大陆演化与早期生命全国重点实验室

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作者 田新红 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期F0003-F0003,共1页

大陆起源与构造演化、早期生命与环境演变是探索地球宜居性的基础科学前沿。通过认识地球演化规律,揭示地球系统过程,是构建地球生命共同体的基础,已经成为保障人类社会可持续发展的重大需求。大陆演化与早期生命全国重点实验室立足国... 大陆起源与构造演化、早期生命与环境演变是探索地球宜居性的基础科学前沿。通过认识地球演化规律,揭示地球系统过程,是构建地球生命共同体的基础,已经成为保障人类社会可持续发展的重大需求。大陆演化与早期生命全国重点实验室立足国际地球科学基础前沿和国家战略需求,以西北大学地质学世界一流建设学科为依托,以原大陆动力学国家重点实验室为科研主体,联合中国地质调查局西安地质调查中心和中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司的金属矿产和能源资源的优势研究力量共同建设,是我国固体地球科学领域一支重要的战略科技力量。 展开更多

关键词 国家战略需求 大陆演化 地球宜居性 地球系统过程

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从冈瓦纳聚合阶段早期生命辐射的构造环境因子到地球系统科学

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作者 姚金龙 崔鹏远 +3 位作者 韩以贵 张东海 刘潜 赵国春 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期475-488,共14页

在地球生物演化历史上,寒武纪生命大爆发最为引人注目。这一时期前后,即新元古代中晚期至寒武纪时期,又发了冈瓦纳大陆聚合(~680~430 Ma)、大气增氧(NOE)、三期雪球地球与冰期事件、地球磁场特殊演化、内核形成等全球性重大事件。而且,... 在地球生物演化历史上,寒武纪生命大爆发最为引人注目。这一时期前后,即新元古代中晚期至寒武纪时期,又发了冈瓦纳大陆聚合(~680~430 Ma)、大气增氧(NOE)、三期雪球地球与冰期事件、地球磁场特殊演化、内核形成等全球性重大事件。而且,现代板块构造可能在这一时期建立。可见地球表生圈层与固体圈层之间存在紧密的相互作用。但是,这一时期推动表生圈层巨变的构造因子及其作用机制争议巨大,目前大多局限于概念模型。地球多圈层定量化数据规律显示,这一时期可能以罗迪尼亚(Rodinia)超大陆裂解诱发雪球地球和启动增氧为开端。其后,冈瓦纳大陆聚合期间,现代板块构造体制下持续超过2亿年的造山作用形成了总规模超过9000 km的巨型造山带,为地球表生圈层巨变、质变提供了持续驱动力。这一时期的大规模造山带、高压超高压变质和温压比(T/P)急剧下降,表明造山规模均接近现代地球;其根本原因在于大规模大陆深俯冲。另一方面,地幔降温,洋壳减薄,地球上的海陆二分性在这一时期更为显著,地形起伏可能在这一时期达到前所未有的水平,能够为动物活动提供生态空间位置。在海陆二分性的加持下,这些低纬度山脉引发了超强的风化剥蚀作用,为海洋提供了巨量陆缘沉积物,海水Sr同位素在这一时期达到了地球历史最高值。此外,雪球地球也对大陆风化有所贡献。巨量陆缘沉积物和营养元素深刻改变了海洋成分并提升了生产力,持续驱动了增氧事件。另外,新元古代晚期至寒武纪,地球磁场强度极弱,超强宇宙辐射有利于基因突变和生物多样性形成,这可能与地球内核的形成有关;此外还可能发生了真极移和高频倒转。多方面偶然和必然条件的共同作用,为早期生命辐射提供了基因和环境诱因以及生态位置(即外因),最终形成了多圈层相互作用的地球系统。 展开更多

关键词 现代板块构造 冈瓦纳大陆 巨型造山 大陆风化 早期生命辐射 海陆二分性 地球磁场与内核形成 地球系统科学

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扬子西缘新元古界黄水河群碎屑锆石年代学特征及其对罗迪尼亚超大陆重建的启示 被引量：1

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作者 李永成 惠博 +4 位作者 董云鹏 孙圣思 何登峰 臧儒韬 闫树萱 《成都理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期440-455,共16页

扬子西缘新元古界黄水河群沉积时限、物源特征和构造属性的精确厘定可为进一步探讨扬子西缘新元古代构造演化提供关键依据。对彭灌地区的黄水河群变碎屑岩开展了系统的岩石学和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学分析。结果表明:彭灌地区黄水... 扬子西缘新元古界黄水河群沉积时限、物源特征和构造属性的精确厘定可为进一步探讨扬子西缘新元古代构造演化提供关键依据。对彭灌地区的黄水河群变碎屑岩开展了系统的岩石学和LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学分析。结果表明:彭灌地区黄水河群黄铜尖子组2件黑云母石英片岩最年轻碎屑锆石年龄分别为840±20 Ma和844±29 Ma,表明黄水河群的最大沉积时限约为840 Ma。碎屑锆石年龄谱主体构成4个年龄峰值区间,包括2687~2350 Ma,2228~1629 Ma,1533~1413 Ma和1249~840 Ma,存在1个主要峰值年龄~922 Ma,以及2个次级峰值年龄~2499 Ma和~1867 Ma。对比扬子西缘区域构造-热事件和同时期地层碎屑锆石年龄谱结果显示,彭灌地区黄水河群的碎屑物质可能主要来源于扬子西北缘,扬子西南缘和北缘也可能提供了碎屑物质。综合本文研究结果和前人资料,提出彭灌地区黄水河群变碎屑岩形成于扬子西缘新元古代早期活动大陆边缘的沉积盆地,明确扬子西缘在新元古代早期受控于俯冲相关的动力学体制,支持扬子板块在新元古代早期位于罗迪尼亚超大陆外围的构造古地理位置。 展开更多

