地球圈层之间相互作用对白垩纪大洋缺氧与富氧过程的制约

白垩纪诸多地质事件中,以黑色页岩为特征的大洋缺氧事件和以红层为特征的大洋富氧环境尤其引人关注。本文探讨了白垩纪大洋从缺氧到富氧转化的过程与机制,认为上述沉积事件是地球圈层之间相互作用的结果。白垩纪岩石圈剧烈的岩浆活动,是缺氧、富氧事件发生的源动力,水圈、大气圈、生物圈的共同作用是沉积事件发生的结果。具体过程为:白垩纪大规模的火山喷发,改变了海陆面积的对比,并引起地球内部大量热能释放和大气中CO_2气体浓度的升高,最终导致大气温度的升高。海水温度的升高和CO_2浓度的增加导致海洋环境中溶解O_2的降低,缺氧事件随之而产生。同时,海底岩浆喷发在海底产生大量的富含铁元素的基性和超基性岩石,通过海底风化和热液活动,铁元素从岩石圈进入水圈。海水中的铁元素是海洋浮游植物宝贵的营养盐类,其含量的增加可激发浮游植物的大规模繁盛,而这一生命过程可以吸收海水中大量的CO_2,并且产生等量的O_2。随着海水中O_2浓度的不断升高,以富含Fe3+的红色沉积物为特征的海洋富氧环境出现。藏南和深海钻探、大洋钻探典型剖面的数据证实大洋缺氧和富氧发生的韵律性,即缺氧事件之后往往伴随富氧环境的出现。研究认为,白垩纪大洋缺氧和富氧事件是同一原因导致的不同结果,地球圈层相互作用是其根本制约因素。由岩浆活动引起的缺氧事件和同样由其造成的富氧环境,其机制存在明显的差异,前者以物理、化学过程为主,后者除此之外还演绎了更为复杂的生物-海洋地球化学过程。     

大前石岭隧道进口岩堆体的稳定性分析评价

大前石岭隧道进口岩堆发育,覆盖层较厚,岩堆边坡表观上处于稳定状态,但在施工作业等人为作用以及外界环境扰动（如降雨、爆破等）作用下岩堆极易失稳。基于现状岩堆发育特征,分析隧道进口岩堆体失稳机理,从定性和定量的角度,给出现状和施工2种工况下隧道进口岩堆的稳定性评价,同时分析对路基、隧道等工程造成的危害,并给出处理措施建议,以保证隧道施工、线路运营的安全性,为工程建设中岩堆体诱发地质灾害的防治提供参考与借鉴。     

Sedimentary Conditions of Evaporites in the Late Jurassic Xiali Formation, Qiangtang Basin: Evidence from Geochemistry Records

The Qiangtang Basin (QB), located in the central Tibetan Plateau, is a Jurassic marine basin and one of the most important prospective salt resource belts in China. In recent decades, many outcrops of gypsiferous?bed have been found in the Jurassic marine strata in the basin. Salt springs with abnormally high sodium (Na+) contents had been identified in the Late Jurassic Xiali Formation (Fm.) in the basin in the last years. However, to date, no potash or halite deposits have been identified in the QB. Gypsum outcrops and salt springs are very important?signs in the investigation of halite and potash deposits. Therefore, the Xiali Fm. is?a potentially valuable layer to evaluate for the possible presence of halite and potash deposits in the basin. However,?few studies?have explored the formation?conditions of evaporites in the unit. Here, we present detailed geochemical records from the Yanshiping section related to the study of the formation?conditions of evaporites in the Xiali Fm. of the QB. Climate proxies based on the obviously increased anion concentrations of SO42? and Cl? and the significant correlation?coefficients of Ca2+-SO42? (R = 0.985) and Na+-Cl? (R = 0.8974) reveal that the upper member of the Xiali Fm. (the upper Xiali Fm.) formed under an arid climate and evolved into the sulfate phase or early chloride phase. Provenance proxies based on the obviously increased K+ and Na+ ion concentrations and the significant correlation?coefficient of Na+-Cl? (R = 0.8974) suggest that the upper Xiali Fm. featured optimal provenance conditions for the possible formation of halite deposits. The regression and the semi-closed tidal?flat environment in the upper Xiali Fm. were favorable for the formation of potash and halite deposits. The low Mg2+ /Ca2+ values (mean value = 1.82) and significant Na+-Cl? correlation?coefficient (R = 0.8974) also suggest that the upper Xiali Fm. is the layer most likely to contain potential halite deposits. In addition, the macroscopic correlations of tectonism, provenance, paleoclimate, saliferous strata and sedimentary?environment between the QB and the adjoining Amu Darya Basin in Central Asia reveal that the two basins shared similar geologic settings that were favorable for the formation of evaporites during the Late Jurassic. Therefore, the upper Xiali Fm. is a valuable layer to explore for halite deposit and may be potentially valuable in the future exploration for potash deposits in the QB.     

