塔里木克拉通在Rodinia中的位置——研究进展与问题

二十多年来,有关塔里木在Rodinia超大陆中的位置问题一直存在争论。一种观点认为塔里木在新元古代期间处于Rodinia的边缘,与澳大利亚西北部相连,与其对立的观点则认为塔里木曾处于Rodinia的中心,连接了澳大利亚与劳伦大陆。持第一种观点的学者们强调塔里木北缘与澳大利亚西北部Kimberley地区新元古代地层序列的相似性,主张塔里木在Rodinia中靠近Kimberley地区。现有的部分古地磁数据能够支持塔西南—Kimberley在760～615 Ma期间连接的模型。持第二种观点的学者强调塔里木及其邻近地块新元古代地质记录与澳大利亚东部及扬子克拉通地质记录的相似性。最近,基于在乔恩布拉克组以及塞拉加兹塔格群中取得的高质量的古地磁数据,以及塔里木与澳大利亚-东南极、劳伦之间相似的地幔柱活动记录、裂谷-冰川-被动大陆边缘沉积,有学者提出塔里木及其周缘地体在900～720 Ma期间可能位于澳大利亚-东南极与劳伦中间。本文针对上述两种主要的塔里木新元古代古地理重建模型进行评述,并认为塔西南—Kimberley连接模式与塔里木"Missing-link"模式仍然需要详细的构造地层对比、古地磁学与同位素年代学研究的进一步检验。     

内蒙古狼山地区早二叠世花岗闪长岩的年代学、地球化学特征及其构造背景

内蒙古狼山山脉西侧分布有大面积的晚古生代岩浆岩,其时代集中在早石炭世—晚二叠世,不同时代岩浆岩岩石组合对于认识狼山地区晚古生代构造背景具有重要的意义。文章通过岩石学、岩相学、地球化学及Hf同位素等方法,对狼山地区查干乃呼都格一带花岗闪长岩体进行了研究。该岩体岩性为花岗闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,其206Pb/238U加权平均年龄为(299±1)～(293±2) Ma。岩石暗色矿物为角闪石及黑云母,富含闪长质包体,P_2O_5含量与SiO_2含量之间显示良好的负相关性,富钠(Na_2O含量为3.45%～4.96%),高钠钾比值(Na_2O/K_2O比值为1.33～2.52),岩石地球化学特征显示花岗岩成因类型为Ⅰ型花岗岩。岩石具有负的ε_(Hf)(t)值(-6.3～-2.0)及T_(DM2)为1437～1704 Ma(平均值为1606 Ma),显示了古—中元古代古老地壳熔融的特点,ε_(Hf)(t)-t及角闪石成因图解显示源区有幔源岩浆参与。花岗岩富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,不同程度的亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,轻稀土富集,重稀土亏损,弱的负Eu异常,显示了岩浆弧的地球化学特征。结合晚石炭世—早二叠世狼山地区侵入岩岩石组合为闪长岩+石英闪长岩+花岗闪长岩(英云闪长岩),早—中二叠世大石寨组火山岩岩石组合为玄武岩+玄武安山岩+安山岩+英安岩,总体反映了陆缘弧的岩石组合;狼山地区早二叠世处于大陆边缘弧的构造背景,与华北地块北缘中东部可以对比。     

小兴安岭-张广才岭铁力地区侏罗纪辉绿岩年代学、地球化学、锆石Hf同位素特征及其构造意义

小兴安岭-张广才岭地区中生代岩浆活动的成因及动力学背景对于揭示古太平洋的构造演化具有重要意义。本文选取小兴安岭-张广才岭铁力地区出露的辉绿岩墙为研究对象,进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素等分析,对该基性岩的形成时代、岩石成因、岩浆源区以及形成的大地构造背景进行讨论。研究表明:辉绿岩锆石具有高Th/U比值( 0.3),CL图像显示微弱的振荡环带结构,具有岩浆锆石特征,~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为187±2Ma,即形成于早侏罗世;该岩体主要经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用,未遭受明显的地壳混染作用,并且具有Rb、Ba、U、Pb、K和Sr等流体活动元素相对富集,Th、Nb和Ta等非流体活动性元素相对亏损的地球化学特征,暗示其形成于被俯冲流体富集交代的亏损地幔部分熔融,源区可能为尖晶石-石榴石二辉橄榄岩,部分熔融程度约为6%～20%。结合该地区同时代的岩浆岩、变形构造、矿床特征和黑龙江蓝片岩的相关报道,本文认为小兴安岭-张广才岭地区在中生代期间处于活动大陆边缘环境,其岩浆岩的形成主要是由于存在于佳木斯地块和松嫩-小兴安岭地块间的牡丹江洋西向俯冲造成的。     

