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全球海平面年际波动与陆地水储量异常的时空关联

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地球科学 2024年

作者：宋哲张子占郑硕闫昊明高春春山东科技大学测绘与空间信息学院中国科学院大学地球与行星科学学院大地测量与地球动力学国家重点实验室中国科学院精密测量科学与技术创新研究院湖北珞珈实验室

研究全球平均海平面（GMSL）上升过程中的年际波动有助于我们深入了解GMSL变化特征。本文主要分析GMSL在2005-2016期间经历的两次显著年际波动及其成因，定量分析全球各大洲陆地水储量（TWS）异常的空间分布及其对GMSL年际波动的贡献，... 详细信息

研究全球平均海平面（GMSL）上升过程中的年际波动有助于我们深入了解GMSL变化特征。本文主要分析GMSL在2005-2016期间经历的两次显著年际波动及其成因，定量分析全球各大洲陆地水储量（TWS）异常的空间分布及其对GMSL年际波动的贡献，并探讨各大洲TWS变化与厄尔尼诺-南方涛动（ENSO）之间的相关性。结果表明在GMSL年际波动中与海水质量变化相关的重力海平面（BSL）变化贡献占80%，与海水温盐度变化相关的比容海平面变化的贡献约为20%，格陵兰岛和南极洲冰盖消融主要影响BSL的长期变化趋势，各大洲TWS异常变化则主导了BSL的年际变化，其中南美洲贡献最大，其次是北美洲、亚洲和大洋洲，欧洲TWS贡献最小。南美洲TWS异常变化与ENSO关联性最强，相关系数为-0.76，并存在-7个月相位差，北美洲关联性最弱，在-5个月相位差时达到最大值-0.25。

关键词：海平面变化年际波动陆地水储量异常 ENSO

Argo盐度漂移修正及其对全球海平面变化的影响

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大地测量与地球动力学 2024年

作者：宋哲张子占郑硕闫昊明高春春中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室中国科学院大学地球与行星科学学院湖北珞珈实验室山东科技大学测绘与空间信息学院

基于不同机构（SIO、JAM和EN4）发布的多套Argo数据集，分析盐度漂移的时空变化特征，发现2016年以后，3家机构的盐度数据集都存在明显的系统性漂移，且不同深度层的盐度漂移幅度差异较大。为此基于赤池信息量准则（Akaike information ... 详细信息

基于不同机构（SIO、JAM和EN4）发布的多套Argo数据集，分析盐度漂移的时空变化特征，发现2016年以后，3家机构的盐度数据集都存在明显的系统性漂移，且不同深度层的盐度漂移幅度差异较大。为此基于赤池信息量准则（Akaike information criterion,AIC）提出面向特定深度层盐度漂移的多项式修正方法。该方法能有效修正0～2 000 m深度范围内Argo数据的盐度偏差，使得2005～2021年的GMSL预算平衡偏差减少约43%。盐度漂移具有复杂的空间关联性，全球盐容海平面变化趋势存在显著的空间分布差异，北大西洋区域最为显著，修正后其空间分布趋于一致。

关键词： Argo盐度漂移海平面预算盐容海平面变化比容海平面变化

塔里木盆地西北缘早寒武世玉尔吐斯组硅质岩成因

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西北大学学报（自然科学版） 2024年第4期54卷 715-728页

作者：曹旭阳韩以贵鞠鹏程鲁立辉邵东石震西北大学地质学系/大陆动力学国家重点实验室陕西西安710069 中国科学技术大学地球和空间科学学院/中国科学院壳幔物质与环境重点实验室安徽合肥230026

对塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组硅质岩开展岩石学以及元素与硅同位素地球化学研究,探讨硅质岩的成因及沉积模式。岩石学观察表明,玉尔吐斯组中段硅质岩主要由隐晶硅质和微晶石英组成,未见碎屑石英,排除了陆源输入对硅质岩沉积的... 详细信息

