本期目录
01
不同时间尺度下以晶粥为主的岩浆通道的开放体系过程
在火山活动频繁的地带，以晶粥为主的岩浆通道系统决定了岩浆喷发的路径。沿着这些路径的开放体系过程及其时间尺度与监测数据和喷发行为直接相关。尽管以晶粥体为主的系统在活火山中很常见，但以前的研究并未整合来自不同喷发批次的晶粥体的数据，以致于只能提供喷发前岩浆过程的部分视角，同时难以解释火山动荡时期的监测信号。该团队专注于研究第勒尼安海的马西里海山，该海山内的矿物数据记录了一个由可喷发熔体和富晶体组成的晶粥体系的岩浆系统垂直贯穿当地洋壳的过程。该团队对马西里橄榄石晶体进行了研究，研究结果约束了开放系统为主下三种岩浆喷发前的时间尺度，主要是：（1）在喷发前数年的时间尺度内，马西里火山深部晶粥带的解聚；（2）在某些情况下，源自地幔的玄武质岩浆快速上升的数天之内，会截断浅部的富斜长石晶粥体；（3）在喷发前大约1-2个月和0.5-3年的时间尺度内，发生熔体和晶粥体之间的多次混合事件。该研究强调了同时研究火山机构不同位置的喷发的重要性，这样可以更好地理解以晶粥为主的通道系统是如何作为一个整体来运行，这样在解释监测数据时可以考虑到该影响因素，从而保证解释结果的可信度。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 869-873
译者
CUGB@海风
校对
成都理工大学@华天
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02
西伯利亚Verkho yanie南部中-上二叠统冰海混杂堆积岩和六水碳钙石的方解石假晶指示二叠纪澳大利亚东部的P3-P4冰期可能在两极都发育
学界发现俄罗斯西伯利亚地区Verkhoyanie南部Kobyume河沿岸出露的中-上二叠统沉积岩发育有3段冰海混杂堆积沉积序列，并且广泛分布有六水碳钙石的方解石假晶（glendonites）。生物地层研究将该沉积序列的时代约束为中-晚二叠世。其中，中二叠世的陆源混杂堆积分布广泛，侧向延伸距离可达1000千米以上；晚二叠世的陆源混杂堆积分布相对局限。研究认为这套陆源混杂沉积序列属于冰海沉积，含冰筏碎屑。该研究发现的西伯利亚两次冰期在时间上与澳大利亚东部发现的P3和P4冰期相当，表明中-晚二叠世南、北两半球具有与当今类似的气候分带模式，即两极发育冰川。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 874-879
译者
三口刀
校对
南京大学@吉姆·雷诺
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03
晚冰期-全新世南半球西风动力机制在南大西洋福克兰群岛的地质记录
南半球西风带（SHWW）是南半球中纬度气候的一个主要特征，它的变化与南大洋中CO2的储存与释放密切相关。截至目前，西风带在过去的强度和位置上的变化仍未得到很好的阐述，尤其是在更新世-全新世过渡时期，这一时期大气温度和CO2浓度均发生波动。该研究对采自南大西洋福克兰群岛中的一个泥炭序列进行了粉尘物质的地球化学分析、粒度测量和古生态学分析，旨在揭示过去16.0-6.5ka内SHWW的变化情况。结果显示，在51°S附近，在南极冷逆转之前和期间（14.9-13.0ka）SHWW强度较低；在13.1-12.1ka期间SHWW随着大气温度的升高而强度增加，随后开始减弱；直至早全新世大暖期的12.1-10.9ka期间，SHWW的强度减至最弱。此外，研究发现在12.0-10.2ka期间，西北气团占据着更为主导的地位，SHWW在此期间强度一直较弱。在大约7.8ka时，地质记录因受到风暴潮或海啸的影响而表现出大幅度的波动。以上的数据显示了在南极冷逆转之前和期间，SHWW自51°S以北发生着纬向南移的变化，在全新世开始之前，SHWW大致位于51°S的位置；在早全新世大暖期期间已经移动到51°S以南。这种变化模式表明在更新世-全新世过渡时期，SHWW的纬向变化与大气温度的变化有着紧密的联系。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 880-885
译者
苏州大学@杨涵菲
校对
小爪爪
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04
Nd同位素的证据表明镁铁质风化增强导致奥陶纪变冷
