中天山地块暗色岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

中天山地块发育有大量的暗色岩墙,主要走向为北北西。对中天山暗色岩墙进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄为304.8±1.5Ma,表明其形成于晚石炭世。这些暗色岩墙具有较高的Si O2,较低的Mg、Cr、Ni含量。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),显示俯冲相关特征。上述特征暗示,中天山暗色岩墙可能是由俯冲板片流体交代的地幔楔部分熔融形成的。这一发现表明,准噶尔洋的闭合应该发生在晚石炭世之后。     

黑龙江嘉荫连珠山金矿床成岩成矿年代学及其地质意义

连珠山矿床位于小兴安岭北麓,是一个产于花岗岩内部断裂体系的蚀变岩型金矿床。为了限定其成矿时代与成矿地质背景,本文对其赋矿围岩黑云母二长花岗岩和石英闪长岩进行了岩石地球化学、锆石U-Pb和绢云母40Ar/39Ar年代学的系统研究。定年结果表明黑云母二长花岗岩形成时代为中三叠世(243.7±1.3Ma,MSWD=0.77,n=12),岩浆上侵过程中受到早古生代(474~438Ma)和中二叠世(267~261Ma)的岩浆混染,而石英闪长岩形成于晚三叠世(215.3±1.3Ma,MSWD=0.35,n=17);黄铁绢英岩化矿石中的绢云母40Ar/39Ar坪年龄为194.2±2.0Ma,指示为早侏罗世成矿;元素地球化学特征显示连珠山侵入岩为准铝质-弱过铝质、高钾钙碱性岩石系列,具有I型花岗岩的地球化学属性;轻稀土元素富集,相对亏损重稀土元素,且具有弱的负Eu异常;富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)。结合小兴安岭-张广才岭地区已有年代学资料和区域构造演化特征,认为其成矿地质背景为兴蒙造山晚期与古太平洋板块俯冲转换期,或成矿发生在兴蒙造山期后的伸展阶段。     

地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。     

青藏高原腹地各拉丹冬南北坡多年冻土考察初步结果

青藏高原唐古拉山南北两侧在地形地貌、地理和气候特征上存在显著差异,多年冻土的发育状况和特征也明显不同。受第二次青藏高原综合科学考察研究等项目资助,多年冻土对亚洲水塔的影响专题考察分队分别于2019年和2020年的10—11月对唐古拉山各拉丹冬南侧的色林错上游扎加藏布源区（简称“湖源区”）和北侧的长江上游沱沱河源区（简称“江源区”）进行了多年冻土野外考察。利用钻探、坑探、地球物理勘探等方法对多年冻土的分布边界、多年冻土剖面的地层、地下冰等特征进行了描述和取样,同步构建了多年冻土温度和活动层水热观测网络,为多年冻土对亚洲水塔影响的机理分析、数值模拟以及情景预估提供数据保障。对野外调查资料的初步分析认为,各拉丹冬南北两坡地层沉积类型和地下冰赋存状态存在明显差异,北坡多年冻土的热稳定性、地下冰含量、冰缘地貌类型多样性均高于南坡,但由于受到构造地热、河流融区等多种因素的影响,北坡的冻土分布形式更为复杂。江源区100 m钻孔剖面揭示了连续分布的、厚度大于50 m的地下冰;在该区域发现了多年生冻胀丘分布群,并利用钻探和地球物理勘探方法对该区域规模最大、结构最完整的冰核型冻胀丘进行了较为系统的勘察剖析。两次野外调查工作共采集钻孔岩心、表层土壤、冰水等各类样本近1.2万件,为后期区域冻土理化指标分析,冻土环境化学、古气候环境研究的开展奠定基础。     

