松辽盆地国际大陆科学钻探:白垩纪恐龙时代陆相地质记录

过去一百年地球的气候持续变暖,未来地球可能进入两极无冰的温室气候状态。白垩纪是深时典型的温室气候时期,认识白垩纪气候对于理解过去和预测未来气候变化均有重要意义。松辽盆地国际大陆科学钻探以研究白垩纪陆地气候与环境演变、探索大规模陆相有机质富集机理为科学目标,在国际大陆科学钻探计划ICDP框架下,成为全球第一口钻穿白垩纪陆相地层的大陆科学钻探井。项目历时16年,以超97%的取心率获得连续完整的8187 m岩心,建立了松辽盆地陆相白垩系高精度年代地层框架,重建了松辽盆地白垩纪多时间尺度陆地气候旋回与气候事件,揭示了白垩纪湖海平面波动机理,确认了松辽盆地发生过海侵事件。松辽盆地国际大陆科学钻探推动了全球地质学家合作研究白垩纪温室气候,带动了一系列高水平学术成果的产出,为松辽盆地油气勘探可持续发展提供了重要科学支撑,产生了显著的社会效益和重大的国际与国内影响。松辽盆地国际大陆科学钻探代表了探索深时的一个具有里程碑意义的阶段。可以预见,未来借助科学钻探,人类会不断增强对深时气候环境演化等方面的认识。

华南晚中生代大陆变形、深部过程及动力学

受控古太平洋板块俯冲及后撤作用,华南晚中生代经历了强烈大陆再造,并伴随幕式岩浆活动,是研究活动大陆边缘构造-岩浆作用、壳幔过程和板块俯冲动力学的天然实验室。本文系统综述了近年来发表的构造变形、岩浆作用和深部结构等多学科成果,以构造解析为主线,深-浅结合,在华南识别出与古太平洋板块俯冲相关的中晚侏罗世弧背缩短和白垩纪弧后伸展系统,厘定了二者的时空格架和叠加改造关系。弧背缩短系统以扬子中部的隔档-隔槽式褶皱、深部多层滑脱和双重逆冲推覆构造为特征,具SE向NW的逆冲扩展变形规律,与古太平洋板块的前进式俯冲有关。白垩纪主体以大陆伸展为主,经历了伸展和挤压变形交替,并伴随着岩浆活动的爆发、迁移和停止,其可能与板片俯冲动力学变化有关。在此基础上,我们分析了白垩纪岩石圈长距离伸展的深部过程及浅表响应,提出了岩石圈随深度变化的分层差异伸展模式。自下而上,从岩石圈地幔到上地壳,应变近一致地表现为(W)NW-(E)SE伸展,反映了垂向变形一致性。可能的垂向应力传播过程:板片后撤诱发长距离地幔流,其在岩石圈底部形成剪切牵引应力,促进下岩石圈地幔被动拉伸;上岩石圈地幔局部发育强应变剪切带,作为应力传播构造,其可有效加强壳-幔间剪切,促进下地壳韧性拉伸,将下地壳和岩石圈地幔的变形关联。我们认为岩石圈伸展、板片后撤和地幔流形成了三位一体的动力学耦合系统,将华南岩石圈长距离伸展的驱动力归结为:(1)古太平洋俯冲带海沟后撤和板片回卷诱发的远程效应,和(2)地幔流在岩石圈底部施加的剪切牵引应力。

大陆下地壳

大陆下地壳是连接岩石圈地幔和上地壳的“纽带”,是地壳与地幔交换最活跃的部位。上地幔与下地壳的部分熔融及下地壳一些岩石的拆沉还可直接导致壳-幔物质的交换、循环与重组。换言之,下地壳是壳-幔作用的一个极其重要的场所,底垫、拆沉、深熔、高级变质和其他作用都在下地壳中发生和实现。然而,下地壳是以往研究地球深部和浅部关系时被“跳”过去的部位,没有得到足够的重视。克拉通化定义为大陆原来混沌的原地壳分异并形成稳定的上地壳和下地壳,并由此构建了稳定的壳-幔结构,这种空前的稳定关系从形成起一直维持到现在,是大陆演化、洋-陆与壳-幔相互作用的基础。在板块边界的造山过程中,如洋-陆的俯冲碰撞特别是陆-陆碰撞,可以形成不同大陆地块的陆壳叠置、加厚、垮塌、拆沉、底垫和重新稳定,在造山带根部形成新的下地壳,即造山带型下地壳。本文重点讨论了克拉通型下地壳演化过程,强调了其动力学意义及其在大陆动力学研究中的重要地位,建议在深地研究和学科布局中给与充分重视。