目前尚不清楚到底是火山排放的碳源减少，还是镁铁质（钙，镁硅酸盐）风化的碳汇增加，或是二者共同作用导致了奥陶纪从温室期到冰室期的转换。该研究展示了一组独特，有年龄约束且综合的中-晚奥陶世（470Ma-450Ma）大陆风化同位素代用指标数据集（87Sr/86Sr和εNd(t)），样品为美国内华达州中部羚羊山脉的碳酸盐岩，与来自同一地区已发表的牙形类磷灰石的古温度代用指标测量值（δ18O）配对。这套代用指标记录表明，大约在463Ma，美国东部太康山镁铁质（硅酸盐）风化增强，迫使全球变冷。该研究通过87Sr/86Sr和pCO2的质量平衡模型模拟奥陶纪二氧化碳下降，研究表明火山排放减少和镁铁质风化增强导致pCO2减半，这与δ18O的变化趋势和古温度重建一致。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 886-890
译者
中南大学@杜明浩
校对
NJU@哈哈宇
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05
西伯利亚克拉通岩石圈地幔剖面捕虏体热-成分异常及其岩石圈内部地震不连续面的成因
学界目前对大于200km厚的克拉通岩石圈的精细结构和热状态的研究和认识都存在不足，究其原因一是目前仍然无法充分获取来自深部岩石圈的样品，二是在对深部压力（P）和温度（T）估算上也存在相对大的不确定性。针对这个问题，该研究基于对92个新的石榴子石橄榄岩捕虏体的岩相学、原位化学和P-T数据以及文献数据，建立了西伯拉亚克拉通大陆岩石圈地幔极为详细的热-成分剖面。研究发现，该地区的岩石圈地幔热剖面结构复杂，在约55-130公里处的岩石圈地幔处于40-35mW/m²的模式地温梯度，在140-190公里处的地幔具有数值为35mW/m²、较冷的模式地温梯度（model conductive geotherms），此外在岩石圈地幔底部190-230公里处以及135公里处则为热异常层。岩石圈中部135公里处的热异常层的岩石温度高出35mW/m²地温梯度约150℃，富含石榴石和单斜辉石，具有低Mg#和熔体平衡稀土配分模式。研究人员假设这一异常层形成于上升熔体停止（因为挥发分丢失或氧化还原状态改变）的深度范围内，是熔体加热方辉橄榄岩等围岩，并将其转化为二辉橄榄岩或异剥橄榄岩所形成的，这一热异常层可能代表了克拉通岩石圈内部不连续面。在190公里以下的大陆岩石圈地幔主要由粗粒、变形的橄榄岩组成，其Mg#Ol降至0.86，代表了岩石圈-软流圈相互作用的产物。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 891-896
译者
成都理工大学@童馗
校对
CUGB@唐演
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06
寒武纪中期锯刺拟油栉虫揭示三叶虫类鲎的交配行为
有性繁殖是动物生物学的一个基本方面，但目前关于早古生代最早的动物繁殖策略多样性仍不确定。三叶虫和瓦普塔虾等类群特异保存的卵团是寒武纪和奥陶纪真节肢动物繁殖策略的直接证据，但这些类群中用于交配的结构或行为的适应都是未知的。该团队研究发现寒武纪乌溜期加拿大布尔吉斯页岩的耸棒头虫类三叶虫Olenoides serratus身体中部存在类似于成年雄性马蹄蟹的特化抱握器附肢。这些锯刺拟油栉虫新材料的第七胸节和第一尾节保存了明显特化和缩短的内肢，这些特殊附肢的功能可能类似现生节肢动物中性成熟的雄性用于在交配期间抓住雌性的抱握器。锯刺拟油栉虫的抱握器很可能是雄虫在交配期间用于抓住雌性的尾刺的，这与现生马蹄蟹种观察到的交配策略很相似。这一新的发现为三叶虫非生物矿化腹侧形态结构提供了性双形的直接证据。该研究结果阐明了三叶虫的生殖生物学，并表明在现存节肢动物中观察到的复杂交配行为起源于寒武纪大爆发时期。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 897–901
译者
广东石油化工学院@蔡惠娜
校对
中国科学院南京地质古生物研究所@孙智新
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07
多门类，同一时间分辨率？底栖有孔虫、软体动物、海胆、甲壳动物和耳石化石组合相似的均时作用
