地质年代的论文

地质年代的论文

10

喀斯喀特弧第四纪火山活动地表和地下特征随时间的变化

限制地形和地壳结构的数据分辨率提高，为人们提供了新的定量方法，用以评估火山区省级规模的地表-地下连通性质。研究人员结合北美西部喀斯喀特弧（Cascades arc）的第四纪火山口填图数据、表面地形数据和各种地球物理数据集，探究了火山作用与下伏地壳结构之间的关系。结合火山口填图数据库，从该区的数字高程模型（DEM）中提取已知时代的火山机构，估算得出的体积可能占第四纪总喷发量的50％左右。火山机构体积和空间上火山口密度与指示上层地壳影响的各种地球物理数据联系密切。在整个岩浆弧的第四纪火山口下，地下结构变化与火山作用一致的现象很普遍，但与年轻火山口的联系更为强烈。在喀斯喀特山脉中部和南部，地球物理识别的岩浆特征增加，那里的火山喷发量最大，火山口间距很小。火山口和相关的地壳结构，以及空间上局部喷发相对于分散喷发的程度随时间变化，定义了整个弧段横向延伸约100 km的喷发中心，表明岩浆上升随时间变化而发生空间上的聚集。

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Geology (2020) 48 (11): 1088–1093.

DOI：

10.1130/G47706.1

（译者：唐演@CUGB）

11

波罗的大陆在苏格兰的遗迹：基底地体在格林威尔造山运动期间的迁移

苏格兰加里东群岛北高地地体（NHT）内的太古宙基底被认为与劳亚大陆的前陆的刘易斯片麻杂岩有关。新的锆石U-Pb年龄表明，NHT基底显示了2823-2687Ma和1772-1655Ma岩浆作用的证据。第一组年龄与前陆太古宙片麻岩的结晶年龄相近。然而，第二个组年龄以及覆盖基底上的岩石单元的形成时间都晚于前陆内发育新生岩浆作用和沉积作用的时间，为其最年轻的主阶段之后的100–250Ma。此外，在NHT基底内没有前陆内常见的古元古代镁铁质和长英质侵入体存在的迹象。因此研究者认为，NHT与劳亚大陆的前陆缺乏对比的可行性。由于存在1100-1000 Ma的东格雷尔榴辉岩，分离前陆和NHT基底的加里东莫因逆冲断层被认为是被改造了的格伦维尔期缝合线。根据新的同位素数据，研究者认为NHT基底是波罗的大陆的碎片，在格林威尔造山运动期间侵位到劳亚大陆，是环北大西洋造山带基底地体迁移的又一实例。

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Geology (2020) 48(11): 1094–1098.

DOI：

10.1130/G47615.1

（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）

12

加蓬的古元古代Francevillian序列以及Lomagundi-Jatuli事件

加蓬古元古代Francevillian序列在全球早期氧化的概念，以及碳同位素值大幅度正向漂移（即Lomagundi-Jatuli事件，LJE）的成因中占据着重要地位。研究人员对一个长139米的Francevillian岩芯进行了详细的研究，岩芯的碳酸盐δ 13 C（δ 13 C carb ）值为5‰-9‰，向上减小趋近于0‰，这一趋势被很多其他研究人员认为是LJE及其结束的标志。然而，本次研究发现δ 13 C carb 值的变化与沉积相的变化相一致：浅海相以强正值为特征，而较深的水域（风暴浪基面之下）为0‰左右。对于δ 13 C carb 与沉积相的相关性，最可靠的解释是，浅海环境记录了局部物理和生物化学过程的同位素效应，驱动周围环境的溶解无机碳（DIC）达到较大值，而较深相中较小值（ 0‰）与开阔海洋的DIC相近，其中δ 13 C在很大程度上不受浅水环境中发生的分馏的影响。此外，海侵氧化还原作用为含锰矿物和化学营养微生物群落的形成创造了条件。其中还包括甲烷循环群落，其有机δ 13 C（δ 13 C org ）值为 47‰，Δδ carb-org 值高达46‰。因此，Francevillian碳同位素剖面反映了盆地的特定条件，并不是全球碳循环扰动或LJE结束的前兆。

加蓬Lastoursville次盆LST12岩芯Franceville层序的沉积模式。浅水碳酸盐岩（单元I-III）的特点是真光层生产力提高，促使环境中的溶解无机碳的 13 C富集并沉积碳酸盐。随后发生海侵（单元IV-VI），盆地加深，以同位素正常的海相碳酸盐沉淀为标志，同时在风暴波基面以下的氧化还原层发育锰富集。持续的海侵导致盆地最深处沉积了富含有机质的含甲烷生物群落的泥岩。

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Geology (2020) 48(11):1099–1104.

