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中国黄土磁性地层研究进展与展望
1
作者 陈天然 肖国桥 +1 位作者 林欣如 潘卿 《海洋地质与第四纪地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期1-15,共15页
中国黄土是最重要的第四纪陆相气候记录之一,磁极性地层是建立第四纪黄土年代框架的主要方法之一。本文总结了中国黄土所记录的布容/松山(Brunhes/Matuyama)、加拉米诺(Jaramillo)、奥尔都维(Olduvai)和松山/高斯(Matuyama/Gauss)等几... 中国黄土是最重要的第四纪陆相气候记录之一,磁极性地层是建立第四纪黄土年代框架的主要方法之一。本文总结了中国黄土所记录的布容/松山(Brunhes/Matuyama)、加拉米诺(Jaramillo)、奥尔都维(Olduvai)和松山/高斯(Matuyama/Gauss)等几个作为主要定年依据的极性倒转界限的研究结果,并将黄土记录的这些界限位置与深海记录进行了对比。结果发现,不同黄土剖面所记录的各地磁极性倒转界限的位置并不一致,其差异可超过一个黄土-古土壤旋回,且不能用lock-in效应、气候和沉积速率差异、黄土地层划分差异来解释。这些地磁极性界限位置的差异指示极性界限附近的黄土可能经历了不同程度的重磁化。同时,这些差异也导致了不同研究者基于磁极性地层所建立的轨道尺度的黄土年代标尺与深海氧同位素记录的对比存在较大分歧。未来对黄土所记录的地磁场相对古强度(RPI)的研究可望为识别极性倒转界限的真实位置提供依据,并最终解决中国黄土与深海记录轨道尺度对比方案的分歧。 展开更多
关键词 黄土 第四纪 磁性地层 重磁化 地磁场相对古强度
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行星构造:寻求地球演化的踪迹 被引量：6
2
作者 肖智勇 许志琴 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期259-275,共17页
地质构造是记录地球内、外动力地质作用过程的标志。和地球相似,太阳系其他天体上也发育丰富的地质构造。以研究天体表面的地质构造及其动力学机制为目的的"行星构造学"是建立在构造地质学、遥感地质学和地球物理学等学科基... 地质构造是记录地球内、外动力地质作用过程的标志。和地球相似,太阳系其他天体上也发育丰富的地质构造。以研究天体表面的地质构造及其动力学机制为目的的"行星构造学"是建立在构造地质学、遥感地质学和地球物理学等学科基础上的一门新兴前沿学科。由于天体的大小、组分和轨道位置不同,表面构造特征及其形成机制各异。对比研究地球和其他天体上的构造特征,是完善地球动力学的重要途径。水星和月球的热演化轨迹大致相同,内部持续冷却造成全球收缩,表面形成大量的挤压构造,而伸展构造仅局部发育。火星的岩石圈主要通过热传导散热,表面发育大量的挤压构造,且其形成时间可能呈单峰式分布。同时,火星表面的伸展和挤压构造和大火山群紧密相关,表明深部动力过程影响了火星上的区域构造。金星和地球的大小相似,但金星表面的最大年龄远小于地球大陆地壳的平均年龄,~80%的早期地质记录完全被后期的岩浆-构造活动抹去,表面发育大量的火山-深大裂谷系,说明"幔柱"活动对金星的构造演化至关重要,因此热传导可能也是当前金星岩石圈的主要散热方式。以上天体的岩石圈形变均以垂直运动为主。在外太阳系,一些卫星的表壳主要由冰水和其他挥发分组成,有些卫星存在下伏的液态水圈,潮汐作用可能是驱动其构造演化的主要动力。在特殊的应力来源和物质特性的共同作用下,在这些卫星上发育大量的走滑断层和疑似俯冲消减带。行星地质构造从能量和物质属性的角度探究构造运动的物理和化学过程,与地球动力学研究相辅相成,对揭示地球早期动力学过程的关键科学问题具有重要的指示意义。 展开更多
关键词 地质构造 行星 月球 卫星 岩石圈 热演化
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月球的自二次坑研究
3
作者 常伊人 肖智勇 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期916-933,共18页
自二次坑是背景二次撞击坑中的一类,是撞击过程中近垂直溅射的物质回落至母坑的连续溅射沉积物上形成的二次坑.二次坑的概念于20世纪60年代首次提出于,直至近十年被发现和证实,研究自二次坑对完善撞击坑统计定年方法和撞击过程的物理机... 自二次坑是背景二次撞击坑中的一类,是撞击过程中近垂直溅射的物质回落至母坑的连续溅射沉积物上形成的二次坑.二次坑的概念于20世纪60年代首次提出于,直至近十年被发现和证实,研究自二次坑对完善撞击坑统计定年方法和撞击过程的物理机理具有重要意义.近年来,深空探测获取了多个天体的高分辨率遥感数据,前人已在月球、水星等天体表面发现了自二次坑.但是,自二次坑的详细成因机制以及自二次坑对撞击坑统计定年方法的具体影响依然存在大量未知.系统综述了自二次坑的发现和研究历史,介绍了自二次坑与其他不同类型二次坑的区别;重点梳理了自二次坑的可能成因机理及其对撞击坑统计定年方法的影响.最后,结合作者的最近研究进展,展望了自二次坑研究的突破口. 展开更多
