缝合线研究的新进展——以湖北大冶铁山地区为例

为深入研究碳酸盐岩中的压溶作用,加深对压溶作用的认识和理解,以常见的缝合线构造为例,结合前人的研究成果和现代科技手段对湖北大冶铁山地区的缝合线构造进行了全面深入的研究,得到以下研究成果:丰富了缝合线类型;结合计算机技术获得了缝合线的三维形态;总结了缝合线形成中的一些主控因素;论述缝合线在应力分析、应变测量等传统领域及在能源资源等新领域的应用;对缝合线研究中存在的问题及分歧进行了评述并指出今后几年的研究重点。认为缝合线构造其实是一种不规则的压溶曲面;缝合线的形成是各种主控因素相互间复杂作用的结果;有关各主控因素的作用地位和特点方面的研究结果又可以为缝合线构造的实际应用提供理论依据。     

地层单位与全球界线层型:概念、术语、有关规定与研究实例

全球二叠系-三叠系界线(PTB)层型及点("金钉子")定位我国浙江省长兴县煤山D剖面,极大地推动了PTB及二叠系和三叠系研究进展。在简要介绍地层单位与全球界线层型与点建立的相关概念、术语和有关规定、地层划分的主要种类及其地层单位术语的基础上,以全球二叠系—三叠系界线层型及点(中国浙江省长兴县煤山D剖面)为研究实例,综述了该金钉子剖面牙形石生物地层和年代地层研究现状。煤山D剖面构建了目前全球最完整的PTB地层牙形石带序列,为研究二叠纪末大灭绝后生物残存和复苏过程提供了重要的时间坐标系,也为相关的地质事件研究奠定了坚实的基础。     

“四深”微生物的地质作用——从气候环境变化到生态灾难

“四深”微生物是指深海、深地、深空和深时环境的微生物,特别是细菌、古菌、真菌、病毒等。人们对“四深”微生物的了解非常有限,是亟待突破的地球生物学前沿领域。“四深”微生物的研究对理解地球生命起源、界定生物圈的边界条件、促进地球科学与生命科学以及行星科学之间的交叉融合具有不可替代性的贡献。随着我国深海、深空、深地等重大工程计划的推进,一系列与“四深”微生物有关的前沿科学问题不断提出,包括地质微生物与气候环境的相互作用、地质微生物的生物安全与生态安全、地质微生物参与的隐匿地质过程等。特别是,“四深”环境活性氧自由基对微生物的影响、地质病毒对生物演化和地质过程的影响等前沿领域都亟待突破。活性氧自由基能对生物分子、细胞、组织和器官,乃至整个生物圈的演化以及微生物地质作用都产生重要影响。病毒引发了现代和近代诸多全球性疫情爆发,地质病毒则可能对生物的背景灭绝和大灭绝以及一些地质过程产生影响。     

Molecular Evidence for Primary Producers and Paleo-environmental Conditions in Mesoproterozoic in the Xuanlong Depression in North China

The molecular organic compounds have been identified by gas chromatography (GC) and GC-mass spectrometry (GC-MS) from Mesoproterozoic rocks in the Xuanlong depression in North China. The main saturated compounds are n-alkanes, monomethylalkanes, n-alkylcyclohexanes, acyclic isoprenoids, and hopanes. The dominant lower-molecular-weight n-alkanes are indicative of the main contribution of microorganisms, in particular, the chemosynthetic bacteria. The presence of abundant monomethylalkanes (mid- and end-branched) and the long chained (>C₂₀) acyclic isoprenoids indicates the existence of abundant bacteria and/or archaea in ancient oceans. The low abundance of pristane and phytane is suggestive of the relatively low abundance of photosynthetic autotrophs in comparison with chemosynthetic bacteria in the Mesoproterozoic oceans in North China. The sedimentary environmental condition is suboxic/anoxic, as indicated by the low value of the Pr/Ph ratio as well as the presence of abundant sulfur-bearing organic compounds, consistent with the other geochemical data in North China and elsewhere in the world. Both the composition of the primary producers and the sedimentary environmental conditions are favorable for the formation of hydrocarbon source rocks.     