DOI：

10.1130/G47651.1

（译者：好名不敌备注的哥斯达黎加的棒棒的61）

13

砂粒跃移作用对粉砂的产生的有效性测试—对黄土解释的启示

黄土形成所需要的粉砂生成可归因于冰川系统（冰川研磨）和砂质沙漠（跃移诱发破碎）的地质过程。然而跃移作用对大量粉砂的产生的有效性还存在争议。了解沙漠中粉砂产生的潜力对于确定黄土的古气候具有至关重要的意义。为了更好评估风成磨损对粉砂的产生的重要性，该研究在一个设计用于模拟砂粒在25m/s速度的暴风中跃移的装置中进行实验性磨损。该研究与之前的工作与众不同的地方在于（1）长时间保持较高速度的测量强度，（2）清除预先存在的粉砂并设置对照组，（3）根据缩放结果来评估黄土堆积的潜力。根据一定的地质比例缩放实验获得的粉砂产生速率显示，风成磨损产生的粉砂不足以形成具有地质意义上的黄土沉积物。

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Geology(2020) 48(11): 1105–1109.

DOI：

10.1130/G47282.1

（译者：中国地质大学（北京）地球科学与资源学院岩石学矿物学与矿床学在读硕士生徐睿）

14 太古宙和古元古代变质火山岩变质脱水作用中的金迁移

太古宙和古元古代绿岩带中的火山岩十分丰富，被认为是造山型金矿的潜在矿源。然而，金在这些岩石变质过程中的经历却鲜为人知。该研究对加拿大太古宙拉格兰德亚区和芬兰古元古代中央拉普兰绿岩带的一套变质岩石进行了金的超低检出限分析。这两个地区都有丰富的金矿资源，具有发现新的造山型金矿的巨大潜力。这些带中的变质火山岩分为拉斑玄武岩和钙碱性岩浆岩系列，其中原岩中金的含量用绿片岩相样品的金的Zr/Y幂律回归计算。在拉斑玄武岩中，金是相容元素，并随分异作用而减少；而在钙碱性岩石中，金是不相容元素，并随分异作用而增加。质量变化计算表明，在拉格朗德和中央拉普兰进行递进变质作用至形成上部角闪岩相的条件（> 550 ）期间，初始金含量损失高达77%和59%。本研究强调：第一，变质火山岩在太古宙和古元古代绿岩带变质作用中析出金，是造山型金矿床的良好潜在源岩；第二，变质火山岩的含金性受地幔源区和岩浆演化的控制；第三，变质脱挥发分模式可应用于太古宙和古元古代造山型金矿床。

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Geology (2020) 48 (11): 1110–1114.

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10.1130/G47658.1

（译者：王天奇，中国地质大学（北京）地球科学与资源学院）

15

钙质超微化石将北冰洋沉积物的年代追溯到50万年以前

北冰洋中部更新世沉积物年龄波动较大，给重建古海洋学增加了相当大的不确定性。这个问题的根源在于北极海洋沉积物中记录的令人费解的磁极模式，以及缺乏能够提供校准的生物地层层位或连续的氧同位素地层图的微体化石。研究人员记录了在北冰洋中部的一个海洋沉积岩芯中发现的两个关键的钙质超微化石物种，为50万年以前的沉积物提供了有力的，并且可全球校准的年代界限。起关键作用的物种是颗石藻（Pseudoemiliania lacunosa），它们在42.4-47.8万年间灭绝，而赫氏圆石藻（Emiliania huxleyi）则在24.3-30万年间进化。这是第一次在北冰洋中部的沉积物中发现Pseudoemiliania lacunosa的化石。通过岩石地层对比，可以在北冰洋内450多公里的范围内找到含有这些年龄物种的沉积层。它们首次为北极这个区域的更新世沉积物年代学提供了明确的支撑，也为开发和测试其他用于测定北极海洋沉积物年代的地质年代学工具奠定了基础。

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Geology (2020) 48 (11): 1115–1119.

DOI：

10.1130/G47479.1

（译者：黄永慧-中国地质大学（北京））

16

加拿大北部科迪勒拉山脉Tintina断层对岩石圈地幔的克拉通凿移的地震证据

位于加拿大西北部的加拿大北部科迪勒拉山脉（NCC）被划分为几个平行向右滑动的走滑断层，在晚白垩世和始新世之间累积了数百公里的位移。这些断层的深度范围，尤其是Tintina断裂（TF）对NCC岩石圈地幔的地壳构造组合和演化具有重要的影响意义，但是地球物理模型和地球化学数据仍然没有定论。该研究利用最新的三维纵波地震速度模型，解决了位于TF表层轨迹之下的最高地幔深度的一系列锐化的（~10km）纵波速度对比度（~4%）突变。代表了上地幔组构的地震各项异常数据显示在TF附近各向异性的方向和幅度大小发生了相似的变化。这些数据表明TF是岩石圈尺度的剪切带且在沿着TF恢复了430公里处的右侧位移后，纵波的速度快速异常与北美克拉通边缘轮廓一致。该研究认为，目前位于阿拉斯加东部的快速构造异常是Mackenzie克拉通的一块轮廓清晰的碎片，其在晚白垩世至始新世期间被TF凿穿并向西北位移。目前位于NCC南部的第二个克拉通碎片，可能与上地幔深度的Cassiar岩层有关。这些观察首次证明，大型岩石圈尺度的剪切带穿过难熔地幔，并且在世界范围内的科迪勒拉山脉内产生克拉通地幔物质的主要侧向位移的证据。

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Geology (2020) 48 (11): 1120–1125.

