2022年 47卷 第10期
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2022, 47(10): 3477-3490.
doi: 10.3799/dqkx.2022.870
摘要:
中国疆域辽阔,地质结构构造复杂,中国特殊的地质、自然地理格局和生物界的演化造就了中国特殊的生态环境.地质工作通过非化石能源矿产勘查,发展绿色矿业,开展农业地质、医学地质、灾害地质和古环境古气候的调查研究,在提供清洁能源、提高农产品质量、地方病防治、地质灾害评估预报、应对全球变化挑战、优化生态环境、保障人民生命安全和身体健康等方面,是大有可为的.
中国疆域辽阔,地质结构构造复杂,中国特殊的地质、自然地理格局和生物界的演化造就了中国特殊的生态环境.地质工作通过非化石能源矿产勘查,发展绿色矿业,开展农业地质、医学地质、灾害地质和古环境古气候的调查研究,在提供清洁能源、提高农产品质量、地方病防治、地质灾害评估预报、应对全球变化挑战、优化生态环境、保障人民生命安全和身体健康等方面,是大有可为的.
2022, 47(10): 3491-3500.
doi: 10.3799/dqkx.2022.871
摘要:
通过分辨率达到0.5°×0.5°×10 km的青藏高原地壳与上地幔三维成像,为研究青藏高原在新生代的动力学作用提供了新的认识.软流圈的波速扰动数据证实,特提斯大洋板块在拆沉后只俯冲到410 km的间断面之上,并不是所有的大洋板块都会俯冲到上地幔底部.这种大洋板块在软流圈拆沉后激发的热流体上涌,造成高原中部大规模的火山喷发,是青藏高原隆升的主要动力来源之一.根据上地幔三维地震层析成像结果定量计算了岩石圈-软流圈界面(LAB)的深度,揭示了软流圈地幔物质的上涌或者岩石圈地块下沉的作用布局,表明青藏高原的东部在新生代动力学作用过程中是一个相对独立的岩石圈地幔块体.
通过分辨率达到0.5°×0.5°×10 km的青藏高原地壳与上地幔三维成像,为研究青藏高原在新生代的动力学作用提供了新的认识.软流圈的波速扰动数据证实,特提斯大洋板块在拆沉后只俯冲到410 km的间断面之上,并不是所有的大洋板块都会俯冲到上地幔底部.这种大洋板块在软流圈拆沉后激发的热流体上涌,造成高原中部大规模的火山喷发,是青藏高原隆升的主要动力来源之一.根据上地幔三维地震层析成像结果定量计算了岩石圈-软流圈界面(LAB)的深度,揭示了软流圈地幔物质的上涌或者岩石圈地块下沉的作用布局,表明青藏高原的东部在新生代动力学作用过程中是一个相对独立的岩石圈地幔块体.
2022, 47(10): 3501-3510.
doi: 10.3799/dqkx.2022.872
摘要:
在“双碳”目标下,油气行业面临着保障能源供应和绿色低碳发展的双重使命.分析全球能源转型大势下油气行业面对的新趋势和面临的新要求,提出“双碳”目标下我国油气产业发展路径.一是坚定不移持续加大勘探开发,确保国家核心油气需求供给安全;二是加大油气生产过程节能减碳改造,努力实现绿色低碳发展;三是推动油气传统能源与风光等新能源协同发展,实现油气能源与新能源融合互促;四是积极拓展共生伴生资源,打造新的业务增长极;五是大力发展碳捕获、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)负碳产业,发挥其在落实“双碳”目标中的兜底作用.
在“双碳”目标下,油气行业面临着保障能源供应和绿色低碳发展的双重使命.分析全球能源转型大势下油气行业面对的新趋势和面临的新要求,提出“双碳”目标下我国油气产业发展路径.一是坚定不移持续加大勘探开发,确保国家核心油气需求供给安全;二是加大油气生产过程节能减碳改造,努力实现绿色低碳发展;三是推动油气传统能源与风光等新能源协同发展,实现油气能源与新能源融合互促;四是积极拓展共生伴生资源,打造新的业务增长极;五是大力发展碳捕获、利用与封存(Carbon Capture,Utilization and Storage,CCUS)负碳产业,发挥其在落实“双碳”目标中的兜底作用.
2022, 47(10): 3511-3523.
doi: 10.3799/dqkx.2022.873
摘要:
我国陆上含油气盆地油气资源丰富,经过半个多世纪的勘探,尽管已取得了较多发现,但在未来“稳油增气”的形势下仍将起到国家能源安全“压舱石”的作用.怎样进一步发掘成熟探区潜能,拓展勘探领域,是值得深入探讨的问题.基于近期油气勘探成果以及勘探发展趋势,研究表明有五大领域是未来陆上油气勘探最现实的方向,包括:陆相页岩油气,东部富油坳陷中以逆掩构造为代表的近源地质体、富煤盆地的深层煤层气、大型走滑构造体系和地热资源等.此外,对东部老油田而言,“油田变热田”不失为一重要的发展方向.在未来的勘探工作中,勘探工作者应当加强基础研究,尤其是在我国东部成熟探区,加强三新领域地质评价、寻找老区新的资源接替领域是目前的当务之急;攻关关键技术,实践表明先进且适用性强的物探技术、工程工艺是油气勘探发现与突破的基本保障,也是降低油气发现成本的根本途径;高效管理决策,主动发挥勘探先锋作用、引领一体化攻关是加快推进资源战略的重要路径.