化石组合的均时作用决定了古生态和地质年代推断的时间精度。不同门类生物骨骼耐损性的差异可能会导致共现物种在时间上的不匹配，但是由于缺乏对许多高级分类群均时作用直接的估计，还难以评估这种效应的重要性。此外，埋藏在埋藏活动带以及早期成岩过程可能会降低不同门类化石在地下分解速率的差异。针对这个问题，该团队比较了亚得里亚海北部陆架一个岩芯中共现的来自五个不同门类的主要碳酸盐生产者的均时作用。该团队对单个双壳类的外壳、有孔虫的壳体、规则和不规则海胆的壳体和分隔板、蟹爪以及鱼类耳石进行定年。尽管这些骨骼结构、矿物学特征和生活习性不同，但是所有物种均展现出了相似的均时作用，从大约1800年到3600年（年龄的四分位距）。因此，海胆和甲壳动物的遗骸——这两个具有多元素骨骼的类群被认为保存潜力较低——仍然可以经历和其共现的软体动物壳体一样长时间的年龄混合。分类群物种年龄的中位数相差高达约3700年，反应了全新世海侵期间，每个物种在海底有特定的繁衍时间。研究结果与封存模型一致，该模型使用了埋藏过程以减少不同分类群之间的耐损性差异。这些过程与骨骼产生的时间变化一起，在决定多分类群化石组合的时间分辨率时，可以推翻耐损性的影响。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 902-906
译者
中南大学@杜明浩
校对
南京大学@吉姆·雷诺
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08
新太古代湖泊叠层石中的底栖微生物产氧证据
地质历史时期产氧光合作用的演化从根本上改变了全球环境，但是该代谢过程在大氧化事件（GOE）之前的演化历程并不明确。大氧化事件发生于约2.4Ga，越来越多的证据表明，非海相微生物席在该事件前的几亿年里扮演了局部“产氧绿洲”的角色。然而，对太古宙湖泊中微生物沉积记录的氧化还原指标进行直接测试的研究尚不广泛。该研究报道了位于南非Hartbeesfontein盆地，2.74Ga的Ventersdrop超群，湖相叠层石中显著的铈（Ce）正、负异常的空间差异性分布，指示了地质历史时期微生物群落中的氧化还原条件动态变化受产氧光合作用驱动。岩相学分析和稀土元素分析表明，叠层石中的氧化物记录了原生Ce异常信息。微生物席中气泡（以窗格孔的形式保存）周围氧化物呈Ce正异常，而其他位于叠层石纹层中的氧化物呈现较强的Ce负异常。Ventersdorp叠层石中Ce异常的空间分布特征可以简单地解释为微生物席光合作用产生的氧气气泡导致了局部Ce的氧化和消耗。该研究结果支持了产氧光合作用在大氧化事件前约300m.y.出现的假说，并为太古宙非海相沉积记录中存在早期产氧绿洲提供了证据。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 907–911
译者
CUGB/MQ@SH
校对
小爪爪
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09
俯冲和碰撞期间的致密化诱发新生代西南扬子克拉通拆沉
学界普遍认为大洋板块的俯冲可以诱发克拉通根部发生拆沉，但值得注意的是西南扬子克拉通是在新生代大陆碰撞期间发生了克拉通根部的丢失。减薄的西南扬子克拉通下方的上地幔存在地震波高速体，被解释为未完全拆沉的岩石圈根。结合地球物理观测以及来自克拉通地幔不同深度的始新世镁铁质钾质岩，该研究团队认为尽管浅部和深部岩石圈都具有富水和高氧逸度特征，但是浅部（约50km）残留的岩石圈具有高Fo（100×Mg/[Mg+Fe]=94.2）和低δ18O（5.2‰）值的橄榄石；相比之下， 深部（约130km）拆沉的岩石圈表现为更饱满和致密的特征，即具有低Fo（91.3）和高δ18O（5.9‰）值的橄榄石。上述结果表明深部岩石圈根在早期大洋俯冲过程中由于富铁玄武质熔体的加入而遭受强烈的再富集和致密化。因此，大洋俯冲驱动的再富集和随后大陆碰撞驱动的降温共同导致克拉通根拆沉，拆沉的原因是成分和热的致密化，而不是水化或者氧化作用导致的岩石圈流变学弱化。该研究提供了新生代碰撞造山带克拉通根部拆沉的实例，并强调成分和热致密化在岩石圈拆沉中的关键作用。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 912–917
译者
西北大学@任祥
校对
中国科学院广州地球化学研究所@王军博士
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10
原生石盐流体包裹体中8.3亿年前的微生物