全球MS≥8.0地震和中国大陆MS≥7.0地震发生与地球自转速率变化的关系

利用1963—2017年间中国大陆地区29次M_S≥7.0地震和全球范围内42次M_S≥8.0地震资料，根据地球自转速率季节性变化计算了它们的相位角，分析了它们的相位角分布，利用统计检验方法对它们与地球自转季节性变化之间的关系进行了检验。结果是:中国大陆地区M_S≥7.0地震，约81%的地震发生在地球自转速度季节性变化加速初期和高值点附近-减速初期，在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。全球范围发生的M_S≥8.0地震，约68%的地震发生在地球自转速度季节性变化低值点附近，在α=0.001显著性水平下通过显著性检验。      

对欧亚非大陆自由主义民主格局演变的批判性分析

自由主义民主作为西方谋求世界霸权而肆意输出的意识形态，以批判性话语剖析欧亚非大陆自由主义民主状况，对揭露西方民主输出的真实目的意义重大。探究欧亚非大陆“自由”等级格局演变特征，搭建“自由”等级格局演变影响因子体系，并揭示其演变影响机制。研究发现：①“自由”国家数量总体显著增长，从欧洲南部、西部、北部，亚洲南部、东北部扩散至欧洲东部、中部和非洲南部地区；“部分自由”国家数量总体明显增加，基本分布在亚洲南部、东南部，非洲东部、西部和南部；“不自由”国家数量总体略有减少，从欧洲东部、亚洲和非洲大部分地区压缩至亚非大部分地区。②“自由”等级标准差指数表现出明显上升趋势，而其变异系数表现出波动下降趋势。③总体上，欧亚非大陆具有相似“自由”等级的国家集聚程度在不断增强，其中，高值集聚出现波动增强；局部上，冷点、次冷点区域呈现“联成一片”的态势，热点、次热点区域则有“东进”的趋势。④社会经济、外部扩散、文化宗教、政治制度、西方行为等因素影响显著，且在整体和局部影响机制上呈现明显差异。⑤“自由之家”为突出和强调西方在国际政治领域的标准制定权和话语权，其“自由”等级指数具有极强的意识形态属性和战略意图。     

印度-亚洲大陆碰撞过程中新特提斯洋岩石圈的命运

印度-亚洲大陆碰撞之后的新特提斯洋板片的断离过程及其产生的岩浆作用一直是青藏高原南部地质研究中受到广泛关注但存在极大争议的问题.分析了青藏高原南部拉萨地块上新特提斯洋板片断离存在的问题，总结了目前用于限制板片断离过程的岩石学方法.对拉萨地块南部典型地区早新生代镁铁质岩石开展了详细的地质年代学、主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学分析，厘定了~57 Ma和~50 Ma与新特提斯洋板片断离过程密切相关的两套岩石.~57 Ma的镁铁质岩石显示出高的Zr/Y和Ti/Y比值，不同于拉萨地块南部广泛分布的岛弧岩浆地球化学特征，表明它们形成于板内伸展背景下，很可能代表了新特提斯板片断离的开始.~50 Ma的镁铁质岩石为富闪深成岩，反映了印度-亚洲大陆碰撞后南拉萨地块岩石圈中的富水环境，暗示大洋板片断离后仍然持续释放流体至上覆岩石圈地幔中.结合拉萨地块上已有的镁铁质岩石的年代学和地球化学数据，重建了新特提斯洋在印度-亚洲大陆碰撞之后从初始撕裂至板片完全断离的全过程，即新特提斯板片在~57 Ma开始发生初始撕裂，随后以高角度俯冲并与印度大陆岩石圈脱离，导致中拉萨和南拉萨地块同时出现广泛的镁铁质岩浆作用，在~50 Ma大洋板片完全断离.拉萨地块内部岩石圈地幔地球化学组成存在极大的不均一性，中拉萨地块和南拉萨地块东部的局部地区存在古老的岩石圈物质组成，而南拉萨地块中部主要为亏损的岩石圈.拉萨地块内局部古老富集岩石圈可能受到新特提斯洋板片断离后深部地幔物质上涌的影响转变为新生的亏损岩石圈，这一过程很可能促进了拉萨地块的中酸性岩浆大爆发作用和大陆地壳生长.      

