光合作用微生物席主导的寒武系苗岭统崮山组均一石:以山东省泗水县圣水峪剖面为例*

作为一种缺乏沉积构造的隐晶质块状泥晶所表征的非纹层状微生物碳酸盐岩类型,均一石自从命名之后就很少被描述或自古老的地层记录之中被识别出来,再加上缺乏现代实例,造成了对这种微生物碳酸盐岩类型研究的困难。来自于山东省泗水县圣水峪剖面寒武系苗岭统崮山组中的均一石,以厚层块状、缺乏沉积构造的泥晶灰岩为主,表现为生物层状的微生物礁,与相对较深水的中厚层中至深缓坡相的条带状泥晶灰岩和泥灰岩一起,构成较为典型的潮下型碳酸盐岩米级旋回,集中发育在淹没不整合型三级沉积层序顶部的强迫型海退体系域之中,代表着相对海平面下降阶段的沉积记录。在这些主导着生物层状微生物礁灰岩的均一石中,不均匀地高密度保存着致密缠绕以及较薄的泥晶壁所成型的丝状葛万菌物质体是其最为基本的特征,表明均一石形成于光合作用微生物席复杂的钙化作用。另外,在均一石的致密泥晶组构中,局部发育毫米级至厘米级大小而且形态极端不规则的亮晶显微管状组构。基于其特别的组构特征,将这样的组构解释为具有公共鞘的丝状蓝细菌即念珠菌菌落的钙化作用残余物,其致密泥晶组构可能代表着蓝细菌公共鞘的钙化作用残余物,其中的亮晶显微管则可能为蓝细菌丝状体的钙化作用残余物,而且在这样的组构之中还发育和共生着丝状葛万菌菌落,从而延伸了对蓝细菌菌落钙化作用残余物的认识和解释,并对具这种组构的海绵木乃伊解释提供了另外一种重要的研究镜像。因此,山东省泗水县圣水峪剖面寒武系苗岭统崮山组上部生物层状微生物礁体中的均一石,不仅提供了一个较为典型的寒武纪苗岭世不借助于二氧化碳浓缩作用机制(CCM机制)的蓝细菌钙化作用的实例,而且提供了一个在丝状蓝细菌主导的微生物席之中发育着念珠菌菌落的多重状微生物席的典型实例,从而拓宽了对显生宙最高的大气圈CO₂含量以及较高的大气圈O₂含量条件下的较为典型的方解石海中与寒武纪后生动物大爆发相平行的蓝细菌繁荣和钙化作用的了解。     

生态-地质作用模式: 诠释表生地质过程与生态特征的耦合

生态-地质作用关系模式诠释的重要内容之一是将基岩风化成土过程及对生态特征的影响进行形象化表达,包括基岩类型、风化过程中成土元素特征和迁移规律、土壤结构,以及与之相对应的生态特征等,重点突出基岩风化成土过程等表生地质过程对生态特征的影响作用。选择内蒙古阴山北麓、张北坝上、西南典型岩溶区等地区,分别研究、分析了不同表生地质条件下土壤垂向结构特征与物质组成、成壤过程中元素迁移特征、生态支撑层的元素富集与亏损等基岩风化成土过程与特征及其对生态分布特征的影响作用,建立了植被分布与风蚀作用基岩风化成土模式、凹陷盆地人工林退化与风化冲洪积土壤栗钙化模式、成土母岩对石漠化发育程度的影响模式等3种生态-地质作用模式,揭示了成土过程对植被分布特征与不同类型生态问题的影响,以期为国土空间生态保护修复提供科学依据。     

新疆伊犁可克达拉剖面晚全新世古土壤与环境北大核心CSCD

通过对新疆伊犁可克达拉晚全新世风沙沉积剖面古土壤特性进行研究,结合沉积物磁化率、TOC、黏粒及CaCO3等土壤发生学指标,发现古土壤发育于黄土母质,是荒漠草原植被下形成的具有弱黏化作用和弱钙积作用的淡灰钙土类型。不同时期风沙-古土壤沉积物的形成揭示了新疆伊犁河谷区3.7kaBP以来经历了多次气候干湿波动,共有6层不同发育程度的古土壤形成,后期形成的3层古土壤发育程度较前期的3层古土壤成熟;古土壤反映的古气候大致以2kaBP为时间界限分为前后两个阶段,前期气候相对干旱,后期气候相对湿润;近500年以来,风沙活动增强,气候又有逐渐变干的趋势。     