我国陆上含油气盆地油气资源丰富,经过半个多世纪的勘探,尽管已取得了较多发现,但在未来“稳油增气”的形势下仍将起到国家能源安全“压舱石”的作用.怎样进一步发掘成熟探区潜能,拓展勘探领域,是值得深入探讨的问题.基于近期油气勘探成果以及勘探发展趋势,研究表明有五大领域是未来陆上油气勘探最现实的方向,包括:陆相页岩油气,东部富油坳陷中以逆掩构造为代表的近源地质体、富煤盆地的深层煤层气、大型走滑构造体系和地热资源等.此外,对东部老油田而言,“油田变热田”不失为一重要的发展方向.在未来的勘探工作中,勘探工作者应当加强基础研究,尤其是在我国东部成熟探区,加强三新领域地质评价、寻找老区新的资源接替领域是目前的当务之急;攻关关键技术,实践表明先进且适用性强的物探技术、工程工艺是油气勘探发现与突破的基本保障,也是降低油气发现成本的根本途径;高效管理决策,主动发挥勘探先锋作用、引领一体化攻关是加快推进资源战略的重要路径.
2022, 47(10): 3524-3542.
doi: 10.3799/dqkx.2022.265
摘要:
南海是西太平洋海域最大的边缘海,然而南海扩张终结后动力学过程研究仍较为薄弱.通过构造变革界面识别、褶皱冲断带沉积记录等方面的系统研究,揭示南海南部和东部陆缘在南海后扩张期的演化历程.研究表明南海南部和东部边缘经历了多个微板块从俯冲到碰撞的演变历程,形成了陆-陆碰撞、弧-陆碰撞、洋-弧俯冲等多个特征迥异的板块边界.南海南部陆缘属于古南海俯冲拖曳构造区,婆罗洲西北沙捞越-曾母地块率先碰撞,随后经历了婆罗洲东北沙巴-南沙地块碰撞、西南巴拉望-卡加延岛弧碰撞.南部多个微板块碰撞导致古南海呈剪刀式从西向东逐渐关闭和消亡,总体形成了以微地块碰撞、深海槽发育和造山带前缘巨厚沉积充填为特色的碰撞陆缘.东部陆缘属于菲律宾海俯冲-碰撞构造区,南海东部洋壳自中新世开始向菲律宾海板块俯冲,弧-陆碰撞仅局限于东部陆缘南北两端.澳洲-印度板块、菲律宾海板块与欧亚板块相互作用控制了南海边缘海闭合过程,南海正在进行的关闭过程主要集中在东缘和南缘,东缘呈现了以南海洋壳消亡为特征的闭合过程,而南缘则呈现以微陆块碰撞为特征的古南海闭合过程.显然,南部后扩张期陆缘演变可为边缘海闭合过程研究提供极佳的范例,同时对我国海洋权益保护和南海大陆边缘动力学研究具有重要意义.
南海是西太平洋海域最大的边缘海,然而南海扩张终结后动力学过程研究仍较为薄弱.通过构造变革界面识别、褶皱冲断带沉积记录等方面的系统研究,揭示南海南部和东部陆缘在南海后扩张期的演化历程.研究表明南海南部和东部边缘经历了多个微板块从俯冲到碰撞的演变历程,形成了陆-陆碰撞、弧-陆碰撞、洋-弧俯冲等多个特征迥异的板块边界.南海南部陆缘属于古南海俯冲拖曳构造区,婆罗洲西北沙捞越-曾母地块率先碰撞,随后经历了婆罗洲东北沙巴-南沙地块碰撞、西南巴拉望-卡加延岛弧碰撞.南部多个微板块碰撞导致古南海呈剪刀式从西向东逐渐关闭和消亡,总体形成了以微地块碰撞、深海槽发育和造山带前缘巨厚沉积充填为特色的碰撞陆缘.东部陆缘属于菲律宾海俯冲-碰撞构造区,南海东部洋壳自中新世开始向菲律宾海板块俯冲,弧-陆碰撞仅局限于东部陆缘南北两端.澳洲-印度板块、菲律宾海板块与欧亚板块相互作用控制了南海边缘海闭合过程,南海正在进行的关闭过程主要集中在东缘和南缘,东缘呈现了以南海洋壳消亡为特征的闭合过程,而南缘则呈现以微陆块碰撞为特征的古南海闭合过程.显然,南部后扩张期陆缘演变可为边缘海闭合过程研究提供极佳的范例,同时对我国海洋权益保护和南海大陆边缘动力学研究具有重要意义.
2022, 47(10): 3543-3568.
doi: 10.3799/dqkx.2022.248
摘要:
新生代至前寒武纪海相和陆相沉积记录显示,405 ka长偏心率周期贯穿整个地质历史,从陆地季风降水到大洋碳循环都有表现,是地球表层系统中水循环和碳循环的基本节拍,不仅可用作基本的地质计时单位,还是低纬过程的重要特征之一.现有的地质记录表明405 ka长偏心率周期存在被隐匿或被破坏的现象,火山岩浆活动释放CO2、生物圈重大变革和冰盖增大事件等都可以造成405 ka长偏心率周期的隐匿,这为揭示地球表层系统重大变化提供了一个新的切入点.通过研究405 ka长偏心率周期的演变特征和破坏机制,可望穿越暖室和冰室期,建立起完整的气候演变理论.最后对我国开展天文旋回研究力争走到世界前列提出了建议和展望.