透射光和紫外可见分光（UV-vis）岩相学研究表示，澳大利亚中部8.3亿年的Browne组层状石盐中的原生流体包裹体含有有机固体和液体。这些物质与原核生物细胞、真核生物细胞以及有机化合物在大小、形状、荧光响应方面是一致的。这一发现表明，来自高盐沉积环境的微生物可以在石盐中完好保存数亿年，并且可以仅通过光学方法原位识别。该研究对探索地球和地外化学沉积岩中的生命具有重要意义。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 918–922
译者
ZYU
校对
南京大学@月球上的人
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11
冰川均衡调整对大陆架地层对比的影响
冰川均衡调整（Glacial isostaticadjustment，GIA）导致在冰期—间冰期旋回中区域的海平面变化（local sea-level，LSL）在幅度和时序上相对于全球海平面变化存在差异。该团队模拟了GIA在四个陆架垂直断面的地层记录中的表现。这些断面距离北美第四纪冰盖的距离由远到近，并在冰期-间冰期旋回中受到不同程度GIA的影响。该团队基于将重力自洽的GIA模型从海洋氧同位素阶段（marine oxygen isotopestage，MIS）11运行至今，在每个断面获得了九个位置的LSL的历史变化，这九个位置位于水深1m至250m之间。在假设这些地区不存在构造活动的基础上，该团队将每个地点的LSL历史与50种年沉积模型匹配，集成了一个持续400k.y.的综合地层剖面数据库。基于这个综合地层剖面数据库，不同断面同一水深处的从地层层序计数、表观水深变化和冰消期海侵年龄推断出的冰期-间冰期旋回的数量、规模和年代存在纬度差异。该团队认为，对于许多地区而言，若想提取近冰盖大陆架地层所记录的前新生代冰期-间冰期旋回的数量、规模以及持续时间的信息需要对GIA信号进行解卷积处理。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 923–928
译者
中科院地化所@Ishmael
校对
小爪爪
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12
俯冲进上地幔的碳酸盐岩台地的底辟作用
在汇聚型大陆边缘，岩石圈板块的俯冲作用会将地壳或者地表物质传输至地球深部。部分物质会通过岩浆作用或脱气作用返回地表，而其余的则会被长时间储存于地幔之中。含碳矿物的俯冲命运因其在判断地表CO2的长期可利用性上发挥的重要作用而备受关注。然而，目前对于调整地幔内部碳循环途径的基本过程还缺乏很好的认识。该研究团队利用地球动力学模型来认识大型碳酸盐台地俯冲后的碳循环途径，这种情况常见于欧洲特提斯域。该团队构建了一系列1km厚的碳酸盐台地俯冲的动力学正演模型。结果显示大部分的碳酸盐载量从俯冲板片拆离后底辟上升通过地幔楔，最后与岩石圈地幔混合。较小的一部分在弧前区下方聚集，而更小的一部分碳酸盐则下沉于深部地幔之中。这些冷的底辟碳酸盐岩可以减缓俯冲带之上的硅酸盐地幔的熔融，并对促进少量富碳酸盐熔体和碱性的、硅不饱和的硅酸盐熔体的形成具有重要作用。所以，该研究表明大量的CO2可以以碳酸盐的形式储存在岩石圈地幔最上部。
文献来源：
Geology (2022) 50 (8): 929–933
译者
SCSIO@赵涛
校对
西北大学@任祥
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01
地壳尺度增生杂岩的解剖：来自伊朗Makran俯冲带西部的陆上深地震测深的启示
马克兰（Markan）俯冲带在历史上曾发生过8级以上地震并经历随后的海啸，这暗示了伊朗南部、巴基斯坦和邻国的沿海地区的高风险。此外，马克兰俯冲带是一个具有极端性质的端元俯冲带，其具有地球上最大的沉积物输入和最宽的增生楔。虽然对近海的增生楔的浅表地质和浅层构造已经有了较为深入的研究，但对于陆上部分的深层结构，仍缺乏基本的信息。该研究展现了三个地壳尺度并与海沟垂直的深地震测深剖面，它们穿过伊朗马克兰俯冲带西部的增生楔体的陆上部分。基于马尔科夫链蒙特卡洛方法的P波走时层析成像以及广角反射的自动线条图偏移，高分辨率地揭示了增生楔的地壳结构和俯冲大洋板块的几何学特征。这些图像揭示了增生过程，特别是底辟增生（basal accretion）形成大陆地壳的过程，为灾害评估和海啸模拟提供了重要的基础信息。
俯冲沉积物的底辟增生和主要形成于陆上增生楔中心的背形堆垛积。通过持续的底侵作用，高纵波速度的变质岩被向上推挤，从而到达较浅的区域。
文章来源：
Geology(2021) 49 (1): 3–7.
