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西秦岭商丹缝合带寒武纪斜长花岗岩的成因机制——对原特提斯洋俯冲起始的启示

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岩石矿物学杂志 2024年第2期43卷 304-329页

作者：郭祺张建新毛小红武亚威中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871

大洋斜长花岗岩是指分布在蛇绿岩或现今洋壳中的少量长英质侵入体,可形成在洋中脊及俯冲带等多种构造环境,虽然其在洋壳和蛇绿岩中所在体积很小,但对探究大洋岩石圈演化、俯冲起始及洋-陆转化机制具有重要意义。本文对北秦岭造山带西段... 详细信息

大洋斜长花岗岩是指分布在蛇绿岩或现今洋壳中的少量长英质侵入体,可形成在洋中脊及俯冲带等多种构造环境,虽然其在洋壳和蛇绿岩中所在体积很小,但对探究大洋岩石圈演化、俯冲起始及洋-陆转化机制具有重要意义。本文对北秦岭造山带西段商丹缝合带内新识别出的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学的综合研究。全岩地球化学结果指示花岗闪长岩具有高的SiO2、Al2O3含量以及较低的K2O、TiO2含量,属于低钾亚碱性、准铝质到弱过铝质的岩石。微量元素相对富Sr、贫Nb、Ta和Ti,具有平坦的稀土元素配分模式,是弧前环境中由俯冲板片在浅部层次部分熔融成因的大洋斜长花岗岩。3个斜长花岗岩样品分别记录了526±4 Ma、515±4 Ma和517±6 Ma的锆石U-Pb年龄,结合前人同时代的玻安岩、高镁安山岩的报道,西秦岭商丹缝合带保留有与伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)俯冲带相似的弧前岩石组合,这些弧前的玻安岩、高镁安山岩和斜长花岗岩表明商丹洋在早寒武世发生了洋壳的初始俯冲。结合区域地质资料,认为中央造山带可能在寒武纪发生了与IBM俯冲带规模相当的俯冲起始。

关键词：西秦岭商丹缝合带斜长花岗岩部分熔融俯冲起始

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核力的同位旋对称性破缺及其效应研究进展

科学通报 2024年第14期69卷 1857-1865页

作者：董建敏中国科学院近代物理研究所兰州730000

核力的电荷对称性和电荷无关性被视为核物理的基本准则.然而,核子-核子散射实验已经揭示了核力存在同位旋对称性破缺成分,在核结构研究中受到越来越广泛的关注.本文介绍了近些年国内外在核力的同位旋对称性破缺及其效应方面的研究历程... 详细信息

核力的电荷对称性和电荷无关性被视为核物理的基本准则.然而,核子-核子散射实验已经揭示了核力存在同位旋对称性破缺成分,在核结构研究中受到越来越广泛的关注.本文介绍了近些年国内外在核力的同位旋对称性破缺及其效应方面的研究历程、面临的困难和解决的方法,重点阐述了我们取得的最新研究进展,包括基于微观核多体理论结合裸相互作用提取了核力的同位旋对称性破缺成分对核物质平均单核子能量的影响,并以此构建了电荷对称性破缺和电荷无关性破缺有效两体相互作用;建立了推广的同位旋多重态质量公式,用于解释Nolen-Schiffer反常以及Wigner同位旋多重态质量公式失效的现象;结合电荷对称性破缺有效相互作用和镜像核结合能之差的实验值,对质子间库仑力做了进一步的考虑和修正,并且建立了新的Skyrme相互作用IMP1和IMP2用以探索同位旋对称性破缺相关的问题.同时,同位旋对称性破缺相关的核结构问题也是我国兰州和惠州大科学装置上重点研究的科学问题之一.

关键词：同位旋对称性同位旋对称性破缺核力同位旋多重态质量公式 Nolen-Schiffer反常

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南海北部扩张的地表过程响应:来自海南岛五指山的磷灰石裂变径迹年龄证据

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地质学报 2024年第2期98卷 421-432页

作者：史军华韩帅杜建军韩建恩孙东霞胡道功中国地质科学院地质力学研究所北京100081 中国地质大学北京100083

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五-文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程... 详细信息