新生代至前寒武纪海相和陆相沉积记录显示,405 ka长偏心率周期贯穿整个地质历史,从陆地季风降水到大洋碳循环都有表现,是地球表层系统中水循环和碳循环的基本节拍,不仅可用作基本的地质计时单位,还是低纬过程的重要特征之一.现有的地质记录表明405 ka长偏心率周期存在被隐匿或被破坏的现象,火山岩浆活动释放CO2、生物圈重大变革和冰盖增大事件等都可以造成405 ka长偏心率周期的隐匿,这为揭示地球表层系统重大变化提供了一个新的切入点.通过研究405 ka长偏心率周期的演变特征和破坏机制,可望穿越暖室和冰室期,建立起完整的气候演变理论.最后对我国开展天文旋回研究力争走到世界前列提出了建议和展望.
2022, 47(10): 3569-3579.
doi: 10.3799/dqkx.2022.350
摘要:
随着新一轮的科技革命蓬勃兴起,大气科学学科正步入地球系统科学的新时代,学科交叉必然产生新的增长点.大气科学的发展经历了观测-理论-模型的三个阶段,很好地践行了“数据-模式驱使科学”的研究范式.然而,地质学具有更深远的时空复杂性,需要更长时间的数据积累.目前,地质学正面临着研究范式由观测向理论和模型的转变.大气科学与地质学的交叉将为这一转变提供经验和启示.同时,大气科学与地质学的交叉,需要研究气候系统上边界(大气顶的太阳辐射)和下边界(固体地球形态)变化导致的大气和海洋环流的响应.研究这些问题,将成为发展同时统辖“分钟、小时”直至“地史”的时间尺度的大气科学理论的关键,也是未来地球系统模式发展的重要方向之一.中国地质大学(武汉)的大气科学专业,作为推动大气科学与地质学交叉的排头兵,任重而道远.
随着新一轮的科技革命蓬勃兴起,大气科学学科正步入地球系统科学的新时代,学科交叉必然产生新的增长点.大气科学的发展经历了观测-理论-模型的三个阶段,很好地践行了“数据-模式驱使科学”的研究范式.然而,地质学具有更深远的时空复杂性,需要更长时间的数据积累.目前,地质学正面临着研究范式由观测向理论和模型的转变.大气科学与地质学的交叉将为这一转变提供经验和启示.同时,大气科学与地质学的交叉,需要研究气候系统上边界(大气顶的太阳辐射)和下边界(固体地球形态)变化导致的大气和海洋环流的响应.研究这些问题,将成为发展同时统辖“分钟、小时”直至“地史”的时间尺度的大气科学理论的关键,也是未来地球系统模式发展的重要方向之一.中国地质大学(武汉)的大气科学专业,作为推动大气科学与地质学交叉的排头兵,任重而道远.
2022, 47(10): 3580-3602.
doi: 10.3799/dqkx.2022.284
摘要:
21世纪,中国在砂岩型铀矿勘查领域获得了前所未有的辉煌成就.砂岩型铀矿产出于沉积盆地,铀矿的形成必须经历由沉积埋藏到抬升成矿两个重要的演化阶段.其中,在抬升成矿阶段,大气降水和氧化-还原作用的参与和约束是最显著的成矿特征.显然,这是一种典型的表生成岩作用的产物,是铀储层复杂成岩序列中的重要一环,隶属于“外生成矿”的范畴.虽然,砂岩型铀矿的成矿作用遵循氧化还原与铀变价的普遍机理,但是特殊的沉积背景却导致了铀成矿作用的多样性和地区的专属性.一些由沉积作用、沉积环境和古气候造就的关键控矿要素,能够从“基因”上直接影响表生成岩阶段的铀成矿作用,由沉积、成岩到铀成矿是一个具有成因联系的地质过程,而盆山耦合机制始终是其最根本的原始驱动力.随着对铀成矿作用细节行为研究的深入,一些创新发现不断地冲击着以往固有的认识,诸如碳质碎屑与铀成矿的相互作用、黄铁矿复杂而有序的演化习性、碳酸盐胶结物与铀成矿的共生叠置、敏感矿物的流体示踪、铀储层非均质性制约下的铀成矿机理、双重还原介质制矿模型、铀成矿的复合地球化学障等.还有一些研究对传统地质学理论提出了认知挑战,诸如,铀储层开放成岩环境中碳质碎屑的“碳化作用机理”、黄铁矿溶蚀或者生长界面上的铀沉淀化学动力机制、干旱沉积背景的铀成矿机理等.同时,铀成矿机理和普遍规律的研究,也为砂岩型铀矿的衰变地质效应研究和盆地铀资源的系统探索奠定了良好的地质基础.相信,针对沉积盆地整装的系统的成矿机理与成因联系研究,必将释放巨大的盆地铀资源潜力和矿床产能,在进一步丰富铀成矿理论的同时助力实现“双碳目标”.
