期刊,科学通报 2024年卷18期_国家学术搜索

期刊信息/Journal information

科学通报

主　　编：夏建白

出版周期：旬刊

国际刊号：0023-074X

电子邮箱：csb@scichina.org

电　　话：010-64036120

邮政编码：100717

地　　址：北京东城区东黄城根北街16号

科学通报/Journal Chinese Science BulletinCSCD北大核心CSTPCDEISCI

查看更多>>《科学通报》创刊于1950年，是中国科学院主办、中国科学杂志社承办的自然科学综合性学术刊物，报道自然科学各学科基础理论和应用研究方面具有创新性和和高水平的、具有重要意义的最新研究成果，要求文章的可读性强，能在一个比较宽范的学术领域产生深刻的影响。我们的目标是：成为国内外读者了解中国乃至世界范围的自然科学各研究领域最新成果的主要窗口之一。《科学通报》进入了国际上主要检索系统，如CA，EI，日本《科技速报》和美国科学信息研究所（ISI）的以下系统：Science Citation Index(SCI-CDE)，SCISearch，Current Contents(PC&E)和Research Alert。

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青藏高原中部伦坡拉盆地新生代地层年代、古环境与古高度研究综述

孙继敏李建国刘卫国靳春胜...

2463-2479页

查看更多>>摘要：新生代以来,地球上最为显著的地貌变化就是印度与亚洲板块碰撞导致的青藏高原隆升.长期以来,关于碰撞的起始时间、碰撞方式与过程以及古高度等均有较大的争议.本文主要针对近年在古高度重建方面最受关注的高原中部伦坡拉盆地的研究进行了综述,旨在总结年代学、古环境演变以及古高度重建方面的进展和分歧.首先,伦坡拉盆地的新生代地层年代近年获得了长足的进展,特别是在伦坡拉盆地的牛堡组和丁青组地层陆续发现了 10层左右的凝灰岩,为限定地层时代提供了很好的绝对年龄约束,牛堡组的时代已经从此前的古新世-始新世调整为始新世-早渐新世,丁青组则为晚渐新世至晚中新世.其次,伦坡拉盆地牛堡组的植物化石揭示了早始新世晚期(47Ma)为热带亚热带湿润的森林环境,始新世晚期(39Ma)则为亚热带开阔森林环境.丁青组的植被类型以暖温带针阔叶混交林为主.丁青组中、下部地层记录了40万年准周期的干湿旋回,表明地球轨道的长周期偏心率波动驱动了该时期伦坡拉盆地的古降水变化;而丁青组上部的稳定同位素记录揭示了 14Ma以来高原中部发生的降温与干旱增强事件,而且该事件是对14Ma以来东南极冰盖扩张、全球持续变冷事件的响应.此外,伦坡拉盆地牛堡组中段及丁青组含有丰富的动植物化石.近年,越来越多的生物学证据(包括植物大化石与孢粉)表明,伦坡拉盆地在晚始新世的古高度基本在2000～2700m左右,晚渐新世-早中新世初期(26～20Ma)的古高度为3000～3200m.即便到晚中新世早期的12Ma,水生浮叶植物的证据表明,伦坡拉盆地古湖面的最大高度为～3400m,由此表明伦坡拉盆地的海拔高度很可能在晚中新世以后仍有1200 m左右的上升.

关键词：

青藏高原隆升伦坡拉盆地牛堡组与丁青组时代古环境古高度

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万方数据

全球近期"非典型"海啸源事件机制分析及其对南海海啸研究的启示

李琳琳胡桂王伟涛张坎...