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10.1130/G47688.1

（译者：袁梦）

17

金红石中纳米级微量元素团块的地球化学和地质年代学意义

金红石中的微量元素地球化学分析（例如：铅Pb，铀U，锆Zr）通常被用来获取地质事件的性质和时间。但是微量元素的迁移会影响温度和时间的厘定，且其迁移性的主控因素仍存在争论。鉴于此，研究人员使用电感耦合等离子体质谱法和原子探针层析成像表征了西澳大利亚Capricorn造山带中金红石的微米至纳米级微量元素分布。在大于20微米的尺度下，单个矿物颗粒中没有明显的微量元素分异，而且锆石谐和年龄1872 6 Ma（2σ）也没有同位素扰动的迹象。在纳米级尺度下，可以观察到20纳米的富微量元素（铝Al，铬Cr，铅Pb，钒V）团块。团块的 207 Pb/ 206 Pb比值为0.176 0.040 （2σ），说明他们形成于结晶前，可能是区域变质作用的产物。作者认为这些团块是由于上部角闪岩相变质过程中瞬时形成的放射性破坏点捕获流体活动性元素形成的。这种捕获会影响团块中元素体扩散的活化能。团块较低的数量及密度指示了其形成时间，说明变质作用峰值温度持续时间较短，为小于10 百万年的事件。研究结果说明运用微量元素手段判断金红石中的体扩散将比假定其为均一介质时更为复杂。

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Geology (2020) 48 (11): 1126–1130.

DOI：

10.1130/G48017.1

（译者：韩舒筠@CUGB/MQ）

18

次年稳定同位素记录揭示的南极洲西摩岛与白垩纪-古近纪界线附近两个灭绝期有关的气候变暖和季节性缺氧

碳酸盐双壳贝类高分辨率稳定同位素（δ 18 O和δ 13 C）增生的贝壳年轮年代学可以提供对了解灭绝期有用的次年环境记录，这种灭绝期通常是快速变化和不稳定的时期。该研究展示了在南极洲西摩岛白垩纪-古近纪界线（KPB）对Lahillia larseni双壳贝类的高分辨率连续采样结果。这些数据突出了δ 18 O和δ 13 C值不规则的两个灭绝期与形成化石的最后时期一致：一个是在KPB，另一个是在明显灭绝事件的15万年之前。由于表现为较低的δ 18 O值，该研究将这两个时期都解释为气候变暖的时期，并且有季节性缺氧，表现为低异常（ 21.6‰至 3.0‰VPDB）的δ 13 C值和高的（2‰至19‰）的季节变化。低氧条件可能是较早灭绝事件的一种引发机制，并可能延长了KPB灭绝后的恢复时间。

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Geology (2020) 48(11):1131–1136.