关键词 新元古代 扬子板块 黄水河群 碎屑锆石 物源分析

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腾冲地块昔马地区早始新世富角闪石镁铁质岩石成因及锆石记录的岩浆演化过程

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作者 赵少伟 杨子豪 +4 位作者 方肖雨 文泰 陈璟元 赖绍聪 李佐臣 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期564-584,共21页

陆缘弧地壳中富角闪石镁铁质岩石是探索岛弧岩浆深部分异和演化的重要载体。选取腾冲地块昔马地区富角闪石镁铁质岩石系列,利用岩相学、全岩主微量和Sr-Nd同位素、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和微量元素特征,探讨其成因和演化过程。分析... 陆缘弧地壳中富角闪石镁铁质岩石是探索岛弧岩浆深部分异和演化的重要载体。选取腾冲地块昔马地区富角闪石镁铁质岩石系列,利用岩相学、全岩主微量和Sr-Nd同位素、锆石U-Pb定年、Lu-Hf同位素和微量元素特征,探讨其成因和演化过程。分析结果表明,昔马镁铁质岩石是早始新世(51.2~52.7 Ma)同源岩浆堆晶和分异的产物,辉长岩和角闪辉长岩是以堆晶矿物及少量粒间熔体固结的产物,其中,辉长岩以单斜辉石、斜长石和磁铁矿为主要堆晶矿物,角闪辉长岩以斜长石、单斜辉石、磷灰石和榍石为主要堆晶矿物,而闪长岩则是以演化熔体为主的固结产物,并且在堆晶分异过程中,批次岩浆补给导致堆晶矿物(如斜长石)的溶解-再沉淀。锆石形态学、矿物包裹体组合和微量元素特征表明,镁铁质岩浆中早期结晶的斜长石±斜方辉石有助于锆石在镁铁质岩浆中的结晶,且较大的锆石结晶温度范围指示了锆石长时间的结晶,其微量元素有规律的变化表明镁铁质岩浆中结晶的锆石能够有效记录岩浆的结晶和分异演化过程。 展开更多

关键词 富角闪石镁铁质岩石 堆晶和分异 锆石 腾冲地块

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华北克拉通南缘蓝田地区中元古代岩浆事件:对Columbia超大陆裂解的响应

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作者 刘富乐 李阳 +7 位作者 刘园园 晏山 王朝 谭富荣 李志强 陶威 王景丽 杨建鹏 《地质科学》 北大核心 2025年第3期646-666,共21页

华北克拉通南缘发育的中元古代岩浆活动对细化Columbia超大陆裂解过程具有重要意义。本次研究对蓝田地区新发现的中元古代花岗岩和基性岩墙开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年以及岩石地球化学分析。定年结果显示,花岗岩的侵入年龄为1532±... 华北克拉通南缘发育的中元古代岩浆活动对细化Columbia超大陆裂解过程具有重要意义。本次研究对蓝田地区新发现的中元古代花岗岩和基性岩墙开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年以及岩石地球化学分析。定年结果显示,花岗岩的侵入年龄为1532±14 Ma~1487±17 Ma,基性岩墙的侵入年龄为1491±17 Ma。花岗岩具高硅(SiO_(2)=68.52%~72.21%)、富碱(K_(2)O+Na_(2)O=8.24%~9.11%)、富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.45~1.54)的特征,A/CNK值范围为0.94~1.04,较高的10000×Ga/Al比值(4.71~5.04)以及Zr+Nb+Ce+Y含量(1053.9×10^(-6)~1082.2×10^(-6))和Zr饱和温度(平均882.5℃),为典型的准铝质—弱过铝质A型花岗岩。基性岩墙Mg^(#)值为37.79~42.56,小于原始玄武岩浆的Mg^(#)(68~75),表明岩浆后期经历了较强的结晶分异作用。基性岩墙样品富集轻稀土,高的(La/Yb)_(N),无明显的Eu异常,说明岩浆源区无斜长石残留。样品富集Ba、Rb、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,具IAB的特征。结合区域演化,本次研究中的中元古代A型花岗岩和基性岩墙形成于陆内伸展的构造环境,代表了Columbia超大陆裂解的第四期岩浆响应。 展开更多

关键词 华北克拉通南缘 中元古代 基性岩墙 A型花岗岩 超大陆裂解

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中亚造山带东段的地壳生长演化:前寒武纪vs.显生宙

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作者 孙晨阳 许文良 +2 位作者 龙欣雨 井佳浩 徐冰 《地质论评》 北大核心 2025年第S1期75-76,共2页

地球区别于其它类地行星的重要特征在于其独特的长英质大陆地壳组成。作为全球规模最大的增生型造山带,中亚造山带为揭示大陆地壳的生长演化过程和机制提供了关键研究场所。该造山带东段广泛发育的多期次花岗质岩体,因其显著高的正εNd... 地球区别于其它类地行星的重要特征在于其独特的长英质大陆地壳组成。作为全球规模最大的增生型造山带,中亚造山带为揭示大陆地壳的生长演化过程和机制提供了关键研究场所。该造山带东段广泛发育的多期次花岗质岩体,因其显著高的正εNd(t)值和低的初始^(87)Sr/^(86)Sr(ISr)值特征,被视为显生宙地壳生长的重要证据(Jahn et al.,2000;Wu Fuyuan et al.,2000)。 展开更多

