越南昆嵩地体早古生代花岗岩地球化学特征及对三岐-福山洋俯冲的响应

昆嵩地体位于印支陆块东部,广泛发育早古生代岩浆作用,是了解东南亚原特提斯洋演化的关键地区。但长久以来该地区原特提斯洋的俯冲极性与俯冲时间争议较大。本文对该地体中一套早古生代花岗岩进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石原位Hf同位素以及全岩主量、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素研究。年代学结果显示,该套花岗岩的结晶年龄为446~440 Ma。花岗岩样品的K_(2)O含量为2.14%~5.92%,Na_(2)O+K_(2)O含量为5.49%~8.25%,显示高钾钙碱性特征,A/CNK值为1.03~1.18,为过铝质S型花岗岩。样品均显示明显的大离子亲石元素(如Rb、Th和U等)富集以及高场强元素(如Nb、Ta和Ti等)亏损特征,具有强烈的Eu负异常(δEu=0.23~0.69)。样品中锆石的原位Hf同位素组成变化范围较大(ε_(Hf)(t)=-19.84~+1.99),Hf同位素二阶模式年龄为新太古代-中元古代(t_(DM2)=2.7~1.3 Ga),且具有富集的全岩Nd同位素组成(ε_(Nd)(t)=-10.3~-6.5)。岩石的地球化学特征显示该套早古生代花岗岩是古老变沉积岩和基性变火成岩部分熔融的产物。结合区域地质研究表明,越南中部昆嵩地块早古生代花岗岩形成于印支陆块内部原特提斯三岐-福山洋南向俯冲作用下的岛弧背景。

古代青金石的开采和贸易:基于历史文献及考古发现二重证据的研究进展

具有浓烈的帝青色的青金石在美索不达米亚、古埃及、古罗马、古印度、古中国等多个早期古代文明发源地均有所使用,但因为产地的缺乏以及考古材料的约束,国内对青金石产地源流、贸易及文化交流的认知仍较为局限。本文基于国内外文献及考古发现的研究成果,对青金石的开采、贸易及使用进行了系统的梳理分析,为国内开展青金石宝石学与考古学等学科交叉研究提供参考。综合获得以下主要认识:(1)虽然考古发现仍然无法解释部分遗址出土青金石的来源,但地质及考古学证据表明,阿富汗是最重要的古青金石产地;(2)早至4500 B.C.,青金石的贸易活动已有明确的组织,不同时段(4500 B.C.-3500 B.C.,3500 B.C.-1000 B.C.和1000 B.C.-公元初期)可以追溯出三条不同的贸易和运输路线,早期以陆运及河运为主,中期海运发展迅速,晚期则是三者的密切结合,路线变迁受地理环境、城市兴衰、民众需求等多因素控制;(3)考古研究及文献记载显示,古代青金石的用途及角色发生过显著改变,世界各地域古文化的差异使神圣化后的青金石的使用呈现多种表现形式,同时展现出古人对青金石颜色色彩认知的多元性。国际学术界对青金石材料资源开发、贸易及使用的研究可以为我们探索中国古代早期玉石开发及流通提供重要的借鉴。

广作牙雕:17-19世纪“海上丝绸之路”上的跨文化交流

象牙雕刻与玉雕、景泰蓝、雕漆曾被誉为中国工艺美术“四大名旦”,也是记录人类文明进程的艺术符号之一。17-19世纪期间,广作牙雕是深受西方世界欢迎的中国工艺“国粹”之一,对此,前人已有专著和文章展开过较多的讨论,但是,对于广作牙雕和“海上丝绸之路”跨文化交流关系的探索仍较薄弱。本文通过对广作牙雕原料来源、技艺特征、源头及外销发展历程的梳理,探讨了广作牙雕海外市场拓展与海上丝绸之路跨文化交流的关系,提出如下认识:(1)广作牙雕的历史很长,其材料来源既有本地也有外域,唐宋以后,特别是17-19世纪中期,外销牙雕制品所用象牙材料主要是通过以南海为起始通道的“海上丝绸之路”交易获得;(2)17-19世纪外销的广作牙雕典型器物包括象牙球、象牙提篮、象牙扇、象牙首饰盒、象牙针线盒、象牙名片盒、象牙信插、象牙胸针等,品类相当丰富,尽管在数量上不及外销瓷器之类的外销品,但其材料价值高、雕刻技艺难度大,在艺术性、观赏性及文化兼容性等方面具有独特性,是当时重要的外销商品之一;(3)广作牙雕精湛的技艺、式样及装饰纹样既有对中国传统工艺的传承,也有对海外创新技艺的吸收,并受到其时欧洲消费文化的强烈影响。17-19世纪外销的广作牙雕实际上是广府工匠参照海外客户的需要,进行工艺设计融合和定制生产的产品(ODM),是中国能工巧匠技艺与多元文化交流融合的结晶;(4)17-19世纪广作牙雕对外贸易的成功,显示工艺产品跨文化交流、互鉴,是其可以有效拓展国际市场的重要要素,甚至可能是关键要素之一,为当今我国其它材质的宝玉石产品拓展国际市场提供了一个典型范式。