青海省同仁地区上二叠统石关组上部火山岩的新发现及其地球化学特征和构造环境意义

青海省同仁地区位于秦、祁结合部,构造演化历史悠久.在该区隆务河两侧广泛发育着二叠、三叠纪地层,通过两套地层岩石组合分析,我们认为晚二叠世晚期至早三叠世早期该区属于半深海浊积扇相沉积环境.在该区晚二叠世晚期地层中新发现一套火山岩,火山岩的岩石组合主要为玄武岩、安山岩、玄武安山岩等.根据岩石的常量元素特征,可以将本区火山岩分为两部分:下部岩石的SiO2含量为49.04%~52.43%,平均为51.28%,TiO2含量为0.67%~1.11%,平均为0.9%,ALK值为2.64%~3.6%.通过常量元素投点图分析,本组火山岩岩性偏基性,属于拉斑玄武岩系列,显示高钛玄武岩特征.上部岩石的SiO2含量为56.25%~60.36%,平均为58.76%,TiO2含量为0.52%~0.63%,平均为0.58%,ALK值在5.26%~5.54%之间.岩性偏中性,属于钙碱性系列,显示低钛玄武岩特征.火山岩的稀土元素也有明显差异,下部稀土总量较低,∑REE=(61.7~97.17)×10-6,(La/Lu)N比值平均为3.07,轻重稀土分馏不明显,显示与过渡型洋中脊玄武岩相似的特征;而上部稀土总量较高,∑REE=(107.51~143.32)×10-6,(La/Lu)N比值平均为7.78,轻重稀土分馏明显,稀土分配曲线显示与岛弧安山岩相似的特征.该区火山岩的微量元素比值蛛网图显示与岛弧钙碱性玄武岩-过渡类型玄武岩具有较强的相似性.构造环境判别显示出本区火山岩具有从拉张的过渡型洋中脊环境到闭合的岛弧环境的演化特征.     

青海省同仁县古浪堤中上三叠统古浪堤组孢粉组合及其地层意义

经过对青海同仁县古浪堤组实测剖面的17块样品做孢粉分析, 在6个层位样品中见有孢粉化石30属41种, 据此在该剖面自下而上划分2个孢粉组合:Dictyophyllidites-Di-saccus组合和Verrucosisporites-Di-saccus组合.上述孢粉组合中的孢粉的优势属为Dictyophyllidites, Cyathidites, Verrucosisporites和Chasmatosporites, Protopicea, Pinuspollenites.其中, Dictyophyllidites频繁出现于欧亚、北美、大洋州的晚三叠世和早侏罗世组合, Aratrisporites在南半球大量发育于中三叠世, Asseretospora在澳大利亚的分布时期是中三叠世-早侏罗世.前人于黄南的阿龙江上游及柴陇沟北, 古浪堤组产卡尼期的菊石Protrachycerassp.及双壳类Eumorphotis (Asoella) cf.illyrica.综合而言, 该地区古浪堤组时代厘定为中-晚三叠世, 古植物群生长于暖温带-亚热带河控三角洲环境.      

微生物异化还原水铁矿介导的Ca-Fe碳酸盐矿物形成:对铁白云石成因的启示

白云石的成因机制至今仍是地球科学领域的一个谜题(“白云石问题”).铁白云石等碳酸盐矿物具有类白云石晶体结构,因此研究这些矿物的形成机制可为解答“白云石问题”提供新线索.本研究利用一株海洋异化铁还原菌(Shewanella piezotolerans WP3),在不同钙离子浓度(0～20mmol/L)条件下,通过氧化乳酸盐诱导水铁矿还原转化为次生碳酸盐矿物,以此评估微生物在铁白云石形成过程中的作用.实验结果表明,加入Ca²⁺可以增强S.piezotolerans WP3细胞与水铁矿颗粒之间的黏附作用,从而提高反应体系中Fe(Ⅲ)还原速率.在不同Ca²⁺浓度条件下,菌株WP3诱导生成的次生碳酸盐矿物类别有所差异:在0mmol/L Ca²⁺体系中生成菱铁矿,而含钙体系中则为Ca-Fe碳酸盐固溶体,且这些固溶体的钙离子含量与反应体系中初始的Ca²⁺浓度呈正相关关系.值得注意的是,在20mmol/L Ca²⁺体系中生成的Ca-Fe碳酸盐固溶体化学组成为Ca_0.8Fe...