DOI：

10.1130/G47758.1

（译者：掉帧青年萧暮春@YU）

美编&校对：覃华清

要一篇地球的起源论文

地球的起源

每过一年，大家都要长大一岁。一年，对我们大家来说是个比较长的时间，可是这在地球的历史上，简直是微不足道的一瞬。地质学家发现：覆盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层，是一部地球几十亿年演变发展留下的"石头大书"，地质学上叫做地层。地层从最古老的地质年代开始，层层叠叠地到达地表。一般来说，先形成的地层在下，后形成的地层在上，越靠近地层上部的岩层形成的年代越短。
地层好比是记录地球历史的一本书，地层中的岩石和化石就像这本书中的文字。用现代科学的方法通过对古老岩石的测定，人们得知地球已经存在46亿年了。
那么人们用什么科学方法来推算地球的年龄呢？目前，科学上是用测定岩石中放射性元素和它们蜕变生成的同位素含量的方法，作为测定地球年龄的"计时器"。
人们利用放射性元素蜕变的特点，来计算出岩石的年龄。放射性元素在蜕变时，速度很稳定，而且不受外界条件影响。在一定时间内，一定量的放射性元素，分裂多少份量，生成多少新的物质都有个确切数字。例如，一克铀在一年中有七十四亿分之一克裂变为铅和氦。因此，我们可以根据岩石中现在含有多少铀和多少铅，算出岩石的年龄。地壳是由岩石组成的，这样我们就能得知地壳的年龄。有的人算出为30亿年左右。
地壳的年龄还不等于地球的实际年龄，因为在形成地壳以前，一般地球还要经过一段表面处于熔融状态的时期，加上这段时期，地球的年龄估计约有46亿年。这是个很大的数字。但在宇宙中，比地球年龄大的星球还多着哩。
地质科学家说地球至少有46亿岁。人类有文字记载的历史只有几千年。那么，我们是怎样知道地球年龄的呢？
推算地球年龄，主要有岩层方法、化石方法和放射性元素的蜕变方法等。根据鉴定，地球上最古老的岩石，是在格陵兰岛西部戈特哈布地区发现的阿米佐克片麻岩，年龄约有38亿岁。而太阳系的碎屑，年龄都在45亿年－47亿年之间。因此认为，包括地球在内的太阳系成员大都在同一时期形成。
依照人类历史划分朝代的办法，地球自形成以来也可以划分为5个"代"，从古到今是：太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。有些代还进一步划分为若干"纪"，如古生代从远到近划分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分为第三纪和第四纪。这就是地球历史时期的最粗略的划分，我们称之为"地质年代"，不同的地质年代人有不同的特征。
距今24亿年以前的太古代，地球表面已经形成了原始的岩石圈、水圈和大气圈。但那时地壳很不稳定，火山活动频繁，岩浆四处横溢，海洋面积广大，陆地上尽是些秃山。这时是铁矿形成的重要时代，最低等的原始生命开始产生。
距今24亿年－6亿年的元古代。这时地球上大部分仍然被海洋掩盖着。到了晚期，地球上出现了大片陆地。"元古代"的意思，就是原始生物的时代，这时出现了海生藻类和海洋无脊椎动物。
距今6亿年－2.5亿年是古生代。"古生代"是意思是古老生命的时代。这时，海洋中出现了几千种动物，海洋无脊椎动物空前繁盛。以后出现了鱼形动物，鱼类大批繁殖起来。一种用鳍爬行的鱼出现了，并登上陆地，成为陆上脊椎动物的祖先。两栖类也出现了。北半球陆地上出现了蕨类植物，有的高达30多米。这些高大茂密的森林，后来变成大片的煤田。
距今2.5亿年－0.7亿年的中生代，历时约1.8亿年。这是爬行动物的时代，恐龙曾经称霸一时，这时也出现了原始的哺乳动物和鸟类。蕨类植物日趋衰落，而被裸子植物所取代。中生代繁茂的植物和巨大的动物，后来就变成了许多巨大的煤田和油田。中生代还形成了许多金属矿藏。
新生代是地球历史上最新的一个阶段，时间最短，距今只有7000万年左右。这时，地球的面貌已同今天的状况基本相似了。新生代被子植物大发展，各种食草、食肉的哺乳动物空前繁盛。自然界生物的大发展，最终导致人类的出现，古猿逐渐演化成现代人，一般认为，人类是第四纪出现的，距今约有240万年的历史。
人类居住的地球就是这样一步一步地一直演化到现在，逐渐形成了今天的面貌。

地学前沿||《Geology》2021年第2期论文导读（上）

01

该团队在墨西哥索诺拉跨越埃迪卡拉系-寒武系界线的地层里建立了化学地层学、生物地层学和地质年代学（框架）。在La Ciénega组内记录了寒武系基底碳同位素漂移最低值的碳酸盐岩之上20m的富赤铁矿砂质白云岩层，对其中的棱角分明的火山灰锆石晶体利用U-Pb化学剥蚀-同位素稀释-热离子化质谱分析法得到了539.40 0.23 Ma的最大沉积年龄。该含有再造凝灰质的岩层位于埃迪卡拉纪晚期宏体化石的末现点之上、寒武纪遗迹化石 Treptichnus pedum 的首现点之下，因此这一年龄校正了埃迪卡拉系-寒武系界线的标志层。劳伦大陆南部的裂陷相关的溢流玄武岩火山活动、碳同位素负漂移以及生物转折的时间一致性都很符合火成岩省爆发导致埃迪卡拉纪末灭绝的机制。

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Geology,(2021)49(2),115-119.

译者

南京大学@申博恒

02

前人对Canary（加纳利）群岛中，La palma（拉帕尔马岛）岛上Cumbre Vieja（康伯利维亚火山）和Tenerife（特内里费岛）岛上Teide（泰德峰）的地热流体或气体样品中He同位素（He/ 3 4 HeHe）组成的研究超过25年（Cumbre Vieja样品的He/ 3 4 HeHe值为9.4 0.1R A ，Teide样品的He/ 3 4 HeHe值为6.8 0.3R A ，R A 为大气He/ 3 4 HeHe值），这些样品具有相似的CO 2 / 3 He比值（2 109—4 109），与地幔值接近的δ 13 C组成（-3.3‰到-4.4‰）以及相似的CO排放通量（0.1—0.2 1010 mol/yr），但He同位素组成有差异，研究表明这些样品He同位素组成不同不是由时间差异或源区 2 4 He的增加导致，而是因为他们来源于不同的He储库（La plama样品来源于HIMU型地幔源区，Tenerife样品来源于受岩石圈地幔影响的富集型地幔源区）。Canary群岛的地热样品记录了源区现在的He组成，其东部较老熔岩的橄榄石中记录的He/ 3 4 HeHe值高于由地热样品中测得的现今He/ 3 4 HeHe值，这表明了Canary群岛地幔源区的He储库随时间发生演化。该研究将从加纳利（Canary）群岛、亚速尔（Azores）群岛、佛得角（Cape Verde）群岛、夏威夷（Hawaii）群岛和冰岛（Iceland）的地热样品测得的He同位素数据与从橄榄石斑晶、辉石斑晶和玻璃中测得的He同位素数据进行比较，结果表明即使在年代超过1 m.y.的地层中，由地热样品测得的He同位素数据与从矿物斑晶和玻璃中测得的He同位素数据也具有良好的相关性。此外，除了Canary群岛，在Hawaii群岛、Azores群岛和冰岛内部的岛屿之间也存在不均一的He同位素组成，这些不均一的信息在其热液样品、矿物和玻璃中保存下来。特别是在冰岛西北部，较老熔岩的橄榄石中He/ 3 4 HeHe值比该地区现今地热样品中的He/ 3 4 HeHe值更高，这种差异可能反映了中新世以来，冰岛岩浆作用中幔源 3 He输入的减少。利用地热和地质样品联合评估He/ 3 4 HeHe值随时间变化的方法为研究板内火山源区不均一性和源区随时间的演化提供了有力的工具。