榕江平原全新世硅藻记录与古环境重建

通过对榕江平原揭阳地区钻孔ZK01和ZK02硅藻记录的分析,结合沉积学特征和年代数据,重建榕江平原全新世以来的古环境演化。约10.4~8.5 ka B.P.,钻孔所在地尚未受到海水影响,发育河漫滩-淡水沼泽环境。8.5~5.5 ka B.P.海水入侵,形成潮间带沼泽-潮滩相沉积。5.5~3.9 ka B.P.本区为河口湾环境,约5.5 ka B.P.海侵影响达到最大,硅藻总丰度和分异度达到最高值。3.9~3.7 ka B.P.发生一次短暂海退,硅藻总丰度明显下降,ZK01孔发育咸水沼泽相沉积,ZK02孔仍为河口湾相沉积。3.7~2.4 ka B.P.海平面再次上升至相对稳定,研究区持续发育河口湾环境,期间出现3次小规模的水深变化旋回。2.4 ka B.P以来海水退出,河流作用增强,研究区发育三角洲平原相沉积。

HPHT合成宝石级金刚石触媒对品质的影响——以国内三家公司近年合成金刚石为例

HPHT合成宝石级金刚石是重要的宝石和高新技术材料,合成过程中必要的触媒是影响金刚石产品品质的关键性材料,也是反演天然金刚石形成环境与机制的重要线索。本文收集了我国三家主流HPHT合成金刚石厂家(分别用HH,Z,J表示)的218颗金刚石样品,对其形貌特点、光谱学特征进行了分析对比。选择其中9颗可以探索其合成触媒成分的样品,进一步对其触媒诱导杂质成分与金刚石关系进行了分析,以揭示国内最新合成HPHT宝石级金刚石合成过程触媒的改变对合成金刚石品质可能产生的影响。结果表明:1)宝石级金刚石无色样品触媒含有的金属元素主要为Fe、Co,黄色样品的触媒元素主要为Ni、Mn、Co,推测主要除氮剂为Ti、Al、Cu等元素;2)触媒中单一非金属杂质元素的加入使HPHT合成宝石级金刚石中更容易出现包裹体,晶体表面容易形成三角凹坑等缺陷,非金属元素触媒的配对加入对金刚石晶体的品质提高具有一定的促进作用;3)Fe-Co触媒体系相较Fe-Ni体系更适合HPHT合成Ⅱa型宝石级金刚石,Co代替Ni能够减少晶体中与Ni相关的缺陷,提高合成金刚石的色级。研究结果对于反演天然金刚石形成环境以及HPHT合成宝石级金刚石的鉴定具有一定的启示作用。

四川汶川“龙溪玉”的宝石学特征及成因初探

四川汶川“龙溪玉”被认为是我国著名“三星堆遗址”“金沙遗址”古玉器玉料的可能来源。采用宝石学常规测试、傅里叶变换红外光谱、拉曼光谱、X射线荧光光谱等分析测试方法,对汶川产出典型“龙溪玉”样品的谱学特征及化学成分进行了测试,获得以下认识:(1)“龙溪玉”的折射率为1.61(点测),相对密度为2.95~2.99;“龙溪玉”可分为A和B两种不同的类型,A型黄绿色、质地纯、油脂光泽,以毛毡状交织结构为主,层理构造明显,质优者透闪石含量可达98%以上;B型以灰白夹杂灰黑色为主,质地较粗,丝绢-玻璃光泽,纤维状交织和叶片状定向结构为主,透闪石含量在70%~90%,含碳酸盐矿物等次要矿物,两类均属透闪石质玉;(2)“龙溪玉”样品的红外光谱、拉曼光谱与标准透闪石光谱特征峰一致,存在特殊的微量辉钼矿、钼铅矿等矿物包裹体,但B型料红外吸收光谱存在额外的1446 cm^(-1)吸收峰,表明样品含较多碳酸盐矿物;(3)化学成分特征显示,“龙溪玉”样品中Na_(2)O的含量与中酸性岩浆岩和镁质大理岩/白云质灰岩接触交代形成的透闪石玉类似,成玉过程有明显的热液参与,其中,B型料CaO含量、烧失量明显偏高,具有R型玉的特点;而A型玉料矿物组成单一、结构细腻,类似于P型玉。根据和国内其它产地闪石玉的化学成分特征的比较,初步认为高MnO和高P_(2)O_(5)可能是“龙溪玉”重要的主量元素产地标型特征之一。上述结果可为古玉溯源研究提供重要的参考。