CMIP6模式对欧亚大陆冬季雪水当量的模拟能力评估及未来预估

基于第六次耦合模式比较计划(CMIP6)的模式模拟数据和欧洲宇航局GlobSnow卫星遥感雪水当量(Snow Water Equivalent,SWE)资料,评估了CMIP6耦合模式对1981~2014年欧亚大陆冬季SWE的模拟能力,并应用多模式集合平均结果预估了21世纪欧亚大陆SWE的变化情况。结果表明,CMIP6耦合模式对冬季欧亚大陆中高纬度SWE空间分布具有较好的再现能力,能模拟出欧亚大陆中高纬度SWE的主要分布特征;耦合模式对SWE变化趋势及经验正交函数主要模态特征的模拟能力存在较大差异,但多模式集合能提高模式对SWE变化趋势和主要时空变化特征的模拟能力;此外,多模式集合结果对欧亚大陆冬季SWE与降水、气温的关系也有较好的再现能力。预估结果表明,21世纪欧亚大陆东北大部分地区的SWE均要高于基准期(1995~2014年),而90°E以西的欧洲大陆SWE基本上呈现减少的特征;21世纪早期,4种不同排放情景下积雪变化的差异不大,但21世纪后期积雪变化的幅度差异较大,而且排放越高积雪变化的幅度越大,模式不确定性也越大;进一步的分析表明,欧亚大陆冬季未来积雪变化特征的空间分布与全球变化背景下局地气温、降水的变化密切相关,高温高湿的条件有利于欧亚大陆东北部积雪的增多。

深部过程和物质架构对大陆碰撞带Cu-REE成矿系统的控制:以冈底斯和三江碰撞带为例

青藏高原是全球最典型的大陆碰撞带,发育世界级规模的斑岩Cu成矿带和REE成矿带,但目前尚不清楚大陆碰撞如何控制它们的形成。基本问题是:触发碰撞增厚的岩石圈熔融的机制,岩石圈架构与Cu-REE成矿的关系以及Cu-REE和挥发分的来源及成矿机制。利用深反射地震和卫星重力数据的联合反演,结合大地电磁(MT)阵列和地球化学数据,对冈底斯正向碰撞带和三江侧向碰撞带的岩石圈结构进行了成像分析,探讨深部过程和物质架构对于Cu-REE成矿的控制。新生代印度大陆-亚洲大陆碰撞过程中,俯冲的印度大陆岩石圈发生了显著的撕裂,从而为软流圈上升流提供了通道,改造了上覆的岩石圈并引发融熔。这一过程产生超钾质熔体,这些熔体上升并在地壳底部积聚,其高的热流值和挥发分释放诱发了上覆新生下地壳的熔融形成富水岩浆,角闪石分离结晶造成岩浆氧化,这种富水高氧逸度的岩浆有利于Cu的迁移和富集。研究表明,三个关键因素形成了与碰撞相关的斑岩矿床:中等角度板片俯冲,板片撕裂和富硫化物新生下地壳的熔融。在三江侧向碰撞带的扬子克拉通边缘,由印度大陆俯冲或地幔对流驱动的热软流圈的垂直上升流和横向流动导致克拉通大陆岩石圈发生热侵蚀和部分熔融。克拉通边缘的大陆岩石圈先前经历了来自再循环海洋沉积物的富含REE和CO_(2)的流体的交代作用,从而富集了REE,后来又被沿着岩石圈不连续面(例如走滑断层、裂谷)上升的碳酸岩熔体携带,形成大型的碳酸岩型稀土矿床。而缺乏源区交代作用的克拉通大陆岩石圈的熔融可能会产生碳酸岩、超钾质岩和镁铁质岩熔体,但它们形成碳酸岩型稀土矿床的潜力有限。