塔里木盆地玉北地区埋藏史及热史分析

根据地层分层数据和古热流分析,对塔里木盆地玉北地区的5口代表性钻井进行了埋藏史、热史的模拟与分析,探讨了研究区烃源岩的热演化成熟过程,初步划分了烃源岩的成熟阶段和生烃期次。研究结果认为：玉北地区寒武系－泥盆系沉积时期,具有多次沉积埋藏和隆升剥蚀的交替;泥盆系沉积之后,石炭－二叠系呈现沉积埋藏的特征;中生代在玉北地区东部少量沉积三叠系,随后被剥蚀,而在中西部发生沉积间断;进入新生代,地层持续沉积,且沉积速率呈现增大趋势。研究区寒武系烃源岩自沉积以来成熟度演化相对连续,奥陶纪时进入生烃门限,成熟时期较早;志留－泥盆纪,受海西早期运动的影响,发生隆升剥蚀作用,烃源岩演化变缓;石炭－二叠纪受控于区域上持续稳定的地层沉积与广泛发育的火山活动,研究区寒武系烃源岩进入中高成熟阶段;由于喜马拉雅造山运动的远程效应,新生代研究区持续沉降,形成巨厚沉积,烃源岩成熟度达到高－过成熟,为天然气生成阶段     

黔桂岩溶山区土地利用冲突强度演变及其空间分异特征

采用基于“压力-状态-响应（Press-State-Response,PSR)的土地利用冲突强度模型,评估了1990-2010年黔桂岩溶山区土地利用冲突强度演变过程,并运用探索性空间分析方法(Exploratory Spatial Data Analysis, ESDA)对黔桂岩溶山区县域土地利用冲突强度变化的空间分异特征进行探讨,结果表明:（1）1990-2010年间黔桂岩溶山区土地利用冲突呈增强趋势,综合指数从0.09增长到0.30;（2）从全局空间自相关看,该区1990-2010年土地利用冲突强度存在显著空间集聚特征,且集聚态势进一步增强,时段Ⅲ压力指数、响应指数和综合指数变化量的Global Moran’s I指数为0.317 9、0.473 3和0.185 9,时段Ⅱ的Global Moran’s I值均大于时段Ⅰ的值;（3）就局域空间自相关而言,热点区、次热区趋向集聚于以贵阳市为龙头的黔中城市群、黔西南州、南宁市及其周边区域,冷点区、次冷区连片分布于黔桂峰丛洼地及其周边偏远山区。因而,建议在黔桂岩溶山区城镇化、工业化加速阶段,应优化土地利用结构,缓解土地利用冲突,以提高土地资源可持续利用水平。      

