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锆石形貌与成分特征对藏南洛扎地区二云母花岗岩岩浆‒热液演化过程的指示

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大地构造与成矿学 2024年第3期48卷 529-546页

作者：蒙安平戴国庆张娜刘志超中山大学地球科学与工程学院广东珠海519082

喜马拉雅淡色花岗岩的高分异成因和稀有金属成矿潜力是近年来特提斯构造域研究的热点问题,但目前关于这些花岗岩,特别是对具有较低演化程度的二云母花岗岩的岩浆‒热液演化过程的认识较为薄弱,严重制约了对喜马拉雅淡色花岗岩成岩、成矿... 详细信息

喜马拉雅淡色花岗岩的高分异成因和稀有金属成矿潜力是近年来特提斯构造域研究的热点问题,但目前关于这些花岗岩,特别是对具有较低演化程度的二云母花岗岩的岩浆‒热液演化过程的认识较为薄弱,严重制约了对喜马拉雅淡色花岗岩成岩、成矿机制的全面理解。广泛存在于花岗质岩石中的锆石可以有效记录岩浆演化过程的物理化学信息,已成为追溯岩浆‒热液演化历史的有效工具。为此,本文对藏南洛扎地区早中新世(约20~18 Ma)和中中新世(约12 Ma)两个期次二云母花岗岩中的锆石进行了系统的形貌特征观察和化学成分分析。洛扎二云母花岗岩中的锆石以富含继承核和具有围绕其生长的后期增生边(与淡色花岗岩岩浆作用有关)为特征。根据形貌特征,岩石中的新生锆石可分为两类:第一类自形程度较好,具有清晰的振荡环带,属于岩浆锆石;第二类自形较差,含较多包裹体,阴极发光图像下呈斑驳状,与典型的热液锆石特征一致。这两类锆石均具有较高的HfO_(2)和极高的U含量,结合其他微量元素成分(Nb/Ta、Y/Ho、REE等)特征,指示它们形成于分异程度较高的熔体,其中第二类锆石形成于富卤素流体活动的环境,表明岩浆体系在演化过程中发生了流体相的出溶。两类锆石在HfO_(2)、UO_(2)、P_(2)O_(5)含量和δEu值等化学组成上没有明显差异,表明流体出溶过程并没有伴随着显著的结晶分异作用。同时,两类锆石给出了相似的结晶温度,暗示流体出溶作用发生在岩浆等温减压过程。根据锆石Ce-U-Ti氧逸度计估算结果,两个期次二云母花岗岩的岩浆体系均具有极低的氧逸度(ΔFMQ<–1),并在岩浆向热液状态转化的过程中岩浆体系的氧逸度有一定程度的上升,该特征与其他典型的稀有金属成矿花岗岩具有相似性。

关键词：喜马拉雅淡色花岗岩二云母花岗岩锆石岩浆‒热液演化氧逸度

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中晚更新世以来南海中部深层流演化特征

科学通报 2024年第18期69卷 2660-2673页

作者：杨小强谢一璇吴双张庭伟商圣潭中山大学地球科学与工程学院广东省地质过程与地质灾害重点实验室珠海519080

太平洋西边界流是南、北半球间输送热量、营养物质等的重要大洋环流.南海深层环流起源于经过吕宋海峡进入南海的西太平洋中深层水,其在地质时间尺度与太平洋西边界流的关系还有待深入研究.本文选择位于南海中央海盆的沉积钻孔,在根据地... 详细信息

太平洋西边界流是南、北半球间输送热量、营养物质等的重要大洋环流.南海深层环流起源于经过吕宋海峡进入南海的西太平洋中深层水,其在地质时间尺度与太平洋西边界流的关系还有待深入研究.本文选择位于南海中央海盆的沉积钻孔,在根据地球磁场相对强度变化确定沉积物年代框架的基础上,对碎屑沉积物的粒度组成进行端元分解,同时结合磁化率椭球体参数的变化,尝试建立能够反映南海深层环流的指标,讨论其演化规律.结果表明,沉积物中可排序颗粒(10~63μm)的含量(SS%)、中值粒径约为17.26μm的端元2组分(EM2)含量以及磁化率各向异性度P均指示了较强的水动力条件,对此3个参数进行主成分分析后获得的PC1组分可以代表南海深层流活动.自250 ka以来,南海深层流活动与太平洋西边界流一致,在氧同位素阶段MIS6和MIS2活动强烈,波动幅度较大,其他时期活动较弱.深层流活动强度与西太平洋温跃层的温度变化密切相关,当温度降低时,深层流活动强烈.可能的机制是强烈的西边界流进入菲律宾海之后,翻转上升,使温跃层温度降低、密度加大,吕宋海峡两侧海水的密度差异增加,导致进入南海的水量和流速均增加,使南海深层流活动加强.