21世纪,中国在砂岩型铀矿勘查领域获得了前所未有的辉煌成就.砂岩型铀矿产出于沉积盆地,铀矿的形成必须经历由沉积埋藏到抬升成矿两个重要的演化阶段.其中,在抬升成矿阶段,大气降水和氧化-还原作用的参与和约束是最显著的成矿特征.显然,这是一种典型的表生成岩作用的产物,是铀储层复杂成岩序列中的重要一环,隶属于“外生成矿”的范畴.虽然,砂岩型铀矿的成矿作用遵循氧化还原与铀变价的普遍机理,但是特殊的沉积背景却导致了铀成矿作用的多样性和地区的专属性.一些由沉积作用、沉积环境和古气候造就的关键控矿要素,能够从“基因”上直接影响表生成岩阶段的铀成矿作用,由沉积、成岩到铀成矿是一个具有成因联系的地质过程,而盆山耦合机制始终是其最根本的原始驱动力.随着对铀成矿作用细节行为研究的深入,一些创新发现不断地冲击着以往固有的认识,诸如碳质碎屑与铀成矿的相互作用、黄铁矿复杂而有序的演化习性、碳酸盐胶结物与铀成矿的共生叠置、敏感矿物的流体示踪、铀储层非均质性制约下的铀成矿机理、双重还原介质制矿模型、铀成矿的复合地球化学障等.还有一些研究对传统地质学理论提出了认知挑战,诸如,铀储层开放成岩环境中碳质碎屑的“碳化作用机理”、黄铁矿溶蚀或者生长界面上的铀沉淀化学动力机制、干旱沉积背景的铀成矿机理等.同时,铀成矿机理和普遍规律的研究,也为砂岩型铀矿的衰变地质效应研究和盆地铀资源的系统探索奠定了良好的地质基础.相信,针对沉积盆地整装的系统的成矿机理与成因联系研究,必将释放巨大的盆地铀资源潜力和矿床产能,在进一步丰富铀成矿理论的同时助力实现“双碳目标”.
2022, 47(10): 3603-3615.
doi: 10.3799/dqkx.2022.295
摘要:
热液矿床超大比例尺填图是指1∶1 000以及更大比例尺的填图,主要用来记录矿区内露头、平硐、钻孔和手标本上等肉眼可直接观察到的各类地质现象.热液矿床超大比例尺填图的目的是查明成矿作用的地质特征、空间分布和时间演化,对于准确判断热液矿床的成因类型和成矿过程,以及圈定矿体和布置勘探工程等实践活动具有重要意义.在实际工作中,初学者由于对热液矿床的复杂现象不知如何下手,对于“填什么”和“如何填”等问题不甚清楚.鉴于此,(1)从基本原理出发,重点阐述了热液矿床构造、流体、蚀变和矿化形成过程,提出“成矿流体+新鲜围岩→围岩蚀变+矿石”这一热液矿床形成的通用性公式,并提出“构造→骨骼”和“蚀变→血肉”的类比;(2)重点介绍了热液矿床超大比例尺填图过程中一些长期被忽略的问题,如,成矿环境判别、成矿流体通道与圈闭、热液充填与交代成矿作用以及脉体穿插与成矿期次判别等.同时,对这些地质现象背后隐藏的成因启示做了重点阐释.
热液矿床超大比例尺填图是指1∶1 000以及更大比例尺的填图,主要用来记录矿区内露头、平硐、钻孔和手标本上等肉眼可直接观察到的各类地质现象.热液矿床超大比例尺填图的目的是查明成矿作用的地质特征、空间分布和时间演化,对于准确判断热液矿床的成因类型和成矿过程,以及圈定矿体和布置勘探工程等实践活动具有重要意义.在实际工作中,初学者由于对热液矿床的复杂现象不知如何下手,对于“填什么”和“如何填”等问题不甚清楚.鉴于此,(1)从基本原理出发,重点阐述了热液矿床构造、流体、蚀变和矿化形成过程,提出“成矿流体+新鲜围岩→围岩蚀变+矿石”这一热液矿床形成的通用性公式,并提出“构造→骨骼”和“蚀变→血肉”的类比;(2)重点介绍了热液矿床超大比例尺填图过程中一些长期被忽略的问题,如,成矿环境判别、成矿流体通道与圈闭、热液充填与交代成矿作用以及脉体穿插与成矿期次判别等.同时,对这些地质现象背后隐藏的成因启示做了重点阐释.
2022, 47(10): 3616-3632.
doi: 10.3799/dqkx.2022.236
摘要:
水作为深熔熔体中最常见的一种挥发分,是影响熔体的物理和化学性质的主要因素.由于现有的测试技术以及熔体包裹体自身的局限性,很难定量确定熔体包裹体中水的含量和种型,导致对俯冲带熔体产生机制和演化过程的认识也极为有限.共聚焦显微激光拉曼光谱仪具有高的空间分辨率、快速、无损分析、样品制备简单等优点,且可分析暴露于表面或包裹于内部的样品,因此对探测微小熔体包裹体具有极大的优势.该方法的原理是基于拉曼谱峰高度/强度与其对应基团含量具有良好的线性关系,以人工合成硅酸盐玻璃为标准样品,用于硅酸盐熔体包裹体中水的含量和种型的定量限定.作为新发展起来的技术和方法,越来越多地引起地质学家的关注,但是目前大量的研究还集中于该分析方法自身的推演和校正,对天然样品的研究还相对缺乏.目前有限的研究表明,该方法可被广泛应用于岩浆岩和高级变质岩体系中,不仅可定量限定岩浆岩基质或斑晶中硅酸盐熔体包裹体水含量,有效示踪岩浆侵入或喷发过程中岩浆的流变学行为;而且可定量限定俯冲带内经历过部分熔融的高级变质岩中代表初始熔体的多晶矿物包裹体中水的含量和种型,示踪俯冲带熔体组成和演化,进而为研究深俯冲地壳分异、板片-地幔楔界面的熔体交代作用等重要问题提供新的制约.
