本期目录
01
变质作用对寒武纪早期格陵兰北部Sirius Passet化石库的主要埋藏学方式的影响
对软体化石生活环境的正确解读取决于对其埋藏学模式透彻的研究。然而相关研究重点往往只关注遗体降解和早期成岩作用的影响，却对较深的埋藏和变质作用如何进一步影响化石保存知之甚少。该研究记录了格陵兰北部Sirius Passet化石库的泛节肢动物化石中的晚期矿物置换序列，该化石库是一类重要的寒武纪早期布尔吉斯页岩型（Burgess Shale–type, BST）化石库。研究发现肌肉和肠道憩室先由早期成岩作用中产生的磷灰石保存下来，然后是在极低到低级变质过程中大部分被石英、次生绿泥石、白云母和绿泥石等矿物交代。不同矿物在特定的解剖学区域里复制软组织的程度不同，因此所保留的生物信息产生的偏差较大。白云母和绿泥石的交代消除了很多生物组织原始细节，表明在变质作用中富铝原岩很难保存矿化软组织。总体而言，这些化石表现出明显的矿物与基质的平衡转变，掩盖了其主要的埋藏学模式。磷化的软组织依次置换释放磷后形成新的独居石、磷灰石和磷钇矿等副矿物，而这种机制同样也存在于其他 BST生物群，标志着这种主要保存模式可能在早期就已经普遍存在。该研究结果为解读Sirius Passet化石库和识别其他生物群后期的改造提供了重要的研究内容。
文献来源：
Geology (2022) 50 (1): 4–9
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G48906.1
译者
成都理工大学@袁梦
校对
南京大学@吉姆·雷诺
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02
原特提斯东北部玻安质蓝片岩记录了初始洋内俯冲和岛弧弧前增生
大洋岩石圈的俯冲作用是板块构造的一个关键特征，然而，关于俯冲作用从起始到终结的地球动力学过程仍然较为神秘，主要是由于相应岩石记录的缺乏。该研究首次在青藏高原的东北缘、原特提斯构造域东部的北祁连造山带发现了早古生代玻安质蓝片岩及伴生的绿片岩，它们分别具有弧前玻安岩和岛弧玄武岩的地球化学特征。蓝片岩的玻安质原岩记录了北祁连造山带东部的岛弧/弧前—弧后体系在492-488Ma发生初始洋内俯冲，而蓝片岩相的峰期变质作用则指示了岛弧/弧前杂岩在455Ma俯冲到深部并发生高压变质作用。因此，这些地质事件记录了原特提斯洋东北部一个洋内俯冲体系从早期的俯冲初始-岛弧成熟到随后的俯冲增生-构造折返的完整生命旋回。这一动力学演化过程与伊豆-玻安-马里亚纳岛弧（Izu-Bonin-Mariana arc）早期形成及随后俯冲到日本岛弧边缘之下这一过程相似。该研究表明来自上覆板片的岛弧/弧前物质发生俯冲，可能是导致古老造山带初始俯冲相关岩石记录难以被保存下来的重要原因之一。
Geology (2022) 50 (1): 10–15
https://doi.org/10.1130/G49457.1
西北大学@任祥
耶拿大学@张艺琼
03
极端降水导致沉积物聚集和侵蚀减缓作用：以台湾南部为例
在大多数地形演化模型中，极端降水能够增强河流的下切作用，而在陡峭的地形中，极端降水引发的山体滑坡促使沉积物搬运和聚集，减缓了河流的下切作用。该团队在台湾南部开展自然实验，定量计算滑坡沉积物的聚集和侵蚀减缓作用，该地区的构造活动导致地形更加陡峭，向北倾斜。研究发现，在2009年台风莫拉克（Morakot）期间，地形对极端降水的影响沿地形梯度变化，陡坡区域形成大于10m的大范围河道沉积物聚集，而缓坡区则没有明显增加。该团队模拟沉积物输出作用以估算沉积物搬运的时间线，研究发现地层最陡峭、构造活跃的区域可能需要几个世纪才能重新开始基岩的下切作用，推测出沉积物覆盖持续时间反映了构造抬升。该团队发现，虽然河流的下切动能很大，但沉积物覆盖可能会使陡峭的河道在长达一半的预期时间内不会侵蚀至基岩。本次研究工作强调了动态沉积物聚集在地形演化中的重要，并提出随着地形陡峭程度的增加，构造活跃地形的侵蚀效率可能会降低。
