华北地台中元古代碳酸盐岩中的微生物成因构造及其生烃潜力

华北地台中元古界主要由环潮坪石英砂岩、浅海碳酸盐岩和浅海—泻湖相暗色页岩3种沉积相组合构成,以陆表海浅水碳酸盐岩占主导。碳酸盐岩中除含有丰富的微古植物、宏观藻类和微生物建隆外,还发育大量的微生物成因构造(MISS)和微生物诱发的碳酸盐沉淀(MMCP)。微生物席和MISS构造在高于庄组上部(约1.6 Ga)和雾迷山组下部(约1.45 Ga)碳酸盐岩中尤为发育,表明活跃的微生物活动和高有机质产量。在石化微生物席中,发现有丝状、球状细菌化石和草莓状黄铁矿;围岩中发现有针状文石、花瓣状重晶石、放射状菱铁矿、铁白云石和葡萄状碳酸盐胶结物等多种自生碳酸盐矿物,指示甲烷厌氧氧化(AOM)导致的自生碳酸盐沉淀。中元古代的温暖气候和海洋分层、缺氧、硫化条件有利于微生物的高生产量和高有机质埋藏率。气隆构造和核形石状碳酸盐结核反映浅埋藏条件下活跃的成烷作用和甲烷排放,围岩和MMCP中富沥青质。华北地台中元古界富微生物席碳酸盐岩有良好的生烃潜力,有可能形成重要的烃源岩。据微生物席、MISS构造及MMCP的研究,初步估算华北地台中元古代碳酸盐岩的概略生烃潜力约为10×108t石油当量。

华北地台中元古代串岭沟组页岩中的砂脉构造：17亿年前甲烷气逃逸的沉积标识？

华北地台中元古界串岭沟组暗色页岩中发育一种特殊的砂质脉状构造;层面上表现为不规则密集分布的细砂脊,垂向上由不连续薄砂层和近于直立的"肠状"砂脉体相交互组成.浅色砂脉由较纯的石英粉砂-细砂组成,含微量自生白云石、菱铁矿及微晶碳酸盐岩斑块,与黑色泥质围岩边界截然.研究表明,砂脉构造可能是在早期成岩阶段前由来自薄砂层的细-粉砂灌入甲烷缓慢逃逸通道而成,并由于压实缩短而褶皱成"肠状".薄砂层与黑色页岩形成的能量条件完全不同,可能系由风暴将海岸带或砂坝细砂带入低能环境而形成;甲烷源自沉积中埋藏的微生物席腐烂分解.围岩层面有微生物席成因微皱痕和气体逃逸形成的气泡构造,围岩中发现有细菌化石和草霉状黄铁矿.串岭沟组中密集发育的砂脉构造是目前地层中识别的最古老的甲烷排放证据,并有可能作为指示地质时期陆源碎屑沉积环境甲烷逃逸的沉积标识.大量高效温室气体进入大气圈可能是导致元古宙地球表层高温室气候和无冰川发育的重要原因.

贺兰山地区中元古代微生物席成因构造--远古时期微生物群活动的沉积标识

贺兰山中段中元古界黄旗口组石英砂岩中发现丰富的微生物席成因构造(MISS),包括由微生物席生长、破坏和腐烂过程形成的3种类型、9种不同形态的构造;与华北大红峪组发现的同类构造在成因类型与多样性方面具有很强的可对比性。砂岩中发育双向交错层理、冲洗层理、高角度单斜层理系和波痕,泥质粉砂岩夹层中发育波痕与泥裂,表明微生物席主要发育于潮间带上部至潮上带下部环境。MISS构造在华北地台长城系下部砂岩中的广泛存在表明在1.6 Ga前以蓝细菌为主的微生物群在环潮坪碎屑环境也很活跃,可能代表了微生物由海洋向陆地环境发展的过渡阶段。具光合作用功能的制氧蓝细菌的蓬勃发展可能是引发中元古代海洋化学条件发生转变、含氧量增高的重要原因,并为真核生物及宏观藻类的兴起创造了条件。研究表明,黄旗口组与华北大红峪组大致同时,反映了Columbia超大陆裂解期华北地台开始拉伸一张裂、缓慢沉降的构造古地理背景。

华北地台东部寒武系层序地层年代格架

北地台寒武系属稳定的克拉通盆地陆表海沉积。其沉积层序表现为复合层序，主要受全球海平面变化和沉积物补给因素的控制。自下而上可划分为１７个正层序，归并为６个正层序组和２个中层序。大部分正层序的边界与生物地层单位一致，与岩石地层单位略有出入。每个正层序的平均时间延续约为３Ｍａ，含两个三叶虫化石带。根据层序地层的研究，可以建立华北寒武系层序地层年代格架，并提出各统和阶的界线参考年龄。