华夏陆块晚新元古代-早古生代沉积物源的组成与演化及其对冈瓦纳大陆重建的意义

华南板块是冈瓦纳大陆的重要组成部分,其在冈瓦纳大陆中的古地理位置是恢复古大陆格局的关键要素,也是地质学界争论的焦点。本文汇总并对比了华南东南部华夏陆块多个盆地的成冰纪-奥陶纪碎屑沉积岩的岩石地层学、全岩地球化学和碎屑锆石数据,厘清了华夏陆块晚新元古代-早古生代三次重要的沉积-构造事件:晚成冰世砾岩指示的近源沉积事件,晚埃迪卡拉世硅质岩指示的海进事件,以及中寒武统底部平行不整合界面、砂岩中砾石的广泛出现指示的构造抬升事件。成冰纪-奥陶纪沉积岩中含有大量格林威尔早期(1300~1000 Ma)和晚期(1000~900 Ma)的碎屑锆石,分别主要来自澳大利亚和印度板块。印度东部为华夏盆地长期提供物质补给,而澳大利亚西部在晚埃迪卡拉世从主要源区变为次要源区。中寒武世华夏陆块抬升使内部850~700 Ma岩浆岩出露成为主要物源之一,是对外部构造应力的远程响应。因此,华夏陆块在晚新元古代-早古生代位于东冈瓦纳北缘,与印度、澳大利亚具有长期稳定的联系,毗邻东南极洲。在冈瓦纳大陆聚合过程中,印度和澳大利亚泛非期造山带的形成、抬升和剥蚀影响了华夏陆块沉积盆地的物源变化。

21世纪以来亚洲大陆勘查新发现44个金、镍(钴)矿床地质特征

1勘查新发现金矿床特征。据不完全统计,21世纪以来,全球勘查新发现了161个大型金矿床(S&P Global Market Intelligence,2024),其中,有35个分布在亚洲大陆(包括俄罗斯位于亚洲大陆的区域内新发现的金矿床,下同)(图1),约占全球勘查新发现大型金矿床总数量的21.74%,是全球勘查新发现大型金矿床数量第二多的大洲。

“一带一路”背景下中国与大陆东南亚的旅游外交研究——发展历程、面临问题与现实对策

旅游外交是新发展阶段推动“一带一路”高质量发展的着力点,大陆东南亚在“一带一路”中具有举足轻重的地位,中国深入发展与大陆东南亚的旅游外交具有重要的政治和经济延伸意义。从发展进程来看,中国与大陆东南亚的旅游外交经历了起步与试探阶段、快速发展阶段和全面深入阶段,目前,存在国际政治经济形势挑战、旅游合作平台建设不力、互联互通不完善、旅游安全保障等问题。对此,应当深化战略沟通对接,打造中国-大陆东南亚命运共同体;加强文化合作,传播好中国声音,增进民心相通;完善国际旅游产业合作的顶层设计和平台体系建设;完善旅游互联互通基础设施建设;建立健全跨境旅游安全合作机制。

被动大陆边缘页岩沉积古环境及其对有机质富集的控制:以上扬子渝北地区下志留统龙马溪组为例

目前对于被动大陆边缘沉积古环境演化的研究相对较少,特别是对上升洋流活动变化规律认识不足,导致对有机质富集主控因素认识不清。据此,以渝北地区下志留统龙马溪组为例,基于岩心/露头、矿物岩石学、有机地球化学和元素分析等资料,探讨被动大陆边缘页岩沉积古环境及其对有机质富集的控制。研究表明,区内有机质富集受保存条件、陆源输入和古生产力水平等因素控制,但不同时期主控因素存在差异:鲁丹期(LM1-LM5沉积期),保存条件、陆源输入和古生产力水平共同控制有机质富集,TOC含量最高;埃隆早期(LM6沉积期),盆地进入挠曲—迁移期,构造活动增强,渝北地区障壁开口打开,上升洋流活动增强,保存条件变差是造成TOC含量降低的主因;埃隆中期(LM7沉积期),迁移作用增强,障壁开口进一步打开,上升洋流活动达到最强,保存条件变差和古生产力水平急剧升高是导致TOC含量与LM6沉积期差异不大的主因;埃隆晚期(LM8沉积期),障壁开口向西北方向迁移,TOC含量降低,有机质富集主控因素与LM1-LM5一致;特列奇早期(LM9沉积期),海平面降至最低,以富氧环境为主,TOC含量降至最低,保存条件是控制有机质富集的主要因素。总体而言,研究区不同时期有机质富集主控因素变化与构造活动和海平面变化引起的沉积古环境变化密切相关。