关键词 中亚造山带东段 地壳生长演化 前寒武纪 显生宙

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北秦岭晚侏罗世-早白垩世马市坪盆地构造演化的磁组构与古地磁约束

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作者 任刘凡 梁文天 +3 位作者 申琪 蒋凯 司国浩 李建刚 《大地构造与成矿学》 北大核心 2025年第4期884-899,共16页

目前普遍认为,在早中生代华南与华北板块全面碰撞造山后,秦岭造山带在晚侏罗世-早白垩世经历了强烈的陆内造山作用。尤其在南秦岭的大巴山地区,发育了大规模逆冲推覆构造。然而,秦岭造山带其他构造单元对此次造山事件的响应尚不明确。... 目前普遍认为,在早中生代华南与华北板块全面碰撞造山后,秦岭造山带在晚侏罗世-早白垩世经历了强烈的陆内造山作用。尤其在南秦岭的大巴山地区,发育了大规模逆冲推覆构造。然而,秦岭造山带其他构造单元对此次造山事件的响应尚不明确。北秦岭构造带内发育的晚侏罗世-早白垩世沉积地层,为探讨这一造山事件提供了理想的载体。本文以北秦岭南召地区马市坪盆地晚侏罗世-早白垩世地层为研究对象,开展了系统的磁组构和古地磁研究。磁组构结果表明,马市坪盆地的晚侏罗世-早白垩世地层发育NW向磁线理,表现出明显的初始变形组构以及铅笔状组构特征。结合区域地质分析,认为盆地发育时受NE-SW向压应力控制。古地磁研究获得了南召地区马市坪盆地晚侏罗世古地磁极(58.6°N、208.3°E、A_(95)=13.1°)以及早白垩世古地磁极(64.9°N、224.0°E、A_(95)=13.7°)。选取同时代华北板块稳定古地磁极为参考极,计算得到马市坪盆地自晚侏罗世以来相对华北板块发生了15.2°±11.8°的顺时针旋转,自早白垩世以来发生了13.7°±11.4°的顺时针旋转。结合前人研究成果,本文认为秦岭造山带在晚侏罗世-早白垩世经历了一次广泛以NE-SW向挤压为主的陆内造山运动。在NE-SW方向持续构造缩短的同时,造山带东部上地壳物质普遍向东侧向挤出,并经历较大规模的顺时针旋转。 展开更多

关键词 磁组构 古地磁学 构造旋转 晚中生代 北秦岭

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黑色页岩与宜居地球的形成与演化

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作者 黄康俊 夏文鹏 +3 位作者 杨奕曜 常超 鞠鹏程 张兴亮 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期523-538,共16页

黑色页岩沉积记录了宜居地球形成与演化的关键阶段,涵盖超大陆聚散、大规模气候波动、古海洋氧化还原条件变化以及生物辐射与灭绝等重大地质事件。黑色页岩的形成通常与海洋环境密切相关,不仅反映了地质历史时期海洋氧化还原状态与生命... 黑色页岩沉积记录了宜居地球形成与演化的关键阶段,涵盖超大陆聚散、大规模气候波动、古海洋氧化还原条件变化以及生物辐射与灭绝等重大地质事件。黑色页岩的形成通常与海洋环境密切相关,不仅反映了地质历史时期海洋氧化还原状态与生命演化的相互作用,还记录了氮、磷、铁等关键生命元素在生物圈与非生物圈之间的循环与转化信息。该研究系统探究了黑色页岩的沉积特征及沉积模式,黑色页岩对关键生命元素、生物地球化学循环以及古海洋氧化还原状态的指示;同时,探讨了黑色页岩的风化作用对全球碳循环及环境污染等方面的影响;最后,梳理了当前黑色页岩在地球宜居性研究中存在的主要问题,并展望其未来的发展方向。 展开更多

关键词 黑色页岩 有机碳埋藏 元素循环 重金属污染 地球宜居性

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华北克拉通古元古代构造演化:来自晋陕交界涑水杂岩2.25~2.12Ga花岗质岩石的启示

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作者 方友苗 第五春荣 +2 位作者 司博闻 阎梦娇 沈晨妍 《岩石学报》 北大核心 2025年第9期3081-3107,共27页