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Geology,(2021)49(2),120-124.

译者

NJU@哈哈宇

03

用锂同位素量化硅质岩浆同喷发期间挥发分丢失的时间尺度

大多数爆发性的硅质火山在爆发事件之间具有数千年的宁静期。从宁静期到再度喷发的转换时机是解释监测信号并提高居住在活火山附近居民安全的关键。为解决这一问题，研究人员研究了美国爱达荷州和怀俄明州黄石火山系统中梅萨瀑布凝灰岩斜长石晶体中的锂同位素（δ 7 Li）和元素浓度分布，使用这种新的方法，限制了爆发前挥发分脱气发生的最小时间尺度为数十分钟。在这个短暂的时间里，Li的浓度从晶体核部到边缘下降了4到10倍，同时δ 7 Li的增加高达10‰，反映了斜长石核部与脱气贫锂熔体之间的扩散驱动平衡。在该项研究中获得的新的时间尺度表明，岩浆挥发分库存具有同喷发期快速变化的潜力。

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Geology, (2021) 49 (2),125-129.

译者

CUGB@唐演

04 西藏中部因板块拉力增强引起的被动大陆边缘岩浆作用

该研究报道了西藏中部南羌塘地体的约239Ma的镁铁质岩脉群，其形成于俯冲板块的被动大陆边缘。岩墙为拉斑玄武岩，具有轻稀土元素富集、Nb和Ta中度负异常和同位素富集的特征。岩墙与古特提斯洋板块回转而在上覆板块形成的弧后盆地同时代。因此，在洋脊俯冲后，大洋一侧的板块回转导致的板块拉力增强，使另一侧被动大陆边缘发生了伸展和岩浆作用。该研究认为，增强的板块拉力是俯冲板块被动大陆边缘岩浆作用的形成机制，这在先前是没有被认识的。

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Geology ,(2021) 49 (2)，130–134.

译者

哥斯达黎加的61

05

在标准孕震区以下的地震活动很难调查，因为这类地震的地质记录假玄武玻璃通常已经发生反应或者畸变。该文章描述了挪威北部罗弗敦群岛下地壳麻粒岩中异常的原始假玄武玻璃。假玄武玻璃与容矿岩（主要为斜长石、碱长石、直辉石）的矿物组成基本相同，并含有指示快速冷却的微结构，即：长石微晶石、球晶和“花椰菜状”石榴石。在围岩和玄武假晶碎屑中都没有糜棱岩。没有先兆韧性变形特征的记录，就排除了下地壳中触发地震的几种常见机制，包括热传递、塑性不稳定以及地震沿着断裂的脆性部分向下至韧性部分的传播。容矿岩中的脱水矿物和假玄武玻璃排除了脱水引起的脆化。在没有这样的弱化机制的情况下，地壳下部的应力水平曾经一定很高。

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Geology, (2021) 49 (2),135–139.

译者

掉帧青年萧暮春@YU

06 全新世时期南美和非洲热带地区相似的冰川活动 历史

在全球变暖的趋势下，伴随着气温的升高，热带地区的冰川正在不断后退。然而，在时间尺度相对较长的地质 历史 时期，这些热带地区冰川活动的变化趋势还不明了。最近来自美国波士顿学院的Anthony C. Vickers及其合作者，通过对新近暴露的基岩进行原位 14 C和 10 Be宇生核素测年，对南美奎尔卡亚（Quelccaya）冰帽和非洲鲁文佐里（Rwenzori）山脉全新世的冰川活动 历史 进行了重建。结果发现，两地区全新世的冰川活动 历史 具有相似性。在全新世的前期（~ 5 ka前），冰川范围小于当今；全新世后期（~ 5 ka后）的冰川范围则多大于当今。两大洲热带地区全新世冰川活动的相似性指示更大尺度上的温度变化是热带地区冰川活动的驱动，而非区域性降水。本文结果也显示在全新世后期热带地区冰川范围扩张的背景下，当前气候加剧变暖导致的热带冰川后退现象与近千年的冰川活动趋势相比存在异常。

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Geology, (2021) 48 (2),140-144.