八渡复式背斜中——新生代变形序列及其对南盘江盆地形成演化的意义

南盘江盆地处于华南地块与印支地块的结合部位,前人认为其属于印支造山带的前陆盆地。但南盘江盆地在经历了中—新生代多期的叠加改造后,构造样式复杂,其中复式褶皱普遍发育。因此,文中选择南盘江盆地中部的八渡穹隆状复式背斜作为研究对象,将地表构造解析、深部地震剖面解释以及辉绿岩侵位年代限定结合,通过构造样式与构造组合分析,厘定构造变形序列。结果表明,八渡复式背斜是轴迹向北凸出的弧形复式背斜,以泥盆系为核,石炭—三叠系为翼。在深部发育指向NE的双重逆冲构造;中浅部发育指向N的逆冲叠瓦扇及断层-褶皱构造。对侵位其中的辉绿岩进行定年,得到样品中最年轻的锆石颗粒年龄约为62 Ma,有可能与区域在这一阶段的缓慢加速隆升相关。综合分析八渡复式背斜不同层次构造样式,将研究区整体的变形序列大致划分为3期:第1期为印支运动早期板块俯冲背景下形成的双重逆冲构造,第2期是印支运动晚期板块碰撞形成的逆冲叠瓦扇等,第3期为燕山晚期伸展背景下辉绿岩的侵位和一系列正断层。八渡复式背斜形成演化过程在南盘江盆地叠加构造中具有典型代表性,体现了印支运动的前陆盆地先后经历了印支期俯冲碰撞、燕山期构造背景由压性向张性的转换,和新生代伸展隆升的过程。     

江西东岭剖面P-T界线碳同位素变化与沉积物输入的关系

二叠纪末期发生了显生宙以来规模最大的生物灭绝事件,利用江西修水东岭剖面二叠-三叠系界线的碳同位素、主量元素及微量元素分别研究全球碳循环的变化及其相对应的物源的变化进而分析环境变化与生物灭绝的关系。研究结果表明,东岭剖面二叠-三叠系界线存在阶梯式碳同位素负偏,第一阶段阶梯式负偏幅度为2‰,第二阶段阶梯式负偏幅度为2.5‰,总的负偏幅度高达4.5‰。在阶段阶梯式碳同位素负偏过程,碳酸盐岩中的硅酸盐组分物源由基性火成岩转变为岛弧性质的酸性火成岩。后者可能与我国华南周围岛弧火山喷发有关。这些碳同位素负偏在时间上与物源的转变及火山灰层基本一致,推测其与我国华南岛弧火山及西伯利亚大火成岩省喷发有关。大规模火山作用喷出或诱发出的二氧化碳及甲烷温室气体有可能是造成二叠-三叠系阶梯式碳同位素负偏的主要原因。火山喷发造成的环境恶化如全球变暖、海洋缺氧、海洋酸化、植被破坏形成的大量沉积物输入海洋致使生物生存压力增大,从而造成二叠末期生物的大灭绝。     

鄂西中央背斜带中生代构造演化过程:来自磷灰石裂变径迹的证据

鄂西中央背斜带位于扬子陆块扬子碳酸盐台地构造区和川中（鄂西）前陆盆地构造区,构造形迹保存完整,对于研究区域构造演化具有重要的区域优势.根据详细的野外地质调查,结合磷灰石裂变径迹模拟将本区侏罗纪以来的构造活动分为5个主要期次:（1）187.4~180.1 Ma之间的早侏罗世时期,本区地层发生隆升,导致了九里岗组与桐竹园组之间的平行不整合;（2）180.1~115.6 Ma的侏罗纪中晚期至早白垩世,发生区域沉降,并接受陆相碎屑沉积;（3）115.6~78.8 Ma的白垩纪晚期,再次缓慢隆升并遭受剥蚀;（4）78.8~63.6 Ma的白垩纪末至古近纪初,再次发生构造沉降,沉积了白垩系跑马岗组;（5）之后,本区总体处于大幅度构造隆升状态,但2.6 Ma后的第四纪开始有小幅沉降.根据以上构造演化历史,结合平衡剖面技术定量重建了本区区域挤压-伸展过程.      

