中国大陆区现今地壳运动的GPS研究

利用国家重大科学工程“中国地壳运动观测网络”1998－2000年间81个GPS测站的观测资料，初步获得了中国大陆及周边地区现今地壳水平运动的统一速度场。该速度场比较清楚地勾画出了中国大陆及其内部活动地块在欧亚板块框架下的现今运动和变形状况，现代大地测量第一次比较全面、直观地展示出中国大陆地壳受印度次大陆向北推挤所形成的大幅度水平运动及变形方式，为模拟大陆岩石圈动力过程提供了基础性的运动学约束条件。     

中国大陆地壳运动的背景场

中国地壳运动晨全球地壳运动背景场中发生的，为了研究中国大陆地壳构造运动的背景，利用中国大陆及其周围地区的国际ＧＰＳ地球动力学力学服务网的１２个ＩＧＳ站３年多（１９９５年５月－１９９６年６月）的ＧＰＳ观测资料测定了这些ＩＧＳ站的水平位移速率，并由此初步分析了中国大陆周围各块体对大陆地壳运动的影响。     

近20年来中国大陆农田表土有机碳含量的变化趋势

调研并分析了中国大陆1993年以来关于区域农田土壤有机碳变化的文献200余篇. 为了客观评价中国大陆农田有机碳的变化, 从中选出132篇具有代表性的文献, 这些文献涵盖了不同地区60000余个土壤样品的测定结果. 分析结果表明, 近20年来占中国大陆农田面积53%~59%的土壤有机碳含量呈增长趋势, 30%~31%呈下降趋势, 4%~6%基本持平. 进一步分析结果指出, 中国大陆农田表土有机碳贮量总体增加了311.3~401.4 Tg. 其中, 华东和华北地区增加明显, 但东北地区呈下降趋势. 有机碳含量增加明显的土壤类型为水稻土和潮土, 黑土下降显著. 有机碳含量增加主要归因于秸秆还田与有机肥施用、化肥投入增加与合理的养分配比以及少(免)耕技术的推广; 黑土区有机碳含量下降的主要原因是水土流失和投入不足. 为了有效地促进农田土壤碳固定, 最大限度地遏制东北地区土壤有机碳下降的趋势, 未来应通过配套技术的研究、农户培训和政府补贴等措施, 进一步推广秸秆还田、平衡施肥、少(免)耕等保护性耕作措施, 加大水土流失的综合治理力度. 与此同时, 为了应对后《京都议定书》时代对中国可能产生的减排压力, 未来需加强4个方面的研究: (1)第二次土壤普查期间及目前中国农田土壤有机碳贮量, (2)由自然因素和人为因素控制的农田土壤有机碳变化机理, (3)增加土壤碳固定及减少碳损失的有效途径, (4)农田土壤的固碳潜力及未来演变趋势.     

夏季青藏高原与其东部平原的热力差异对中国降水的影响

亚洲东部存在二级热力差, 即高原-平原和大陆-海洋的热力差. 现有研究中讨论大陆-海洋热力差异变化对中国东部地区降水影响的工作很多, 而讨论高原与其东部平原热力差异对中国夏季降水影响的工作很少. 为此, 本文利用1951~2007年NCEP再分析资料和中国160站降水资料, 以500 hPa高原地区(27.5°~40°N, 80°~100°E)平均温度和平原地区(27.5°~40°N, 110°~120°E)平均温度之差近似表示高原和平原的热力差, 并将其作为东亚副热带地区高原和平原热力差指数, 探讨夏季高原-平原热力差异与东亚大气环流和中国降水的关系. 诊断分析和数值模拟结果表明：夏季高原-平原热力差异变化和中国西部90°~110°E地区夏季降水有显著相关. 高原-平原温差的高指数年表示高原-平原温差加大, 高原上空的热低压加强, 西北太平洋副热带高压位置偏南, 这往往对应着90°~110°E地区的南涝北旱, 低指数年则反之. 近57年来, 高原-大陆温差指数变化表现出显著的上升趋势和波动特点, 与此相应, 中国90°~110°E地区也经历了由北涝南旱向南涝北旱变化的过程. 这些结果为加深认识亚洲东部特殊地理环境造成的二级热力差异对中国夏季降水年代际变化的影响也具有参考意义.     

