透射边界高频耦合失稳机理及稳定实现——SH波动

就大型近场波动的高效数值模拟而言,稳定实现高阶人工边界是一个尚未圆满解决的问题.本文针对使用多次透射公式的SH波动集中质量有限元模拟,依据GKS定理的群速度解释,进一步阐明了人工边界与内域离散格式耦合所导致高频失稳的机理,即两者支持群速度指向内域的外行高频平面谐波,波动能量自发地从人工边界进入內域,从而导致失稳,而这类谐波是由集中质量有限元离散引入的.本文提出了消除此种耦合失稳的一种方法:通过修改有限元刚度阵来改变内域离散格式,并保证修改格式的精度不低于原有格式的精度.理论分析和数值实验表明此法能稳定实现透射边界.本文研究结果具有推广应用前景.     

Magnetostratigraphic dating of Early Miocene deep-sea fossils from the Morozaki Group in central Japan

Early Miocene sediments of the Morozaki Group in central Japan contain deep-sea fossils that have been dated using biostratigraphic and radiometric data. In this study, we utilize magnetostratigraphy to provide a more precise age for mudstones from just below the layer containing the fossils. Rock magnetic experiments suggest that both magnetic iron sulfide and Ti-poor titanomagnetite carry the remanent magnetization of the mudstones. Two different stratigraphic sites have normal polarity directions with a northeastern declination, which can be correlated with Chronozone C5Dn. Given their magnetostratigraphic position near the C5Dn/C5Dr chronozone boundary (17.466 Ma) and a high sedimentation rate, the estimated age for both the sites and the deep-sea fossils is ~17.4 Ma. The northeasterly-directed site-mean directions suggest clockwise tectonic rotation, most likely due to the Early Miocene clockwise rotation of Southwest Japan associated with the back-arc opening of the Japan Sea. The deep-sea fossils, dated at ~17.4 Ma, represent organisms deposited within a submarine structural depression formed by crustal extension during the back-arc opening stage.     

郯庐断裂带中南段及邻区基于背景噪声的瑞利波群速度层析成像

本文收集了郯庐断裂带中南段及邻区省属和市县地震台网共261个宽频带地震台站2015年1月至2016年12月间的垂直向连续波形资料,利用长时间序列背景噪声互相关法提取台站对之间的经验格林函数,采用时频分析法提取瑞利面波混合路径频散曲线.通过质量控制和严格筛选后得到了15627条路径上的群速度频散曲线,重新构建了郯庐断裂带中南段及邻区瑞利波5～50s、分辨率为0.75°×0.75°的群速度分布图像.分析研究了6个周期的群速度分布图像和3条不同方向的纵向周期剖面,这些图像揭示了郯庐断裂带中南段及邻区地壳上地幔速度结构具有横向分块和纵向成层的非均匀性特征.结果表明,短周期(6s、10s)的群速度分布与地表地质和构造特征密切相关.拥有较厚沉积层的苏北盆地、合肥盆地及河淮盆地等显示为低速,而基岩广泛出露的鲁西隆起、大别—苏鲁造山带、扬子克拉通及华南褶皱系则呈现出大面积的高速异常.随着周期的递增(15s、20s),群速度分布受地表地质构造的影响逐渐弱化.受地壳厚度和莫霍面附近的速度差异影响,大别和苏鲁地区在较长周期(25s、30s)群速度图上表现出相对较低的速度,这可能与这些地方Moho面埋藏较深有关.纵向剖面显示,苏鲁—大别造山带及其高压、超高压变质带不仅在浅地表具有基本相同的地形地貌和构造特征,地壳内也有着极为相似的Rayleigh波群速度分布特征.壳内群速度分布总体上表现为上凸下凹状,形状似一"哑铃".上地壳具有上凸下凹的形态、相比邻区具有较高的群速度值;中地壳低速;下地壳上凸下凹且埋藏较深,反映出具有陆陆碰撞造山的残留山根特征.苏鲁及大别两地自浅地表至上地幔具有相似的Rayleigh波群速度分布不仅为二者被左旋走滑的郯庐带平移错开提供了佐证资料,同时也为郯庐带的形成与演化提供了地震学依据.     

南极乔治王岛菲尔德斯半岛几个地层划分命名问题之商榷

本文对菲尔德斯半岛群的划分提出了一个新的方案 ,时代从晚白垩世一直延续到中新世早期 ;新建立的半三角组系湖相沉积 ,孢粉及同位素年龄数据 (71 .3 +0 .3 Ma)均指示属晚白垩世后期 ,是目前所知菲尔德斯半岛出露最早的岩层 ,也是南极仅知的晚白垩世陆相沉积地层 ;据岩层区域分布、岩相及含古生物组分的差别 ,始新统化石山组可进而划分为上、下两部分 ,层型剖面仅代表该组下部地层 ,上部在别林斯高晋站油库附近出露较好 ;文中命名“苏菲尔角火山岩”以表示菲尔德斯半岛更新时代的火山活动 ,但尚需深入研究。     

