控制黄土高原新生代沉积与侵蚀过程,从而产生明显地貌分异,并可划为3个一级地貌分区: 1)鄂尔多斯黄土地貌区。第四纪黄土覆盖在新近纪红土梁、峁及红土盆地等古地形之上,后被侵蚀,形成复杂多变的黄土地貌景观; 2)陇西黄土地貌区。主体为新近纪红土地貌,上覆少许第四纪黄土,实际为红土地貌区; 3)汾渭裂谷黄土地貌区。裂谷盆地的地貌主体为河流两侧的阶地和台地,其上堆积第四纪黄土,形成不同时期的黄土台塬。鄂尔多斯周边新生代裂谷的出现控制了黄河的发育。新近纪末银呼裂谷与汾渭裂谷进入快速发展期,吕梁山相应隆起; 鄂尔多斯地块西北部也轻微抬升,使古黄河初步形成并流经晋陕峡谷一带,进入三门湖并东流入海。第四纪时期早期,黄河曾长期处于河湖并存期,中更新世末,黄河溯源侵蚀使湖泊消失,并呈现目前的黄河地貌景观。     

不同时间尺度洛川塬地貌演化与侵蚀量估算

黄土高原降雨集中与黄土沉积松散等特性,使地表侵蚀严重。洛川塬作为黄土高原中部典型的地貌体,堆积了完整的第四纪黄土-古土壤序列,成为揭示我国乃至东亚第四纪环境演变的重要地质记录。另一方面,现在洛川塬遭受强烈侵蚀作用,沟谷密度大于2km/km2。对洛川塬地质时期侵蚀程度的定量认识有助于全面理解黄土高原堆积和侵蚀过程,进而定量判断在自然过程和人为作用下黄土高原侵蚀的未来趋势。本文利用GIS和RS技术,结合第四纪地质的研究,在定量提取地貌数据和获得侵蚀期年代的基础上,分析了洛川塬地貌特征和具代表性的黑木沟侵蚀状况,认为洛川塬已经进入地貌发育的壮年时期。通过地统计方法中的空间插值恢复古地形面,得到洛川塬自550ka以来平均侵蚀模数约为272.6t/km2·a,黑木沟自250ka以来侵蚀模数为464.1t/km2·a; 基于通用土壤流失方程得到洛川塬现在的侵蚀模数达到4389t/km2·a。这些结果显示,现代洛川塬的侵蚀强度是550ka以来平均侵蚀强度的16倍。本文从定量的角度证明,人类的土地利用等加强了水土流失强度。     

自行走隧道掘进机行进对地表沉降的理论分析

通过对自行走式隧道掘进机在地下爬坡过程中引起的地表变形进行了研究,结果表明：掘进机行进轨迹的纵向沉降曲线与随机介质理论预计的沉降曲线接近;在自行走掘进机埋深较浅时,横断面沉降曲线与Peck理论正态分布曲线误差较大,周向增阻结构嵌入土体能够造成地表土体的隆起。