2480-2497页

查看更多>>摘要：2018年以来,全球发生了多起"非典型"海啸源事件,其中包括2018年9月印度尼西亚Sulawesi岛Mw 7.5走滑地震在Palu湾引发的灾害链事件、2018年12月印度尼西亚巽他海峡Anak Krakatau海啸事件、2020年10月欧洲东爱琴海Samos岛北部海域Mw 6.9正断层地震海啸事件和2022年1月15日南太平洋汤加火山海啸事件等.目前科学家对这些"非典型"海啸源触发海啸机制与过程的认知非常有限,现有灾害防御系统也很难对这些"出人意料"的极端灾害事件作出及时响应,从而造成重大人员伤亡和经济损失.本文针对"非典型"海啸事件的触发机制深入剖析,揭示地震导致沿岸/海底砂土液化,继而触发滑坡并产生海啸的链生效应;沿海特殊岸线形态;火山剧烈活动引起的大气-海洋-火山固体物质多相耦合作用等是"非典型"海啸源触发机制复杂化的主要原因.这些机制挑战了海啸形成需伴随海域地震造成的大规模垂向形变这一传统认识,发现海域的正断型和走滑型地震、陆地近岸地震、剧烈火山喷发均可触发链生海啸灾害.结合我国南海及其周边海域的构造特征与历史"非典型"海啸源事件分析,文章指出了南海"非典型"海啸源(南海北部板内地震、周缘火山等)分布特点和致灾机制,提出未来南海"非典型"海啸源灾害的重点研究方向.

关键词：

海啸灾害致灾机制板内地震火山活动链生效应

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万方数据

印支地块晚古生代以来运动历史的古地磁学重建:进展与展望

闫永刚黄宝春张培震赵杰...

2498-2517页

查看更多>>摘要：印支地块是东亚大陆主要陆块之一,其主体位于东南亚地区.过去的研究认为其可能来源于古生代的冈瓦纳大陆,伴随着晚古生代以来的特提斯洋演化过程,印支地块逐渐从南半球冈瓦纳大陆裂离,向北半球漂移并汇聚拼贴到东亚大陆上来.随着近几年的古地磁学工作的进展,研究者获得了丰富的定量/半定量数据,印支地块晚古生代以来的运动过程才得到了较为精确的重建.本文通过详细总结和深入分析前人发表的和我们最新从印支地块获得的古地磁数据,系统地刻画了晚古生代以来印支地块从南半球向北半球的漂移运动过程.晚古生代印支地块位于南半球中低纬度地区,在二叠纪末期跨越赤道,到了晚三叠世运动到北半球30°N附近,很可能此时已经拼贴到欧亚大陆主体上来,中生代之后又经历了一系列的构造调整.基于古地磁数据的运动学重建,使得古特提斯构造域主要块体的构造关系和相对运动历史也得到了进一步的厘定,从运动学的角度证明了北羌塘地块和印支地块具有明确的古地理亲缘关系,同时,两者与滇缅泰地块和南羌塘地块的运动过程具有明显的区别.结合东亚诸关键陆块的最新古地磁学研究进展,我们细致地重建了东亚陆块群对Pangea超大陆汇聚过程的独特响应.

关键词：

印支地块古地磁学古地理重建古特提斯古生代中生代

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挤压构造带变形样式的热年代学诊断

田云涛姚欣博张贵洪潘黎黎...

2518-2533页

查看更多>>摘要：构造运动是控制地应力场与塑造地貌形态的内源动力,受多重因素影响,在不同地区展现出不同的变形样式与岩石剥露路径.基岩热年代学数据常被用于量化岩石剥露与冷却过程,进而间接限定脆性与脆韧性构造变形的时限和样式,但相关数据具有多解性,需要综合分析地质、地球物理等其他证据.本研究旨在以新构造变形与热年代学研究丰富的新特提斯构造带之喜马拉雅、阿尔卑斯、东喀尔巴阡、龙门山及四川盆地西南部5个地区为例,探究前缘逆冲-腹地正断构造、厚皮构造、前展式薄皮构造、乱序式薄皮构造等背景下,热年代学年龄与岩石剥露的空间展布规律,以期为其他地区的相关研究提供参考.切过喜马拉雅-雅鲁藏布江缝合带的热年代学年龄廊带图显示,主边界逆冲带与腹地正断层之间,热年代学年龄最小,剥蚀量最大,吸收了该地区的地壳缩短和中下地壳物质中新世以来的快速剥露.与喜马拉雅冲断带不同,阿尔卑斯造山带年轻的热年代学年龄和显著的岩石剥露主要分布在宽约80km的造山带内部地区,记录了造山楔的双向逆冲推覆.东喀尔巴阡冲断带,重置的磷灰石(U-Th)/He年龄向前陆盆地方向逐渐变小,但冲断带前缘磷灰石裂变径迹年龄未重置,指示前缘变形时代晚、剥蚀量小,记录了前展式冲断变形.龙门山冲断带热年代学年龄分布受3条逆断层控制,腹地断层上盘年龄最小,剥露深度最大,指示多条断层乱序式逆断活动.对四川盆地西南部褶皱带的分析显示,紧闭背斜区的热年代学年龄普遍相对年轻,且与地层时代负相关,记录了褶皱变形的发育过程和剥蚀幅度.上述结果表明,热年代学年龄的空间展布是限定挤压性新构造活跃区岩石剥露与扩展过程、甄别地壳变形样式的有力工具,是探讨构造-气候相互作用关系的重要基础.