豫西中元古代汝阳群微生物形成的沉积构造简介

豫西地区中元古代汝阳群砂岩中普遍发育微生物形成的沉积构造(Microbial Induced Sedimentary Strutures),简称MISS构造,这些MISS构造在过去通常被误认为前寒武纪后生动物遗迹化石。本文对豫西地区中元古代汝阳群MISS构造的形态、结构及显微构造特征进行了详细地分析研究,结果表明该区发育的MISS构造有4种类型:多边形网状裂隙构造、纺锤形裂隙、鸟足形裂隙和典型的正弦曲线型Manchuriophycus构造。豫西地区中元古代汝阳群微生物形成的沉积构造的发现,不仅表明这些砂岩层面上曾经存在微生物席活动,对今后与一些微生物席活动有关的沉积构造的研究有着重要的借鉴意义,为过去被误认为各种遗迹化石的修定提供了证据,而且对恢复前寒武纪沉积古地理具有重要的意义。     

土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响:以东北地区连环湖为例

土地利用和水环境因子是影响湖泊生态系统的关键因素,探究大型底栖动物次级生产力受环境因子的作用机制,可揭示底栖动物栖息地的生态系统与外源环境的关系。为了解土地利用和水环境因子对大型底栖动物次级生产力的影响,2020年对连环湖13个主要湖泊的土地利用类型及6、8和10月的大型底栖动物、水环境因子进行调查,共采集到大型底栖动物75种,隶属于3门32科56属,其中优势种属及重要种属以摇蚊幼虫和腹足纲为主,前突摇蚊(Procladius sp.)为第一优势种。主成分分析表明,土地利用及水环境因子具备明显的时空梯度,而大型底栖动物次级生产力也存在明显的时空变化。春季、夏季、秋季次级生产力和P/B值分别为5.65、6.06、4.31 g/(m²·a)和2.74、2.55、2.40 a^-1,其中春季次级生产力集中于东北部湖区,龙虎泡集中于湖心区;夏季次级生产力逐渐向各湖区扩散,龙虎泡整体偏低;秋季次级生产力集中于西北部及东南部湖区,龙虎泡集中于东北部湖区。P/B值随季节的推移呈现由东部湖区向西部湖区逐渐递增的趋势,而龙虎泡始终集中于南部湖区。次级生产力和P/B值的结构分析表明,春季次级生产力主要由腹足纲构成,进入夏、秋季后以双壳纲对次级生产力的贡献最高。其中腹足纲、双壳纲、摇蚊幼虫和寡毛纲次级生产力主要集中于北部湖区、东南部湖区、中部湖区和龙虎泡,而甲壳纲仅出现于阿木塔泡。寡毛纲和双壳纲P/B 值随季节的推移逐渐降低,摇蚊幼虫和腹足纲P/B 值呈先升后降的趋势。通径分析表明,pH、人造地表和叶绿素a是影响年均大型底栖动物次级生产力的关键环境因子。典范对应分析表明,总磷和电导率是影响不同季节大型底栖动物次级生产力的重要环境变量。耕地、人造地表与总磷、电导率和悬浮物呈显著正相关,农业生产和城镇建设的增加是连环湖呈富营养化状态的重要原因,且此现象已对大型底栖动物次级生产力形成威胁。未来应通过控制农业面源污染、秸秆腐熟还田、鼓励粪便施肥、科学规划用地等措施改善连环湖流域的生态环境,以促进大型底栖动物资源合理的开发利用。     

西藏中冈底斯扎布耶茶卡北部晚侏罗世则弄群火山岩的锆石U-Pb年代学及其成因意义

冈底斯带晚中生代构造演化模式一直存在争议。此次研究了中冈底斯带扎布耶茶卡北部区域则弄群火山岩的野外特 征和锆石U-Pb年龄。锆石U-Pb定年结果表明,扎布耶茶卡北部则弄群火山岩主要喷发于154.2~142.1 Ma。研究首次获得 晚侏罗世的则弄群火山岩年龄为154 Ma,比前人提出的则弄群火山岩浆活动起始时间（130 Ma） 提前了24 Ma,据此将则 弄群的时代定为晚侏罗世至早白垩世。根据研究获得的最新年代学数据,结合冈底斯带火山岩的前人研究资料,显示冈底 斯带中生代弧火山岩具有从南向北逐渐年轻的趋势。因此,最早期南冈底斯弧中生代火山岩可能与新特提斯洋板片北向俯 冲有关,晚侏罗世至早白垩世的中冈底斯带弧火山岩受到了新特提斯洋板片北向俯冲和班公湖-怒江洋板片南向俯冲的双 重影响,早白垩世中期的北冈底斯带弧火山岩则与班公湖-怒江洋板片的南向俯冲密切相关。研究成果为冈底斯带晚中生 代构造演化模式提供了火山岩方面的新证据。     