南海北部滨海断裂带的深部结构探测现状和展望

南海北部滨海断裂带不仅是华南次级板块和南海次级板块的分界断裂,同时是南海北部陆缘区域的主要控震和孕震构造,也是珠江口盆地新生代含油气盆地的控盆断裂,因此,厘清其深部地壳结构、构造演化和最新活动性,对理解南海北部陆缘的构造和含油气盆地演化过程、动力学机制以及地震灾害评估等具有重要意义。由于特殊的构造位置及研究的重要性,不同学者对其开展过大量地球物理探测工作,极大地提升了对该断裂带的认识。本文总结了滨海断裂带深部结构探测、构造属性、活动性和孕震构造等方面的研究进展及基本认识,阐明了该断裂带的深部地壳结构和活动特征存在分段性,指出了该断裂带与NW向断裂带和上地壳低速层三者结合位置为区域强震发生提供了深部动力学环境。加强不同位置的深-浅结构和海底变形综合探测研究,结合周边区域已知的地质学、地球物理学和地震学数据,解决滨海断裂带的深-浅构造耦合及其与NW向断裂带之间关系问题,探讨其最新活动性与地震-海啸灾害的关系,可能是滨海断裂带未来研究的重点和方向。

地基LiDAR技术在活动断层三维场景建模中的关键技术与应用

激光雷达扫描系统(Light detection and ranging,LiDAR)是一种快速、简便、高精度、高分辨率的三维测量技术。根据不同的搭载平台,LiDAR可以分为星载、机载和地基等几类。地基LiDAR是最常用于地学三维建模中一种高精度设备,具有空间分辨率高和能够穿透植被直接获取地面信息的优势和特点,获取的数据能够为三维模型的建立提供更大量、准确、全面的数据支持,在高精度地形地貌数据获取和工程测量领域应用潜力较大。本文选取了活动断层断错地貌以及活动断层与工程交汇两种场景作为扫描对象,从两个不同的方面对地基LiDAR点云的处理方法和流程进行了梳理,并针对不同扫描对象进行三维模型的建立,更清晰精确地显示扫描区域场景,可为断层断错地貌的定量研究和工程抗断错设防提供清晰的三维场景信息。

华南亚热带中部山地垂直植被带表土孢粉散布规律与气候相关性

孢粉学分析是古生态与古气候定量重建的重要指标之一,建立现代表土孢粉与植被之间的定量关系是利用地层孢粉准确解释古生态与古气候变化的前提条件。基于华南亚热带中部山地垂直植被带采集的113个现代表土和苔藓孢粉样品,采用典型对应分析方法(Canonical Correspondence Analysis,CCA),探讨研究区不同海拔表土孢粉种类散布规律与气候因子之间的关系。主要得出以下结论:1)华南亚热带中部地区现代表土孢粉组合中乔木类以壳斗科栲属、常绿栎属、松属、杉木属和大戟科等种类占绝对优势,草本植物花粉以禾本科、蒿属、菊科和莎草科为主,蕨类孢子以三缝孢子、芒萁属、水龙骨科和单缝孢子为主。2)研究区低海拔至高海拔的孢粉组合呈现以下变化规律:低海拔地区(0~702 m)孢粉组合以栲属、常绿栎属、松属、野桐属、枫香属、茜草科以及禾本科花粉为主;中海拔(703~1299 m)山坡的优势孢粉为栲属、杉木属、松属和常绿栎属;高海拔地区(1300~1600 m)以栲属、常绿栎属、水青冈属、杜鹃花科以及松属花粉最为丰富,表土孢粉组合变化过程与现代植被群落优势种类有较好的一致性。3)CCA分析结果显示,控制研究区域主要表土孢粉分布的气候因子为年均降雨量(MAP)、最热月降水(Mpwa)和最热月温度(Mtwa);松属、杉木属、栲属、常绿栎属、山茶科、水青冈属和落叶栎属等高百分比含量的花粉所对应的气候特征较为明显。4)低海拔地区的优势种属栲属、常绿栎属等以及相对高海拔的松属、杉木属和水青冈属等能较好地反映气候因子对植被空间分布的影响。因此,文章揭示了华南亚热带中部地区表土孢粉在垂直植被带上具有明显差异,孢粉散布规律可能与研究区植被组成、生境、花粉形态与传播媒介等因素有关,能为利用化石孢粉数据进行古生态与古气候定量重建提供参考资料。