水作为深熔熔体中最常见的一种挥发分,是影响熔体的物理和化学性质的主要因素.由于现有的测试技术以及熔体包裹体自身的局限性,很难定量确定熔体包裹体中水的含量和种型,导致对俯冲带熔体产生机制和演化过程的认识也极为有限.共聚焦显微激光拉曼光谱仪具有高的空间分辨率、快速、无损分析、样品制备简单等优点,且可分析暴露于表面或包裹于内部的样品,因此对探测微小熔体包裹体具有极大的优势.该方法的原理是基于拉曼谱峰高度/强度与其对应基团含量具有良好的线性关系,以人工合成硅酸盐玻璃为标准样品,用于硅酸盐熔体包裹体中水的含量和种型的定量限定.作为新发展起来的技术和方法,越来越多地引起地质学家的关注,但是目前大量的研究还集中于该分析方法自身的推演和校正,对天然样品的研究还相对缺乏.目前有限的研究表明,该方法可被广泛应用于岩浆岩和高级变质岩体系中,不仅可定量限定岩浆岩基质或斑晶中硅酸盐熔体包裹体水含量,有效示踪岩浆侵入或喷发过程中岩浆的流变学行为;而且可定量限定俯冲带内经历过部分熔融的高级变质岩中代表初始熔体的多晶矿物包裹体中水的含量和种型,示踪俯冲带熔体组成和演化,进而为研究深俯冲地壳分异、板片-地幔楔界面的熔体交代作用等重要问题提供新的制约.
2022, 47(10): 3633-3647.
doi: 10.3799/dqkx.2022.206
摘要:
在中国西北内陆分布着面积广大的沙漠/沙地,确定其物质来源对理解这些沙漠的形成和发育至关重要.尤其对腾格里沙漠、河东沙地、毛乌素沙漠、乌兰布和沙漠和库布齐沙漠的碎屑物质是来自远源的黄河还是近源源区的争议较大.鉴于此,对沙漠中广泛存在的碎屑钾长石进行了554颗原位Pb同位素分析,结合黄河上游已经发表的钾长石Pb同位素数据,判定二者之间是否存在物源联系.综合区域内已发表的物源示踪结果,表明黄河上游的碎屑物质对腾格里沙漠的影响主要集中在有限的局部区域,未深入到沙漠腹地;黄河上游物质和河东沙地、毛乌素沙漠、乌兰布和沙漠和库布齐沙漠不存在物源联系.中国西北内陆这些沙漠/沙地的物质主要以近源物质为主,是对早更新世以来青藏高原隆升和气候干旱的沉积响应.
在中国西北内陆分布着面积广大的沙漠/沙地,确定其物质来源对理解这些沙漠的形成和发育至关重要.尤其对腾格里沙漠、河东沙地、毛乌素沙漠、乌兰布和沙漠和库布齐沙漠的碎屑物质是来自远源的黄河还是近源源区的争议较大.鉴于此,对沙漠中广泛存在的碎屑钾长石进行了554颗原位Pb同位素分析,结合黄河上游已经发表的钾长石Pb同位素数据,判定二者之间是否存在物源联系.综合区域内已发表的物源示踪结果,表明黄河上游的碎屑物质对腾格里沙漠的影响主要集中在有限的局部区域,未深入到沙漠腹地;黄河上游物质和河东沙地、毛乌素沙漠、乌兰布和沙漠和库布齐沙漠不存在物源联系.中国西北内陆这些沙漠/沙地的物质主要以近源物质为主,是对早更新世以来青藏高原隆升和气候干旱的沉积响应.
2022, 47(10): 3648-3664.
doi: 10.3799/dqkx.2022.332
摘要:
研究陆地植物在古生代的起源和早期演化(简称“植物登陆”)及它们对地表环境的塑造作用,对于理解地球系统的演化规律具有重要意义.证据表明,泥盆纪是维管植物辐射演化的关键时期,现代支系如石松类、真蕨类、楔叶类、种子植物等在该时期奠基,根系、大型叶、次生木质部、种子等性状快速演化出现并复杂化,森林在中泥盆世以来成为陆地植被的重要组分.近年来,在古生代植被控制河流沉积体系的转变、陆地植物的化学风化增强效应、古生代陆地有机碳埋藏等的研究方面取得了重要进展.未来需要通过从基因到陆地生态系统等多个层次的研究,进一步揭示植物登陆的过程与机制,从微观、生境、区域到全球多个空间尺度,进一步研究植物登陆对地球环境的影响.
研究陆地植物在古生代的起源和早期演化(简称“植物登陆”)及它们对地表环境的塑造作用,对于理解地球系统的演化规律具有重要意义.证据表明,泥盆纪是维管植物辐射演化的关键时期,现代支系如石松类、真蕨类、楔叶类、种子植物等在该时期奠基,根系、大型叶、次生木质部、种子等性状快速演化出现并复杂化,森林在中泥盆世以来成为陆地植被的重要组分.近年来,在古生代植被控制河流沉积体系的转变、陆地植物的化学风化增强效应、古生代陆地有机碳埋藏等的研究方面取得了重要进展.未来需要通过从基因到陆地生态系统等多个层次的研究,进一步揭示植物登陆的过程与机制,从微观、生境、区域到全球多个空间尺度,进一步研究植物登陆对地球环境的影响.