对塔里木盆地西北缘下寒武统玉尔吐斯组硅质岩开展岩石学以及元素与硅同位素地球化学研究,探讨硅质岩的成因及沉积模式。岩石学观察表明,玉尔吐斯组中段硅质岩主要由隐晶硅质和微晶石英组成,未见碎屑石英,排除了陆源输入对硅质岩沉积的影响。玉尔吐斯组下段硅质岩相对富Fe且具有显著的Eu正异常,反映了硅质岩可能主要来源于海底热液;而中段硅质岩显示Y/Ho比值较高、中等Ce负异常、LREE亏损和Y正异常,说明硅质来源主要为海水,这也符合中段硅质岩具有总体偏向热水来源的δ^(30)Si值。此外,氧化还原敏感元素指标表明,玉尔吐斯组硅质岩的沉积环境为表层海水氧化,而底层海水缺氧甚至硫化。研究认为,玉尔吐斯组硅质岩的沉积模式为:下段硅质岩由大量富硅热液在上升流作用下直接沉积,之后热液活动减弱,氧化还原分层海洋促进海水中溶解的硅和铁循环耦合,硅质以Fe^(3+)-Si胶体形式共沉积,当硫化水域盛行时铁和硅循环解耦,沉积黑色页岩,形成中段硅质岩和黑色页岩互层。

关键词：塔里木盆地早寒武世玉尔吐斯组硅质岩沉积环境

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希夏邦马峰淡色花岗岩岩石成因初步研究

岩石学报 2024年第5期40卷 1446-1460页

作者：刘小驰杨雷何少雄胡方泱王佳敏岩石圈演化国家重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 成都理工大学地球科学学院成都610059 中国科学院矿产资源研究重点实验室中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗... 详细信息

淡色花岗岩是研究碰撞造山带地球动力学过程的重要对象。本文对喜马拉雅造山带希夏邦马峰海拔5800m大本营附近的淡色花岗岩样品进行了独居石U-Th-Pb年代学和全岩地球化学初步分析。研究样品根据矿物组合可分为黑云母花岗岩和二云母花岗岩,二者地球化学特征以及变形程度都有所差异,全岩地球化学中弱变形的黑花岗岩表现出低Si和富Al、Mg、Fe、K、Ti的特征,铝饱和指数A/CNK为1.06;强变形和弱变形的二云母花岗岩均表现出高Si和贫Mg、Fe、K、Ti的特征,A/CNK为1.11~1.17。同黑云母花岗岩相比,二云母花岗岩稀土元素中Eu元素负异常明显,微量元素中富集Sn、U,亏损Ba、Sr、Zr、Hf、LREE等元素,暗示岩浆经历了斜长石、黑云母、锆石、独居石和磷灰石的分离结晶作用。黑云母花岗岩和二云母花岗岩中的独居石给出U-Th-Pb年龄为22.9±0.2Ma、22.7±0.5Ma和22.7±0.7Ma的一致结果,这一年龄略早于前人报道的结果,指示藏南拆离系活动时间在该区域与喜马拉雅中段具有一致性。本文认为希夏邦马淡色花岗岩岩浆作用与碰撞后伸展阶段发育的藏南拆离系活动具有同时性。

关键词：淡色花岗岩喜马拉雅希夏邦马峰 U-Th-Pb年龄藏南拆离系分离结晶

中祁连西段盐池湾地区大青沟杂岩体中侵入岩与火山岩的岩石成因关系研究

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地质科学 2024年第4期59卷 870-888页

作者：刘柯王超张吉衡李雪孙晓奎郝江波喻遵谱西北大学地质学系大陆动力学国家重点实验室西安710069 中国科学院大学地球与行星科学学院北京100049

研究大型硅质岩浆体系中的侵入岩与火山岩之间的成因关系对揭示岩浆动力学过程以及大陆地壳的成分演化具有重要意义。中祁连西段盐池湾地区的大青沟火山-侵入杂岩体为理解侵入岩与火山岩之间的成因联系提供了一个新窗口。本文以大青沟... 详细信息