Geology (2022) 50 (1): 16–20
https://doi.org/10.1130/G49304.1
04
西班牙苏马亚白垩纪-古近纪之交天文轨道驱动和德干火山活动对全球气候和生物变化的影响
如何阐明希克苏鲁伯（Chicxulub）小行星撞击地球事件引发的地球环境响应以及德干火山作用的地球环境影响时间这两个问题，将有助于全面评估二者对白垩纪-古近纪（KPB）之交气候变化的影响程度。尽管近年来放射性年龄的校准技术不断提高，但年龄约束和对比方面的精度仍然有限，因此不足以为KPB之交1个百万年内的环境和气候变化提供确切的机制。对此，该研究将从西班牙苏马亚剖面白垩纪-古近纪之交地层中获取的高分辨率浮游有孔虫、地球化学和地球物理数据校正到最新的轨道调谐年龄模型上，由此得到了关于主要碳同位素漂移（CIEs）和浮游有孔虫事件的新校正时间，并且基于此判定了二者与不同德干大火成岩省喷发模型间的时间对应关系。该研究数据表明，KPB之交的主要碳同位素漂移（即晚白垩世升温事件（66.25–66.10Ma）和Dan-C2事件（65.8–65.7Ma）），分别与马斯特里赫特期和丹麦期的长偏心率（405k.y.）的最大值在地质年龄上一致，而底部的C29n事件（65.48–65.41Ma）在地质年代学约束下与短偏心率的最大值在地质年龄上一致。相反，根据三列式guembelotriids的一个属Chiloguembelitria的大爆发，该研究找到了可能与约65.9百万年德干火山活动有关的快速环境变化证据。综上，该研究所建立的天文轨道、同位素、古生物与德干火山活动间的时间对应关系，为了解KPB之交1个百万年内德干火山活动在气候和环境变化方面的作用提供了新的思路。
Geology (2022) 50 (1): 21-25
https://doi.org/10.1130/G49214.1
苏州大学@杨涵菲
05
火山通道的过滤作用对洋岛玄武岩地球化学特征的影响
洋岛玄武岩（ocean-island basalts, OIBs）是了解深部地幔信息的窗口，但其岩浆在火山通道上升至地表过程中所受到过滤作用（filtering effect）的影响还缺乏评估。该研究结合岩相学特征和岩石地球化学组成，对来自Canary群岛的El Hierro岛的火山岩进行分析。大部分分异样品的MgO含量在5wt%左右；而MgO含量大于10wt%的火山岩样品在岩相学特征上表现为斑状结构，有镁铁质矿物堆晶。一般来说，接近原始熔体的高MgO岩浆不会喷出地表。而在火山通道中运移的岩浆逐渐演化为低MgO熔体（产生不含斑晶的全岩、玻璃和熔体包裹体样品）。该研究收集了全球OIB样品的地球化学数据，用于检验分离结晶和堆晶作用模型的可行性。目前已获得的统计数据显示，大部分碱性玄武岩的MgO含量在5wt%左右，拉斑玄武岩的MgO含量在7wt%左右，这与从El Hierro岛火山岩中观察到的结果一致。模拟结果表明，当母岩浆经历50%的分离结晶之后，岩浆MgO含量达到5wt%，密度减小，挥发份含量和岩浆粘度升高；此时的岩浆相对于围岩浮力更大，当其上升至壳幔边界深度时，挥发份饱和，从而使得岩浆更容易喷出地表。在这样的条件下，MgO含量为5wt%的岩浆携带各种“再循环晶体”（recycled crystals）上升至地表。该研究表明从洋岛火山中喷出的岩浆通常具有低MgO含量，这与洋岛玄武岩的岩相学特征和地球化学组成的观察结果一致。
Geology (2022) 50 (1): 26-31
https://doi.org/10.1130/G49224.1
NJU@哈哈宇
CUGB@唐演
06
地中海Piedmont盆地海相奇古菌脂质中的中新世晚期碳同位素漂移记录