10.1130/G48059.1.

译者

三口刀

07

南极罗斯海伊里萨尔角的冰雪融化暴露古代阿德利企鹅的聚居地

近日，专门研究企鹅的美国生物学家史蒂芬·埃姆斯利（Steven Emslie）在南极的伊里萨尔角（Cape Irizar）意外地发现了几处刚刚暴露出来的古代阿德利企鹅生存遗址和一些看上去较为“新鲜”的古代阿德利企鹅遗骸。

位于南极洲的罗斯海是南大洋中生产力最强的海洋生态系统之一，每年为将近100万对繁殖的阿德利企鹅（Pygoscelis adeliae）提供生存条件。在这里，有一处保存较完好的从最后一次冰川盛期（ 14 C分析结果显示其距今45000年）到全新世的企鹅栖息地遗址。

伊里萨尔角（Cape Irizar）是一个岩石岬角，位于斯科特海岸的德里加尔斯基冰舌（Drygalski Ice Tongue）以南。2016年1月，几处古代阿德利企鹅生存遗址及大量企鹅骨骼、羽毛的表面残骸和看上去比较新鲜的尸体由于雪的融化而在这里暴露出来。研究人员对其取样，并进行放射性碳分析。分析结果表明，这些看起来“新鲜”的遗骸实际上年代已经很久远了。阿德利企鹅的对该地的三次占据是在大约距今5000年的时候开始的，其中最后一次占据是在大约距今800年左右的时候结束的。

这些看似“新鲜”的企鹅遗骸实际上是古老的，这表明：一直到最近，冰雪的融化才使得之前被冰冻的企鹅尸体和其他遗骸在长达约800年的时间中第一次暴露出来，并使它们开始腐烂且看起来新鲜。最近的气候变暖趋势和历来卫星图像（Landsat）中显示的2013年以来岬角积雪减少的情况都支持了这一假设。

企鹅骨胶原δ 13 C值的增加进一步表明了古生企鹅生存条件达到“最适度”的时期是海洋生产力大大提高的时期，即距今4000年前—距今2000年前的温暖期，这可能与特拉诺瓦湾冰穴（Terra Nova Bay polynya）的扩张和德里加尔斯基冰舌（Drygalski Ice Tongue）的裂冰事件有关。

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Geology, (2021) 49 (2),145-149.

译者

天津师范大学@廖辞霏

08 重新定义东非大裂谷系统运动学

东非大裂谷系统的几何形状和表面运动是全球板块运动模型中受到约束最小的部分。该团队使用GPS数据来控制索马里板块的旋转，并为该地区提出了一个新的构造板块几何结构。此外，该团队还测试了西南印度脊的地质数据和马达加斯加的新GPS数据，以确定重新定义的爱尔兰微型板块运动学。研究发现了一个大变形区，从罗武马微型板块的东部边界延伸到科摩罗群岛，包括马达加斯加中部和北部的部分地区。马达加斯加板块正在分裂，马达加斯加南部随着爱尔兰微型板块旋转，马达加斯加东部和中南部的一块板块随着索马里板块移动。努比亚-索马里板块系统横跨东非裂谷系统的辐散包括沿着束缚刚性块体的狭窄裂谷段的扩散变形和应变调节。

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Geology,(2021)49(2), 150–155.

译者

中国地质大学@黄永慧

09 巨型鲕粒对早三叠世海水碳酸盐体系的启示

下三叠统灰岩含有巨鲕及其它比前寒武纪地层更典型的碳酸盐沉积构造。这些特征可能是由于晚二叠世生物大灭绝时期海水水化学变化所导致的，但是定量恢复早三叠世海水的碳酸盐体系仍然充满挑战。作者基于中国南方下三叠统鲕粒的粒径数据并通过物理化学模型约束了鲕粒的形成过程，来制约鲕粒形成时期海水的碳酸盐饱和指数、溶解无机碳含量、碱度及pH。基于以上方法，作者发现侏罗纪的巨型鲕粒形成在高碳酸盐饱和指数的海水中，这与现代鲕粒形成的环境类似。计算结果表明，早三叠世海水的文石和方解石饱和指数均大于7。通过结合大气二氧化碳和海水钙离子浓度重建结果，作者发现早三叠世海洋的溶解无机碳浓度和碱度比现今高两倍，并且其pH在7.6左右。因此，早三叠世海水碳酸盐体系阻碍了钙质生物的复苏。

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Geology,(2021)48(2),156-161.

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译者

小爪爪

10

沉积物供应不足导致丹麦瓦登海全新世晚期障壁岛链暂时性退化

理解沉积物供应与海平面变化直接的耦合关系对预测障壁海岸（障壁岛和障壁沙嘴）对未来海平面上升的响应至关重要。来自北海东南部的瓦登海的大量岩芯、地震剖面和高分辨率测年的数据表明障壁岛链的进积作用在3.5~2.0 ka.期间停止并发生退化。障壁岛的衰退是由区域性的海岸重组引起的沿岸漂流减弱造成的。大型三角岬的前移导致沉积轨迹远离障壁海岸，由此导致的海洋沉积物供应的减少，降低了障壁链的稳定性，从而导致区域的海平面上升阈值从2~9mm/yr降至低于现代海平面上升速率的约0.9mm/yr。因此，预测障壁海岸对海平面上升的响应需要考虑到沉积物供应的可能变化以及人为和自然原因下大尺度地貌的反馈作用。

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Geology, (2021) 49 (2),162–167.