元古宙早期地球的构造环境和表生地质环境发生重大变化。关于华北克拉通古元古代中期(2.2~2.1Ga)的构造背景,存在岛弧和陆内裂谷两种截然不同的观点。古元古代的花岗质岩石在华北克拉通中部带广泛分布,这为探讨古元古代构造演化提供了... 元古宙早期地球的构造环境和表生地质环境发生重大变化。关于华北克拉通古元古代中期(2.2~2.1Ga)的构造背景,存在岛弧和陆内裂谷两种截然不同的观点。古元古代的花岗质岩石在华北克拉通中部带广泛分布,这为探讨古元古代构造演化提供了难得素材。本文以晋陕交界涑水杂岩中的花岗质岩石为研究对象,开展了岩石学、全岩主微量地球化学、锆石和榍石U-Pb定年、微量元素及锆石Lu-Hf同位素研究。研究结果表明,晋陕交界涑水杂岩中的花岗质岩石主要为二长花岗岩、碱长花岗岩和花岗闪长岩,其侵位年龄大致可以分为2.25~2.22Ga和2.14~2.12Ga两期,形成于古元古代中期,而非前人认为的新太古代晚期,对应国际地层表中的层侵纪。花岗质岩石与斜长角闪岩样品中榍石的变质年龄为1.93~1.88Ga,表明研究区基底岩石参与了华北克拉通古元古代晚期的最终拼合过程。全岩地球化学特征表明晋陕交界~2.2Ga的二长花岗岩为I型花岗岩,其中锆石εHf(t)值为+0.9~+3.8,两阶段模式年龄介于2734~2560Ma之间,表明其为新太古代下地壳富钾玄武岩的部分熔融产物。而~2.2Ga的碱长花岗岩、~2.1Ga的二长花岗岩和花岗闪长岩具有A2型花岗岩的地球化学特征,花岗岩的锆石εHf(t)大部分为负值(-4.1~+2.0),两阶段模式年龄为2962~2689Ma,揭示其为华北克拉通南部新太古代TTG岩石部分熔融产物。结合本文以及华北克拉通南部古元古代中期岩石已有的锆石Hf同位素数据,发现绝大多数2.2~2.1Ga岩石中的锆石具有负的εHf(t)值,并具有远大于其形成年龄的锆石Hf同位素两阶段模式年龄,表明华北克拉通大陆地壳在古元古代中期是以古老地壳再造为主,同时伴随有少量新生地壳添加。结合华北克拉通中部带古元古代中期已有的岩石组合、岩石地球化学特征、沉积记录以及矿床学证据,本文认为华北克拉通南部在2.2~2.1Ga期间可能处于弧后拉张环境。 展开更多

关键词 古元古代 大陆地壳生长和再造 花岗质岩石 华北克拉通 涑水杂岩

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中亚造山带中元古代微陆块构造归属及其对中元古代地球系统演化的启示

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作者 刘潜 赵国春 +3 位作者 韩以贵 姚金龙 张东海 何艳红 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期489-500,共12页

与古元古代和新元古代时期重大的地球表生环境生命系统变革明显不同,中元古代时期(1.6~1.0 Ga)的表生环境相对稳定、生命演化也相对有限,但见证了从Nuna(Columbia)超大陆聚合形成后的外围俯冲增生、伸展裂解并再次拼合形成Rodinia超大... 与古元古代和新元古代时期重大的地球表生环境生命系统变革明显不同,中元古代时期(1.6~1.0 Ga)的表生环境相对稳定、生命演化也相对有限,但见证了从Nuna(Columbia)超大陆聚合形成后的外围俯冲增生、伸展裂解并再次拼合形成Rodinia超大陆等一系列深部地质过程变动。中亚造山带南缘广泛分布中元古代微陆块,发育1.56~1.36 Ga的结晶基底和绿片岩相至角闪岩相变质火山沉积岩,其构造归属仍存在很大争议。最新的研究通过基底组成、岩浆活动性质及碎屑锆石U-Pb年龄谱和Hf同位素组成的综合对比,揭示中亚造山带南缘中元古代微陆块与亚马逊克拉通西部具有亲缘性,构成了Nuna超大陆边缘俯冲增生带的一部分。该文进一步综合中元古代时期地球表生环境生命与深部系统各指标,揭示中元古代时期并非地球演化进程中的停滞期,Nuna超大陆边缘持续的俯冲增生很可能是促使中元古代大气呈波动式短期增氧以及真核生命向多细胞演化的关键控制因素。中元古代时期地球深部过程与表生环境生命演化之间的时空耦合关系及其主要机制仍是有待进一步深入研究的重要科学问题。 展开更多

关键词 构造归属 中亚造山带 中元古代 Nuna超大陆 俯冲增生

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阿拉善东部波罗斯坦庙杂岩含石榴子石黑云斜长片麻岩的p-t演化及独居石U-Pb年龄

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作者 马椰婷 苟龙龙 +1 位作者 周峰 田智博 《岩石矿物学杂志》 北大核心 2025年第4期870-894,共25页

波罗斯坦庙杂岩是阿拉善地块东部高级变质杂岩之一,对研究阿拉善地块晚古生代构造演化具有重要的地质意义。本研究对阿拉善地块东部波罗斯坦庙杂岩中的长英质片麻岩进行了详细的野外地质调查、岩相学、LA-ICP-MS独居石U-Pb定年和变质相... 波罗斯坦庙杂岩是阿拉善地块东部高级变质杂岩之一,对研究阿拉善地块晚古生代构造演化具有重要的地质意义。本研究对阿拉善地块东部波罗斯坦庙杂岩中的长英质片麻岩进行了详细的野外地质调查、岩相学、LA-ICP-MS独居石U-Pb定年和变质相平衡模拟工作,用于揭示其变质演化特征,进而阐明其形成的构造背景。长英质片麻岩主要由含石榴子石黑云斜长片麻岩和黑云斜长片麻岩两类岩石组成,岩相学观察显示2个含石榴子石黑云斜长片麻岩样品ALS2202和ALS2204记录的峰期变质矿物组合为石榴子石+黑云母+白云母+钛铁矿+斜长石+钾长石+石英+熔体,结合相平衡模拟计算得到2个样品的峰期变质温压条件分别为727~751℃/820~1030 MPa和730~751℃/930~1070 MPa。通过石榴子石-黑云母-斜长石-石英(GBPQ)地质温压计计算得到退变质冷却阶段的温压条件为629~672℃/410~490 MPa和620~657℃/330~400 MPa。综合以上变质温压结果,2个样品均显示顺时针的p-t演化轨迹。LA-ICP-MS独居石U-Pb定年得到含石榴子石黑云斜长片麻岩样品ALS2207和黑云斜长片麻岩ALS2210样品的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为268±4 Ma和255±2 Ma,代表峰期变质作用或深熔作用的时代。根据矿物组合推测波罗斯坦庙杂岩中长英质片麻岩应为副变质岩,结合该岩石记录的变质温压条件和顺时针轨迹,表明波罗斯坦庙杂岩在二叠纪中晚期经历了一次显著的地壳加厚过程,该过程可能与古亚洲洋的闭合有关。 展开更多