关键词：

缩短构造构造样式热年代学厚皮构造薄皮构造

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万方数据

洋中脊俯冲的动力学过程

廖杰卿佳容吴扬名李伦...

2534-2546页

查看更多>>摘要：洋中脊和俯冲带是两个端元的地质构造单元,分别代表离散型和汇聚型的板块边界.但是,二者并不是相互独立的,而是存在强烈的相互作用,如洋中脊以不同形式参与俯冲.我们总结了洋中脊参与俯冲的几种主要形式,即构造环境转变后的洋中脊反转俯冲,汇聚作用下洋中脊与其他构造单元在俯冲启动上的竞争关系,以及洋中脊随俯冲板块输入俯冲带;并概述了与之相关的地球动力学数值模拟,这些研究对理解洋中脊参与俯冲的动力学过程给出了新的认识.(1)在构造汇聚作用下,洋中脊可以反转俯冲;洋中脊的热结构和弱流变强度为俯冲启动提供了重要条件.消亡洋中脊随着温度扩散、强度增加,俯冲难度增大.(2)洋中脊反转俯冲的自然实例相对较少,可能的原因是,与其他洋内及陆缘构造单元(如大洋拆离断层、裂谷型陆缘等)存在竞争关系.模拟揭示了洋中脊与洋内及陆缘构造单元的俯冲竞争关系,并定量阐述了重要物理参数的控制作用.(3)没有形成俯冲带的洋中脊,一个重要归宿是随俯冲板块一并输入到俯冲带.其中,近平行输入和垂直输入是两种端元模式,二者都会影响俯冲过程.洋中脊近平行输入到俯冲带的过程可以用二维模型近似模拟,模拟结果揭示了洋中脊的输入会导致俯冲板块在海沟附近和在板内断离两种形式.洋中脊垂直输入俯冲带可能会导致俯冲板块撕裂并形成板块窗,其动力学过程需要用三维模型系统检验.除了上述介绍的几种洋中脊俯冲过程,更多的洋中脊俯冲模式(如洋中脊倾斜输入俯冲带,洋中脊与转换断层竞争下的俯冲启动)仍需进一步探讨.

关键词：

洋中脊俯冲带洋中脊俯冲动力学模拟

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中国早白垩世脉翅目螳蛉科化石的新发现——孙氏逸仙蛉

师超凡杨强任东

2547-2552页

查看更多>>摘要：脉翅目螳蛉科昆虫化石记录较为丰富,在中生代以绝灭亚科Mesomantispinae和Doratomantispinae的属种最多,其中中螳蛉亚科Mesomantispinae分布时代更早,集中于中侏罗世至早白垩世.本文记述了采集自我国辽宁省北票市黄半吉沟下白垩统义县组地层的螳蛉科中螳蛉亚科一新属新种,孙氏逸仙蛉Yatsenia suni gen.et sp.nov.该新属种与同亚科其他属在前翅脉序和翅斑上具显著差异,包括Sc与R1融合于近翅中部,CuP双分叉,1A栉状分叉等特征,揭示了白垩纪螳蛉更为丰富的形态与物种多样性.

关键词：

化石昆虫螳蛉热河生物群中生代

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万方数据

华南至东南亚沿海全新世环境演变与史前农业

郑卓马婷汤永杰Barry V.Rolett...