复杂地质背景下大陆坡脚点的确定方法:以莫桑比克南部陆缘为例

针对复杂地质背景下的大陆架划界问题,提出了一种新的大陆坡脚点(foot point of the continental slope,FOS)确定方法。该方法基于水深平均梯度变化计算坡脚点所在位置,并结合相反证明以及凸包性、分段性、连续性原则进行优化。以莫桑比克南部陆缘为研究区域,利用2021年实测的高精度多波束地形数据,应用该方法提取了大陆架划界最关键的依据——FOS,并与联合国大陆架界限委员会使用的Geocap软件提取的结果进行对比,确认了相同的FOS位置,证明该方法是准确有效的。

中国急需从大陆农业转型跨海农业

中国凭借特殊地理优势,建立了大陆型农业国家。国土面积近千万平方公里,自秦汉至明朝人口从未超过8 000万,号称“地大物博”。但到19世纪乾隆年间,人口骤增至4亿,国土面积已感狭蹙。新中国建国初期,人口为6.5亿,2020年第7次人口普查为14.4亿。人均水土资源仅为世界水平的1/3到1/4,已属资源贫国。仅靠国内资源求得温饱已属不易,更难得小康水平。尽管科技创新有巨大潜力,但水土资源短缺的困境已迫在眉睫。近一个半世纪以来,中国农业文明与世界工业文明相撞的历史悲剧,提醒我们要突破陆地农业养成的“海内即天下”的思维惯势,要扬帆出海。从“自给自足”的大陆农业转型为“共给共足”的跨海农业,建立以中国为本体,利用世界农业资源的世界农业共同体。中国急需建立将大陆农业转型为跨海农业的长远国策;建设全球农业数据库以应对国际食物市场需求变化;精准适时调整国内农业结构以减少国际贸易风险;尽早作出我国农业的全球战略部署。

玉树北部二叠纪镁铁质岩的成因及其对大陆弧后盆地形成的指示

系统地调查与研究弧后盆地岩浆作用能为探究汇聚板块边缘的壳幔相互作用、板块俯冲动力学和弧后盆地形成-演化机制等提供重要信息。本文以最近在青海玉树北部地区发现的二叠纪镁铁质岩类为研究对象,开展了岩相学、锆石U-Pb年代学、岩石地球化学与同位素地质学等研究,以期为深入认识大陆弧后盆地形成机制及有关镁铁质岩浆的起源提供关键线索。锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学测定结果表明,玉树北部辉长岩的结晶年龄为260±1 Ma。玄武岩样品具有相对低的TiO2和Nb/Y值以及相对高的Ce/Nb值,其相对于原始地幔要显著富集轻稀土和Th等元素,亏损Nb、Ta、Ti和P等元素,可与世界上典型弧后盆地玄武岩(例如Okinawa Trough BABBs)成分特征类比。而辉长岩样品具有相对高的TiO2和Nb/Y值以及相对低的Ce/Nb值,其相对于原始地幔要显著富集轻稀土和Th等元素,轻微亏损Nb、Ta和Ti,总体上具有与OIB类似的成分特征。玄武岩样品具有变化较大的ISr(0.706~0.709)和εNd(t)值(-1.8~+1.3),而辉长岩样品则具有相对均一的ISr(0.709)和εNd(t)值(-1.8~-1.5)。综合本次研究成果可以确定,玄武岩应该起源于一个受俯冲组分改造的岩石圈地幔,而辉长岩应该来自于一个与地幔柱相关的源区。结合区域最新研究资料可以进一步判断研究区镁铁质岩应该形成于大陆弧后盆地扩张的背景中,并且该弧后盆地的产生很可能与洋壳深俯冲导致的板块回撤、峨眉山地幔柱活动密切相关。