大兴安岭多年冻土泥炭地无机氮动态对秋季冻融的响应北大核心CSCD

大兴安岭多年冻土泥炭地是对全球变暖响应敏感的地区之一。在全球变暖、多年冻土退化背景下,为了探明秋季冻融对多年冻土泥炭地无机氮时空变化的影响,本研究于2019年9—11月以大兴安岭三种多年冻土泥炭地为研究对象进行野外原位实验,分析了秋季冻融前、中和后期多年冻土泥炭地浅层和深层土壤无机氮的时空变化特征以及浅层和深层土壤含水量和温度的变化规律,建立了土壤无机氮含量与土壤温度和含水量间的多元线性回归模型。研究表明:多年冻土小叶章泥炭地(XY)、兴安落叶松-泥炭藓泥炭地(XA)和白毛羊胡子苔草泥炭地(BM)的土壤铵态氮(NH_(4)^(+)-N)含量变化范围:(1.00±0.00)~(20.60±0.20)mg·kg^(-1),硝态氮(NO_(3)^(-)-N)含量的变化范围:(0.02±0.01)~(14.64±1.11)mg·kg^(-1),且无机氮以土壤NH_(4)^(+)-N为主;秋季冻融后期无机氮含量明显高于前期。尽管水热交互作用对该时期无机氮没有显著影响,但是在不同冻融阶段,无机氮对环境因子的响应程度存在差异:在秋季冻融前、中和后期浅层无机氮动态分别与浅层温度和含水量的变化相关,但在整个秋季冻融期间BM浅层无机氮含量仅对10~20 cm含水量存在响应(R^(2)=0.344,P<0.01)。研究表明,秋季冻融期内,多年冻土泥炭地无机氮发生初步累积,且浅层环境因子对无机氮响应程度最大。本研究可补充大兴安岭多年冻土泥炭地秋季冻融对土壤无机氮影响研究的相关数据,并为多年冻土泥炭地响应全球变暖的温室气体释放的研究提供基础数据支撑。     

陕北地区动物骨骼的脂肪酸单体碳同位素分析

基于动物油脂的脂肪酸单体碳同位素模型开展古代样品的脂肪酸单体碳同位素分析可细化脂肪来源, 有助于探究动物资源的加工利用、相关载体的使用功能及先民饮食策略, 从而为古代人类的生活方式和古代社会的经济形态提供重要信息。目前该模型已得到国外诸多地区现代动物样品的验证, 但其在中国的适用性尚不明晰。文章对陕北地区石峁遗址和高家洼遗址出土的动物骨骼开展了脂肪酸分析, 并对其中1例缺乏形态鉴定特征的碎骨样本进行ZooMS(基于质谱的动物考古学)分析。结果显示, 该碎骨样本的一系列特征肽段与鹿和绵羊的部分肽段相匹配, 表明其为鹿或绵羊。家养动物(猪、普通牛、羊亚科)中, 除2例绵羊显现出较强的C4饮食信号, 应源于粟类作物副产品或人工采集的藜科植物消费; 其余动物均表现为C3/C4类混合特征, 意味着存在野生C3植物的摄入。相比其他遗址, 石峁遗址采取了相对粗放的家猪管理模式; 而牛、羊饲养模式的多样化可能是先民在当地自然条件下对新兴家畜品种开展探索性饲养活动的反映。野生动物(梅花鹿、马鹿)中, 2例鹿具有较高的δ13C16:0和δ13C18:0值, 应有C4植物的摄入, 表明龙山时代陕北地区先民与鹿存在互动关系。古代陕北地区C4植物对饮食的贡献使得该地区的动物脂肪酸单体碳同位素数据相对于前人建立的"δ13C18:0-δ13C16:0"分布模型存在正向偏移, 但仍可通过计算Δ13C值来区分该地区的动物脂肪来源(Δ13C>0‰为非反刍动物体脂, -3.3‰ <Δ13C <0‰为反刍动物体脂)。     

中国干旱-半干旱区表土bGDGTs与气候环境因子数据再分析

文章通过收集中国北方干旱-半干旱区域已发表的bGDGTs数据,重新计算了不同地区表土bGDGTs各组分与温度及pH等环境因子之间的相关关系。主要获得以下认识：1）不同于干旱区,半干旱区bGDGTs的异构体指标与土壤pH表现为强相关,在4个异构体指标（IBT、CBT'、IR'_IIa、IR'_IIIa）中CBT'、IR'_IIIa计算的pH结果精度较高;2）半干旱区f（5 me）与pH表现为强相关（-0.847）,指示了基于5-甲基bGDGTs的指标同样具有重建半干旱区pH的潜力。但是目前缺乏CBT'_5ME-pH之间的转换函数;3）全球温度校正方程计算得出的温度误差普遍大于中国区域校正方程（中国北方、青藏高原等区域）获取的温度误差。通过整合数据重新计算发现4个区域温度校正方程（MBT'_5ME、Tmr、MAATsr、Index 1）计算的温度结果具有较小的误差,且在半干旱区重建的温度结果更为精确;另外MAATsr、Index 1的区域温度校正方程也适用于干旱区的温度重建,但是由于本文集成数据中包含的干旱区样本较少,因此在实际应用中需要谨慎。在未来的研究中需要加强干旱-半干旱区尤其是干旱区的地表过程研究,为建立该地区的温度校正方程提供更多有用的信息。