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G47700.1
（译者：哈德曼的秘封61）
02
地震各向异性证实了哥斯达黎加南部的上地幔从太平洋流向加勒比
太平洋上地幔被俯冲的板块和大陆架包围，很大程度上阻止了其与周围地区的融合。中美洲地峡的南部可能存在一个出口。该地区地震各向异性、火山喷发物同位素成分的时空变化以及动力地形观测结果都表明上地幔从太平洋流向加勒比海。研究人员通过对远震剪切波的双折射观察中得到哥斯达黎加南部上地幔地震各向异性的新约束。快、慢分量相差约1秒，快波沿40°–50°（东北）方向极化，近似正交于中美洲收敛边缘。结果与太平洋向加勒比地区的上地幔流动相一致，在该区域下方俯冲的岩石圈中存在一个出口。
地幔流模式及剪切波分裂结果
文章来源：
Geology(2021) 49(1): 8-12.
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G47826.1
（译者：中国地质大学（北京）@董宇航）
03 二叠纪湖泊沉积中的产甲烷菌微化石与产甲烷作用
产甲烷菌是生成甲烷的古菌，是地球上最原始的生物之一，在现代生态系统中有着很大的系统发育和生态多样性。然而，产甲烷菌的细胞化石证据在地质记录中仍极其匮乏。该文章报道了在中国西北部二叠纪湖泊沉积中观察到的由白云石组成的球状微结构。微球表现出生物亲和性，完好地保存在自生白云岩中，具有细胞保真度。基于形态和地球化学证据，这些微球被解释为矿化的产甲烷古菌细胞，可分为三种不同大小的类群，它们是球状产甲烷菌的首个化石记录。含微化石的白云岩具有极正的δ13C值（高达+20‰ V-PDB），归因于微生物产甲烷作用。研究结果表明，产甲烷菌是该二叠纪湖泊生物圈的重要组成部分，由于产甲烷菌的代谢，大量的生物成因甲烷在缺氧湖泊沉积物中产生。该研究不仅填补了产甲烷古菌化石记录的空白，也为古湖泊甲烷排放提供了新见解。
图1 自生白云岩中矿化的球状产甲烷古菌
文章来源：
Geology (2021) 49 (1): 13–18.
原文链接：
https://doi.org/10.1130/ G47857.1.
（译者：南京大学@申博恒）
04
地幔过渡带内停滞板块前缘控制了东北亚新生代陆内高镁安山岩的形成
东北亚陆内高镁安山岩（HMAs）的地球化学和区域的地球物理数据，为探索陆内高镁安山岩的形成与太平洋板块俯冲之间的成因关系提供了机会。与原始的弧高镁安山岩相比，陆内高镁安山岩具有较低的Mg#值（53-56）和CaO含量（5.8-6.6 wt%），较高的碱（Na2O+K2O）含量（5.15-6.45 wt%），以及富集的Sr-Nd-Hf同位素组成（87Sr/86Sr =0.7056-0.7059；εNd = -4.9~-3.4；εHf = -4.7~-2.6），以及较低的Pb同位素比（206Pb/204Pb =16.76-19.19；207Pb/204Pb =15. 42-15.45；208Pb/204Pb=36.71-37.11）。这些新生代陆内高镁安山岩在Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成方面与中国东北地区新生代钾质玄武岩相似，但SiO2和Al2O3含量较高，K2O、MgO和轻稀土元素含量较低。这些特征表明，这些新生代陆内高镁安山岩起源于地幔，在地幔中循环的古老沉积物和水促成了橄榄岩的部分熔化。结合来自陆内高镁安山岩附近地幔过渡带的大面积低电阻率异常，以及这些高镁安山岩出现在东北亚地幔过渡带内的停滞板块前缘之上（深度600公里），该研究得出结论，具有高含量的循环古沉积物和水的停滞板块前缘，控制了东北亚新生代陆内高镁安山岩的形成。
图 东北亚新生代陆内高镁安山岩形成的地球动力学模型示意图
文章来源：
Geology (2021) 49 (1): 19–24
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G47917.1
（译者：中国科学院地质与地球物理研究所@刘卉）
05
Nuna湾：中元古代静海沉积事件的天文年代学相关性