2022, 47(10): 3665-3676.
doi: 10.3799/dqkx.2022.184
摘要:
强降雨易引发大型深层老滑坡的复活变形,研究其作用机制对建立滑坡变形破坏的降雨阈值,实现滑坡灾害的预警预报具有重要意义.以三峡库区秭归县谭家湾大型深层老滑坡为例,在地表宏观裂缝时空分布规律的精细描述基础上,结合15年的人工监测和2年的实时监测数据,分析了老滑坡的复活变形特征和发展过程.通过滑坡阶跃阶段的位移与降雨(当前降雨和前期降雨)的相关性分析,提出了降雨对深层滑坡复活变形演化过程的动态作用机制.谭家湾滑坡的7次“阶跃”变形与强降雨相关,但累积位移增量与累积降雨量无明显正相关关系,水平位移增量基本相同时,累积降雨量明显不同.引起第一次阶跃变形的累积降雨量和最大日降雨量均明显大于后续阶段,可能受控于强降雨的作用机制由“孔隙渗流”为主,逐渐转变为“渗透性增加的孔隙渗流+裂隙优势流”的综合渗流模式.这对进一步深入研究强降雨诱发深层老滑坡阶跃变形的内在机理与灾害预警具有一定的理论意义和参考价值.
强降雨易引发大型深层老滑坡的复活变形,研究其作用机制对建立滑坡变形破坏的降雨阈值,实现滑坡灾害的预警预报具有重要意义.以三峡库区秭归县谭家湾大型深层老滑坡为例,在地表宏观裂缝时空分布规律的精细描述基础上,结合15年的人工监测和2年的实时监测数据,分析了老滑坡的复活变形特征和发展过程.通过滑坡阶跃阶段的位移与降雨(当前降雨和前期降雨)的相关性分析,提出了降雨对深层滑坡复活变形演化过程的动态作用机制.谭家湾滑坡的7次“阶跃”变形与强降雨相关,但累积位移增量与累积降雨量无明显正相关关系,水平位移增量基本相同时,累积降雨量明显不同.引起第一次阶跃变形的累积降雨量和最大日降雨量均明显大于后续阶段,可能受控于强降雨的作用机制由“孔隙渗流”为主,逐渐转变为“渗透性增加的孔隙渗流+裂隙优势流”的综合渗流模式.这对进一步深入研究强降雨诱发深层老滑坡阶跃变形的内在机理与灾害预警具有一定的理论意义和参考价值.
2022, 47(10): 3677-3700.
doi: 10.3799/dqkx.2022.249
摘要:
大型深层蠕滑型滑坡在青藏高原怒江、澜沧江、金沙江、岷江等地形地貌和地质构造复杂区极为发育,具有规模大、滑带深、渐进变形破坏显著等特点,按照滑坡空间结构主要有后缘洼地蠕滑型、顺层基岩蠕滑型和厚层松散堆积物蠕滑型等3种类型,往往表现为长期蠕滑-间歇性复活-整体滑动.通过梳理大型深层蠕滑型滑坡稳定性影响因素、滑带土工程地质力学性质、地下水渗流场特征与降雨诱发滑坡滞后性以及渐进变形破坏机制和动态稳定性等4个方面的研究进展,提出了3个关键科学问题与4个主要研究方向.建议加强深层滑带土在渗流场-应力场等多场耦合作用下的工程地质力学特性研究、加强剖析滑坡岩土体的非均质渗透特性及地下水分布特征分析,研究不同雨强和历时条件下降雨有效入渗机理,研究大型深层蠕滑型滑坡的降水入渗响应过程和降水诱发滑坡变形的滞后性,提出基于渐进变形破坏的滑坡动态稳定性评价方法,为地质灾害早期判识和综合防范提供理论依据.
大型深层蠕滑型滑坡在青藏高原怒江、澜沧江、金沙江、岷江等地形地貌和地质构造复杂区极为发育,具有规模大、滑带深、渐进变形破坏显著等特点,按照滑坡空间结构主要有后缘洼地蠕滑型、顺层基岩蠕滑型和厚层松散堆积物蠕滑型等3种类型,往往表现为长期蠕滑-间歇性复活-整体滑动.通过梳理大型深层蠕滑型滑坡稳定性影响因素、滑带土工程地质力学性质、地下水渗流场特征与降雨诱发滑坡滞后性以及渐进变形破坏机制和动态稳定性等4个方面的研究进展,提出了3个关键科学问题与4个主要研究方向.建议加强深层滑带土在渗流场-应力场等多场耦合作用下的工程地质力学特性研究、加强剖析滑坡岩土体的非均质渗透特性及地下水分布特征分析,研究不同雨强和历时条件下降雨有效入渗机理,研究大型深层蠕滑型滑坡的降水入渗响应过程和降水诱发滑坡变形的滞后性,提出基于渐进变形破坏的滑坡动态稳定性评价方法,为地质灾害早期判识和综合防范提供理论依据.