译者

CDUT@Aether

11 北美洲东部Acadian造山带深部岩浆堆积的山根

对于地壳内质量和能量重新分布是地壳中中性到酸性岩浆作用的成因这一模型，增生造山带中堆晶岩浆岩质山根的缺失是其基石。同样地，由于缺乏相关的同时代深部镁铁质对应物质，长期以来新英格兰阿巴拉契亚（美国东北部）的Acadian岩体的起源一直用封闭体系地壳熔融来解释。研究者报道了新发现的幔源熔体经过分离结晶过程形成的Acadian含水超镁铁质堆晶岩（美国康涅狄格州，新英格兰南部）。这些岩石第一次在阿巴拉契亚造山带被发现，也是全世界仅有的少数保存完好的弧深部含水堆晶体。研究者认为这些堆晶岩与新英格兰中南部同时代岩体具有成因联系，其中前者代表了同一岩浆弧缺失的深部堆晶岩山根。研究者的发现支持以下假说：深部地壳中的分离结晶和混染作用使幔源含水岩浆发生分异，是产生中酸性岩浆作用和大陆地壳地球化学演化的基本过程。

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Geology,(2021)49(2),168-173.

译者

CUGB@齐宁远

12

澳大利亚与劳伦大陆即Nuna超大陆核心连结时间的古地磁学依据

澳大利亚和劳伦古大陆在古元古代至中元古代的Nuna超大陆中的结合时间开始于1.6Ga。两个陆块均位于原始SWEAT（美洲西南部-南极东部）组合陆块中。但是对该组合持续的时间的研究较少。这项研究报道了在位于澳大利亚北部1.3Ga的Derim Derim岩床中最新获得的高质量古地磁极数据。证据表明澳大利亚和劳伦古大陆在1.3Ga是处于同一组合大陆中。这项新的古地磁极约束也支持了澳大利亚与中国华北板块相连，并结合前人报道中所有大陆的古地磁数据，说明Nuna超大陆的分裂大概发生在1.3-1.2Ga期间。

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Geology, (2021) 49 (2), 174–179.

译者

CUGB/MQ@SH

编辑&校对：覃华清

工程地质勘察报告的论文

工程地质勘察报告的论文

随着个人的文明素养不断提升，报告与我们愈发关系密切，我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。那么，报告到底怎么写才合适呢？以下是我收集整理的工程地质勘察报告的论文，仅供参考，欢迎大家阅读。

论文摘要： 公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料，做到内容齐全，论据充足，重点突出，正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题，为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。

论文关键词 ：公路工程地质勘察报告报告编写

公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果，是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点，关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、经济合理。当然，不同的工程项目，不同的勘察阶段，报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。

一、公路工程地质勘察内容

1．路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案，在地形、地质条件复杂的地段，重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题，确定路线的合理布设。

2．路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段，根据选定的路线位置，对中线两侧一定范围的地带，进行详细的工程地质勘察，为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。

3．桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求，进行相应的工程地质勘察，为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查，配合路线、桥梁专业人员，选择地质条件比较好的桥位；二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。

4．隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容：一是隧道方案与位置的选择，包括隧道与展线或明挖的比较；二是隧道洞口与洞身的勘察。

5．天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和工业废料，按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察，为公路设计提供筑路材料的资料。

二、报告的编制程序

1．外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全，特别是试验资料是否出全，同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点

（钻孔）工程地质平面图。

2．对照原位测试和土工试验资料，校正现场地质编录。这是一项很重要的工作，但往往被忽视，从而出现野外定名与试验资料相矛盾，鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。

3．对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性，属于多专业合作工程。因此，对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。

4．编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。

5．划分岩土工程地质层，编制分层统计表，进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否，直接关系到评价的正确性和准确性。因此，此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑，正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意，工程地质层的划分，不是越细越好，当然也不是越粗越好，除了遵循一般的划分原则之外，还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后，编制分层统计表。最后，进行分层试验资料的数理统计，查算分层承载力。

6．编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分，对公路工程的设计和施工有着重要意义。

7．编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复，提高效率；避免差错，保证质量。

8．编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架，它全面地分析了整条路线的工程特征，是设计人员掌握全线地质情况的指南。

三、全线工程地质总说明书论述的主要内容

一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成：

1．前言：要叙述工程概况、勘察的目的和任务，勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是：公路的等级，勘察所属阶段，编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本，已经废弃的规范不能作为勘察依据。

2．工程地质条件：自然地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。

3．岩土的主要物理力学指标：本部分主要是把整条路线的岩土参数，按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析，然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。