I型嗜温奇古菌以溶解无机碳（DIC）的形式固定CO2，其生物分馏系数约为20‰。因此，如果忽略奇古菌的陆相输入，其特征性生物标志物crenarchaeol的δ13C被认为是海相盆地中δ13CDIC潜在的替代指标。由于半封闭盆地倾向于形成温盐层结，因此对碳循环扰动非常敏感。水体分层是中新世晚期墨西拿期盐度危机期间（5.97-5.33Ma）地中海半封闭盆地的典型特征。为了评估盐度危机如何影响碳循环，该研究选择了地中海最北的意大利西北部次级盆地Piedmont盆地的沉积物。由于高的增长的BIT指标没有对应于低的降低的奇古菌脂类的δ13C值，所以该研究忽略了土壤奇古菌输入引起的δ13CDIC重建的潜在偏差。在盐度危机开始之前，盆地永久分层的远端部分的化变层下方水团的δ13CDIC值约为 3.5‰，而良好混合的近端部分的δ13CDIC值约为 0.8‰。盐度危机的到来以DIC的13C富集为标志，上部水层的δ13CDIC正偏移量高达+5‰。浮游植物水华后向海底输出13C，以及温盐层结导致的再矿化碳的有限补充，主要导致了DIC中13C的富集。
Geology (2022) 50 (1): 32-36
https://doi.org/10.1130/G49360.1
敲棒的61
07
河流倒转：向上游不断迁移的河道废弃过程以及洪泛引发的河流扇体决口
河流决口的过程形成了洪泛平原，并填充了冲积盆地。该研究报告了从地球资源卫星记录中发现的一种新的河流决口类型。该团队在安第斯山脉和新几内亚冲积盆地丛林密布的河流扇中的河流上发现了69例退积型决口遗迹。退积型决口由河道堵塞（如受圆木阻塞）引发，堵塞使河道充满沉积物并迫使水改流到漫滩（去河道），从而形成V字形洪泛模式。去河道波以387米/年的中值速度向上游传播，平均持续13年；许多河流在同一河段表现出多个去河道事件。当河流找到一条新的流动路径时，去河道结束，决口完成。该团队用明渠水流的一维地形动力学模型来模拟逆流迁移过程。观测结果与模型结果一致，表明在陡峭的（10-2到10-3）、低流量（ 101m3 s-1）的河流中，河道堵塞会引起河道废弃。这说明了生态学和地层学模型中未解释的一种新型河漫滩沉积。
Geology (2022) 50 (1): 37–41
https://doi.org/10.1130/G49318.1
戴云龙
08
肯尼亚马加迪湖更新世硫化受轨道控制
马加迪湖是肯尼亚裂谷南部的一个盐碱湖，该团队获得了该湖泊一个约200米长的岩心样品，其可以代表裂谷湖近一百万年古环境。地球化学分析显示其中过渡金属和类金属的浓度极高，包括氧化还原敏感元素钼、砷和钒。这些元素的浓度升高，反映沉积时深层水处于硫化状态——即缺氧、咸水、富硫化物。这种硫化状态从大约70万年前就开始变得普遍，且随后更倾向在高轨道偏心率期间发生。在这些时期，高频水文变化促使硫化状态重复出现和硫化物沉淀多次发生。处于偏心率峰值时期的高振幅环境波动很可能影响陆地生境的水平衡和早期古人类的资源可利用性。这些环境波动与人类进化中的重要事件有关，包括约50万至32万年前在肯尼亚裂谷南部中石器时代技术的首次出现。
Geology (2022) 50 (1): 42–47
https://doi.org/10.1130/G49140.1
广东石油化工学院@蔡惠娜
南京大学@月球上的人
09
“珠滴状”方解石：一种指示严寒环境的碳酸盐微观结构
碳酸盐岩的假象结构被认为是在寒冷环境中亚稳型六水合碳酸钙（CaCO3·6H2O）被交代所致，但是目前这种假象结构的共生关系尚不明确。通过对美国加利福尼亚州莫诺湖更新世钙华的岩相学分析，该研究识别出一种独特的方解石微观结构——珠滴状（Guttulatic）方解石。这种微观结构是在碳酸盐脱水过程中形成的，是六水合碳酸钙作为方解石前驱体的识别标志。这种特殊结构的主要特征是：核部为低镁的假六边形或球形（最初可能是球霰石），核部之外是椭圆形的外延生长环带，矿物颗粒间则是次生的高镁的亮晶或泥晶胶结物。通过对莫诺湖六水合碳酸钙假象结构的观察，结合前人研究，该研究认为珠滴状结构记录了六水合碳酸钙脱水合的过程，可用于指示严寒环境。