海南岛是南海地块的重要组成部分,其构造演化很大程度上能够反映整个南海的构造活动特征。新生代,海南岛在新构造运动作用下,断块差异升降比较明显,形成了大致以王五-文教断裂为界,北为沉降区,南为断隆区的构造格局。对断隆区隆升过程的研究能够帮助揭示海南岛新构造活动历史,但至今为止,琼中南山地隆升的原因和时限仍存在争议。为了厘清海南岛中部的剥露隆升事件,本文选择琼中南地区海拔最高、高差最大的五指山为研究区,采集8组高程岩石样品,高程范围为203.55~1153.52 m。对采集的样品进行了磷灰石裂变径迹测试和热历史模拟分析,结果表明海南岛五指山地区新生代主要经历了两期快速隆升剥露。第一期为渐新世—中新世(32~17 Ma):隆升速率较快,此时期太平洋板块向欧亚板块俯冲后撤,南海正经历第二次扩张,使得海南岛拉张,活动强烈,造成琼中山地区快速隆升,直到中中新世转为缓慢隆升。第二期为中新世末期(5 Ma)的快速剥蚀隆升阶段:南海扩张已经结束,随着菲律宾板块俯冲亚洲板块,南海北部陆缘整体处于加速热沉降阶段,且全球气候变化加快,造成了海南岛广泛的隆起和加速剥蚀。

关键词：裂变径迹新生代构造运动隆升与剥露历史海南岛五指山

长江中下游及邻区地震各向异性对区域构造演化的启示

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地球物理学报 2024年第3期67卷 900-915页

作者：张永谦吕庆田石玉涛史大年严加永张洪双阮小敏中国地质科学院北京100037 自然资源部深地科学与探测技术实验室中国地质科学院北京100094 中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室北京100036 中国地质科学院地质研究所北京100037

大别山东缘和长江中下游地区是我国东部构造格局最复杂的地区之一.为深入理解和认识该区的构造演化过程和壳幔变形特征,本文利用NW-SE向跨越长江中下游地区的密集宽频带流动地震台站数据,开展了远震接收函数Pms各向异性研究,并结合已有... 详细信息

大别山东缘和长江中下游地区是我国东部构造格局最复杂的地区之一.为深入理解和认识该区的构造演化过程和壳幔变形特征,本文利用NW-SE向跨越长江中下游地区的密集宽频带流动地震台站数据,开展了远震接收函数Pms各向异性研究,并结合已有研究进一步分析了该区地壳与上地幔各向异性特征及其产生机制.结果表明:长江中下游及邻区地壳各向异性呈明显的横向分区性,华北克拉通东南部以近NWW向为主,而长江中下游和华南东北部以NE向为主.在垂向上,该区地壳与上地幔各向异性方向也存在明显差异,Pms各向异性快波方向与XKS(PKS,SKS,SKKS)快波偏振方向整体上存在30°~60°左右差异,形成了该区壳幔各向异性的“立交桥”式分层结构.本研究认为印支期和燕山期的区域构造演化差异以及华北与华南块体的流变学强度不同是造成该区壳幔各向异性“立交桥”式分层结构的重要因素.华北地区Pms各向异性特征反映了华南与华北块体在印支期陆陆碰撞所形成的中下地壳变形痕迹,华南东北部地区的Pms各向异性则主要受控于燕山期古太平洋板块俯冲造成的陆内挤压作用.燕山期古太平洋板块的北西向俯冲作用不仅导致了软流圈物质沿NW或近W向流动和橄榄岩矿物晶体的定向排列,也在地壳和岩石圈尺度产生了陆内挤压作用并最终导致了目前观测到的中下地壳变形和各向异性特征.

关键词：长江中下游地震各向异性接收函数区域构造演化

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间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时空演化分析和失稳判据研究

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清华大学学报（自然科学版） 2024年第8期64卷 1347-1356页

作者：侯小强周重任吴红刚胡天翔侯云龙兰州交通大学土木工程学院兰州730070 中铁西北科学研究院有限公司兰州730000 华邦信尔达科技检测有限公司兰州730026 甘肃工程地质研究院兰州730000

目前,仅以整体安全系数难以准确量化并预测间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时空演化过程。针对这一问题,该文提出了点安全系数时程分析方法,利用Python语言二次开发并建立了点安全系数时程计算模型,通过分析整体安全系数、点安全系数、变... 详细信息

目前,仅以整体安全系数难以准确量化并预测间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时空演化过程。针对这一问题,该文提出了点安全系数时程分析方法,利用Python语言二次开发并建立了点安全系数时程计算模型,通过分析整体安全系数、点安全系数、变形位移揭示了间歇性降雨作用下牵引式滑坡的时程演化规律,并结合工程实例验证了模型的合理性。结果表明:1)利用点安全系数的时程计算结果可描述滑动面由坡脚至坡顶逐渐贯通的演化特征,为滑坡牵引段、主滑段和拉裂段的划分提供了充分的理论依据;2)点安全系数和位移相结合可作为牵引式滑坡“启动—变形—失稳”演化过程的评判依据,而整体安全系数不能单独作为评判依据;3)可依据滑坡牵引段、主滑段和拉裂段3部分的位移变化和点安全系数的大小,共同判定滑坡所处的稳定状态(稳定、基本稳定、欠稳定或不稳定),由此形成牵引式滑坡各阶段稳定状态的判定准则,且具备可靠性。该文成果可为中国间歇性降雨滑坡的预警研究提供理论依据和工程指导。