桂西南晚古生代深水相地层序列及沉积演化

右江盆地晚古生代沉积由浅水陆棚、地台边缘—斜坡、孤立碳酸盐岩台地和深水盆地4种主要的沉积类型组成,自北向南呈现由浅到深的规律性分布。深水区地层以含锰粘土岩、硅质岩、滑塌角砾灰岩和普遍发育玄武岩为重要特征,与盆地边缘差别显著。以斜坡相区生物地层控制良好的层序地层和重要事件为桥梁,建立了深水区地层序列、主要的海平面变化旋回及其与不同相区的年代地层对比关系。深水区岩浆活动可识别D1晚期—D2早期、D3晚期—C1早期、C2中期—P1早期以及P3—T1早期4个幕式活跃期;以洋岛型玄武岩(OIB)为主,滇—桂—越边境地区具洋岛—洋脊型(MORB)过渡特征。枕状玄武岩主要集中在C1早期、C2中期—P1早期和T1早期三个时段,其中C2—P1玄武岩厚度最大、分布最广。研究表明右江盆地是晚古生代发育于扬子与印支地块间的小洋盆,属东特提斯多岛洋的一部分。其沉积演化经历了浅水陆表海盆地(D1)、深水裂谷盆地(D2—D3)、扩张洋盆(C1—P2)、收缩洋盆(P3—T2早期)、残余盆地(T2晚期—T3早期)五个阶段。盆地西南缘可能属印支地块的北部边缘,而盆地北部属扬子地块的西南缘。

生命起源、早期演化阶段与海洋环境演变

近年的研究表明,地球生命可能起源于距今39～36亿年之间。除了碳元素以外,水、氮、氢、磷等元素也是生命起源的必备条件,黏土矿物和金属硫化物是有机质合成的重要催化剂,有热液活动的碱性热水环境是最有利生命发生的孵化场。自原核生物在约3.5Ga出现之后,生命就一直表现为与环境的协同进化关系。大气圈氧化是地球史上最重大的地质事件之一,它不仅改变了地球表层环境条件、加速了表生地质过程和新矿物的产生,而且改变了海洋化学条件和元素循环。大气圈氧化事件的根本在于产氧蓝细菌的出现,元古宙中期海洋化学性质的整体转换也与微生物过程密切相关。新元古代多细胞生物的繁盛和末期后生动物的出现及其在寒武纪初期的快速多样化是生物圈演化的重大飞跃。这个过程也与海洋氧化增强及其导致的海洋化学变化密切相关,其中硫化水域消失和减弱以及海水中微营养元素可得性增加可能是重要因素,这也与微生物过程直接相关。

中朝地台奥陶系层序地层序列及其对比

中朝地台的奥陶系可划分为 1 6个层序 ,4个层序组和 2个中层序 .大部分层序有良好的牙形石带控制 ,可进行跨越板块的广泛对比 .奥陶纪该区有 4次重要的海侵事件 ,分别出现在冶里组下部、北庵庄组下部、峰峰组下部和桃曲坡组下部 ,是全球海平面变化与区域性构造运动共同作用的结果 .冶里组下部层序 (OSq1 )的最大海泛面与牙形石Codyloduslindstroe mi的首现层位十分接近 ,可作为寒武

珠穆朗玛峰北坡下侏罗统层序地层及沉积相研究

珠穆朗玛峰北坡下侏罗统由乌垅组、康堆组和永佳组三个岩石地层单位组成。它们分别形成于碳酸盐缓坡、断陷盆地和碳酸盐台地三种不同的沉积环境,共包括6个沉积相。本区在早侏罗世经历了强烈的断陷下沉,属成熟裂谷盆地。下侏罗统含11个三级层序,3个二级层序,构成一个大的海进-海退旋回。三级层序在特提斯区具有良好的可比性,与全球海平面变化有密切联系;而二级层序与基底沉降及沉积速率变化直接相关,反映了新特提斯的演化及其两侧的板块活动。

藏南珠穆朗玛峰地区三叠系层序地层及沉积演化——从陆表海盆地到裂谷盆地

珠峰地区的三叠系形成于大陆拉伸背景。自下而上可划分为12个三级沉积层序和5个层序组,分属于2个中层序。发生在Induan阶初期(约250Ma),Anisian阶早期(约239Ma),Carnian阶初期(约231Ma)和Norian早期(约223Ma)的4个海侵事件最为重要,可作为跨越板块的地层对比标志。藏南地区在三叠纪经历了从泛大陆到大陆裂谷的构造演化,早—中三叠世以陆表海盆地浅水环境为主,晚三叠世以深水断陷盆地为特征。晚三叠世晚期,与长期全球海平面下降相伴随,过量的陆源碎屑输入造成该地区由深水盆地转化为河流作用明显的三角洲平原环境。