关键词：太平洋西边界流南海深层流碎屑沉积物粒度磁化率各向异性度

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中山大学地质学的百年学科发展

中山大学学报(自然科学版)(中英文) 2024年

作者：郑卓中山大学地球科学与工程学院

孙中山先生1924年创办国立广东大学时，理科学系就有地质学科。地质学系成立初期就以高水平建设为起点和聚焦岭南地区为特色，引进了诸多国内外著名学者来校任教。1927年成立两广地质调查所，极大提高了野外实践能力的培养。高起点的学... 详细信息

孙中山先生1924年创办国立广东大学时，理科学系就有地质学科。地质学系成立初期就以高水平建设为起点和聚焦岭南地区为特色，引进了诸多国内外著名学者来校任教。1927年成立两广地质调查所，极大提高了野外实践能力的培养。高起点的学科设置和一流师资，以及具有国际视野的地质学理论在中国南方的早期应用形成了融入欧洲学派和具有岭南地域特色的学科特点。中山大学地质学高等教育在近代史民主革命时期具有领先地位，创造了辉煌的历史。解放后，中山大学地质学科经历了1952年全国院系调整，以及多次艰难的专业复办和调整过程。尽管如此，地质学科结合国家经济发展的不同阶段，先后创办了地质工程、宝玉石与矿物材料、地球信息科学与技术等新兴学科培养方向。自2002年再次成为独立建制的地球科学系之后，在国家改革开放良好的区位条件和深厚的历史底蕴下，地质学科重新走强，目前已建设成地质学、地球物理、地质资源与地质工程的高等学校专业人才培养基地。现在位于珠海校区的地球科学与工程学院以崭新的面貌和高水平的科研教学平台吸引了来自全国各地的地质学科优秀学子和国内外科学人才。

关键词：中山大学地质学科百年校庆两广地质调查所地球科学与工程学院

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藏南亚东地区中新世岩浆活动及构造意义

岩石学报 2024年第8期40卷 2353-2373页

作者：王艳高彭尹常青张健钱加慧中山大学地球科学与工程学院广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广州510275 香港大学地球科学系中国香港

喜马拉雅淡色花岗岩是研究造山带构造-岩浆演化历史的岩石探针。亚东淡色花岗岩位于高喜马拉雅序列中部,其成因机制和构造意义有待进一步的研究和讨论。本研究提供了新的亚东地区淡色花岗岩和花岗片麻岩的全岩地球化学和锆石年代学数据... 详细信息

喜马拉雅淡色花岗岩是研究造山带构造-岩浆演化历史的岩石探针。亚东淡色花岗岩位于高喜马拉雅序列中部,其成因机制和构造意义有待进一步的研究和讨论。本研究提供了新的亚东地区淡色花岗岩和花岗片麻岩的全岩地球化学和锆石年代学数据。亚东淡色花岗岩具有相对较高的SiO_(2)、K_(2)O含量,和相对较低的CaO、FeO^(T)、MgO含量,属于过铝-强过铝质、高钾钙碱性花岗岩。它们具有较低的稀土含量,相对富集的LREE含量,明显的Eu负异常。这些地球化学特征同典型的高喜马拉雅淡色花岗岩极为一致。本研究获得了顶噶二云母花岗岩约23Ma和21Ma的两期结晶年龄,并且认为该地区高喜马拉雅结晶岩系的部分熔融可能早在36~30Ma就已经开始了。获得亚东淡色花岗岩的ε_(Nd)(t)值和(^(87)Sr/^(86)Sr)i分别为-16.7~-13.8和0.754080~0.791009,与亚东变沉积岩的Sr-Nd同位素组成极其一致,而花岗片麻岩具有明显更高的ε_(Nd)(t)值和(^(87)Sr/^(86)Sr)i,分别为-9.0~-8.8和0.847193~0.866306。因此,我们认为亚东淡色花岗岩源自高喜马拉雅结晶岩系中变沉积岩的部分熔融,且不含或极少有花岗片麻岩的物质贡献。综合全岩地球化学、变质岩石学及年代学研究,我们认为高喜马拉雅结晶岩系在埋藏加厚的过程中就已经发生了白云母为主的脱水部分熔融,在随后的伸展构造阶段发生大规模减压熔融,产生大量中新世淡色花岗岩。

关键词：淡色花岗岩亚东 U-Pb年代学 Sr-Nd同位素喜马拉雅碰撞造山带

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上海博物馆藏北阴阳营遗址出土玉器的谱学分析及新发现

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光谱学与光谱分析 2024年第8期44卷 2289-2295页