南极格罗夫山普通球粒陨石的化学-岩石类型分布及成对陨石的判别

中国第16次南极科考队在格罗夫山地区的蓝色冰表面上发现并回收了28块陨石, 其中26块为普通球粒陨石. 根据电子探针分析数据和岩石矿物学特征, 对这些普通球粒陨石进行了化学-岩石类型的划分, 包括6个非平衡型L群陨石(L3), 6个平衡型H群陨石(3个H4, 1个H5, 2个H6), 9个平衡型L群陨石(3个L4, 1个L5, 5个L6)和5个平衡型LL群陨石(2个LL4, 3个LL5). 进一步详细的岩石结构特征和矿物化学组成对比表明, 格罗夫山28块普通球粒陨石(包括首次回收的2块)中有5对陨石可能分别属于相同降落事件的不同陨石碎块, 即成对陨石. 因此, 格罗夫山已回收的全部32块陨石可能代表了27次不同的陨石降落事件, 表明该地区存在某种陨石的迁移和富集机制, 是一新的陨石富集区. 格罗夫山陨石的化学-岩石类型分布和质量分布特征与南极其他区域的陨石有显著的差异, 可能反映了格罗夫山地区陨石的来源或富集机制的特殊性, 但需进一步的工作加以确认, 并揭示其内在的原因和意义.     

俯冲带的塑性变形分析

大陆漂移与海底扩张的理论在板块构造的方案中被结合在一起,按照这个方案,刚性岩石圈(包括大陆和大洋地壳)的薄板片在上地幔中粘性较差的软流圈上移动,特别是大洋板块,由于地幔的对流或其它原因由海岭向两边扩张,在岛弧地区或活动大陆的边缘沉入地下,通过软流圈完成对流的循环。     

福建仙云洞石笋记录的Heinrich 1事件突变特征

Heinrich 1事件(H1事件)是末次冰期一系列冰漂碎屑事件中最为突出的寒冷事件.本文基于闽西连城县仙云洞石笋(编号:XYⅣ-3)8个~(230)Th年龄和256个氧同位素结果,获得了16.8~15.2 ka BP期间平均分辨率达7 a的东亚夏季风演变序列.该石笋氧同位素记录最为显著的特征是在16.3~16.1 ka BP时段出现两个阶段的偏正过程,振幅达1.8‰,指示了一次显著的弱季风事件突变过程,对应于北大西洋显著的H1事件.与具有年层时标的南京葫芦洞和神农架青天洞石笋记录对比发现,尽管在定年误差范围内3个洞穴的石笋记录都捕捉到了H1事件的这次突变过程,但我国东南仙云洞记录的H1突变过程的时间(~260 a)明显比长江中下游的青天洞(18 a)和葫芦洞(19 a)长得多,表现出显著的差异响应.分析表明,在北半球突变事件诱发后,热带西太平洋的海气过程有可能是造成这种差异响应的原因.     

中国东部裂谷系地幔脱气的氦同位素证据

大气中发现的放射性成因(~40)Ar和(~4)He被认为是地球内部放射性元素(如铀、钍等)自然衰变的产物经地球脱气进入大气圈的.稀有气体同位素组成及其相对比值是地球脱气理论和地幔地球化学演化很重要的地球化学指标,据此提出了地球脱气的连续性模式和突变性模式.地球脱气在时间上有突变性,在地理位置或大地构造位置上具不均匀性.大陆裂谷、大洋中脊、火山岛孤是地球脱气通量最大的地带.地球裂谷带不仅有大量挥发分从地球深部向外逃逸,而且有大量地球深部岩浆和热向上逸出.本文根据三十多个氦同位素数据和其他地球化学、地质学资料来讨论中国东部大陆裂谷地幔的脱气.     

东非大裂谷考察记实

东非大裂谷是地球上最大的大陆裂谷系统,裂谷、火山、高原(东非高原)以及古人类演化等每一个领域都是最引人瞩目的焦点。20世纪70年代、80年代,关于东非大裂谷阿法尔地区(埃塞俄比亚北部)的研究,为板块构造学说奠定了坚实的基础。一系列至关重要的古人类化石和遗迹的发现,确立了东非大裂谷在古人类学方面的地位。非洲政治、经济的缓慢发展,阻碍了该地区科学的充分发展,为中国科研走出国门提供了极好的研究对象。     

中国大陆的巨震活动有可能趋向平静

本文依据700年时间尺度中国大陆巨震资料和百年时间尺度亚洲7级大震资料的总体变化,提出中国大陆8级巨震在时间上存在明显的信息有序性(可公度性),未来20～30年,甚至于50年,中国大陆巨震活动有可能趋向平静.应用同一思路和方法,研究了2004年12月26日在印度尼西亚苏门答腊附近地区发生的8.7级特大巨震的信息有序性.     