勉略构造带新元古代洋盆俯冲作用：来自略阳地区纸房沟岩片火山岩锆石U- Pb年龄和Lu- Hf同位素的证据

纸房沟岩片位于勉略构造带略阳地区。通过细致的岩石学和地球化学研究，将纸房沟岩片内的火山岩分为拉斑玄武岩系列（Ⅰ类）和钙碱性火山岩系列（Ⅱ类）。Ⅰ类火山岩稀土配分曲线左倾，富Na贫P，整体具有N- MORB特点，形成于洋脊构造环境。相比Ⅰ类火山岩，Ⅱ类火山岩具有更高的SiO2(49.02％~61.86％)和K2O(0.32％~1.55％)含量，相对亏损Nb、Ta、P和Ti，形成于陆缘弧构造环境。Ⅱ类火山岩锆石Lu- Hf同位素测试结果显示，εHf(t)值主体为负值，介于-8.01~+0.77，表明其主要为古老地壳物质熔融成因。Ⅱ类火山岩LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果为854±3Ma(MSWD=0.12, n=30)、844±4Ma (MSWD=0.03, n=15)，表明纸房沟岩片火山岩结晶时代为新元古代早中期。综合前人成果认为，纸房沟岩片火山岩为新元古代勉略洋盆俯冲的产物，俯冲作用一直持续到800Ma左右，该俯冲过程很可能是对全球性Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

中国深层地热能开采的地质条件评价

深层地热能是指深度大于3 000 m的地热能。我国深层地热能资源丰富,但是开采条件怎么样呢?本文基于地热地质学原理,结合岩石力学等相关学科的理论,提出一种对深层地热能开采条件进行评价的指标体系,对各单一指标采用专家打分的方法赋值,继而采用模糊数学定量计算和评估深层地热能资源开发的难易程度。该方法考虑了深层地热能开发利用中的增强地热系统(EGS)的环境安全问题,即传统的“刚性造储”可能带来的诱发地震等不利于地热能行业健康发展的因素,倡导“柔性造储”和广义EGS理念,强调储层属性和地物理场的整合,针对我国地热能分布与构造活动关系密切、地壳总体上活动性强、地应力高、地震频发等构造型地热特点,是对以往评价方法的补充和拓展。该方法充分利用了专家知识,发挥了模糊数学综合评估作用,给出的量化结果易于对比和使用,可以更好地支持决策。本文基于新的评估方法,利用现有的深部地热研究及勘探成果,评估了中国大陆地区九个区域深层地热能开发的难易程度,评价区包括西藏南北地堑系、云南西部火山型地热区、青海东部共和盆地以及东北、华北等。从本文的结果可以看出,我国深层地热能开采的地质条件复杂,开采难度较大。     

利用广义三角帽方法评估GRACE反演中国大陆地区水储量变化的不确定性

在无真实观测值的情况下，本文利用广义三角帽方法评估了五种GRACE时变重力场模型（CSR、GFZ、GRGS、HUST发布的球谐系数解和JPL发布的Mascon解）反演中国大陆地区2003-2013年水储量变化的不确定性.研究结果表明，CSR、GFZ、JPL、HUST和GRGS反演月水储量变化不确定性的区域平均RMS分别为14.4 mm、26.3 mm、25.3 mm、26.6 mm和56.1 mm，其中GRGS的结果未恢复泄漏信号；在季和年尺度上，模型的不确定性均小于月尺度；扣除周期和趋势信号后，各模型反演结果更为一致.除长江流域外，CSR在13个流域的不确定性均小于其他模型，GRGS反演各流域水储量变化的不确定性通常较大，且可能高估了温带大陆性气候地区水储量的波动；CSR和JPL的不确定性受流域周边水文特征、气候类型、流域面积和形状的影响相对较小，不确定性变化范围分别为2.3~17.1 mm和5.6~22.5 mm，GFZ和HUST受影响较大，不确定性变化范围分别为5.5~35.1 mm和4.0~40.6 mm.本文的研究结果为GRACE产品不确定性评估提供了新的途径，为GRACE时变重力场模型的选取提供参考.     

顾及空间非平稳特征的遥感干旱监测

遥感技术具备实时快速、时空连续、广覆盖尺度等独特优势,在全球气候恶化大背景下,利用遥感干旱监测方法相比于传统地面监测手段,能够提供实时、准确、稳定的旱情信息,辅助科学决策。目前常用遥感旱情监测方法大多依赖全域性数学模型建模,假定了旱情模式的空间平稳特性,因而难以准确反映旱情模式的局部差异特征。本文提出利用地理加权回归模型GWR (Geographically Weighted Regression),考虑旱情模式的空间非平稳特性,综合多种遥感地面旱情监测指数,以实现传统全域旱情监测模型的局部优化。以美国大陆为研究区,监测2002年—2011年共10年的旱情状态。研究表明,GWR模型能够提供空间变化的局部最佳估计模型参数,监测结果更加吻合标准美国旱情监测USDM (U.S Drought Monitor)验证数据,且与地面实测值的最高相关系数R达到0.8552,均方根误差RMSE达到0.972,显著优于其他遥感旱情监测模型。GWR模型具备空间非平稳探测优势,实现了旱情模式的局部精细探测,能够显著提升遥感旱情监测精度,具备较好的应用前景。