作者：谷娴子郑昕雨张跃峰裔传臻丘志力中山大学地球科学与工程学院广东珠海519082 上海博物馆上海200003

北阴阳营遗址出土玉器面世近70年来一直缺乏科学测试分析。针对上海博物馆藏13件北阴阳营玉器,进行了超景深光学显微系统(OM)观察和红外光谱(FTIR)、便携式X射线荧光光谱(pXRF)、激光拉曼光谱(LRS)无损测试分析。谱学结果确认其材质包... 详细信息

北阴阳营遗址出土玉器面世近70年来一直缺乏科学测试分析。针对上海博物馆藏13件北阴阳营玉器,进行了超景深光学显微系统(OM)观察和红外光谱(FTIR)、便携式X射线荧光光谱(pXRF)、激光拉曼光谱(LRS)无损测试分析。谱学结果确认其材质包括云母质玉、石英质玉和符山石玉。结合前人感性鉴定结果,证实北阴阳营文化时期使用透闪石玉的比例确实较低。此外,拉曼谱学分析首次发现北阴阳营云母质玉中含金红石、独居石和红磷铁矿等特殊矿物包裹体,且有高铝低铁的化学成分特征,指示其为中酸性火山岩的热液蚀变产物,其母岩形成于较高温富Ti的地球化学环境。鉴于长江下游地区有较多中生代火山岩、次火山岩分布,有产生中低温热液蚀变云母类岩其母岩石的可能,且史前多处遗址有云母质玉器的考古发现,推测其原料有较大可能为就近取材,但确切的结论仍需进一步科学研究验证。

关键词：北阴阳营云母质玉谱学分析矿物包裹体玉料来源

多元化研究生培养模式探索——以地球物理学科为例

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学位与研究生教育 2024年第4期 43-48页

作者：卢绍平中山大学地球科学与工程学院珠海519082

地球物理领域的研究生教育是培养相关行业所需的专业技术人才和创新型人才的主要途径,承担了该领域科研技术转化和人才培养的重要任务。为此,初步探索了面向地球物理学科的多元化研究生培养模式,提出集学科交叉融合、企业需求导向以及... 详细信息

地球物理领域的研究生教育是培养相关行业所需的专业技术人才和创新型人才的主要途径,承担了该领域科研技术转化和人才培养的重要任务。为此,初步探索了面向地球物理学科的多元化研究生培养模式,提出集学科交叉融合、企业需求导向以及国际化跨越式发展为一体的研究生培养模式,并进一步分析了该模式在提高研究生综合素质以及推动地球物理学科发展方面的潜在优势。

关键词：研究生培养应用地球物理多学科交叉产教融合

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利用GPS观测中国大陆固体地球潮汐形变

地球物理学报 2024年第5期67卷 1746-1766页

作者：韩昆延袁林果姜中山由晓文西南交通大学地球科学与工程学院成都611756 中山大学测绘科学与技术学院广东珠海519082

利用中国陆态网242个GPS连续观测站超过10年的观测数据,采用精密单点定位静态方法获得了八个主要潮波的三维潮汐位移.与建模值对比结果表明,GPS观测潮汐位移的精度可达亚毫米级.进一步将GPS观测值与OTL(Ocean Tide Loading)建模值对比,... 详细信息

利用中国陆态网242个GPS连续观测站超过10年的观测数据,采用精密单点定位静态方法获得了八个主要潮波的三维潮汐位移.与建模值对比结果表明,GPS观测潮汐位移的精度可达亚毫米级.进一步将GPS观测值与OTL(Ocean Tide Loading)建模值对比,除DTU10外其他七种海潮模型与GPS观测值之间一致性较好.综合考虑验潮站观测结果,最适合中国大陆M2、O1潮波OTL建模的海潮模型是TPXO9-Atlas,地球模型为PREM.本研究还发现,M2、O1潮波GPS观测值与建模值之间的残差存在明显的大尺度空间相关性,表明中国地区存在固体潮建模误差等系统误差.本文对198个离海岸线距离超过200 km的内陆站点的系统误差进行分析,改正系统误差后内陆站点东、北和垂直方向加权均方根误差(Weighted Root Mean Square,简称WRMS)分别为:0.04 mm、0.07 mm和0.11 mm(M2),0.05 mm、0.07 mm和0.11 mm(O1);44个沿海站点WRMS分别为:0.18 mm、0.27 mm和0.59 mm(M2),0.10 mm、0.16 mm和0.30 mm(O1).部分沿海站点仍存在较大残差,主要源于海潮负荷位移建模误差,除海潮模型外还包括海水密度、地球模型、上地幔和地壳模型等因素影响.本文首先使用最新WOA(World Ocean Atlas)18海洋数据集计算海水密度和可压缩性的影响,结果表明中国内地OTL建模对海水密度变化和可压缩性并不敏感.其次,软流圈滞弹性散耗效应可使半日潮软流圈的剪切模量降低约8.5%,周日潮软流圈的剪切模量降低约9.1%,考虑滞弹性散耗效应,M2、O1潮波垂直方向上残差最大可分别减小0.50 mm、0.25 mm.最后,本文利用GPS实测数据对四种三维地球模型进行了适用性评价,结果表明除USTC地球模型受沉积层影响外,其他三种地球模型都能有效提高GPS观测结果与理论建模结果的一致性;另外全球地壳模型CRUST1.0与GPS观测值之间的残差最小,说明中国大陆海潮负荷建模精度受地壳结构精度影响较大.本文研究结果证明现今中国大陆GPS观测潮汐位移的结果已经具有足够的精度用于约束该区域地球内部结构.

