Nature:地球物理学家正在全球搜集地幔柱证据

正2013年12月9日,Nature发表题为"火山之下"(Under the volcano)的文章,指出研究人员常利用地震波来探索地球的内部结构,通过分析不同界面间的地震波波速标定地球内部的温度差和密度差,采用地震图像来观测地幔柱的局部特征。为了证实地幔柱的存在,科学家们通常会选取多个火山点,如夏威夷、留尼旺、大西洋南部的达库尼亚群岛等进行论证。地震图像是研究的关键,要想获得较好     

先存组构对各向异性岩石流变强度的影响

地壳深部岩石普遍存在变形组构,花岗质岩石中的变形组构不仅影响岩石强度,而且对后期变形具有显著控制作用。近年来,先存组构对各向异性岩石的流变强度影响成为高温高压实验研究的热点之一。文中对前人给出的各向异性岩石(包括云母片岩-片麻岩、石英-钙长石均匀混合体与层状组构样品)半脆性-塑性流变实验数据进行了重新整理与分析,结合作者开展的不同组构条件下花岗片麻岩与糜棱岩流变实验结果,讨论了先存组构对各向异性岩石流变强度的影响。实验数据表明:1)各向异性岩石的面理与最大主应力方向的角度是影响强度的主要因素。在半脆性破裂域,样品压缩方向垂直于面理(PER)和平行于面理(PAR)的强度基本相同,在压缩方向与面理呈30°夹角时,岩石破裂强度最小;在塑性流变域,垂直于面理方向的强度显著高于平行于面理方向的强度,当面理与最大主应力方向的角度为45°时,岩石强度最小。2)后期变形对原有组构的继承与改造程度,决定了各向异性岩石强度高低。3)样品中矿物的含量、分布与粒度对各向异性岩石强度有显著影响。理论模型预测结果与云母片岩实验结果比较吻合,但其他类型各向异性岩石的流变比理论模型结果要复杂得多。因此,进一步开展具有先存组构的各向异性岩石的流变实验,并将实验变形与实际地质条件下更为复杂的岩石变形进行对比分析,是认识各向异性岩石流变和变形机制最有效的方法。     

塔里木盆地中上寒武统叠层石白云岩中微生物矿化组构特征及其成因意义

塔里木盆地西北缘的柯坪蓬莱坝剖面是研究寒武系微生物白云岩的良好剖面.此次研究提供了一个在微生物席和生物膜中由微生物沉淀白云石的实例.借助于高分辨率扫描电镜,在中上寒武统的叠层石白云岩的暗层中发现了直径为50~100 nm的球状小颗粒集合组成的球形白云石;和直径是50~170 nm,相互集中呈哑铃状或链状排列的球形白云石;以及硅化后的丝状体及成哑铃状或链状相连的显微结构.通过沉积学、岩石学和地球化学的研究,这些显微结构可能分别是白云石成核的最初阶段在微生物的作用下形成的纳米球粒;被胞外聚合物(EPS)或黏液等包裹而矿化的丝状物,及因硅化而保存良好的球形细菌(可能是蓝细菌).我们认为,作为一种独特的保护方式,硅化作用对于一些微生物席中的显微结构(包括有丝状和球状微生物及生物膜等)的保存,起到了重要的促进作用.同时胞外聚合物能够结合如硅、镁、钙等不同的元素,这些组分适宜球形细菌的矿化和有机底物上白云石的结晶.这些微生物显微组构的发现,可能为古代白云岩的微生物成因提供一些直观证据.     

来自大气内部的季节气候可预测性初探

这是一个十分初步的工作结果.通常认为,气候的季节-年际可预测性主要来自缓慢变化的大气外强迫的异常(如海表温度、积雪、土壤温度和湿度等).作者从大气月平均风场异常的持续性以及与东亚季风年际异常相关的全球大气环流异常特征两个方面初步探讨东亚夏季气候的可预测性.初步结果说明,大气月平均风场在对流层上层和平流层下层的热带区域及一些关键区域可持续性可以超过一个季节,并且与东亚季风有显著相关,从而使得从大气内部变化来考虑东亚夏季风气候仍然有一定的可预测性.     