2022, 47(10): 3701-3722.
doi: 10.3799/dqkx.2022.275
摘要:
土体-大气相互作用是指在多种气象要素共同驱动下,地表浅层土体与大气之间进行物质交换与能量传递的复杂过程.受全球气候变化影响,近年来极端气候事件频发.土体的工程性质在日益严峻的气候环境下发生剧烈变化,产生了大量滑坡灾害,给岩土和地质工程领域带来许多新挑战.系统总结了降雨、气温、空气湿度、风以及太阳辐射5个主要气象要素影响边坡稳定性的机制,分析了土体龟裂、地表植被和土体-大气相互作用之间的关联效应.通过介绍各因素在改变边坡稳定性过程中发挥的作用,构建了一个包括气象要素、土体龟裂以及地表植被的土体-大气相互作用分析体系.该体系为今后土体-大气相互作用下土质边坡稳定性研究确定了关键研究问题,所揭示的作用机理可为今后同类研究提供参考.针对该课题的研究现状,笔者提出了今后的研究方向和重点,包括土体-植被-大气相互作用的理论模型、气候作用下冻土坡体失稳机理、极端气候工程地质作用的生态调控措施三个方面.
土体-大气相互作用是指在多种气象要素共同驱动下,地表浅层土体与大气之间进行物质交换与能量传递的复杂过程.受全球气候变化影响,近年来极端气候事件频发.土体的工程性质在日益严峻的气候环境下发生剧烈变化,产生了大量滑坡灾害,给岩土和地质工程领域带来许多新挑战.系统总结了降雨、气温、空气湿度、风以及太阳辐射5个主要气象要素影响边坡稳定性的机制,分析了土体龟裂、地表植被和土体-大气相互作用之间的关联效应.通过介绍各因素在改变边坡稳定性过程中发挥的作用,构建了一个包括气象要素、土体龟裂以及地表植被的土体-大气相互作用分析体系.该体系为今后土体-大气相互作用下土质边坡稳定性研究确定了关键研究问题,所揭示的作用机理可为今后同类研究提供参考.针对该课题的研究现状,笔者提出了今后的研究方向和重点,包括土体-植被-大气相互作用的理论模型、气候作用下冻土坡体失稳机理、极端气候工程地质作用的生态调控措施三个方面.
2022, 47(10): 3723-3735.
doi: 10.3799/dqkx.2022.058
摘要:
为了研究干热岩成因机理,综合分析了干热岩形成背景、控热构造系统及尺度.地球中的干热岩具有特殊的形成构造背景,控热构造对干热岩热能的传输与聚敛具有很重要的作用,导致岩石圈不同热结构和热异常.控热构造可划分为生热、导热、储热和释热构造.生热构造包括地幔软流圈底辟,具有大量高放射性元素的岩浆房,活动性的深大断裂等;中、下地壳脆韧性转换带,活动的韧性剪切带是导热构造;中、下地壳的低阻高导体,韧性剪切流变层既是导热层,也是储热构造;火山、地震、浅表层次的活动断裂等为释热构造;控热构造的类型受到构造尺度和构造背景的限定.由于地壳中控热构造分布状态及发育特征差异较大,从而导致干热岩等地热能资源在地壳中的埋深、规模、热量以及分布状态等也有较大差异.
为了研究干热岩成因机理,综合分析了干热岩形成背景、控热构造系统及尺度.地球中的干热岩具有特殊的形成构造背景,控热构造对干热岩热能的传输与聚敛具有很重要的作用,导致岩石圈不同热结构和热异常.控热构造可划分为生热、导热、储热和释热构造.生热构造包括地幔软流圈底辟,具有大量高放射性元素的岩浆房,活动性的深大断裂等;中、下地壳脆韧性转换带,活动的韧性剪切带是导热构造;中、下地壳的低阻高导体,韧性剪切流变层既是导热层,也是储热构造;火山、地震、浅表层次的活动断裂等为释热构造;控热构造的类型受到构造尺度和构造背景的限定.由于地壳中控热构造分布状态及发育特征差异较大,从而导致干热岩等地热能资源在地壳中的埋深、规模、热量以及分布状态等也有较大差异.
2022, 47(10): 3736-3764.
doi: 10.3799/dqkx.2022.288
摘要:
古地磁学是一门典型的交叉学科,通过综合地质学、地球物理学、环境科学等学科相关方法,分析天然样品中记录的磁学信息,深入研究地磁场演化、地球动力学过程、古环境与古气候演化等.自20世纪中叶以来,古地磁学在各研究领域得到快速发展,通过进一步与其他学科交叉,衍生出诸多新兴方向.首先回顾了古地磁学的发展历史与基础研究领域.在此基础上,重点介绍了高精度卫星磁测与相关研究新领域、月球与火星磁学研究的新进展.同时,对古地磁学与高精度磁测等方法集成在地磁场演化、板块构造、深部结构、月球磁场演化、火星磁场及环境演化等方面的综合应用进行了讨论.最后,对古地磁学未来的潜在研究方向进行了展望.
古地磁学是一门典型的交叉学科,通过综合地质学、地球物理学、环境科学等学科相关方法,分析天然样品中记录的磁学信息,深入研究地磁场演化、地球动力学过程、古环境与古气候演化等.自20世纪中叶以来,古地磁学在各研究领域得到快速发展,通过进一步与其他学科交叉,衍生出诸多新兴方向.首先回顾了古地磁学的发展历史与基础研究领域.在此基础上,重点介绍了高精度卫星磁测与相关研究新领域、月球与火星磁学研究的新进展.同时,对古地磁学与高精度磁测等方法集成在地磁场演化、板块构造、深部结构、月球磁场演化、火星磁场及环境演化等方面的综合应用进行了讨论.最后,对古地磁学未来的潜在研究方向进行了展望.