（注：Guttulatic是本文作者引入的新的一种方解石微观结构，目前国内没有对应的专有名词，为了方便交流，译者结合该结构的原文描述暂用“珠滴状结构”翻译“Guttulatic”，望诸位同行指正。）
Geology (2022) 50 (1): 48-53
https://doi.org/10.1130/G49312.1
CUGB@王文博
CUGB/MQ@SH
10
第四纪晚期土壤形成和侵蚀的地质年代学记录：气候变化对美国内华达州莫哈韦沙漠坡面的影响
气候变化是一个常被用来解释美国西南部干旱地区地貌过程的控制因素，但其与直接的气候因子和植被变化的联系尚存在争议。美国内华达州南部莫哈韦沙漠东部地区发育的山坡覆盖着0-1.5米厚的崩积物。风化的基岩加上风成输入的细砂和泥的堆积最终形成发育良好的土壤层。两种来源的表面沉积物都被夹于崩积物之间，因此两个过程都可以使用光释光法（OSL）进行定年。OSL年龄表明，在晚更新亚世由于基岩风化和风砂沉积作用的加强使得一段时间内崩塌作用大为增强。坡向强烈地控制在成土作用中占主导地位的成土环境和相应植被的生长。发育良好的土壤和浓郁的草丛大面积地覆盖在湿润的朝北的山坡上，而更干燥的朝南山坡上主要以薄的蹦积层、极少发育的土壤、大量裸露的基岩以及荒漠灌木为主。然而，朝南山坡上残余的更古老崩积物和发育一般的土壤都表明它们曾被更厚的崩积物大面积地覆盖。全新世该地气候趋于干旱化，使本来就较为干旱的朝南山坡上植被覆盖大大减少，这一转变在朝南的山坡引发了更强烈的侵蚀，而较为湿润的朝北山坡上保存的浓郁草丛减少了侵蚀。虽然全新世的气候转变改变了植被面貌，但是长期以来多年生草本植物的覆盖极为有效地减少了中全新亚世土壤发生的侵蚀。中全新亚世，气候干旱的增强显著地减少了在较为干旱的朝南山坡上草本植物的覆盖，同时触发了侵蚀物和冲积物的沉积。阶地沉积物的OSL年龄表明，沉积作用发生在中全新亚世晚期，而成土作用发生在晚全新亚世。相比之下，整个全新世期间，朝北湿润的山坡上大量多年生草本的覆盖有效地减少了这些山坡侵蚀作用的发生。
Geology (2022) 50 (1): 54-59
https://doi.org/10.1130/G49270.1
成都理工大学@华天
11
扩展式隆升控制了青藏高原东南部高海拔、低起伏地势的形成
高海拔、低起伏的地表广泛存在于许多造山带中，然而，关于这种地形的成因长久以来一直争论不休。尤其是在青藏高原东南部深谷之上发育广阔的低起伏地势区，同时也是世界三大河流（怒江、湄公河、长江）的源头。各种地质资料和地球动力学模型表明，许多造山带都是先生长到一定高度，然后再从侧向不断向外扩展隆升。通过将这一信息转换为地貌演化模型中的动力学扩展隆升函数，该研究提出，青藏高原东南部的高海拔、低起伏地表只是山脉正常生长的结果，并不需要特定的过程来形成。青藏高原的扩展式隆升形成了一个狭长的河流网络，该过程持续了数千万年，具有广阔高海拔、低起伏的源区和河间地的特点，这与观测到的地质年代学资料一致。该团队认为低起伏的河间地可以长期存在，因为它们缺少与大型主干河流的快速切割保持同步所必须的水系。扩展式隆升模型也获得了与观测资料相匹配的时空剥蚀模式和河流剖面形态。因此，该团队的模拟使地貌观测与青藏高原东南部隆升的地球动力学模型达成了一致，并为解释在地球上几个造山带观测到的低起伏地表提供了一种简单的成因机制。
Geology (2022) 50 (1): 60–65
https://doi.org/10.1130/G49022.1
ITPCAS@特提斯浪游
12
原位Rb-Sr测年和微量元素激光剥蚀分析揭示元古宙页岩的地质历史