安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成

本文运用离子探针技术分析了来自安徽女山橄榄岩包体中辉石的氢同位素组成。无论是颗粒内部还是同一样品不同颗粒之间,氢同位素比值都是均一的。氢同位素比值和氢含量之间没有相关性,说明氢同位素组成反映的是地幔源区的特征。结合共存的角闪石的氢同位素数据来看,女山上地幔至少经历过两期交代作用：一期交代形成了角闪石中不均一的氢同位素组成;另一期交代形成了包体中单斜辉石、单斜辉石巨晶和云母巨晶中的高δD值(高至-20‰)。高δS值说明女山上地幔曾经经历过俯冲流体的交代作用。     

冰雷达探测研究南极冰盖的进展与展望

南极冰盖是地球上最大的陆缘冰体,其物质收支和稳定性对全球气候变化和海平面升高有重要的影响。冰雷达,或称无线电回波探测,是冰川学家调查南极冰盖冰下特征的主要方法。在过去的50年里,冰雷达被广泛用于测量冰盖厚度、内部构造和冰下地貌,这些参数是计算冰盖体积和物质平衡、重建过去冰雪积累和消融率以及冰盖动力和沉积过程的基础。现在,冰雷达测量覆盖了南极绝大部分区域,极大地提升了人们对南极冰盖和全球系统间相互作用的理解。首先,简要介绍了冰雷达及其技术发展,然后着重评述了冰雷达在探测研究南极冰盖厚度和冰下地形、内部反射层、冰下湖和冰下水系、冰床粗糙度以及冰晶组构上的进展。最后,对未来冰雷达探测研究南极冰盖的前景进行了展望,并给出我国的现状。
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大气负荷效应问题研究

随着现代大地测量和地球物理观测技术的快速发展和数据分析方法的日臻完善,目前重力场观测精度已达到10-9 m/s2量级,位移观测精度已达到cm量级,应变观测也已达到10-8量级,这些高精度观测手段在测定地球形态,研究内部构造和地球动力学中发挥着重要作用.罗少聪,男,1962年生,广东兴宁人,1985年毕业于武汉测绘学院大地测量系,2003年6月获得博士学位.主要从事地球重力固体潮和大气负荷效应研究.     

泥河湾盆地下沙沟剖面磁组构特征分析与古湖环境变化研究

泥河湾盆地是中国北方很重要的沉积盆地,但由于盆地范围较广,局部地区环境变化差异较大,目前对泥河湾盆地的环境变化的认识还较为局限.文章通过对下沙沟剖面(厚度260m)的河湖相沉积物进行详细的岩石磁学和磁组构研究,以尝试恢复下沙沟地区以及盆地东部古湖环境的演化过程,希望能够对泥河湾盆地环境变化提供一些新的指示.研究结果显示...     

地震学科普之窗(六)——地球内部动力学

地球内部的结构大地君 莱先生果然也喜欢宝石呀.莱助教 啊?宝石?大地君你一直在说8月的生日石什么的……莱助教 是的,8月的很好."橄榄石"毕竟是构成地幔的矿物质.地幔可是个宝石箱呀,一定想去看看吧.从美丽的绿色变向深蓝色的上地幔,最终变成褐色的下地幔,从这里再往前就是铁的世界.在岩石和铁的边界,我们似乎可以看到什么.     

从速度场空间分布看汶川地震所在区域的地震活动特征

2008年5月12日发生的汶川特大地震,揭示出诸多的新现象,向地震科学界提出了新的挑战.此次地震不仅是有地震历史记载以来首次发生在大陆内部的高角度逆冲型8级强震,还是有地震历史记载以来首次发生在大陆内部低滑动速率断裂上的逆冲型8级强震.