Depositional evolution of a progradational to aggradational,mixed-influenced deltaic succession: Jurassic Tofte and Ile formations,southern Halten Terrace,offshore Norway

Predicting the hydrodynamics, morphology and evolution of ancient deltaic successions requires the evaluation of the three-dimensional depositional process regime based on sedimentary facies analysis. This has been applied to a core-based subsurface facies analysis of a mixed-energy, clastic coastal-deltaic succession in the Lower-to-Middle Jurassic of the Halten Terrace, offshore mid-Norway. Three genetically related successions with a total thickness of 100–300 m and a total duration of 12.5 Myr comprising eight facies associations record two initial progradational phases and a final aggradational phase. The progradational phases (I and II) consist of coarsening upward successions that pass from prodelta and offshore mudstones (FA1), through delta front and mouth bar sandstones (FA2) and into erosionally based fluvial- (FA3) and marine-influenced (FA4) channel fills. The two progradational phases are interpreted as fluvial- and wave-dominated, tide-influenced deltas. The aggradational phase (III) consists of distributary channel fills (FA3 and FA4), tide-dominated channels (FA5), intertidal to subtidal heterolithic fine-grained sandstones (FA6) and coals (FA7). The aggradational phase displays more complex facies relationships and a wider range of environments, including (1) mixed tide- and fluvial-dominated, wave-influenced deltas, (2) non-deltaic shorelines (tidal channels, tidal flats and vegetated swamps), and (3) lower shoreface deposits (FA8). The progradational to aggradational evolution of this coastal succession is represented by an overall upward decrease in grain size, decrease in fluvial influence and increase in tidal influence. This evolution is attributed to an allogenic increase in the rate of accommodation space generation relative to sediment supply due to tectonic activity of the rift basin. In addition, during progradation, there was also an autogenic increase in sediment storage on the coastal plain, resulting in a gradual autoretreat of the depositional system. This is manifested in the subsequent aggradation of the system, when coarse-grained sandstones were trapped in proximal locations, while only finer grained sediment reached the coastline, where it was readily reworked by tidal and wave processes.     

内蒙古鄂尔多斯盆地下白垩统罗汉洞组剑龙类化石新材料

鄂尔多斯盆地下白垩统志丹群产出丰富的四足类动物化石:龟类、离龙类、鳄形类、鹦鹉嘴龙类、剑龙类、甲龙类、兽脚类、鸟类和早期哺乳类。采自内蒙古杭锦旗老龙豁子志丹群罗汉洞组剑龙类关联的荐椎与肠骨化石新标本,其形态特征显示该标本可被归为鄂尔多斯乌尔禾龙(Wuerhosaurus ordosensis)。该标本解剖学研究表明,鄂尔多斯乌尔禾龙腰带还具有以下特征:上髋臼面前缘向后凹而后缘内侧更加内凹。鄂尔多斯乌尔禾龙(Wuerhosaurus ordosensis)和新疆准噶尔盆地的平坦乌尔禾龙(Wuerhosaurus homheni)在腰带上存在明显区别:(1)鄂尔多斯乌尔禾龙肠骨前突延伸较短,肠骨前突背缘向后逐渐向背侧拱曲、高度逐渐加大,而平坦乌尔禾龙肠骨前突后端背腹缘大致平行;(2)鄂尔多斯乌尔禾龙上髋臼面较小;(3)鄂尔多斯乌尔禾龙左右肠骨前突延伸方向与中轴线之间的夹角略小于平坦乌尔禾龙。这些区别进一步表明,鄂尔多斯乌尔禾龙和平坦乌尔禾龙是不同的种。     

桂北地区丹洲群碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄和Hf同位素特征及其地质意义

桂北丹洲群顶部拱洞组粉砂岩的碎屑锆石的阴极发光图像和Th/U(0.2~2.4)值显示,它们均为岩浆成因的锆石。锆石~(206)Pb/~(238)Pb年龄分布在730~769Ma和771~850Ma之间,这些锆石的Hf同位素成分范围较大,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-18.4~11.4和1020~2812Ma。此外,样品中还有一些年龄较老的锆石颗粒,~(207)Pb/~(206)Pb年龄为1910~3140Ma,ε_(Hf)(t)值和二阶段Hf模式年龄(T_(DM2))分别为-13.6~3.4和2740~3635Ma。结合前人的研究推测,桂北丹洲群拱洞组沉积年龄小于等于706±10Ma,物源主要由扬子板块新元古代岩浆岩组成,也有少量太古宙岩浆岩的加入。推测中国华南地区存在对应于Rodinia超大陆聚合相关的格林威尔运动的响应。根据已测锆石的ε_(Hf)(t)值和Hf二阶段模式年龄推断,研究区地壳生长主要经历3个阶段:(1)3.64~3.25Ga,初生地壳出现在3.64Ga;(2)2.98~2.37Ga;(3)2.19~1.28Ga,地壳生长的主要时期。