研究大型硅质岩浆体系中的侵入岩与火山岩之间的成因关系对揭示岩浆动力学过程以及大陆地壳的成分演化具有重要意义。中祁连西段盐池湾地区的大青沟火山-侵入杂岩体为理解侵入岩与火山岩之间的成因联系提供了一个新窗口。本文以大青沟火山岩及其下伏的侵入岩作为研究对象,通过野外地质、岩石地球化学、锆石U‐Pb定年、锆石Hf同位素及锆石微量元素分析,获得大青沟火山-侵入杂岩体中的流纹岩、二长花岗岩和花岗闪长岩的形成时代分别为456±2 Ma、454±3 Ma和455±4 Ma,三者具有一致的形成时代。锆石Hf同位素组成相对一致,ε_(Hf)(t)值为-5.2~+0.3。地球化学分析结果表明,大青沟火山-侵入杂岩具有高硅、富K的特征,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,具有明显的Eu负异常。研究表明,三者可能来源于同一岩浆储库,是岩浆房晶体-熔体持续分离的产物。流纹岩与二长花岗岩分异程度较高,流纹岩是先存晶粥活化、分异而喷出地表的产物,而二长花岗岩是岩浆分异后未喷发而侵入地下的产物;花岗闪长岩分异程度较低,代表了晶粥的产物。

关键词：大青沟杂岩体火山-侵入杂岩晶粥模型结晶分异岩浆补给

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加强地球系统内外联动的研究

科学通报 2024年第2期69卷 146-148页

作者：徐义刚谢树成中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广州510640 中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室地球科学学院武汉430074

地球科学在经历了19世纪的神创论到进化论、20世纪的固定论到活动论两次转型发展之后,到21世纪迎来了地球系统科学的大发展时代[1],地球科学的研究前沿和发展方向正发生重要变革.地球系统科学的一个关键主题是地球系统的内外联动,它不... 详细信息

地球科学在经历了19世纪的神创论到进化论、20世纪的固定论到活动论两次转型发展之后,到21世纪迎来了地球系统科学的大发展时代[1],地球科学的研究前沿和发展方向正发生重要变革.地球系统科学的一个关键主题是地球系统的内外联动,它不仅涉及地球的物理过程、化学过程和生命过程交织在一起的动力学过程,还直接关系到宜居地球的形成及其发展演化.“十四五”期间科技部启动的“地球系统与全球变化”专项正是这一发展主题的体现.

关键词：地球科学地球系统科学物理过程转型发展固定论神创论内外联动发展演化

基于非静压模型的粤港澳湾区精细海啸灾害评估

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中国科学：地球科学 2024年第7期54卷 2363-2388页

作者：朱艺帆安超余厚云张伟陈晓非上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院水动力学教育部重点实验室上海200240 南方科技大学地球与空间科学系深圳518055

粤港澳湾区暴露在滨海断裂带和马尼拉俯冲带的潜在海啸威胁之下,因人口稠密、设施密集和地势低洼容易遭受重大人员和财产损失.以往的海啸研究对滨海断裂带的震源破裂机制做了较简单的假设,并且在海啸模拟中大多使用比较粗糙的水深和高... 详细信息

粤港澳湾区暴露在滨海断裂带和马尼拉俯冲带的潜在海啸威胁之下,因人口稠密、设施密集和地势低洼容易遭受重大人员和财产损失.以往的海啸研究对滨海断裂带的震源破裂机制做了较简单的假设,并且在海啸模拟中大多使用比较粗糙的水深和高程数据,难以对详细的灾害特征进行预测.本文基于垂向积分的非静压模型,开发了并行色散海啸数值模型PCOMCOT,显著提高了海啸精细模拟的效率;整合、校正了多种地形数据源,构建了粤港澳湾区的高精度大范围地形模型;通过断层自发破裂的动力学模拟获得了较可靠的滨海断裂带震源模型.针对滨海断裂带和马尼拉俯冲带的典型地震情景,应用PCOMCOT计算了粤港澳湾区的海啸波、流以及岸上淹没.结果显示,滨海断裂带珠江口段如果发生具有正断分量的M_(w)7.5右旋走滑地震,激发的海啸将主要冲击香港地区,可能造成1m和-2m左右的最大正波和负波,以及具有轻微破坏力的海啸流(≥1.5m/s).马尼拉俯冲带如果发生M_(w)9.0超大地震,能够在澳门地区离岛、香港地区维多利亚港周边市区造成较大范围的深度1m以上淹没,并在港澳地区的狭窄水域引发灾难性海啸强流,且局部高速流动(≥3m/s)与淹没灾害的空间分布并不一致,其潜在危险性不容忽视.