海相沉积物中的自生组分是重建古环境的重要资料。然而，要在前寒武纪地层中得到可靠的年龄约束以及评估沉积后成岩改造的影响仍然困难重重。该研究证实了一种新的激光分析手段也许可以快速且准确地评估元古宙页岩的沉积和改造历史。研究人员结合原位Rb-Sr测年与微量元素分析，使用激光剥蚀电感耦合等离子体串联质谱法（LA-ICP-MS/MS）分析了来自澳大利亚北部McArthur盆地两个钻井岩心中的元古宙页岩样品。前人研究认为这些岩石可以视为地质历史时期生物地球化学条件及氧化还原环境重建的标准剖面。结果表明，UR5井中的页岩具有与同一钻井中辉绿岩相似的初始87Sr/86Sr比值、Rb-Sr年龄以及稀土元素和铱元素配分模式。故认为UR5钻井的样品记录了辉绿岩侵入体导致的热液改造。与之相反，临近的UR6井中测得的年龄（1577 ± 56）Ma与预期的沉积年龄一致，且初始87Sr/86Sr比值与1.5Ga的海水相近。该结果指示UR6钻井中的样品记录了最小沉积年龄和该层段的早期成岩历史。这项新技术样品制备简单，可以经济快速地测得元古宙页岩的年龄。更重要的是，所得年龄可以区分代表原生海水的样品和受次生改造影响的样品。因此，该项新技术为深时地球系统中古老页岩的研究提供了一个有力的测年及表征工具。
Geology (2022) 50 (1): 66–70
https://doi.org/10.1130/G49187.1
13
2014-2015年冰岛胡勒汉熔岩原熔岩形态和渗出速率的联系
确定控制裂隙补给熔岩形态的参数对于重建地球和其它星体上火山喷发时熔岩复杂的就位历史十分关键。该团队使用2014-2015年胡勒汉熔岩原的地貌图，结合对熔岩侵位年代学新的约束和两个独立来源的时间平均喷溢速率（TADR）数据集分析了熔岩形态和喷溢速率之间的关系。结果表明，熔岩形态主要受喷发早期阶段喷口的熔岩喷溢速率和熔岩运输系统演化过程的控制。最初，时间平均喷溢速率（TADR）及其变化反映了喷口熔岩供应速率的脉冲，直接影响熔岩的就位形式。然而随着喷发的进行，熔岩运输系统通过熔岩通道和熔岩池对熔岩就位施加了更强的控制，这些熔岩通道和熔岩池既可以抑制局部喷溢速率的变化，也可以在突然的喷发事件中导致熔岩流量突然激增（比如熔岩池的发育）。胡勒汉火山喷发的早期阶段主要产生碎块熔岩，喷发结束时转变为刺状熔岩。然而，在喷发的第一阶段，TADR的下降与碎块熔岩的产量减少和刺状熔岩产量的增加相关，这表明喷溢速率的变化导致了熔岩类型的转变。该团队的研究结果表明，碎块状熔岩是在相对较高的局部喷溢速率和脉冲式补给条件下形成的，而刺状熔岩是在较低的局部喷溢速率和较稳定的补给条件下形成的。
Geology (2022) 50 (1): 71-75
https://doi.org/10.1130/G49251.1
CUGB@张蕾
14
太古宙晶粥状中地壳（mushy middle crust）英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩套（TTG）的多样性
英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）岩套是地球上第一块大陆的主要组成部分，但其成因仍存在争议。一些模型认为TTG成分受源区控制，其微量元素特征通常认为与源区深度和推测的地球动力学背景相关；也有研究认为微量元素的变化可能是TTG深成岩体的岩浆侵位后经历分离结晶过程所致，而不是由源区深度主控。太古宙中地壳中的TTG主要以火成灰色片麻杂岩体出露；对中地壳环境中TTG岩浆的演化过程知之甚少。该研究团队建立一个岩石学-地球化学模型，解释了太古宙中地壳的TTG同时存在低压和高压地球化学趋势，与源区深度以及构造背景无关。该研究认为中地壳TTG曾以晶粥形式长期保存，并且早期斜长石结晶和熔体抽取控制其化学成分变化。结合相平衡模拟结果，该研究表明加拿大苏必利尔省南部的一套TTG样品代表了少量从共同母岩浆中演化出的富含斜长石和以抽离熔体为主的部分。斜长石影响着这些 TTG 的地球化学特征，比如影响轻重稀土元素的分馏程度。该研究认为TTG微量元素组成可能无法反映其源区深度，也不能单独用于推断太古宙的地球动力学环境。