在“白色沙漠”绽放别样青春

正南极大陆98%的地区被冰雪覆盖,内陆冰盖更被称为"生命禁区""白色沙漠"。从1984年我国首次开展南极考察活动算起,30多年间,从一无所知到建成多个考察站,从没有一艘专业科考船到如今海陆空立体考察,中国正从极地考察的大国向强国迈进。有这样一群科考工作者,他们心怀祖国、心怀梦想,在极地绽放着别样青春……首赴南极考察是意外之喜1980年初,两位中国科学家首次登上了南极大陆,为南极探险考察史标上了"中国"注脚。这两位首次代表中国出征南极的科学家就是中国极地研究中心研究员董兆乾、中国科学院地理科学与资源研究所     

青藏高原羌塘中部本松错花岗质片麻岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及地质意义

本松错花岗岩岩基位于龙木错-双湖缝合带内,是多期中酸性岩浆侵入的产物.通过对花岗岩岩基中的花岗质片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得206Pb/238U加权平均年龄分别为496.2±3.9,497.1±3.0 Ma,该年龄值是迄今在羌塘盆地发现最古老、最可靠的岩浆岩年代学记录,为解决该地区关键地质问题提供了新的线索.获得花岗质片麻岩的锆石Hf(t)均为负值(均值,2.9,4.1),暗示花岗质片麻岩为壳源成因,两阶段模式年龄均值为1648和1723 Ma,花岗质片麻岩是原特提斯洋向冈瓦纳大陆边缘俯冲而引起古老地壳物质部分熔融的产物,是冈瓦纳大陆拼合之后在冈瓦纳大陆的边缘发生的安第斯型造山作用,而不属于冈瓦纳超大陆汇聚过程中发生的陆-陆碰撞形成的泛非造山带.说明冈瓦纳大陆北缘的岩浆弧向北至少延伸到了龙木错-双湖缝合带以南地区,龙木错-双湖缝合带为冈瓦纳大陆的北界.     

新火山?

在美国,潜在的火山活动地一直延伸到远离喀斯喀特山脉的地区,即从不列颠哥伦比亚向南到加利福尼亚北部。喀斯喀特山脉以拥有15个火山中心而著名,然而据鉴定,西部11个州还有60多个潜在火山爆发区。过去五百万年中,华盛顿州、俄勒冈州和爱达荷州是强烈活动的集中区域——通过研究部分岩石结构、印第安传说,以及放射性资料而测定。根据美国地质测量部(USGS)科学家观察,它们可能再度喷发。火山中心的生命史长达千百万年,生活周期为漫长平静阶段和剧烈活动的短暂期相交替。由美国地质测量部(USGS)测定的这些地区任何时候都可能产生新火山——这些地区地表下很深部分,各大陆极块不断滑动并相互碰撞。但是这种作用并不是预示火山即将爆发。相反,而是说,对自     

中国东海大陆架C~(14)年代学及晚更新世以来海面变化

一、前言对大陆架松散沉积物作C~(14)年代学研究,有助于认识大陆架演化、海陆变迁和气候波动。本文通过东海大陆架32个沉积物样品的C~(14)测定,对海洋碳酸盐沉积物C~(14)年代学进行了初步研究。结合我国东部平原海相地层的C~(14)年龄数据,大致勾划出东海大陆架数万年来历史的轮廓,同时对海面升降及古气候变迁作了初步探讨。     

中国大陆科学钻探先导孔地热测量

中国大陆科学钻探先导孔的地温测量结果表明，深钻靶区地温梯度介于１９－２６℃／ｋｍ，较大陆地区平均值（２５－３０℃／ｋｍ）偏低，与德国大陆超深钻（２１－２８℃／ｋｍ）相近．４２块钻孔岩芯热导率测试显示，曾经深俯冲的超高压变质岩石具有异常高的热导率，平均（３．９４± １．２６） Ｗ/ｍＫ，高于上地壳平均热导率值５０％以上．实测热流值为 ７６－８０ ｍｗ/ｍ２，高于全球大陆地区平均热流值（６５ ±１．６） ｍＷ／ｍ２和中国大陆地区平均热流值（（６１±１５．５）ｍＷ／ｍ２）及相邻苏北盆地地表热流平均值（６８ｍＷ／ｍ２），但略低于德国大陆超深钻在 １０００ ｍ以下的热流值（８５ｍＷ／ｍ２）．研究区较高的热流值系地壳上部热导率的横向不均一所致，即热流由较低热导率的周边地区向较高热导率的超高压变质体汇聚的结果．较低的地温梯度决定了深钻靶区较低的深部温度，苏鲁地区从地热角度看也是合适的大陆深钻地区．     