2022, 47(10): 3765-3765.
doi: 10.3799/dqkx.2022.800
摘要:
2022, 47(10): 3770-3771.
doi: 10.3799/dqkx.2022.802
摘要:
2022, 47(10): 3776-3778.
doi: 10.3799/dqkx.2022.804
摘要:
2022, 47(10): 3779-3780.
doi: 10.3799/dqkx.2022.805
摘要:
2022, 47(10): 3781-3782.
doi: 10.3799/dqkx.2022.806
摘要:
2022, 47(10): 3783-3783.
doi: 10.3799/dqkx.2022.807
摘要:
2022, 47(10): 3784-3786.
doi: 10.3799/dqkx.2022.808
摘要:
2022, 47(10): 3787-3788.
doi: 10.3799/dqkx.2022.809
摘要:
2022, 47(10): 3789-3791.
doi: 10.3799/dqkx.2022.810
摘要:
2022, 47(10): 3792-3793.
doi: 10.3799/dqkx.2022.811
摘要:
2022, 47(10): 3794-3795.
doi: 10.3799/dqkx.2022.812
摘要:
2022, 47(10): 3798-3799.
doi: 10.3799/dqkx.2022.814
摘要:
2022, 47(10): 3800-3803.
doi: 10.3799/dqkx.2022.815
摘要:
2022, 47(10): 3804-3805.
doi: 10.3799/dqkx.2022.816
摘要:
2022, 47(10): 3806-3807.
doi: 10.3799/dqkx.2022.817
摘要:
2022, 47(10): 3808-3808.
doi: 10.3799/dqkx.2022.818
摘要:
2022, 47(10): 3809-3810.
doi: 10.3799/dqkx.2022.819
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2022, 47(10): 3813-3814.
doi: 10.3799/dqkx.2022.821
摘要:
2022, 47(10): 3815-3817.
doi: 10.3799/dqkx.2022.822
摘要:
2022, 47(10): 3821-3822.
doi: 10.3799/dqkx.2022.824
摘要:
2022, 47(10): 3823-3824.
doi: 10.3799/dqkx.2022.825
摘要:
2022, 47(10): 3825-3826.
doi: 10.3799/dqkx.2022.826
摘要:
2022, 47(10): 3830-3832.
doi: 10.3799/dqkx.2022.828
摘要:
2022, 47(10): 3833-3833.
doi: 10.3799/dqkx.2022.829
摘要:
2022, 47(10): 3834-3836.
doi: 10.3799/dqkx.2022.830
摘要:
2022, 47(10): 3840-3841.
doi: 10.3799/dqkx.2022.832
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2022, 47(10): 3842-3844.
doi: 10.3799/dqkx.2022.833
摘要:
2022, 47(10): 3847-3848.
doi: 10.3799/dqkx.2022.835
摘要:
2022, 47(10): 3849-3850.
doi: 10.3799/dqkx.2022.836
摘要:
2022, 47(10): 3851-3852.
doi: 10.3799/dqkx.2022.837
摘要:
2022, 47(10): 3856-3857.
doi: 10.3799/dqkx.2022.839
摘要:
2022, 47(10): 3867-3868.
doi: 10.3799/dqkx.2022.843
摘要:
2022, 47(10): 3869-3871.
doi: 10.3799/dqkx.2022.844
摘要:
2022, 47(10): 3872-3873.
doi: 10.3799/dqkx.2022.845
摘要:
2022, 47(10): 3874-3875.
doi: 10.3799/dqkx.2022.846
摘要:
2022, 47(10): 3880-3881.
doi: 10.3799/dqkx.2022.848
摘要:
2022, 47(10): 3882-3884.
doi: 10.3799/dqkx.2022.849
摘要:
2022, 47(10): 3885-3886.
doi: 10.3799/dqkx.2022.850
摘要:
2022, 47(10): 3887-3888.
doi: 10.3799/dqkx.2022.851
摘要:
2022, 47(10): 3891-3893.
doi: 10.3799/dqkx.2022.853
摘要:
2022, 47(10): 3894-3896.
doi: 10.3799/dqkx.2022.854
摘要:
2022, 47(10): 3897-3899.
doi: 10.3799/dqkx.2022.855
摘要:
2022, 47(10): 3900-3901.
doi: 10.3799/dqkx.2022.856
摘要:
2022, 47(10): 3904-3905.
doi: 10.3799/dqkx.2022.858
摘要:
2022, 47(10): 3906-3907.
doi: 10.3799/dqkx.2022.859
摘要:
2022, 47(10): 3913-3914.
doi: 10.3799/dqkx.2022.862
摘要:
2022, 47(10): 3918-3918.
doi: 10.3799/dqkx.2022.864
摘要:
2022, 47(10): 3922-3923.
doi: 10.3799/dqkx.2022.866
摘要:
2022, 47(10): 3926-3926.
doi: 10.3799/dqkx.2022.868
摘要:
2022, 47(10): 3927-3928.
doi: 10.3799/dqkx.2022.869
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