关键词： GPS 固体潮海潮负荷效应地球模型滞弹性散耗效应

三维复杂地质结构模型的InterfaceGrid表达方法

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地学前缘 2024年第4期31卷 129-138页

作者：牛露佳石成岳王占刚周永章广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室广东珠海519000 中山大学地球科学与工程学院广东珠海519000 中山大学地球环境与地球资源研究中心广东广州510275 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院北京100083

三维地质结构模型是地质空间内地质构造和地质体对象边界的数字化表征模型。随着地质数据矢量栅格一体化集成和地质数据空间查询分析需求增多,构建统一表达地质结构的一体化空间数据模型成为三维地质信息科学领域需要解决的基础性问题... 详细信息

三维地质结构模型是地质空间内地质构造和地质体对象边界的数字化表征模型。随着地质数据矢量栅格一体化集成和地质数据空间查询分析需求增多,构建统一表达地质结构的一体化空间数据模型成为三维地质信息科学领域需要解决的基础性问题之一。针对规则网格、PillarGrid和SBRT模型等难以实现复杂地质结构的精细表达问题,本研究提出InterfaceGrid数据模型,充分考虑地质结构和属性的地下分布具有极强的非均匀性、不连续性和空间多尺度性,且表现出纵向分层特性和多属性场耦合的相关性。基于InterfaceGrid设计理论模型和数据结构,构建统一描述三维地质结构的InterfaceGrid数据模型,实现复杂地质结构的矢量栅格一体化表达。基于GeoAtom地原子理论构建InterfaceGrid的形式化表达框架,提出InterfaceGrid的构建流程,以及基于InterfaceGrid模型设计数据更新和空间查询算法。采用GPU光线投射和自适应采样策略实现地质网格的体可视化和在线浏览,结果显示,与SBRT模型相比较,InterfaceGrid能够更加真实地描述地质边界情况,提高了三维地质结构模型的准确性。在全球岩石圈三维网格化构建应用InterfaceGrid,验证了InterfaceGrid在大规模地质数据组织管理中的适用性,相比较PillarGrid数据量减少约1/3,更加适合基于大数据量的网络地学应用服务。

关键词：三维地质结构模型 InterfaceGrid 可视化断层建模空间查询

利用Sentinel-1卫星数据和地形数据分析法国Le Teil地震与采石活动关系

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第7期49卷 1190-1200页

作者：马升龙周宇沈旭章中山大学地球科学与工程学院广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室广东珠海519000

2019年11月11日的Mw 4.9 Le Teil地震是法国东南部罗纳河谷地区历史上破坏性最大的地震。基于哨兵1号卫星数据,利用GAMMA软件提取了该地震同震形变场。根据同震形变场,采用贝叶斯算法和最速下降法分别反演了断层几何参数和断层滑动分布... 详细信息

2019年11月11日的Mw 4.9 Le Teil地震是法国东南部罗纳河谷地区历史上破坏性最大的地震。基于哨兵1号卫星数据,利用GAMMA软件提取了该地震同震形变场。根据同震形变场,采用贝叶斯算法和最速下降法分别反演了断层几何参数和断层滑动分布。利用2000年和2006—2011年的两期数字高程模型数据估算了断层附近采石场开采量,并根据三维均匀弹性半空间的Boussinesq解求得由采石活动所造成的断层面上的库仑应力变化。结果表明,升降轨卫星视线向最大垂直位移分别为14.9 cm和8.6 cm。Le Teil地震是倾角72°、走向54°、平均滑动角约108°的高角度逆冲型地震;地震破裂到地表,破裂面积约3 413 m×1 358 m,最大破裂深度约为1.472 km;断层最大滑动量0.2 m,主滑动量(> 0.15 m)集中于0~0.75 km深度范围内;反演得到的矩震级为Mw 4.79。断层面上的库仑应力变化显示库仑应力在2000年以后的6~11年内增加了0.024 MPa。Le Teil采石场在1833—2019年被持续开采,且2007年以来,采石速率迅速增大。若考虑整个采石周期,则库仑应力变化可达0.1 MPa,远大于该地区的构造加载速率,表明2019年Le Teil地震与采石活动密切相关。

关键词： Le Teil地震哨兵1号滑动分布反演采石活动库仑应力变化地震触发