关键词 波罗斯坦庙杂岩 LA-ICP-MS独居石U-Pb定年 相平衡模拟 顺时针p-t轨迹 中亚造山带

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奥陶纪—泥盆纪镜眼虫目三叶虫头部形态演化及其对环境变化的响应

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作者 赵琪 陈延龙 +2 位作者 代韬 薛春玲 李花蕊 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期235-245,共11页

镜眼虫目三叶虫是奥陶纪—泥盆纪的代表性三叶虫类群,其在显生宙早期的海洋生态系统中占据重要位置,历经古生代多次重大地质历史事件。目前,对于其分类单元多样性的研究较为充分,但其形态多样性演化及与地质事件的协同关系尚不明确。该... 镜眼虫目三叶虫是奥陶纪—泥盆纪的代表性三叶虫类群,其在显生宙早期的海洋生态系统中占据重要位置,历经古生代多次重大地质历史事件。目前,对于其分类单元多样性的研究较为充分,但其形态多样性演化及与地质事件的协同关系尚不明确。该研究聚焦于奥陶纪—纪泥盆纪镜眼虫目三叶虫的形态演化及其对地质事件的响应,通过几何形态测量学对351个属的头部形态进行了分析,并基于形态空间量化了奥陶纪至泥盆纪镜眼虫目的头部形态变化。研究发现,镜眼虫目三叶虫头部的形态分异度高峰出现在中奥陶世达瑞威尔期和中泥盆世艾菲尔期;主要的衰退出现了3次,分别是晚奥陶世凯迪期、志留纪末期和晚泥盆世法门期,均与各类缺氧海退等重大环境变化事件耦合,说明镜眼虫目的头部形态演化与海平面和水体氧含量变化密切相关,这些环境因素很大程度上影响了其形态分异度的变化。除此之外,中泥盆世艾菲尔期,镜眼虫目新增属种数量下降,但同时期头部形态分异度(SOV和SOR)却上升,即形态多样性峰值出现在物种多样性峰值之后,这是由于与镜眼虫目具有相同生态位的其他生物类群在此时期大发展,抑制了镜眼虫目分类单元多样性的增加,却加剧了同生态位物种间的竞争,促使镜眼虫目新生属种发生头部形态的创新。 展开更多

关键词 镜眼虫目 古生代 协同演化 形态多样性 灭绝 环境扰动

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鄂尔多斯盆地北部晚侏罗世—早白垩世岩浆活动对氦气富集成藏的控制机制

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作者 秦江锋 王东旭 弓虎军 《西北大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期553-563,共11页

基于含气地层氦气体积分数测试数据,结合周缘岩浆岩的地球化学特征与年代学分析,系统研究岩浆活动与氦气空间分布的耦合关系,并针对氦气供给、运移通道、储集条件及成藏期次等关键因素,构建岩浆活动影响氦气富集的动力学模型,探讨晚侏... 基于含气地层氦气体积分数测试数据,结合周缘岩浆岩的地球化学特征与年代学分析,系统研究岩浆活动与氦气空间分布的耦合关系,并针对氦气供给、运移通道、储集条件及成藏期次等关键因素,构建岩浆活动影响氦气富集的动力学模型,探讨晚侏罗世—早白垩世岩浆活动对氦气富集、运移及保存的控制作用,为鄂尔多斯盆地氦气资源勘探提供理论依据与创新思路。研究发现,盆地北部氦气富集显著,庆阳、宜川、鄂尔多斯及石西地区平均体积分数大于0.09%,呈现“沉积坳陷低值区→盆地边缘高值带”的环状分异规律。周缘岩浆活动集中于160~100 Ma(晚侏罗世—早白垩世),其时空分布与氦气高丰度区、成藏关键期高度匹配,指示幔源岩浆上涌可能通过热-流-力多场耦合作用促进氦气富集。研究认为,鄂尔多斯盆地氦气富集受控于晚中生代幔源岩浆活动的多尺度效应,表现为岩浆热事件对氦源活化、运移通道构建及圈闭形成的系统性调控。由此提出富氦气藏勘探应聚焦晚侏罗世—早白垩世岩体侵位中心,采用“由岩体核部向外围扩散”的靶区优选策略。 展开更多

关键词 富氦气藏 岩浆作用 鄂尔多斯盆地 克拉通盆地

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基于机器学习方法改进IVM-RF耦合模型的崩滑灾害危险性评价:以延安市志丹县为例 被引量：2