位于澳大利亚和华北克拉通约1.4Ga的Velkerri组和下马岭组，皆沉积了一套碳质页岩层。该地层记录了一段明显的静海沉积期，并被约1.3 Ga的辉绿岩侵入。这些相似性指示这两个单元可能存在相关性，且表明当时广泛存在的静海环境、有机碳埋藏和烃源岩沉积。古地磁数据与Nuna超大陆上澳洲和华北克拉通相邻的事实一致，这意味着（静海相）沉积能够在一个大的孤立盆地中发生并形成有假定关联的地层序列。然而，地层年代学数据的缺失使得确切的测试无法进行。此前的研究中，下马岭组已表现出受轨道周期控制的沉积。在该研究中，研究团队利用旋回地层分析了Velkerri组的假定相关性。根据与Re-Os年龄一致的沉积速率，Velkerri组显示的沉积学旋回可解释为代表轨道周期的整个层级。通过对比保存在下马岭组和Velkerri组中滞留沉积的推测持续时间，结果揭示了一个几乎一致的约10m.y.的滞留沉积事件。该研究证明了这两个富烃单元是在同一个盆地（Nuna湾）中沉积并成熟的，沉积环境类似于Pangea大陆解体期的墨西哥湾。
Velkerri组的时间序列分析
文章来源：
Geology (2021) 49 (1): 25–29.
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G47587.1
（译者：CDUT@Aether）
06 断层破坏对藏东地形的影响
构造变形可以通过改变基岩的基准面和力学状态来影响剥蚀的时空格局。尽管基准面变化和剥蚀可以很好地被理解，但构造破坏对基岩剥蚀性的影响很少被量化。西藏东部是一个构造活跃区，具有多种岩性和多个活动断裂带，为了解构造变形如何控制剥蚀和地形提供了合适的场所。该研究利用了千年剥蚀速率与相应的河道陡度之间的关系来量化剥蚀系数。该研究表明，主断裂15 km范围内的盆地之间的侵蚀系数比15 km外的盆地间的侵蚀系数大一倍，这表明地震震动和岩石破坏导致的构造变形对藏东地区的侵蚀和地形影响很大。这项工作揭示了岩石剥蚀性与断层破坏之间基于现场的定量关系，这对改进地形演化模型具有重要意义。
西藏东部的地图显示高程，采样盆地用颜色编码（A）10Be导出的剥蚀速率，（B）剥蚀蚀系数，（C）半径为1公里的圆形移动窗口内的局部地貌，以及（D）岩性（Hartmann, Moosdorf,2012）
文章来源：
Geology (2021) 49 (1): 30-34.
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G48179.1
（译者：南京大学@徐雯峤）
07 晚始新世长江第一湾形成标志着现代长江的诞生
长江第一湾是亚洲最有争议的地貌区之一，现代长江在这里停止向南而转向东流，因此研究长江第一湾是了解长江演化历史以及青藏高原东南缘构造隆升活动的关键。剑川盆地位于长江第一湾西南，盆地内保存着中晚始新世的沉积岩，对这些沉积岩的分析结果显示这里曾经存在一个大型河流系统（可能是古金沙江），大河向南流动贯穿剑川盆地。该团队基于碎屑锆石U-Pb年代学方法对剑川盆地沉积物开展物源分析研究，结果表明发源于青藏高原的古长江曾南流入海；到始新世晚期，随着（云南）高原隆升，剑川盆地发生反转，古金沙江沿走滑断裂改道转向东流。这一事件标志着长江第一湾的诞生，也是现代长江（东流长江）形成的重要一步。
长江第一湾形成过程示意图。
（A）剑川盆地在早始新世为近源、内流盆地；（B）剑川盆地在中晚始新世为由古金沙江贯穿的外流盆地；（C）晚始新世后高原隆升，盆地反转，古金沙江改道向东流，形成长江第一湾。
文章来源：
Geology(2021) 49 (1): 35–39
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G48149.1
（译者：NJU@哈哈宇）
08
古新世-始新世极热事件开始时中高温型雨林向南半球高纬度的快速扩张
在古新世-始新世之交（～56Ma），地球上发生了一次快速升温事件（PETM）。目前对于全球生态系统对PETM事件响应的研究多集中于北半球中纬度地区，南半球的研究则相对较少。
为了更全面地重建全球陆地生态系统的变化，最近来自德国海德堡大学的Emiel Huurdeman与其合作者，通过对澳大利亚南部Point Margaret剖面（古纬度：60°S）孢粉以及生标的研究，重建了PETM事件发生时区域植被和温度的变化。
结果显示，PETM发生时，大气年均温度升高约1-4°C，使植被特征产生了快速、显著且持续的变化。该区域植被类型由暖温型主导快速转变为类似于现今昆士兰北部的中高温型雨林主导。同时，植被变化的时间要早于有机碳δ13Corg负漂约数千年。生态系统变化的重建结果比南半球其它地点更为强烈，各区域之间的生态变化幅度存在差异。因此，在研究全球陆相生态系统对PETM事件响应时，应充分考虑区域古海洋、古地理和古生物地理的差异。
图1. Point Margaret剖面古新世-始新世之交植被类型和温度变化的重建结果
文章来源：
Geology(2021) 49 (1): 40–44.