关键词：间歇性降雨时空演化点安全系数稳定性分析失稳判据

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中巴经济走廊洪扎段潜在滑坡SBAS-InSAR早期识别及发育特征分析

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遥感学报 2024年第4期28卷 885-899页

作者：苏晓军张毅孟兴民 Rehman Mohib Ur Khalid Zainab 赵富萌岳东霞郭富赟周自强兰州大学资源环境学院兰州730000 兰州大学地质科学与矿产资源学院兰州730000 甘肃省环境地质与灾害防治技术创新中心兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州730000 甘肃省地质环境监测院兰州730050 甘肃省科学院地质自然灾害防治研究所兰州730000

中巴经济走廊巴基斯坦境内洪扎河谷(Hunza Valley)段地形高差巨大、地质环境复杂,滑坡灾害多发,对河谷内村镇威胁极大,也严重制约中巴经济走廊安全建设与运行。为了加深对Hunza河谷滑坡灾害的认识,亟待进行滑坡识别编目和发育特征研究... 详细信息

中巴经济走廊巴基斯坦境内洪扎河谷(Hunza Valley)段地形高差巨大、地质环境复杂,滑坡灾害多发,对河谷内村镇威胁极大,也严重制约中巴经济走廊安全建设与运行。为了加深对Hunza河谷滑坡灾害的认识,亟待进行滑坡识别编目和发育特征研究。本研究基于升、降轨获取的87景哨兵一号(Sentinel-1)数据,利用SBAS-InSAR技术获取了洪扎河谷地表形变,计算了地表斜坡向形变速率。并综合利用光学遥感影像解译和野外实地调查验证,成功识别了洪扎河谷53处潜在滑坡,并讨论了滑坡识别效果,对Ghulmet和Humarri两个典型大型滑坡监测形变、影像解译和验证特征进行了分析。在此基础上,选取11个地形地质环境因素作为影响滑坡发育的因子,分析了滑坡分布发育特征。结果表明,升轨和降轨数据监测到研究区内斜坡向最大形变速率分别为−311 mm/a和−490 mm/a,洪扎河谷区不稳定形变阈值为−20 mm/a。大型滑坡受河流侵蚀作用,形变剧烈,次级滑坡发育。识别的潜在滑坡主要集中在河流两岸、公路上下边坡;潜在滑坡主要分布在风化堆积层以及千枚岩、板岩等变质岩区;高差200—1000 m、坡度30°—40°和坡向南、南西向为滑坡发育的优势地形条件;斜坡地表裸露、植被稀疏地段(NDVI研究结果可用于巴基斯坦洪扎河谷防灾减灾工作,保障中巴经济走廊畅通运营,为具有毁路与堵江风险的滑坡重点监测和评价研究提供科学参考和数据支持。

关键词：中巴经济走廊洪扎河谷滑坡 SBAS-InSAR 地表形变早期识别发育特征

近40年粤港澳大湾区水资源演变与生态环境格局变化

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中国地质 2024年

作者：赵良杰王莹栾崧杨杨吴树诚王喆李录娟广东省地质环境监测总站中国地质科学院岩溶地质研究所桂林水文中心

【研究目的】受气候变化与人类活动的双重影响，急需深化对粤港澳大湾区水资源演变规律的认识，以期为实现区域水资源的可持续管理提供科学依据和决策支持。【研究方法】本文采用定性与定量相结合、历史文献资料的深度挖掘以及多源水资... 详细信息

【研究目的】受气候变化与人类活动的双重影响，急需深化对粤港澳大湾区水资源演变规律的认识，以期为实现区域水资源的可持续管理提供科学依据和决策支持。【研究方法】本文采用定性与定量相结合、历史文献资料的深度挖掘以及多源水资源监测数据，全面分析大湾区自1980年以来的40年间的水文、降水、地表覆盖等水资源环境格局变化及其区域分异规律。【研究结果】结果显示大湾区水资源状况总体上呈现出"西多东少、北多南少"的分布特征，1980-2022年平均气温22.2℃，降雨2022.1mm，主要变化周期约4.1年。西江、北江、东江干流平均径流量分别为11231.09m3/s、1479.63 m3/s、809.42 m3/s，径流变差系数介于0.19-0.27之间，气候格局呈现出暖湿化的趋势，水体总量出现减少趋势，植被覆盖整体上升但局部出现退化，显著退化面积6225.98km2，改善面积9537.31km2；水体(含湿地)面积变化速率呈现“缓慢萎缩-加速萎缩-稳步增长-缓慢增长”的阶段性特征。【结论】提出具有开发远景的41处应急备用水源地，允许开采量达234.26万m3/d。大湾区具有水资源与经济发展的不协调、水生态服务功能退化、水资源时空分布不均及以地表水为主的供水水源结构单一等特点。