关键词 月球 撞击坑 二次坑 自二次坑 撞击年代
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太阳辐射通量对星载朗缪尔探针等离子体密度测量精度的影响
4
作者 朱子渊 熊超 +5 位作者 郑宇豪 颜蕊 高顺祖 黄宇阳 尹凡 万欣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2886-2896,共11页
本文利用Swarm C卫星和CHAMP卫星搭载的朗缪尔探针测量的电离层就位等离子体密度数据和位于Arecibo及Jicamarca两座非相干散射雷达测量的电子密度数据进行了详细、全面的对比.除此之外,本文还使用了利用GRACE卫星星间测距系统(K-Band Ra... 本文利用Swarm C卫星和CHAMP卫星搭载的朗缪尔探针测量的电离层就位等离子体密度数据和位于Arecibo及Jicamarca两座非相干散射雷达测量的电子密度数据进行了详细、全面的对比.除此之外,本文还使用了利用GRACE卫星星间测距系统(K-Band Ranging system,KBR)计算得到的星间平均电子密度作为进一步对比.总体上来看,Swarm C、CHAMP和GRACE三颗卫星都与两台地基非相干散射雷达观测数据展现出了良好的线性关系,相关系数分别达到了0.96,0.97,0.96.不同的是,Swarm C卫星与雷达观测间的误差表现出了对太阳辐射通量的依赖,而该依赖关系在CHAMP和GRACE卫星等离子体密度数据中却不明显.结合三颗卫星飞行期间其所处高度及太阳辐射通量的变化,我们认为星载朗缪尔探针的测量结果与探头周围的离子成分有密切关系.比如,在Swarm卫星的数据反演算法中没有考虑离子成分变化对等离子体密度反演精度的影响.在太阳活动低年,较轻的离子(比如H~+)从等离子体层向下扩散到Swarm卫星轨道高度时,其朗缪尔探针就会高估探头周围的等离子体密度.这一影响主要出现在太阳活动低年,且在夜侧要显著大于日侧.与Swarm卫星不同的是,CHAMP卫星的轨道高度随着时间下降(从450 km降至320 km)与太阳辐射通量水平下降的趋势一致,导致CHAMP卫星高度的离子成分变化不明显,其等离子体密度测量误差没有展现出对太阳活动的依赖性.此外,虽然GRACE卫星在2008—2009极低太阳活动年期间,其轨道高度维持在约480 km,但其测量方法并不依赖于卫星周围离子成分的变化,因此其测量结果与雷达观测间的误差也未表现出明显的太阳活动依赖.该对比结果显示了基于GRACE星间测距系统得到的顶部电离层等离子体密度可以为其他基于朗缪尔探针测量的低轨道卫星提供很好的绝对值参考,有助于其他卫星等离子体密度测量的在轨标较. 展开更多
关键词 朗缪尔探针 等离子体密度测量 电离层电子密度
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火星陨石的岩石矿物学及源区特征 被引量：2
5
作者 吴蕴华 肖智勇 徐伟彪 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2769-2790,共22页
目前火星岩石样品的唯一来源是火星陨石,是研究火星物质组成和成分演化、物理化学性质、壳幔分异过程、岩浆过程等的重要窗口。火星角砾岩的成分与探测器和火星车获得的火星表面平均成分及部分表面岩石成分相似,代表了来源于火星壳的富... 目前火星岩石样品的唯一来源是火星陨石,是研究火星物质组成和成分演化、物理化学性质、壳幔分异过程、岩浆过程等的重要窗口。火星角砾岩的成分与探测器和火星车获得的火星表面平均成分及部分表面岩石成分相似,代表了来源于火星壳的富集型样品。其他大部分火星陨石通常为基性岩浆岩,形成于幔源岩浆上涌后喷发至表面或侵入为岩墙或岩床,携带了火星幔的物质组成信息,不同的微量元素和同位素组成特征指示其来源于火星幔不同的源区。部分岩浆在上涌过程中经历了火星壳的混染作用,形成的陨石记录了火星壳的部分物质组成。