     

断层面高精度形貌对比研究: 基岩区古地震研究的选址

随着断层面形貌测量、宇宙成因核素测年、物理和化学指标测定等一系列先进技术的发展, 已有大量的研究案例成功地从基岩断层面上提取了古地震信息, 基岩断层面在古地震研究方面的优势被不断发掘。然而, 沟谷等地表过程的侵蚀作用, 也会使得基岩断层面出露。这种非构造成因的断层面, 很容易与构造成因的断层面混淆, 却不记录古地震信息。已有的研究工作, 缺乏对这两种断层面出露方式的系统研究, 更缺少对适合于古地震研究的基岩断层面特征的归纳总结, 这将不利于在基岩区开展古地震研究工作。为了解决这一问题, 选取了山西地堑系的马家窑和南马庄两处基岩断层面, 采用小型无人机航测(s-UAV)结合陆基三维激光扫描(t-lidar)技术, 获取了基岩断层面高精度形貌及周围的三维地形数据, 将断层面形貌特征的定量分析结果与断层坎精细的地貌解译结合, 研究基岩断层面的不同暴露方式下的形貌特征。结果显示, 马家窑基岩断层面受沟谷侵蚀而逐渐暴露, 表面形貌呈现出连续平滑的特征, 不具有地震活动信息。南马庄基岩断层面的形貌显示出明显的阶跃式分带特征, 具有分段出露的特点。结合精细地貌解译的结果, 这种出露特征可能与周期性的地震活动有关, 并识别了两次同震倾滑位移量为3.1 m和3.3 m的古地震事件。最后, 本研究强调了在开展基岩断层面古地震研究时, 选择合适的研究地点的重要性, 对比了构造活动和地表侵蚀两种成因断层坎的特点, 提出了适合提取古地震信息的基岩断层面的特征和识别原则。

     

海底冲沟——深水沉积输运系统的"毛细血管"

海底冲沟作为比海底峡谷、水道地貌尺度小1个数量级的微地貌,与海底峡谷、水道共同构成了完整的深水沉积输运系统。由于调查数据分辨率的限制,在前人研究中,海底冲沟的重要作用一直被忽视。海底冲沟是深水沉积输运系统的“毛细血管”,数量巨大,主要分布在大陆坡、岛礁边缘、河口冲积扇前缘、海底峡谷和水道内部,与深水工程安全、岛礁安全、深水沉积体系和深水油气储层预测息息相关。从识别特征、沉积环境、影响因素和形成机理等方面,系统介绍了海底冲沟的研究进展;从分布区域、坡度、形态和沉积特征等方面,探讨了海底冲沟与海底峡谷和水道之间的区别与联系,并给出了区分三者的方法。通过归纳不同沉积环境的海底冲沟特征,将其定义为：在坡度大于2°的地形中,重力流成因、直线型的微地貌尺度沟槽,具有宽度小、深度浅、长度短和形态笔直（弯曲度接近于1）的特点,其中,片状浊流成因的海底冲沟还具有相互平行和等间距分布的集群特征。     

巨厚灰岩油藏中隔夹层与高渗层成因与发育规律 ——以伊拉克H油田Mishrif组为例

隔夹层和高渗层是影响油田开发效果的重要因素.以伊拉克H油田Mishrif组为例,基于岩心和测井资料,在渗透率控制因素分析的基础上,研究了隔夹层和高渗层的成因类型与发育规律,并探讨了对油田开发的指导意义.Mishrif组生物碎屑灰岩渗透率与岩石结构、孔隙类型和成岩改造密切相关,受沉积和成岩作用的共同控制.隔夹层包括隔层、...