宁夏北部沙巴台地区太原组沉积层序及其年代地层对比

宁夏北部沙巴台地区的太原组为海陆交互相和三角洲相沉积 ,可划分为 2个三级层序、 4个副层序组和 1 8个副层序。与华南海相沉积层序的对比表明太原组属晚石炭世 Gzhelian晚期至早二叠世 Artinskian中期。下二叠统 Asselian阶的底界 (即 C/P界线 )大体与太原组下部层序的初始海泛面一致 ,可广泛对比。

面向大数据可视分析人才培养的创新实践课程教学探讨

创新实践课程是顺应当前高等工程教育深入改革与发展所提出的一门新型课程,关注于训练学生的科学思维和创新能力。本文研究面向计算机专业的创新实践课程教学,以数据可视分析人才培养为切入点,详细讨论课程理论授课内容的设置和以项目为驱动的实践环节实施方案。在杭州电子科技大学计算机学院实践后,取得良好的效果。

中元古代硫循环异常环境的地球微生物学过程研究

华北中元古界发现大量生物成因凝块石,超微组构与有机矿物研究表明有机矿化是微生物岩形成的普遍过程。微生物岩受微生物类群与环境条件控制,能够提供早期海洋环境与微生物群落的特征及其相互作用信息。研究发现了中元古代太阳黑子周期性活动的地质记录,证明黑子活动对微生物活性和沉积具有重要影响;为揭示早期日—地—生物相互作用机理提供了重要信息,拓展了地球生物学研究的方向。在燕山盆地中元古代发现了两个重要的生物群更替事件,分别与海洋化学变化以及火山活动导致的营养盐输入相关。发现了多种真核生物化石,包括具刺疑源类、多细胞丝体、瓶状化石、梭型化石以及具复杂纹饰类型。表明这个时期真核生物已经出现明显的多样性分化,为进一步认识早期真核生物生物进化提供了重要参考。中元古代海洋DIC库经历了逐渐减小的演变;海洋硫酸盐浓度较低,氧化还原界面较浅。在浅水环境自养微生物控制了碳的代谢过程;而深水环境中,厌氧微生物代谢对海水化学组成有很大影响。氧化还原敏感元素研究表明中元代海水以Mo亏损的缺氧水体为主,但局部层段Mo等元素富集,反映海洋在1.64 Ga^1.56 Ga有重要变化,以硫化为主。在高于庄组底和上部分别获得锆石SHRIMP U-Pb年龄(1626±21)Ma、(1564±39)Ma,为中元古代年代地层学提供了重要约束。中元古代不同层段黑页岩的活性铁组分研究表明,多数贫铁氧化物,但含黄铁矿很少;Fe HR/Fe T和Fe T/Al的比值平均值分别为0.28和0.57,表明多数层段形成于缺氧但非硫化环境,证明深海以广泛的铁化条件为主,但间夹有间歇性分布的硫化时段。华南晚埃迪卡拉纪-早寒武世的N、C同位素研究发现δ13Corg在浅水区和深水区存在显著差异,证明海洋仍具有缺氧分层的高梯度状态。N同位素在早寒武世早期有明显正异常,可能与缺乏固氮作用相关;随后趋于正常,氧化明显并伴生多细胞生物发育。硫化水体控制营养元素以及N、C、S循环,并影响生物演化。

以产出为导向的创新实践课程改革

文章将产出为导向的教育理念应用于创新实践课程教学改革,以学生发展为中心,将"综合能力培养"作为课程建设目标,深入分析如何利用反向设计原则设计课程的教学模式和教学内容,提出了以学生能力与素质为评价宗旨的课程考核体系,并总结了对课程持续改进的方式。

基于CDIO的创新实践课程实验设计

CDIO模式是一种以学生为主体的新型教学模式,代表当代工程教育的发展趋势。文章将CDIO模式应用于创新实践课程的实验设计中,通过设计课程的实验内容、构建"生-师-生"全方位的互动模式、设计实验评价方式,能够促进学生多种能力的养成,有效地提升实验教学的质量。

支持多风格的图像艺术化快速处理算法

为了使目标图像在用户的控制和编辑下快速学习参考图的颜色和笔刷特征,得到多个参考样图的艺术风格,提出一种支持多风格的图像艺术化快速处理算法.首先以目标图像流场为引导对非等轴纹理合成算法进行改进,学习得到样图的纹理和笔刷特征;然后通过设计和实现基于CUDA加速的并行合成算法,加快样图风格的学习速度;此外,为增强学习结果的可控性,设计完成了用户交互式的风格编辑接口,可根据用户指定的不同样图风格块对目标图像实现区域相关的多风格图像艺术化,提供所见即所得的交互设计体验.风格学习实例的结果表明,与已有的基于学习的风格化算法相比,该算法具有更快的合成速度和更强的灵活性.