北秦岭元古宙基性岩的高放射成因铅同位素组成的发现及其意义

秦岭造山带分隔着中国南北大陆,这两个陆块在地质历史时期可能分别是冈瓦纳与劳亚大陆的一部分。因此,研究秦岭造山带可对两个大陆的分界作出限定。秦岭造山带可分为北秦岭和南秦岭构造单元,它们曾被认为分别是华北陆块和扬子陆块的大陆边缘。若北秦岭确是华北陆块的大陆边缘,它们应具有相同的组成。近年来的研究表明,岩石的铅同位素组成存在明显的“块体效应”,不同的陆块具有不同的铅同位素组成。本文通过研究北秦岭地区元古宙基性岩的铅同位素组成并与两侧陆块相同时代的基性岩作对比,发现北秦岭地区的岩石不同于两侧陆块且具有独特的高放射成因铅同位素组成特征,它是华北陆块与扬子陆块的分界(带),据此本文还讨论了北秦岭的归属及其与秦岭古洋的关系等。     

东特提斯洋晚中生代—古近纪重大事件研究进展

东特提斯域西藏南部地区发育晚中生代至古近纪的连续海相地层序列,是研究东特提斯演化、印度-亚洲大陆碰撞以及众多的古海洋事件理想的研究地区,是了解晚中生代温室地球不可或缺的重要窗口。主要基于中国西藏南部海相沉积的资料,对近年来东特提斯洋古海洋事件(如大洋缺氧事件、大洋红层、古新世—始新世极热事件)和重大地质事件(早白垩世印度北缘火山事件、晚白垩世构造抬升事件、印度-亚洲大陆初始碰撞事件、东特提斯海消亡事件等)的研究进展进行总结。指出今后应加强生物-年代地层、短时期环境-气候变化的研究,加强挖掘东特提斯域地域优势的研究。     

平流层爆发性增温对阻塞高压的响应及其对对流层反馈的观测

应用1979～2010年逐日的NCEP2再分析资料研究了对流层阻塞高压活动对平流层爆发性增温(SSW)的影响,以及增温发生后平流层异常对下层大气的反馈.对21个强SSW事件的动力诊断与合成分析表明:在增温过程中平流层极涡会表现出不同的分布特征,并且极涡的这些扰动受到对流层中分布在不同区域的阻塞高压活动影响,因此根据极涡和阻塞的位置将SSW事件分为2种类型即极涡分裂型和偏心型.对于分裂型,在欧亚-北美(ENA)副型中,极涡分裂前在大西洋和阿留申群岛地区有典型的阻塞形势存在,它们向极地、向平流层伸展的作用使得极涡分裂,形成的两个低压中心分别位于欧亚和北美大陆;在大西洋-东亚(AEA)副型中,主要的阻塞活动位于乌拉尔山和北美大陆区域,极涡在高压系统的共同作用下分裂后位于大西洋和东亚地区.在偏心型中,一种是极涡偏移到欧洲西部、大西洋地区的阿留申侵入(AI)副型,这时平流层极涡被侵入极区的阿留申高压推挤,对应的阻塞高压活动位于太平洋及阿留申群岛区域;另一种副型是北美侵入(NAI)型,来自于北美大陆西部的高压中心侵入极区,对应了低层位于该地区的阻塞形势,极涡在高压系统的作用下偏移至欧亚大陆西部.本文还研究了平流层爆发性增温后环流异常的信号能否向下传播到低层大气,这取决于极涡扰动的强度、位置和持续的时间.根据逐年的个例分析,在强SSW事件中位势高度异常可以向下传播至对流层,引起对流层高度场和温度场的变化,其传播时间从10hPa到500hPa大约需要10～15d.     

板桥凹陷泥岩与原油中藿烷类的分布型式

化石燃料和沉积物中,藿烷类是普遍存在的以原核生物(细菌与蓝细菌)生源标志物.1974年Ensminger等报道了以C_(30)藿烷为主峰的C_(17)—C_(35)(缺C_(28))藿烷类常规分布型式;以后Seifert和Moldowan从中鉴别出17α(H),21β(H)-和17β(M),21β(M)-藿烷以及17β(H),21β(H)-莫烷三种差向异构体系列,在常规分布型式中,以17α(H),21β(H)-藿烷系列为主.1991年Moldowan等和Armanios等又报道了17α(H)-重排藿烷和18α(H)-新藿烷(即     

中国满洲里-绥芬河热流断面

中国满洲里-绥芬河地学断面是中国岩石圈委员会为实施全球地学断面(GGT)计划而拟定的我国境内11条地学断面之一,目的是查明东亚大陆边缘我国东北地域的岩石圈结构,以便有助于建立西太平洋大陆边缘岩石圈地球动力学模型.中日合作新得出7个可信的热流数据,加上在海拉尔盆地和松辽盆地已测得的28个热流数据,沿本断面域及其邻区共获得35个大地热流数据,建立东亚大陆边缘横穿我国东北地域的热流断面.