Geology (2022) 50 (1): 76–80
https://doi.org/10.1130/G49287.1
吴雨桐@ University of Otago
15
原始岩浆同化壳源硅酸盐物质的热力学极限
一些地球化学成分模拟结果显示，玄武岩和其他更基性的岩石的母岩浆同化了百分之几十的壳源硅酸盐围岩组分。但原始岩浆同化程度的热力学极限是多少呢？该研究使用一个免费的热力学计算工具——岩浆房模拟器（the Magma Chamber Simulator）定量评估这个问题，该计算软件适用于开放岩浆系统的相平衡建模。除了模拟围岩碎块被同化的过程，这个软件还能更有效地结合热力学条件模拟围岩产生的熔体被同化的过程。模拟计算过程中，科马提岩、苦橄岩和玄武岩的母岩浆在热力学条件允许的程度下，逐步同化已被加热的下、中和上地壳物质。该研究的模拟结果表明，除非亚碱性原始熔体在同化围岩前，先演化成比玄武质岩浆（SiO2≤52 wt%）具有更高SiO2含量的熔体，否则普通的亚碱性原始熔体最多只能同化20%~30%的中上地壳物质；而科马提岩的母岩浆具有更高的热力学势，可以同化59%~102%的下地壳物质，并最后表现为玄武质岩浆的成分。母岩浆和被同化物质的成分不仅影响着一定能量条件下的同化程度，还影响着一定温度条件下最终能产生的岩浆成分。这些发现表明同化作用对超镁铁质岩浆在莫霍面深度向镁铁质岩浆转换过程，以及高镁玄武岩和斜长岩岩体（Massif-tpye anorthosites）的形成和演化过程具有重要影响。
Geology (2022) 50 (1): 81-85
https://doi.org/10.1130/G49139.1
16
对8.2ka事件期间海平面上升幅度的新估计
该团队通过分析危地马拉Izabal湖的沉积物钻芯，研究了全新世该湖的生物地球化学变化。经校正，距今约8370年前，海水流入Izabal湖，而该湖现今距加勒比海海岸约38km。早全新亚世高纬度的Agassiz湖和北美Ojibway湖的排水与Izabal湖的海泛之间的时间对比表明这两个过程之间存在因果关系。该团队的研究数据表明，海平面相对上升了（2.60±0.88）m，这比先前估计的8.2ka事件期间的海平面上升幅度要大。但是，该研究发现海平面上升的原因不能仅仅用Agassiz湖和Ojibway湖排水量的变化去解释。因此，该团队认为，之前的研究低估了Agassiz湖和Ojibway湖排水的规模，或者存在额外的融水来源导致当时全球海平面上升。
Geology (2022) 50 (1): 86–90
https://doi.org/10.1130/G49296.1
中国地质大学（北京）@朱益民
17
约2Ga的大陆绝热作用使地幔加热：来自花岗岩和榴辉岩的证据
火成岩和变质岩能够保存地热驱动过程的矿物学和地球化学记录。目前已有认识表明自太古代以来地幔热收支表现为逐渐降温趋势；但地质记录表明这可能并不是一个简单的冷却过程。与俯冲相关的榴辉岩在2.1Ga~1.8Ga期间大量出现，表明地幔平均温度已经低于临界值，在这样的温度条件下，榴辉岩能被广泛保存在地幔中。1.8Ga后榴辉岩消失，直到约1.1Ga才再次出现。榴辉岩出现的同时期，全球花岗岩的锶（Sr）和铕（Eu）含量下降，而钇（Y）和重稀土元素（HREE）含量增加。花岗岩中化学元素含量的变化是对于地幔加热这一变化的客观反映。该研究认为地幔温度升高是由于此时大陆对地幔的绝热作用增强所致。最终，克服大陆绝热作用的影响，地幔温度持续降低，到1.1Ga，榴辉岩再次出现并保存至今。