NeQuick模型算法研究及性能比较

研究了NeQuick2算法改进及其实现方法,从不同角度分析了NeQuick2模型在全球区域和中国区域内的性能优势。一个太阳活动周期内,中国区域NeQuick2模型计算的电子总含量（total electron content,TEC）比NeQuick1模型精度有显著提升,改正精度与太阳活动水平具有较强的相关性,低年比高年的改善效果更为显著。以全球电离层数据（global ionosphere maps,GIM）为参考标准,中国中高纬区域太阳活动低年NeQuick2模型TEC的系统年平均偏差减少了76%,年平均均方根（root mean square,RMS）值减少了约72%。太阳活动高年NeQuick2模型TEC的系统年平均偏差减少了38%,平均RMS减少了13%左右,且中高纬区域改正精度优于低纬区域11%~13%。全球区域太阳活动峰值期间NeQuick2模型TEC比NeQuick1模型日平均偏差改善了25%,日平均RMS改善了30%左右。分别用NeQuick1和NeQuick2模型得出F₂层顶部区域在太阳活动峰值期电子密度随高度剖面分布,顶部电子密度剖面精度改善近40%。最后分别得出了两个模型中国区域中高纬地区E和F₁层区域在100 km、150 km和200 km高度的电子密度分布图,结果显示NeQuick2模型改善了电子密度分布状况,有效避免了NeQuick1在底部区域电子密度梯度不连续以及电离层异常结构的情况。     

基于极化相干层析技术的森林垂直剖面重建研究

极化相干层析技术作为极化干涉合成孔径雷达的一个重要应用方向,在林业遥感方面应用广泛。在分析极化相干层析技术原理的基础上,基于仿真数据从10 m,18 m和22 m三种森林高度以及Deciduous,Pine(2)和Hedge三种树型分别对极化相干层析技术构建森林垂直结构剖面的精度进行了验证,研究结果表明,该方法能够有效构建垂直结构剖面,森林高度和树型对估算结果影响较小,该方法对不同树型和不同高度均具有良好的适应性。     

欧亚大陆中部盆地群大剖面的编制及其构造意义

盆地结构记录了盆地演化特征,盆地群结构和构造特征由其所处的构造背景和板块边界决定。随着油气勘探的不断深入,积累了大量地震剖面,为盆地群剖面特征对比,提供了大量的基础资料。本文从大地构造背景着手,通过筛选地震与地质剖面,大致沿北纬39°绘制了欧亚大陆东西向剖面(在东部北黄海盆地有向南的偏转):西起黑海盆地,东至琉球海沟,剖面长约12000km,横穿18个盆地,涵盖克拉通盆地(塔里木原型盆地等)、裂谷盆地(太原盆地、渤海湾盆地等)、前陆盆地(黑海盆地、南里海盆地等)和弧后盆地(东海盆地)等多种盆地类型。其中,陆壳上的盆地发育在前寒武基底上,演化历史悠久;褶皱基底、洋壳基底和洋陆过渡壳基底上发育的盆地主要发育在中新生代。通过详细对比剖面各段结构和构造演化特征,发现中新生代构造活动决定了欧亚大陆中部盆地群最终格架,盆地多具有多期叠合改造的特征。剖面西段盆地群普遍具有中生代伸展断陷,叠加后期挤压坳陷的特征;剖面东段盆地群具有中生代断陷,叠加后期坳陷的特征。现今构造格架由西到东表现为前陆坳陷到弧后坳陷,鄂尔多斯盆地和沁水盆地是本剖面线结构特征分段的枢纽。     

基于极化相干层析算法反演森林垂直结构剖面研究

森林的高度和垂直结构剖面都是重要的森林空间结构信息,极化干涉SAR的出现使定量获取森林结构参数成为可能。在分析比较三阶段法、DEM差分法和相干幅度法估计森林高度的基础上,采用相干幅度算法提取的树高,通过勒让德多项式展开以及单基线极化干涉数据提取森林的垂直结构剖面。利用仿真SAR数据进行实验分析,研究表明,通过极化相干层析技术,能够获取准确的森林垂直结构函数。