关键词：水资源演变应急备用水源地质环境动力气候变化水文地质调查工程粤港澳大湾区

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月球背面加加林地区地质及演化特征

地质力学学报 2024年第3期30卷 519-534页

作者：邵天瑞韩坤英金铭石成龙庞健峰丁孝忠中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局全国地质编图研究中心北京100037

以月球背面加加林地区为研究对象,采用多源遥感数据解译,通过地质要素定量统计、分布特征与成因分析等研究方法,揭示了月球背面典型区域的地质特征,进而探讨了加加林地区区域地质演化历史,初步建立了该区地质特征与月球演化过程之间的... 详细信息

以月球背面加加林地区为研究对象,采用多源遥感数据解译,通过地质要素定量统计、分布特征与成因分析等研究方法,揭示了月球背面典型区域的地质特征,进而探讨了加加林地区区域地质演化历史,初步建立了该区地质特征与月球演化过程之间的联系。研究结果表明:区内发育的全月最长深部断裂的形成为南极艾肯撞击事件与月球热膨胀等内外应力共同作用的结果;自南极-艾肯盆地向外延伸的多处月壳厚度的线性异常延伸至月球正面各大盆地,说明在月球深部,月球背面南极-艾肯盆地的影响范围可以辐射到月球正面单元;月球背面加加林地区撞击坑数量与面积的变化规律与月球所处的地月系及太阳系演化进程有关;撞击坑定量统计结果及玄武岩单元定年结果表明,艾肯纪至雨海纪是加加林地区外动力地质作用的活跃时期,雨海纪是其内动力地质作用的活跃时期。

关键词：月球地质加加林盆地多源遥感解译地质演化

滇中盆地石炭纪—中二叠世沉积-古地理特征与富Li黏土岩物源分析

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地质学报 2024年

作者：张佳慧闫臻薛传东俞良军魏爱英付长垒王维王宇周红琳中国科学院地质与地球物理研究所昆明理工大学地球科学系中国地质科学院地质研究所

滇中盆地石炭系—中二叠统产有铝土矿、煤、方解石矿、石灰岩等矿产,并伴生大量的富Li黏土岩,其成矿环境受沉积环境及其构造古地理时空演变的制约。系统的野外调查研究显示,滇中盆地石炭系是一套形成于滨岸潮坪-潟湖环境的陆源碎屑岩和... 详细信息

滇中盆地石炭系—中二叠统产有铝土矿、煤、方解石矿、石灰岩等矿产,并伴生大量的富Li黏土岩,其成矿环境受沉积环境及其构造古地理时空演变的制约。系统的野外调查研究显示,滇中盆地石炭系是一套形成于滨岸潮坪-潟湖环境的陆源碎屑岩和碳酸盐岩组合,下—中二叠统则为潟湖-潮坪-开阔台地相沉积组合。其中,下石炭统大塘组主体表现为潮坪环境的碳酸盐岩夹泥页岩组合,潟湖相沉积仅出现在牛首山古陆周缘;上石炭统威宁组和马平组仅在牛首山古陆旁侧零星出露,为滨岸潮坪相沉积;下二叠统倒石头组是一套细粒陆源碎屑沉积组合,局部夹少量灰岩透镜体,产有铝土矿、煤矿及富Li黏土岩,形成于潮坪-潟湖环境;中二叠统栖霞组和茅口组为藻屑灰岩、白云质亮晶生屑灰岩及中—粗晶白云岩组合,为开阔台地相沉积。空间上,大塘组和倒石头组厚度变化较大,总体具有向南地层厚度变薄且煤层和铝土质岩层数减少的趋势,显示水体向南逐渐变浅;栖霞组和茅口组向北的出露面积和厚度增大,与古水流分析揭示的早、中二叠世滇中地区具有东南高、西北低的古地貌特征相一致。这说明,滇中盆地东南侧的牛首山古隆起是该盆地倒石头组的主要沉积物供给区。岩石地球化学资料显示,倒石头组为富Al和Li的黏土岩,并受物源区风化强度和沉积环境的控制,当Al2O3<55%、Al2O3/SiO2<3时,Li与Al2O3含量呈正相关关系,其余均呈负相关关系。区域资料分析显示,牛首山古隆起以前寒武纪中—基性火山岩和相关沉积岩为主,在早石炭世—中二叠世受古特提斯洋持续打开的影响发生区域隆升,导致其火山-沉积地层发生风化剥蚀并伴随区域火山活动,从而成为其旁侧的滇中盆地铝土矿和富Li黏土岩的重要来源。

关键词：石炭纪—中二叠世沉积-古地理环境物源分析富Li黏土岩牛首山古陆滇中盆地