晚更新世以来珠江三角洲地层层序再分析及新构造运动新认识

普遍认为珠江三角洲存在上、下两个海侵—海退旋回,对下旋回有30~50 ka(MIS3)和约120 ka(MIS5)之争。通过近1万个钻孔资料,提取了20余个典型钻孔岩心数据,运用生物地层学、年代地层学和层序地层学等方法,重新划分了层序及沉积相,并与深海氧同位素阶段进行对比,识别出SB3(基岩深度风化壳)、SB2(花斑黏土层2)和SB1(花斑黏土层1)等层序边界,分别对应于MIS6,4(或4~2),2等3次低海面期,并将三角洲沉积分出下、中、上3层。认为250 ka以来珠江三角洲最大平均下沉速率约为0.34 mm/a。下沉前,为星罗棋布的低矮山地+宽阔台地+“过路河”的亚热带准平原地貌景观,掀斜下沉后,被厚度不等的晚更新世以来松散沉积层覆盖。

安徽省池州地区距今3万年以来古植被演替过程及晚全新世人类活动的影响

通过对长江下游安庆池州市地区钻孔岩芯开展古环境变化研究,基于岩芯5个沉积物样品的AMS14C测年结果建立沉积深度-年龄框架,根据孢粉分析结果探讨研究区域MIS3晚期以来古植被演变过程,并分析了全新世晚期人类活动对植被的干扰信号。研究结果表明:1)在MIS3阶段晚期(~30540~25330 cal a BP),研究区域植被类型表现为常绿落叶阔叶混交林,优势种类以壳斗科常绿类型青冈属和松属植物为主,落叶栎属和栗/锥属植物相对较少,反映了当时气候为温暖湿润;2)在MIS2阶段(25330~9640 cal a BP),研究区域植被以落叶阔叶林为主要特征,该阶段气候从末次盛冰期时期的寒冷干燥逐渐转变为温凉湿润;3)在早-中全新世阶段(9640~5180 cal a BP),森林植被开始繁盛,尤其是乔木类植物含量达到峰值,反映出当时气候温暖潮湿;4)在晚全新世阶段(5180 cal a BP以来),禾本科植物花粉(>40μm)剧增,可能与当时稻作农业规模增大有关;同时乔木类花粉锐减,反映了人类活动对自然植被干扰强度增加。

广西八仙天池表层沉积物中磁性矿物源-汇过程探讨

湖泊沉积物中的磁性矿物由于源区复杂或成岩作用过程中可能发生矿物转化,导致利用磁性参数重建古环境时存在诸多不确定性。阐明沉积物中磁性矿物的来源以及磁性参数在沉积物的源区和汇区可能发生的变化,是准确理解磁性参数环境意义的基础。本文选择位于广西武宣县的一个封闭性岩溶湖泊,采取湖区汇水面积区域表层土壤样品和表层沉积物样品,进行较为详细的岩石磁学测量,分析磁性矿物从湖区周围的表层土壤搬运至湖泊沉积之后,磁性参数和磁性矿物在浓度、类型和粒度等方面的变化。结果表明,湖泊表层沉积物与土壤样品均以磁铁矿为主要的载磁矿物,其中,前者以单畴(SD)磁铁矿为主,后者磁铁矿粒度较粗并含有大量的超顺磁(SP)矿物和纤铁矿等物质。两组样品的磁性特征差异指示湖泊表层沉积物存在后期改造,导致碎屑成因的磁性矿物发生一定程度的还原溶解和生物成因的磁性矿物生成。详细区分湖泊沉积物中磁性矿物"从源到汇"的转换过程,是利用环境磁学恢复沉积环境的必要前提。

HPHT新合成Ⅱa型钻石包裹体与杂质特征及其对鉴定的指示

近年来,中国已成为Ⅱa型高压高温(HPHT)合成钻石的第一生产大国,Ⅱa型合成钻石的鉴定成为一项充满挑战的工作。为了解不同生产厂家的Ⅱa型HPHT合成钻石特征,寻找其鉴定判别依据,收集了我国高压高温(HPHT)生产厂家(HH、J、Z)的钻石样品,对其中11粒Ⅱa型合成钻石典型样品的包裹体及杂质元素分布进行了放大观察及谱学测试。结果显示:(1)当Ⅱa型钻石在DiamondviewTM等设备下测试的荧光颜色与图像不能给出明确的鉴定证据时,丝线状、管状、圆锥状包裹体特征,无晶形的陨碳铁、赤铁矿、磁铁矿包裹体特征,以及细小点状包裹体的分布特征,可以作为判定新的HPHT合成钻石的参考依据;(2)在含有可测试杂质缺陷的样品中,硼、镍等元素的杂质缺陷组合与分布特征,可以作为新的HPHT合成钻石的辅助鉴定依据。