Geology (2022) 50 (1): 91–95
https://doi.org/10.1130/G49288.1
中科院地质地球所@刘谭杰
18
爱琴海克里斯蒂亚纳-圣托里尼-科伦坡火山区的时空演化
爱琴海克里斯蒂亚纳-圣托里尼-科伦坡火山区（CSKVF）是欧洲最活跃的火山构造带之一。自19世纪以来，圣托里尼变成了火山学和考古学的标志性地点，圣托里尼的陆上火山产物是世界上研究得最好的火山层序之一。然而，对于其毗邻的海下科伦坡火山的活动年代还知之甚少，对克里斯蒂亚纳火山岛的了解也更少。在该研究中，研究团队利用一组密集排列的高分辨率海底地震反射剖面，将海相地层与陆上火山层序联系起来，首次呈现出CSKVF的地质年代学格架，能够在时空上对火山裂谷系统的演化进行详细重建。该团队识别出四个主要的火山活动阶段，阶段1从上新世克里斯蒂亚纳火山的形成开始。阶段2是西南-东北向裂谷体系的形成，与新发现的波塞冬火山和早期的科伦坡火山两个截然不同的火山中心的演化有关。阶段3是贯穿整个裂谷、火山活动广泛发育的时期。仍在进行中的阶段4则仅局限于圣托里尼破火山口和科伦坡火山。该团队的研究强调区域构造对岩浆侵位的控制，并表明CSKVF从一个具有区域火山中心的火山区演化而来，直到最近才形成巨大的圣托里尼火山机构。
Geology, (2022) 50 (1): 96–100
https://doi.org/10.1130/G47502.1
中科院南海所@赵涛
19
多海平面岩石抬升速率对单个海洋阶地形成和保存的影响
海洋阶地是研究古海平面和地壳形变的基石。通常，个别侵蚀性海洋阶地的形成归因于独特的海平面高度，因为海洋地台只有在间冰期开始时才能显著拓宽，这意味着波浪侵蚀在其他时间是微不足道的。该研究推测，给定基岩标高基准点的侵蚀潜力与该基准点的海平面覆盖总时间成正比。海平面覆盖的总时间在很大程度上取决于岩石隆升速率。某些岩石抬升速率可能促进特定阶地的形成和保存，而另一些则阻止它们形成。例如，在岩石抬升速率约为1.2毫米/年时，海洋同位素阶段（MIS）5e（约120ka）的高位重新覆盖了MIS 6d-e中位的高程，有利于形成较宽的阶地，而较高或较低的岩石隆升率则不然（图2）。因此，如果假定每个阶地按顺序在连续的间冰期高位上形成，并反映它们的相对海拔，就可能出现阶地的错误识别。该团队为海平面演化开发了整个侵蚀潜力的图形代用指标，可以解决在不同岩石抬升速率下的单个海洋阶地形成和保存的影响。
Geology (2022) 50 (1): 101-105
https://doi.org/10.1130/G49245.1
南京大学@Ivyxwq
20
秘鲁科迪勒拉-布兰卡山脉的中新世至现代热液环流和同汇聚伸展期间的高地形
位于秘鲁安第斯山脉中海拔最高的科迪勒拉-布兰卡山脉的滑脱断层自中新世晚期以来发生板块同向汇聚。其下盘剪切带被抬升过程中形成的云母的稳定同位素为韧性变形和区域抬升过程中的深部大气—热液环流提供了新的约束条件。在剪切带中同步变形和（或）生长的白云母和黑云母的δ2H值分别为-131‰~-58‰和-14‰~-98‰（相对维也纳标准平均海水，VSMOW）。共存白云母与黑云母的δ2H差值与同一温度流体中二者的平衡分馏值相一致。与这些云母处于平衡状态的水（107‰~78‰）的δ2H值与现今的深循环（9~11km）断层温泉水的δ2H值相差不大。如此低δ2H的流体证明，大气降水可以循环至脆韧性转变的深度。进入剪切带的水的平均补给古海拔为3400+500/-700m（1σ），这比供给现代温泉的集水区的现代平均海拔（3965±880m）低约500m，比现代表层和热液水的平均补给海拔低约700米（4200+700/-900m）。现代和古代断层相关热液系统与高程的一致性表明，布兰卡山脉滑脱断层在地质历史上一直存在着高而陡的地形和大气热液环流。
Geology (2022) 50 (1): 106–110.