火星陨石的研究已经获得了大量火星表面和深部的物质组成和演化信息,主要认识包括:(1)火星壳氧化程度较高,富集稀土元素,238U/204Pb比值较高,ε142Nd和ε182W较低;(2)火星幔部的氧逸度和轻稀土元素富集程度高度不均一,同位素组成特征指示至少存在六个不同的源区(低147Sm/144Nd和176Lu/177Hf、高147Sm/144Nd和176Lu/177Hf、高147Sm/144Nd低176Lu/177Hf的三类辉玻无球粒陨石源区;较低147Sm/144Nd和176Lu/177Hf、较高ε182W的辉橄与纯橄无球粒陨石源区;NWA 8159的源区;NWA 7034中部分组分的源区);(3)幔部不均一的特征可能形成于火星分异早期。目前发现的火星样品数量约300余块,大部分样品的结晶年龄小于650 Ma,但是火星表面的地质单元主要为诺亚纪或西方纪产物。另外火星探测数据获得的表面岩石成分比火星陨石更富硅和碱性元素,且岩石种类更丰富,除玄武质岩石之外还有大量中性和酸性岩石。因此对火星物质组成和演化更全面、深入的研究还需新的探测任务(包括样品返回)的数据补充。 展开更多
关键词 火星陨石 岩浆过程 火星幔源区 火星壳混染 玄武岩
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撞击过程和内太阳系撞击历史 被引量：3
6
作者 肖智勇 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2641-2661,共21页
在太阳系的形成和演化过程中,发生在天体物质间的撞击作用是最重要的地质过程之一。撞击构造是地外天体表面最常见的地貌单元,大部分天体的地貌演化主要受撞击作用控制。撞击过程产生的温度、压力和应变速率比岩石圈内的其他地质过程高... 在太阳系的形成和演化过程中,发生在天体物质间的撞击作用是最重要的地质过程之一。撞击构造是地外天体表面最常见的地貌单元,大部分天体的地貌演化主要受撞击作用控制。撞击过程产生的温度、压力和应变速率比岩石圈内的其他地质过程高多个数量级,形成广泛分布的撞击产物,如气化物、熔融物、冲击变质和变形等。虽然撞击过程转瞬即逝,撞击作用向天体注入能量并改变其内、外结构,对天体的圈层系统产生长远影响。持续撞击在天体表面累积了大量的撞击坑,撞击坑的空间分布反映了受外来撞击的历史。内太阳系在~3.8 Ga前的撞击频率更高,但是大量撞击盆地是否灾变式的密集形成仍在持续争议;~3.8 Ga以来的撞击频率趋于稳定,但是缺乏具有明确事件指代性的标定样品。在同一天体上,撞击坑的空间密度指示了相应地质单元的形成时间,因此撞击坑统计常被用于估算地外天体表面地质单元的相对年龄。基于月球软着陆探测任务返回的样品,前人已约束了不同直径的月球撞击坑的形成频率,进而建立了使用撞击坑统计估算月球表面地质单元的绝对模式年龄的方法。另外,内太阳系天体可能经历了相似的撞击历史,因此地-月系统的撞击频率已被缩放至其他类地行星。撞击坑统计是探索太阳系天体的撞击历史、遥估地外天体表面的相对和绝对年龄的主要方法,也是行星地质研究的基本工具。该方法的整体可靠性已得到大量实验的验证。同时,该方法在理论基础和技术细节上还存在大量的不确定性。修正该方法是完善太阳系撞击历史的重要研究内容,也是未来采样返回探测任务的重要科学目标。 展开更多
关键词 高速撞击 撞击坑 撞击坑年代学 行星地质 冲击物理
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水星的火山活动历史 被引量：1
7
作者 王一尘 肖智勇 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期981-999,共19页
火山活动是天体内部热活动的表现,火山活动的形式和持续时间是探索行星环境和宜居性演化的重要方面.与内太阳系的其他天体一样,水星表面经历了大规模和长时期的火山活动,但是水星上的火山地貌、喷发机制、持续时间,以及火成岩的物质组... 火山活动是天体内部热活动的表现,火山活动的形式和持续时间是探索行星环境和宜居性演化的重要方面.与内太阳系的其他天体一样,水星表面经历了大规模和长时期的火山活动,但是水星上的火山地貌、喷发机制、持续时间,以及火成岩的物质组成等特点和其他类地天体明显不同.水星上的火山活动主要发生在太阳系形成之初的10亿年内,溢流性火山活动形成的坑间平原和平坦平原在全球分布,是水星表面分布面积最大的火山物质.随着内部逐渐冷却,水星自约38亿年前后进入了全球收缩的热状态,岩石圈内的压应力阻碍岩浆上涌,大规模溢流性火山活动快速停止.距今约35亿年以来,水星表面的火山活动主要是挥发分驱动岩浆沿岩石圈内的薄弱带快速上升引起的爆发性火山活动,在全球形成了百余处火成碎屑沉积物.一些爆发性火山活动持续到水星地质历史的近期.水星火山活动的历史反映了独特的幔部动力过程,揭示了天体撞击作用对内部热扰动的影响,对水星的起源和演化具有重要的指示意义. 展开更多
关键词 水星 火山活动 信使号 热演化 熔岩平原 爆发性火山活动
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