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作者 屈鹏鑫 谢婉丽 +1 位作者 刘琦琦 王昱琛 《地质科技通报》 北大核心 2025年第3期280-295,共16页

为了给延安市志丹县防灾减灾和风险管控提供数据支持,给相似地区危险性评价提供参考依据,补充在崩塌和滑坡灾害危险性评价中未考虑累积降雨方面的影响,在10,20,50和100 a一遇4种不同降雨工况下对研究区进行了危险性评价。以栅格单元作... 为了给延安市志丹县防灾减灾和风险管控提供数据支持,给相似地区危险性评价提供参考依据,补充在崩塌和滑坡灾害危险性评价中未考虑累积降雨方面的影响,在10,20,50和100 a一遇4种不同降雨工况下对研究区进行了危险性评价。以栅格单元作为评价单元,结合灾害特征及区域孕灾背景,通过皮尔逊相关系数法,选取高程、坡度、坡向、曲率、岩土体类型、距河流距离、距道路距离、归一化植被指数8个评价因子,采用信息量模型进行了易发性评价并分析了致灾因子与灾害分布关联性。利用计算机语言,自动处理前期因子数据的分析、转化、管理和出图等流程,改进了信息量(IVM)-随机森林(RF)耦合模型,实现了模型的自动循环迭代对比选择,通过ROC(受试者工作特征曲线,receiver operating characteristic curve)曲线对比了2种易发性模型精度。在耦合模型评价结果的基础上进行危险性评价,用皮尔逊Ⅲ型曲线估算研究区10,20,50和100 a一遇4种不同工况下降雨量,并进行危险性分区。对于易发性分区结果,信息量-随机森林耦合模型评价结果的AUC值(ROC曲线下面积)为0.87,优于IVM模型的评价结果;对于危险性分区结果,从10 a一遇到100 a一遇降雨工况的高和极高危险区面积都逐级增加。研究表明,改进的耦合模型评价方法不仅简化了操作还提高了精度,耦合模型确实拥有更好的评价精度和预测能力。 展开更多

关键词 崩塌 滑坡 信息量(IVM)模型 随机森林(RF)模型 危险性评价 机器学习 延安市志丹县

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南秦岭佛坪穹隆南缘韧性剪切带构造变形及其年代学研究

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作者 余坷成 孙圣思 +5 位作者 董云鹏 惠博 程超 张彬 张一宁 李欣雨 《地质力学学报》 北大核心 2025年第3期386-410,共25页

秦岭造山带中段佛坪地区集中发育麻粒岩-混合岩-片麻岩穹隆,是研究大陆地壳变质变形和秦岭中生代构造演化的关键地区。秧田坝-十亩地韧性剪切带位于佛坪穹隆南部,记录了晚三叠世末挤压伸展转换阶段中的中—深构造层次变质变形的信息,能... 秦岭造山带中段佛坪地区集中发育麻粒岩-混合岩-片麻岩穹隆,是研究大陆地壳变质变形和秦岭中生代构造演化的关键地区。秧田坝-十亩地韧性剪切带位于佛坪穹隆南部,记录了晚三叠世末挤压伸展转换阶段中的中—深构造层次变质变形的信息,能够为探讨佛坪穹隆隆升机制提供依据。文章通过构造解析、矿物地球化学、矿物晶格优选方位以及年代学等手段对剪切带典型变质变形岩石样品展开研究。野外观测以及运动学涡度分析指示剪切带发育受控于纯剪切作用的右行韧性剪切变形。长英质糜棱岩中石英主要发育柱面滑移系与柱面<c>滑移系,表明变形发生在约550~650℃的角闪岩相条件下。变质矿物组合特征以及石榴子石-黑云母-斜长石温压计的计算结果指示顺时针的P-T路径,峰期变质条件为568~611℃/5.2~5.3 kbar,630~654℃/7.1~7.9 kbar,等温降压阶段M2的温压条件为590~616℃/3.5~4.5 kbar。剪切带中混合岩化浅色体锆石U-Pb测年结果为180.8±3.8 Ma,代表韧性剪切变形的下限。结合区域地质资料,研究认为南秦岭佛坪地区经历的变质变形作用如下:~210 Ma以前该区处于碰撞造山阶段,强烈地壳增厚形成递进变质事件(M1);210~200 Ma期间佛坪地区进入由碰撞造山向碰撞后伸展的构造体制转换阶段,水平缩短与垂向垮塌的双向应力导致佛坪南缘秧田坝-十亩地地区发育韧性剪切变形(D1),并开始发生等温降压变质事件M2;到~180 Ma,该区进入碰撞后伸展阶段,在区域北段发生减压部分熔融;随后在韧性剪切带折返过程中,糜棱面理进一步受到晚期褶皱变形(D2)的改造。研究成果可为探讨佛坪穹隆南部在晚三叠世—早侏罗世构造转换过程中变质变形响应细节过程提供参考。 展开更多

关键词 南秦岭 中生代 韧性剪切带 构造变形 矿物组构 温压条件 年代学

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小冰期以来中亚西风区东部水文气候年代际变化研究

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作者 李浩然 蓝江湖 +6 位作者 程鹏 Kashif Hayat 吴小辉 王乐 田绒 李建森 郑艳红 《海洋地质与第四纪地质》 北大核心 2025年第5期79-103,共25页