https://doi.org/10.1130/G49263.1
山西工程技术学院@刘江峰
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巴塔哥尼亚冰原近期质量损失所致隆升的全球导航卫星系统(GNSS)观测结果及其对板片窗粘度横向变化的启示
智利洋中脊板片窗和巴塔哥尼亚冰原的地理重合为评估板片窗流变学对冰川均衡调整（GIA）的影响提供了独特的机会。根据新收集或处理的大地测量数据，自小冰河时代以来，这些冰川的缺失造成了地壳快速但不一致的抬升，在北帕塔哥尼亚冰场周围有12-24毫米/年，在南帕塔哥尼亚冰场周围增加到最多41毫米/年。该团队将这些观测约束应用于俯冲平板和板片窗上方GIA响应的三维Maxwell粘弹性有限元模型中，上地幔黏度参数化为与深度一致。研究结果表明，板状窗口北部的黏度约为2×1018 Pa·s，比南部低一个数量级。该研究认为，这种沿走向的黏度变化由晚新生代板片窗下方的洋脊俯冲所致，这种俯冲活动使软流圈温度升高和黏度降低。
Geology (2022) 50 (1): 111–115
https://doi.org/10.1130/G49388.1
中国地质大学（ 北京）@齐宁远
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古新世-始新世极热期季节性沉积导致河道活动性增强和细粒沉积物输出的证据
古新世-始新世极热期（PETM）是新生代全球变暖突变事件中最极端的一个例子，被广泛类比于当代气候变化。PETM时期，陆源泥质在大陆边缘陆架环境中的异常富集和陆相沉积物中砂质的富集都被解释为代表河流沉积物通量的增加。同时，为了运输这些额外沉积物，排水量或河流坡度需要相应增加。然而，在许多地方，河流坡度变化的证据很少。地球化学指标和气候模型表明，虽然流量变化率可能有所增加，但平均年降水量没有变化或可能有所减少。该研究探讨了在变流量条件下河流形态动力学的变化是否会导致PETM期间河流含砂量增加。通过野外考察，该团队重建了美国科罗拉多州皮申斯盆地瓦萨奇组的河道古水动力、迁移率和剥蚀行为。该研究的数据没有证明PETM 期间河流坡度的变化，因此没有证据表明沉积物排放增加。然而，该研究的数据确实表明，在河流决口期间，堤坝改造和沉积物向河漫滩的平流增加了，这与变流量下冲积系统的实验研究相一致。高流量变化增加了河道迁移率和河漫滩改造，这会保留粗沉积物，同时通过冲积系统重新移动和输出细小的沉积物。这一机制可以解释在不发生河流沉积物和水流量持续增加的情况下，大陆架上细小沉积物异常积累的原因。
Geology (2022) 50 (1): 116–120
https://doi.org/10.1130/G49149.1
掉帧青年萧暮春
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层状硅酸盐部分熔融在钨锡成矿省钨锡矿床分离中的作用
大多数钨（W）和锡（Sn）矿与变质沉积岩重熔形成的高分异花岗岩有关。它们通常在空间和时间上不相关，只在极少数情况下，钨、锡矿化会出现于同一矿床中，且两种金属形成时间不同。然而，控制这种行为的因素还没有被很好地理解。该团队对主要钨锡成矿带中钨和锡相关花岗岩的全岩地球化学数据的汇编表明，锡相关花岗岩通常是高温部分熔融的产物( 800°C），其形成温度比钨相关花岗岩高( 750°C）。部分熔融和金属分配的热力学模拟表明，W被纳入低温白云母脱水熔融过程中形成的岩浆中，而大多数Sn在黑云母脱水熔融过程中在较高温度下释放到岩浆中；如果在黑云母熔融之前抽离熔体，则岩浆的Sn含量可能显著增加。在相同的部分熔融程度下，两种金属在部分熔融中的浓度受其在原岩中的浓度控制。因此，原岩的性质、熔融温度和岩浆的后续演化都会影响岩浆的成矿潜力，并共同帮助控制所有主要钨锡成矿带中钨和锡矿床的时空分异。
Geology (2022) 50 (1): 121–125
https://doi.org/10.1130/G49248.1
南京大学@张胜
美编：覃华清
校对：刘淇郡、江淑敏
往期回顾
地学前沿||《Geology》2021年第1期论文导读（上）
地学前沿||《Geology》2021年第1期论文导读（下）
地学前沿||《Geology》2021年第2期论文导读（上）
地学前沿||《Geology》2021年第2期论文导读（下）
地学前沿||《Geology》2021年第3期论文导读（上）
地学前沿||《Geology》2021年第3期论文导读（下）
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