原文链接：
https://doi.org/ 10.1130/G47343.1.
（译者：三口刀）
09 青藏中部加厚下地壳沉降导致的可忽略的地表隆升
研究人员利用羌塘地体始新世埃达克质岩的单斜辉石成分和锆石Hf-O同位素，探究了青藏高原中部的形成机制。关于这些岩石的成因，有两个主要和相反的假设：（1）拆沉下地壳的部分熔融；（2）俯冲的大陆上地壳的部分熔融。得到共识的是，地幔中的部分壳源岩石已达到榴辉岩相，但证据仍然不足。高Mg安山质样品中单斜辉石的反环带，显示出一个低Mg#、Sr和Sr/Y的核部，而边部则具有相反的特征，这表明母岩浆形成于榴辉岩衍生的长英质熔体和地幔橄榄岩之间的相互作用。总的来说，似地幔的锆石δ18O（平均值约为5.9‰）和εHf（t）（高达+6.7）值，支持镁铁质源区，而不是俯冲的上地壳岩石。考虑到始新世埃达克质岩是在地壳缩短结束后的短时间内形成的，原始的长英质熔体很可能来自拆沉的榴辉岩化的下地壳。这一拆沉过程可以解释青藏中部始新世早期的低起伏地形和中性的无榴辉岩的现代地壳组成。然而，包括沉积物源、同位素古高度计和热年代学在内的各种证据显示，岩石圈拆沉导致的地表隆升可能可以忽略不计，这可能是因为西藏中部的地壳较弱。
青藏中部地区古今纪早期的构造-地貌演化的示意图
文章来源：
Geology(2021) 49 (1): 45–50.
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G48142.1
（译者：哈德曼的秘封61）
10 埃迪卡拉生物群早期硅质胶结的模拟实验证据
在埃迪卡拉系砂岩中的软体生物铸模化石（埃迪卡拉型化石作用）在重建早期复杂宏体生命的出现和辐射中起到了重要的作用。但是埃迪卡拉化石的保存过程仍旧存在很多争论。经典的研究认为化石作用是通过生物尸体和生物席基底面的快速硫化矿化形成的，而最近的研究观点认为硅质是化石保存过程中的关键矿物。该研究将多种软体生物置于与埃迪卡拉纪海水浓度相同的富硅溶液（2mM）中进行模拟实验。结果显示，在恒定的中性（pH=7.8）海水条件下，这些有机体表面出现了连续的非晶质二氧化硅沉淀。矿物的形成伴随着实验溶液中溶解硅（DSi）的不断减少，直至低于非晶态二氧化硅的溶解度。另外，电位滴定测量表明，硅质沉淀的数量级与每个有机体的官能团有关。这表明有很大范围的软体生物易于在埃迪卡拉的海洋特殊高硅环境中被硅化。这些结果为上述第二种成因模式，即早期硅质胶结有助于埃迪卡拉生物群的异常铸模保存提供了支持。这一保存模式可以为精确研究早期动物生态系统的组成提供帮助。
不同有机体 [Anemone Phymanthus （A-F），cyanobacterium Spirulina （G-L）] 在高硅溶液中的照片及细节扫描电镜图像
文章来源：
Geology(2021) 49 (1): 51–55.
原文链接：
https://doi.org/10.1130/G47919.1
（译者：CUGB/MQU@韩舒筠）
美编&校对：覃华清
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