年代际尺度气候变化是地球气候系统的重要特征,受中纬西风环流控制的中亚西风区在该尺度的研究仍存在不足,尤其是全球变暖背景下其水文气候年代际变化机制尚不明确。因此,系统研究中亚西风区近数百年水文气候年代际演变特征,对于理解全... 年代际尺度气候变化是地球气候系统的重要特征,受中纬西风环流控制的中亚西风区在该尺度的研究仍存在不足,尤其是全球变暖背景下其水文气候年代际变化机制尚不明确。因此,系统研究中亚西风区近数百年水文气候年代际演变特征,对于理解全球变暖背景下区域气候效应及其驱动机制具有重要意义。本文系统梳理中亚西风区东部树轮、冰芯、湖泊沉积、石笋等46条高分辨率地质记录,结合多窗谱分析等方法,综合探讨小冰期以来该区域水文气候年代际变化的时空特征与驱动机制。研究发现,中亚西风区东部小冰期水文气候变化存在10~35 a和45~82 a的年代际气候周期,现代暖期则以10~35 a周期为主,且区域内部呈现显著空间差异,现代暖期整体表现为暖湿化趋势。小冰期-现代暖期转换期(1800—1920 AD)普遍存在“干旱-湿润-干旱”的年代际转型过程,其中1910s极端干旱事件具有区域普遍性。太阳活动调控的北大西洋涛动相位变化和中纬西风环流南-北摆动对该区域水文气候年代际变化起了主导作用,火山活动对极端事件存在调制效应,而人类活动可能对现代暖湿化起了更重要贡献。本研究为理解中亚西风区气候对全球变化的响应机制提供了多载体证据,未来需结合更多高分辨率地质记录与数值模拟方法,进一步量化自然与人类活动对水文气候年代际变化的贡献。 展开更多

关键词 小冰期 现代暖期 水文气候 年代际 中亚西风区

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羌塘地块雁石坪地区中-上侏罗统岩石磁学特征及其地质意义

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作者 张嘉辉 沈中山 +9 位作者 程鑫 卫弼天 幸龙云 姜南 兰书琪 张冬孟 仲梦婷 周亚楠 邓成龙 吴汉宁 《地球物理学报》 北大核心 2025年第10期3904-3922,共19页

准确恢复中生代羌塘地块的古地理位置对理解青藏高原构造演化及区域油气资源勘探至关重要.然而,其中-上侏罗统雁石坪群的古地磁结果一直存在争议.详细的岩石磁学和岩相学研究可为成功获取和解释古地磁方向数据提供坚实的基础.因此,本文... 准确恢复中生代羌塘地块的古地理位置对理解青藏高原构造演化及区域油气资源勘探至关重要.然而,其中-上侏罗统雁石坪群的古地磁结果一直存在争议.详细的岩石磁学和岩相学研究可为成功获取和解释古地磁方向数据提供坚实的基础.因此,本文通过对羌塘地块东部雁石坪地区的雁石坪群代表性样品进行详细的岩相学、岩石磁学和退磁实验,分析了样品中的磁性矿物类型和含量,讨论了构造活动对地层的影响程度,并评估了样品保留原生剩磁的能力.研究结果显示,雁石坪群样品的岩石磁性特征存在显著差异,可分为两类:I型样品分布在雀莫错组和部分布曲组中,主要载磁矿物为含铝的赤铁矿与MD-PSD磁铁矿;Ⅱ型样品分布在布曲组、夏里组、索瓦组及雪山组中,主要载磁矿物为PSD磁铁矿或钛磁铁矿.系统退磁曲线显示出双分量或三分量特征,并可分离出由磁铁矿或赤铁矿携带的稳定特征剩磁分量.综合岩相学与岩石磁学结果,认为雁石坪地区中-上侏罗统样品未遭受后期强烈构造改造及区域变质作用的影响,磁性矿物具有保留原生剩磁信息的能力.羌塘地块中-晚侏罗世古地磁数据的磁倾角差异可能由沉积压实、拉萨地块与羌塘地块的复杂碰撞及真极移现象等多种地质过程共同作用导致.因此,后续研究需要深入探讨倾角浅化识别和真极移的影响.本文的研究结果为未来在该地层中开展精细古地磁研究、探讨羌塘盆地演化历史和动力学过程提供了坚实的岩石磁学基础. 展开更多

关键词 羌塘地块 岩石磁学 雁石坪群 中-上侏罗统

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鄂尔多斯盆地中东部T112井盐下马家沟组成烃生物特征及其油气指示

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作者 张怡诺 张东东 +6 位作者 魏柳斌 刘文汇 师平平 王晓锋 张倩 李忆宁 金智成 《石油实验地质》 北大核心 2025年第3期593-605,共13页

近年鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组不断取得天然气勘探突破,且天然气藏地球化学特征显示自生自储,但对马家沟组低有机质丰度、高热演化的碳酸盐岩烃源评价尚存争议。成烃生物研究可为马家沟组烃源的成烃潜力与成源环境提供新角度和... 近年鄂尔多斯盆地中东部奥陶系马家沟组不断取得天然气勘探突破,且天然气藏地球化学特征显示自生自储,但对马家沟组低有机质丰度、高热演化的碳酸盐岩烃源评价尚存争议。成烃生物研究可为马家沟组烃源的成烃潜力与成源环境提供新角度和新方法。选取鄂尔多斯盆地T112井马家沟组岩心样品,运用光学显微镜、扫描电镜及地球化学测试手段展开分析。研究结果显示,马家沟组成烃生物类型多样,纵向分布有差异,主要包括浮游藻类、底栖藻类、动物有机碎屑体和矿物沥青基质;各段成烃生物组合不同,马五段含较多浮游藻类,马四段以底栖藻类为主,马三段有机质多以矿物沥青基质形式存在。地球化学特征表明,马三段和马五段TOC较高,有机碳同位素组成变化小;马三段碳氧同位素整体较轻。综合分析表明马三段和马五段沉积环境有利于成烃生物发育,其TOC高与浮游藻类相关,同时咸化环境、陆源输入和局限海沉积相是马三段和马五段浮游生物发育的主控条件,且该层段无机碳同位素负漂指示马家沟组曾发生大规模生烃作用,表明其碳酸盐岩层系可作为有效烃源供给油气成藏。 展开更多