21世纪以来亚洲大陆勘查新发现主要铜矿床地质特征

1勘查新发现铜矿床概况2000年以来,全球勘查新发现了115个大型铜矿床(S&P Global Market Intelligence, 2024),其中有26个分布在亚洲(图1),占全球勘查新发现大型铜矿床总数量的22.61%,是除拉丁美洲外勘查新发现大型铜矿床数量最多的大洲。从国家看,2000年以来,亚洲勘查新发现的大型铜矿床主要分布在中国、印度尼西亚、土耳其、菲律宾、蒙古、哈萨克斯坦、伊朗、巴基斯坦等国家;其中,中国是亚洲勘查新发现大型铜矿数量最多的国家,有9个,其余国家新发现大型铜矿床数量均不足5个(表1)。

我国专属经济区和大陆架空间规划编制的逻辑基础与实践路径

编制实施专属经济区和大陆架空间规划对于保护深远海生态、规范深远海利用、优化深远海管理具有重要意义。通过分析我国目前编制专属经济区和大陆架空间规划面临的问题,梳理总结规划应当把握的导向和应当妥善处理的关系等逻辑基础,进而提出我国专属经济区和大陆架空间规划编制建议,包括构建专属经济区和大陆架空间管理体制、推进专属经济区和大陆架空间调查监测、完善专属经济区和大陆架空间规划编制方法、夯实专属经济区和大陆架空间规划的法律基础等。

亚洲大陆矿产资源禀赋、矿业开发格局及合作前景展望

亚洲是世界七大洲中面积最大、人口最多、经济发展较快和矿产资源非常丰富的大洲,这些特点也使其矿产资源和矿业开发在世界占有重要的地位。研究表明:(1)亚洲是全球矿产资源种类最齐全的大洲,世界上已发现的矿产资源在亚洲几乎均有分布;(2)亚洲主要矿产的储量世界地位显著增强,在世界广泛应用的80多种常见矿产中,亚洲至少有38种矿产的储量世界占比超过30%;(3)亚洲矿产的储量分布具有“区域性集中分布、集中分布于少数国家、集中受控于少数矿业公司”的“三集中”特征;(4)亚洲大陆是全球成矿条件最复杂、世界级巨型成矿域/大型成矿带富集度最高的大洲,成矿专属性明显,成矿期次大致可划分为前寒武纪、古生代和中—新生代3大期次;(5)亚洲国家“以矿养国”趋势愈发凸显;(6)矿产勘查呈“铜、金当家,大型矿业公司、大国买单”格局;(7)亚洲是世界矿产的生产中心、消费中心、贸易中心和矿业经济中心共4个中心;(8)中国是亚洲矿产的生产中心、消费中心、贸易中心和矿业经济中心4个中心。未来,中国与亚洲其他国家的矿业合作前景广阔。

系统跃迁视角下推动欧亚大陆经济一体化的本质与方向

推动欧亚大陆经济一体化是应对全球地缘政治和经济贸易格局转变的必然要求,也是满足欧亚诸多国家发展利益最大化的有效路径。过去一段时间,全球不平等的交换体系、不安全的发展体系与不公平的治理体系使得过去全球经济系统长期处于不稳定的状态,推动欧亚大陆经济一体化的目标就是要从旧系统的不稳定状态跃迁至新的系统稳态。为此,应从系统联接、系统耦合、系统运行等方面同时着手,不断增强欧亚大陆经济一体化的系统水平。在此基础上,应以当前主要区域合作协议为基准,在政治、经济、文化、地缘等领域进行全面合作,以产业转移、产业开发、产业转化、产业培育为抓手,创新探索科学有效的利益增长和分享机制,不断提高欧亚大陆经济一体化发展水平。

非洲大陆自贸区:建设进展及中国应对

尽管非洲大陆自贸区的谈判尚未完全结束,但近几年非洲大陆自贸区建设已取得明显进展。这将对中非经贸合作带来深远影响,中国应密切关注这一进程并做好积极应对。非洲大陆自贸区是非盟《2063议程》的旗舰项目之一,致力于构建涵盖54个国家、13亿人口、GDP总量达3.4万亿美元的非洲大市场。非洲大陆自贸区建设是一项长期工程,采取了边谈判边实施的策略。尽管目前非洲大陆自贸区的谈判尚未完全结束,但近几年非洲大陆自贸区建设已取得明显进展。非洲大陆自贸区建设将对中非经贸合作带来深远影响,中国应密切关注这一进程并做好积极应对。