关键词：海啸灾害淹没海啸流非静压模型粤港澳湾区

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高亚洲冰川消融季遥感反照率与年际物质平衡相关性评估及分析

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遥感学报 2024年第6期28卷 1465-1479页

作者：刘易江利明张志敏李超中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 中国科学院大学北京100049 河南城建学院测绘与城市空间信息学院平顶山467036

冰川消融季反照率是表征冰川年际物质平衡变化的重要参数之一。高海拔亚洲地区(以下简称高亚洲)冰川类型多样且变化机制复杂,冰面反照率对不同类型冰川的年际物质平衡的表征能力及其区域特征还有待进一步认识。本文基于2000年—2019年MO... 详细信息

冰川消融季反照率是表征冰川年际物质平衡变化的重要参数之一。高海拔亚洲地区(以下简称高亚洲)冰川类型多样且变化机制复杂,冰面反照率对不同类型冰川的年际物质平衡的表征能力及其区域特征还有待进一步认识。本文基于2000年—2019年MODIS冰雪反照率产品和物质平衡时间序列观测数据,分析了高亚洲23条冰川4种消融季反照率参数的变化特征,评估了不同反照率参数与年际物质平衡的相关性,并探讨了反照率变化对不同地区和不同类型冰川的年际物质平衡的影响。结果表明近20年内除喜马拉雅西段和祁连山地区的冰川外,其他冰川的反照率均呈下降趋势,消融季最小反照率波动大于平均反照率,后者在相同冰川子区内的年际变化和长期趋势较为一致;共计13条冰川的反照率与年际物质平衡呈现显著线性正相关关系(P研究可为加深认识冰雪反照率对高亚洲冰川物质平衡的影响规律提供有益参考。

关键词：遥感冰川反照率冰川物质平衡 MODIS冰雪反照率高亚洲

太岳山17.9亿年英安斑岩的发现及其对华北克拉通南部裂谷系成因的约束

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岩石学报 2024年第4期40卷 1327-1342页

作者：范昱宏祝禧艳段庆松马建锋贾朝媛刘书琪赵太平中国科学院地质与地球物理研究所中国科学院矿产资源研究重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院广州地球化学研究所矿物学与成矿学重点实验室广州510640 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

熊耳群火山岩系主要分布于华北克拉通南部地区,主体喷发时限是1.75~1.80Ga。作为华北克拉通早期板块构造调整阶段的首次大规模岩浆活动,该火山-侵入岩系的形成时限、时空分布规律和地球动力学背景尚有争议,制约了对华北克拉通中元古代... 详细信息

熊耳群火山岩系主要分布于华北克拉通南部地区,主体喷发时限是1.75~1.80Ga。作为华北克拉通早期板块构造调整阶段的首次大规模岩浆活动,该火山-侵入岩系的形成时限、时空分布规律和地球动力学背景尚有争议,制约了对华北克拉通中元古代构造演化的进一步认识。本次研究在华北中部太岳山地区识别出中元古代英安斑岩,与古元古代花岗质片麻岩围岩呈侵入关系,无明显变质变形。锆石U-Pb年龄分析结果表明,该英安斑岩形成于1.79Ga,属于熊耳期岩浆活动的产物。样品中约90%的锆石显示出~1.92Ga和~2.16Ga两期年龄峰值,推测其为围岩的捕获锆石。英安斑岩SiO_(2)含量为65.12%~66.11%,A/CNK=0.91~1.05,全碱(K_(2)O+Na_(2)O)含量为6.85%~7.28%,Na_(2)O/K_(2)O=0.48~0.54,属于钾玄岩系列。样品稀土元素含量较高,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,富集Rb、Ba、La等大离子亲石元素,与华北克拉通南部地区熊耳期英安-流纹斑岩的地球化学特征完全一致,指示板内伸展环境。太岳山熊耳期英安斑岩的发现,贯通了中条山地区的熊耳群火山岩系、吕梁地区汉高山群和小两岭火山岩系,完善了熊耳三叉裂谷系北支的空间分布范围,是华北克拉通中部地区开启中元古代裂陷作用演化的重要岩浆记录。

关键词：英安斑岩熊耳火山-侵入岩系三叉裂谷太岳山华北克拉通