关键词 成烃生物 碳酸盐岩 烃源评价 马家沟组 鄂尔多斯盆地

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敦煌地块晚志留世石英二长闪长岩的岩石成因及其地质意义

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作者 甘保平 唐菊兴 +3 位作者 第五春荣 朱利辉 孙清飞 刘园园 《地质学报》 北大核心 2025年第9期2983-2999,共17页

敦煌地块作为中亚造山带中段最南部的微陆块,其早古生代的岩浆作用成因及其构造演化问题仍未解决,从而限制了对于古亚洲洋南部洋-陆俯冲、增生演化及深部物质循环的全面理解。本文在敦煌地块党河水库东侧的长沙梁地区新识别出了志留纪... 敦煌地块作为中亚造山带中段最南部的微陆块,其早古生代的岩浆作用成因及其构造演化问题仍未解决,从而限制了对于古亚洲洋南部洋-陆俯冲、增生演化及深部物质循环的全面理解。本文在敦煌地块党河水库东侧的长沙梁地区新识别出了志留纪闪长岩,并对其进行详细的岩石学、锆石U-Pb年代学、全岩主、微量地球化学和锆石Hf同位素研究。锆石U-Pb定年结果显示,长沙梁石英二长闪长岩形成年龄为428~426Ma。地球化学组成揭示,石英二长闪长岩相对富钠(K_(2)O/Na_(2)O=0.84~0.99)、高Al_(2)O_(3)(16.5%~17.0%)含量、Mg^(#)(51.5~53.0)值以及低A/CNK(0.96~1.00)值,属于高钾钙碱性准铝质系列;所测试的样品显示出负Eu异常(Eu/Eu^(*)=0.70~0.77),富集大离子亲石元素Rb、Ba和Th等,亏损Nb,Ta和Ti等高场强元素,以及低的Y(16.3×10^(-6)~19.0×10^(-6))含量和Sr/Y比值(20.3~24.5),具有典型弧岩浆的地球化学特征。锆石Hf同位素结果表明,长沙梁石英二长闪长岩具有负ε_(Hf)(t)值(-12.0~-2.2)和古老的二阶段模式年龄(T_(DM2)=2136~1525Ma)。上述特征表明,长沙梁石英二长闪长岩可能是由俯冲沉积物熔体交代上覆地幔楔熔融产生的幔源岩浆,上升并底侵古老玄武质下地壳部分熔融的产物。综合已有研究资料,本研究认为敦煌地块在早古生代时期强烈卷入中亚造山带南部相关的造山事件使其地壳发生活化,进而产生了不同成分、多阶段的弧岩浆作用事件,并处于古亚洲洋向敦煌地块持续俯冲的陆缘弧环境。 展开更多

关键词 敦煌地块 晚志留世 陆缘弧 交代作用

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鄂尔多斯盆地西南部关键构造事件的不整合界面三维地震响应

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作者 王慧龙 黄雷 +4 位作者 王韶豪 张威 赵俊峰 何发岐 王军 《西安科技大学学报》 北大核心 2025年第3期627-638,共12页

鄂尔多斯盆地中生代以来经历多期次构造运动,形成了多期区域性不整合界面。为明确盆地内部存在的不整合界面及其构造响应特征,采用三维地震资料分析的方法并结合前人已有研究资料及钻井资料,识别盆地内部2个三维地震探区的不整合界面并... 鄂尔多斯盆地中生代以来经历多期次构造运动,形成了多期区域性不整合界面。为明确盆地内部存在的不整合界面及其构造响应特征,采用三维地震资料分析的方法并结合前人已有研究资料及钻井资料,识别盆地内部2个三维地震探区的不整合界面并对关键构造事件在盆内不整合界面的响应特征进行研究。结果表明:鄂尔多斯盆地中生代以来经历了四期大规模构造抬升运动,并形成了侏罗系与三叠系、侏罗系内部、白垩系与下伏地层、白垩系与上覆地层间的四期区域性不整合界面;上三叠统延长组和下侏罗统延安组主要以角度不整合接触为主;中侏罗统安定组和下白垩统宜君组以平行不整合为主,部分地区存在微角度不整合;侏罗系内部则同时发育平行不整合及微角度不整合,白垩系与上覆地层主要以平行不整合为主;不整合界面的差异特征反映出印支运动在盆地内部的构造响应西南强、东北弱;燕山运动在盆地内部的构造响应由周缘向内部逐渐减弱。研究结果揭示盆地周缘强烈的挤压构造事件在盆内均有以隆升剥蚀为特征的地震响应,构造变形强度具有明显的减弱,深化了鄂尔多斯盆地内部构造结构的认识。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 构造事件 三维地震 不整合界面

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