4．工程地质评价：包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较，主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析，最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。

5．沿线天然筑路材料：取土场要依据有关规范的要求，根据土料强度CBR、含水率W、液限WP、塑性指数Ip等参数对料场质量进行评述。

6．结论及建议：结论是勘察报告的精华，一般包括以下几点：

（1）区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价；勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小；

（3）重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施；

（4）勘区内的`地下水及地表水的腐蚀性评价；

（5）路线方案的评选；

（6）其他需要专门说明的问题。

7．附表及附图：全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括：完成工程量一览表、地震液化判别计算表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。

四、工点工程地质勘察报告的内容

应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定，主要包括以下内容：

1．拟建工程概述，介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。

2．勘察方法和勘察任务布置，介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。

3．地质地貌概况，应从以下三个方面加以论述：

（1）地质结构。主要阐述的内容是：地层

（岩石）、岩性、厚度；构造形迹，路线所经地区的构造状况，构造与线路关系及影响程度；岩

层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度；地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分；

（3）不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。

4．地基岩土分层及其物理力学性质，这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题，为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容：

（1）分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分；岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理，厚度小而反复出现可作互层处理。

分层编号方法。常见三种编号法：第一，从上至下连续编号，即①、②、③……层；第二，土层、岩层分别连续编号，如土层Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3……岩层Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3……第三，按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1；冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2，冲积细砂2-3；残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2；强风化花岗岩4-1，中风化花岗岩4-2，微风花岗岩4-3。目前，大多数分层是采用第一种方法，并已逐步地加以完善。总之，地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况，以简单明了，叙述方便为原则。

（3）分层叙述内容。对每一层岩土，要叙述如下的内容：

分布：通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。

埋藏条件：包括层顶埋藏深度、标高、厚度。

岩性和状态：土层，要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等；岩层，要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度；裂隙的发育情况，要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况；关于岩心的完整程度，除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外，还应描述岩心的形状，即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。

取样和试验数据：应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标，应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

原位测试情况：包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。

承载力：据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。

5．地下水简述：地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有：

（1）地下水埋藏条件：是孔隙水，或是裂隙水，或是岩溶水；是承压水，或是潜水，或是滞水，或是层间水，含水岩组的岩性，渗透性大小空间分布特征。地下水的动态：水位水量随年度、季节等时段的变化规律和幅度大小，水质变化情况，径流方向的变化。

（3）补径排条件：补给区在哪，补给量多大，补给范围多大；径流区在哪，径流量多大，径流方向如何；排泄区在哪，排汇量多少。

（4）水质特征：一般性指标，腐蚀性指标，特殊指标

（如矿泉水）。

6．场地稳定性和适宜性的评价：场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述：

（1）场地所处的地质构造部位，有无活动断层通过，附近有无发震断层；地震基本烈度，地震动峰值加速度；

（3）场地所在地貌部位，地形平缓程度，是否临江河湖海，或临近陡崖深谷；

（4）场地及其附近有无不良地质现象，其发展趋势如何；

（5）地层产状，节理裂隙产状，地基土中有无软弱层或可液化砂土；

（6）地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时，应对不良地质作用的防治，增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。

7．其他专门要求，论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题，报告应予以论述。

8．结论与建议。一般来说，上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项，是每个勘察报告必须叙述的内容。总之，要根据勘察项目的实际情况，尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。

9．对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写，属于工业与民用建筑范畴，要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。

五、工程地质图表编制要点

1．综合工程地质平面图，在总说明中的附图，要求提纲契领，应纲要性标出各种工程地质现象，或可作专门图件，不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。

2．勘探点平面布置图，勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置，并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制，地形地貌复杂时应专门作测绘工作。

3．钻孔柱状图，反映场地的地层变化情况，在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方，应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例，如1∶100或1∶150。

4．工程地质剖面图，此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当；地基岩土分层是否正确；分层界线，尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理；剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择，应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大，以便真实反映地层产状，但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状，如大中桥等，致使纵、横比例尺一般相差较大，一般横比例尺采用

（1∶2000），受报告篇幅影响，纵比例尺一般采用

（1∶200）～

（1∶500），具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上，必须标上剖面线号，如6-6′或F-F′。剖面中各孔柱，应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹，以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧，应用垂直线比例尺标注标高，孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明，并附上岩性图例。

5．土工试验成果表，主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等，一般由土工试验室提供。

6．现场原位测试图件，包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。

7．桩基力学参数表，如果建议采用桩基础，应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力，并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时，应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。

8．其他专门图件，对于特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特殊需要，绘制相应的专门图件等。

六、结语

本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法，由于公路工程的勘察阶段较多，线路工程所跨越的地质单元繁杂，一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求，因此本文很难将各种情况一一尽述，更详尽的内容，有待于进一步论述。

参考文献

公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)[S]．工程地质手册(第四版)．

钱让清．公路工程地质(第二版)[M]．中国科学技术大学出版社,2005.

韦枝桂,吴茂富．浅谈岩土工程勘察报告的编写工作[J]．西部探矿工程,2004,(4)．