《中国层序地层研究》评介

<中国层序地层研究>是"八五"至"九五"期间国家基础性研究项目的研究成果,是目前国内有关层序地层、海平面变化、沉积地质以及大陆边缘沉积演化和层圈相互作用综合研究方面最为系统、全面的一本专著.

华北青白口系下马岭组凝灰岩锆石SHRIMP U-Pb定年

华北中、新元古代地层一直是建立中国晚前寒武纪地层标准剖面的主要目标,其年代地层位置一直是地学界关注的基础地质问题。然而,许多关键层位仍缺乏高质量同位素年龄的约束。首次在华北青白口系下马岭组凝灰岩中获得大量岩浆型锆石,利用SHRIMPII技术进行了高精度定年,测得凝灰岩层锆石206Pb/238U加权平均年龄为1368Ma±12Ma。进而结合区域资料讨论了锆石年龄的地质意义。该同位素年代学资料为华北青白口系下马岭组最新的资料,不仅准确地确定了地层的形成时代,而且对整个华北地台中、新元古代地层地质演化史的认识有着重要的意义。

华北古陆中、新元古代年代地层框架SHRIMP锆石年龄新依据

建立中国晚前寒武纪地层的标准剖面,并使其成为国际地层对比的参考标准,一直是中国地质学家的追求。华北蓟县中、新元古代地层一直作为这一标准地层的主要研究剖面,已进行了岩石地层、生物地层、化学地层、磁性地层和层序地层等多学科研究。但是,高质量的同位素年代学研究和以此为基础的年代地层框架的优化一直是华北古陆中、新元古界研究的薄弱环节。长期以来,由于关键层位和关键界面缺乏高质量的同位素年龄标定,致使蓟县剖面争取成为国际层面标准剖面的竞争力受到影响。近期,随着锆石SHRIMP年龄测定技术在华北古陆前寒武纪地层学研究中的成功应用,在几个关键层位定年研究中取得实质性进展。北京西山下马岭组中部斑脱凝灰岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1370±11)Ma,使得下马岭组这个青白口群的关键地层单位划归为中元古界。天津蓟县大红峪组碱性火山岩中获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1625.9±8.9)Ma。可用于标定华北古陆中元古代裂解时间得北京密云环斑花岗岩获得锆石SHRIMP加权平均年龄为(1685±15)Ma。这些SHRIMP测年结果使华北古陆中、新元古界年代地层划分与全球对比有了年龄"锚点",必定有利于准确厘定华北地区中、新元古界的内涵。由于华北蓟县中、新元古界剖面是我国晚前寒武纪地层的标准剖面,因此上述年代地层框架的优化对于我国地质填图的修正和精确地层对比有着重要的促进作用。同时,对于我国前寒武纪生物演化,特别是宏观藻类发育的时间研究具有重要意义。这必定有助于提升华北中、新元古界剖面的国际地位。

华南五峰组—龙马溪组与华北下马岭组的钾质斑脱岩及黑色岩系——两个地史转折期板块构造运动的沉积响应

华南奥陶—志留纪之交的五峰组—龙马溪组及华北新元古界下马岭组发现的钾质斑脱岩,都产自类似的黑色硅质-碳质页岩/板岩岩系。这两套黑色岩系与上、下地层的接触关系、岩性组成以及垂向序列所揭示的地质过程,具有良好的可对比性,都符合Ettensohn总结的黑色页岩与板块构造运动之间的成因关系模式。岩石元素地球化学研究表明,这两组不同时代的钾质斑脱岩具有相似的源岩岩浆背景,为中酸性的粗安岩-英安岩-流纹岩系列,源于同碰撞岛弧(synCOL-VA)背景的火山喷发活动,与板块边缘的俯冲碰撞密切相关。由于华南五峰组—龙马溪组内斑脱岩及黑色页岩沉积的形成与此间华夏地块与扬子地块的汇聚相关,华北下马岭组的黑色岩系与钾质斑脱岩的形成可能也和华北地块与相邻地块的碰撞相关。推测后者很可能为Rodinia超大陆或Pangea850Ma汇聚时的沉积-地层学响应。