北京连续降水水汽输送差异的同位素示踪

为了探讨连续降水过程中水汽输送的变化,应用NCEP/NCAR资料、HYSPLIT后向轨迹模拟及降水稳定同位素资料对北京22场连续降水的水汽输送差异进行了研究。结果表明:连续降水的水汽输送可分为西向水汽输送、远洋水汽输送、近海水汽输送、远源大陆水汽输送和局地大陆水汽输送5种类型,并以近海水汽输送和西向水汽输送为主（降水量占比60.8%）。不同水汽输送类型下降水δ18O的差异主要受水汽源区同位素富集程度及水汽输送途中降水过程的影响,降水氘盈余的变化反映出二次蒸发的影响及水汽源区大气相对湿度的差异。14场连续降水的水汽输送类型发生了变化,且降水δ18O值的变化能够较好地指示水汽输送类型的变化。该结果说明降水同位素特征能够为识别水汽输送类型提供有效信息。     

黑龙江东部依兰珠山变辉长岩的年代学、地球化学及其构造意义

对黑龙江东部依兰珠山变辉长岩进行了锆石年代学和地球化学研究,以确定其形成时代、成因及构造背景。变辉长岩锆石均呈自形-半自形晶,具典型的条痕状吸收特征和较高的Th/U比值(0.20~0.86),暗示其岩浆成因。LA-ICP-MS U-Pb测年结果为(256±3)Ma,表明珠山变辉长岩形成于晚二叠世。地球化学特征显示变辉长岩具有贫硅,富镁、铁、铝、钙的特征;其轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(Rb、Ba)富集,重稀土元素(HREEs)和高场强元素(Nb、Ta、Zr、Hf和Ti)亏损。结合区域地质资料,认为珠山变辉长岩为俯冲流体交代地幔楔的产物,其形成可能与古大洋板块的俯冲作用有关,暗示佳木斯地块与松嫩地块在晚二叠世之前尚未碰撞拼合。     

吐哈盆地硫磺山铜多金属矿床表生黄钾铁矾~(40)Ar/~(39)Ar定年及对风化、地貌演化及古气候的启示

黄钾铁矾是干旱—半干旱地区硫化物矿床氧化带中一种常见表生含钾硫酸盐矿物,对其进行~(40)Ar/~(39)Ar年代学研究,不仅可以直接限定硫化物矿床次生富集的时间,还可以为区域地貌形成演化和古气候演变等重大地质事件提供关键的年代学信息。本文对中国新疆吐哈盆地硫磺山铜多金属矿床氧化带中三个表生黄钾铁矾样品进行了~(40)Ar/~(39)Ar定年,第一次获得了始新世的风化矿物的年龄。结合已发表的年龄数据显示:在吐哈盆地,海拔较高的矿床氧化带剖面(如硫磺山矿床)记录了基岩的持续和较完整的区域风化事件,这些老的风化年龄的存在证明了剥蚀并不是均匀的,即其地貌演化遵循的是斜坡后退模型。对于吐哈盆地的古气候,这些表生硫酸盐的年龄表明:始新世以来吐哈盆地曾多次出现过有利于化学风化和硫化物矿床次生富集的干旱—半干旱气候,且主要集中在以下几个时期:27.7~23.3 Ma、16.4~14.7 Ma、11~7.8 Ma,之后气候开始向极端干旱气候转变,4.1~3.3 Ma之后吐哈盆地可能已经流行大规模的极端干旱气候。     

北京房山典型泥石流物源特征及防治建议

本文针对房山区典型泥石流沟主要物源类型进行分析讨论,崩滑堆积物源、坡面物源以及沟床堆积物源是本区泥石流物源的主要类型。崩滑堆积物源及坡面物源参与泥石流活动的量占其总量相对较少,沟床堆积物源相对较大,并且多为泥石流沟的主要物源。区内佛子庄乡北窖沟泥石流沟床堆积物分析显示,沟道冲淤特征表现出以冲为主的特点,沟床物质是参与泥石流活动的重要物源。并依据北窖沟泥石流物源特点,提出针对性的泥石流防治建议。     

利用反射地震资料中的面波研究剖面浅部结构

本研究利用浅层反射地震数据中的面波信息反演提取近地表横波速度结构,取得了较好的效果。该方法在一定程度上可弥补浅部反射资料的缺失,进而提高近地表结构探测的可靠性,同时也实现了对地震资料的充分利用。