关中平原城市群:亚欧大陆桥贸易新枢纽

八百里秦川,历史悠久,也创新激扬。作为获批建设的第八个国家级城市群,关中平原城市群在古代就是丝绸之路的起点,如今不仅是国内西北地区最大的城市群,是亚欧大陆桥的重要支点,更是西部地区面向东中部地区的重要门户。近年来,关中平原城市群再获利好,迎来发展壮大、质量提升的关键时期。

活动大陆边缘岩浆作用及构造演化——以敦煌地块为例

大陆边缘弧是汇聚板块边界与俯冲有关的岩浆作用产物,通常记录了造山带弧岩浆作用、造山过程和大陆地壳形成与演化等诸多重要的地质过程。作为中亚造山带中段最南部的构造单元,敦煌地块为传统定义上具有早前寒武纪变质结晶基底的微陆块,其后在古生代时期经历了多期次、多阶段的与中亚造山带造山相关的构造热事件并使其发生再活化,进而产生了一系列广泛的弧岩浆-变质作用事件。然而,对于该陆块古生代弧岩浆作用机制和地壳构造演化历史缺乏系统的研究。本文综合近十多年来对敦煌地块的诸多最新研究进展,系统梳理了古生代岩浆岩岩石组合类型、年代格架、地球化学组成以及同时期变质-沉积构造热事件演化特征,得到以下认识:(1)敦煌地块古生代岩浆作用过程呈现阶段性特征,即幕式岩浆作用,构造位置上从东北部逐渐迁移到南部再折返到中部,大致可划分为五期:~510Ma、440~410Ma、390~360Ma、~330Ma和280~245Ma,而变质作用事件主要集中在450~360Ma;(2)古生代岩浆岩类型主要以钙碱性I型花岗岩、埃达克质岩石、少量S型花岗岩和高钾花岗岩为主,且岩石成分从寒武纪低钾拉斑系列逐渐转变为二叠纪高钾、富硅特征;(3)同位素地球化学特征表明,敦煌地块中-北部寒武纪-泥盆纪发育的与俯冲相关的弧岩浆对新生地壳的生长起了重要贡献,并伴随古老地壳再造事件;而南部泥盆纪-石炭纪岩浆作用则以古老地壳物质重熔为主;(4)基于埃达克质岩石的证据,敦煌地块在古生代时期经历了两次显著的地壳增厚事件,早期可能是与北山南部石板山地体/弧碰撞以及幔源岩浆底侵有关,而晚期可能是与俯冲板片后撤或回卷相关,地壳厚度可达~55km;(5)敦煌地块属于中亚造山带中段最南部一个具有前寒武纪基底的古老微陆块,后期卷入了古亚洲洋南向俯冲相关的造山事件使其被强烈破坏与改造。该微陆块作为古亚洲洋南部的活动大陆边缘弧,被与俯冲作用有关的阶段性弧岩浆底侵、部分熔融、增厚地壳和区域性变质作用等机制改造与活化,产生了阶段性侵位的陆缘弧岩浆作用。这些认识为探究中亚造山带微陆块的起源和造山带的构造演化提供新的约束。

南海大陆坡海底对海洋环境噪声的影响

通过位于大陆坡上和深海处的两站点相同深度噪声实验数据,分析了大陆坡海域不同海底环境对海洋环境噪声的影响,并利用三维射线模型计算了不同海底条件下的噪声谱级和垂直指向性,进而研究了海底环境对环境噪声场的影响规律,数值仿真的噪声谱级和实验结果在绝对幅值和随频率变化趋势方面均符合较好。实验和仿真结果表明,由于大陆坡上坡方向的浅海环境不利于航船噪声远距离传播,因此大陆坡上站点的低频(300 Hz以下)噪声谱级较深海处更低;由于大陆坡海底底质较硬,海面高频风生噪声除了直达接收器外还可经海底反射后到达,因此大陆坡上站点的高频(1 kHz以上)噪声谱级较深海处高且随频率下降缓慢,导致大陆坡上和深海处的环境噪声谱级曲线随着频率增加会存在交叉现象。