2553-2567页

查看更多>>摘要：华南至东南亚沿海地区新石器时期稻作农业的出现并成为主要经济形态显著滞后于长江下游.然而,对于制约华南沿海早期农业扩张的原因存在争议,而且一直以来缺少将考古证据与海岸带沉积与地貌演变的自然过程进行对比.本研究利用全新世孢粉记录集成,结合沿海地区钻孔古环境数据集,探讨了华南至东南亚地区沿海平原的全新世沉积过程与时空演变特征,并对沉积孢粉记录进行了集成.研究区的时空对比表明,以丘陵海岸为主的华南沿海地区在中全新世因海平面上升和海侵作用,海岸线深入陆地丘陵边缘.从6～5kaBP之后,沉积体系开始从海相为主过渡到陆相的沉积环境,但该时期的海岸带平原土地仍较狭窄,有限的可耕种土地限制了稻作农业的发展空间.虽然在一些南方的考古遗址中发现了5～4ka BP的水稻相关遗存,但总体揭示的经济形态仍停留在采集、渔猎为主的范畴.三角洲的演变从4ka BP开始,进入陆地扩张和湿地面积显著增加的阶段,大部分河口湿地和沿海陆地平原逐渐形成一定的规模.尤其在2.5ka BP之后,三角洲进积作用使平原面积加速扩大,其快速变化与花粉记录指示的稻作农业发展阶段呈现高度的耦合.特别是秦汉前后大规模的农业人口南迁,新的移民带来了先进的集约化水稻种植农业技术,进一步促进了该地区水稻农业的快速发展,并加大了刀耕火种对森林的破坏和引发严重的水土流失.此外,从沿海平原到丘陵山地的早期农业发展也存在滞后现象.本研究揭示了华南和东南亚沿海地区海岸带平原的形成阶段与农业发展过程是基本同步的,印证了人类文明发展与自然环境变化相互制约与依存的人-地关系.

关键词：

全新世新石器时代孢粉分析海岸线演变史前农业华南-东南亚

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西秦岭造山带晚中生代-新生代陆内构造演化

张逸鹏张培震王岳军许斌斌...

2568-2586页

查看更多>>摘要：晚中生代以来,东亚大陆处于太平洋和特提斯构造域多向汇聚的叠加区域,其陆内变形过程与陆缘板块的俯冲和碰撞作用紧密相连.西秦岭造山带位于中国大陆中部,是理解东亚大陆内部构造演化与动力学过程的关键区域.在对西秦岭造山带晚中生代-新生代陆内构造格架划分和主要构造形迹及其运动学特征观测的基础上,本文基于断层滑动矢量应力反演理论和方法,在露头尺度获取了 1215组断层滑动矢量数据,共划分出四期古构造应力场序列,整体表现为最大主应力方向顺时针旋转的过程,表明西秦岭陆内变形受太平洋构造域的影响逐渐减弱,而相应受特提斯构造域的作用逐渐增强.西秦岭早白垩世以NW-SE向伸展应力场为主(D1,约145～105 Ma),造山带内部发育一系列断陷盆地,这与东亚同汇聚背景下的造山带伸展构造作用息息相关.之后,西秦岭以N-S向伸展与E-W向弱挤压共存的应力场为主(D2,约105～65 Ma),造山带内部的构造变形幅度较弱,西秦岭向着稳定的克拉通方向逐渐发展,同时广泛的剥蚀作用使得区域开始形成准平原化的地貌.继而,西秦岭逐渐受NW-SE向和N-S向叠加的挤压应力场所影响(D3,约50～30Ma),导致全区以广泛的收缩构造变形为主,揭示出区域受到太平洋和特提斯构造域多向汇聚作用的共同影响.最后,西秦岭以NE-SW向挤压应力为主(D4,约22～5 Ma),区域新生代盆地整体抬升,缺乏显著的收缩构造变形,这是由于青藏高原侧向生长导致高原中部至西秦岭的中-下地壳和岩石圈地幔挤出的构造作用所致.这种"伸展垮塌-剥蚀夷平-活化隆升"是陆内造山带受多个构造域控制和发展的一般规律,并且陆内变形总是受控于最为活动的构造域,其转变过程是渐变的.

关键词：

中央造山带西秦岭造山带陆内变形应力反演古构造应力场

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西南婆罗洲中生代构造归属:班达弧vs.印支陆块?

钱鑫王岳军Junaidi Bin Asis甘成势...

2587-2601页

查看更多>>摘要：西南婆罗洲施瓦纳山杂岩体作为婆罗洲最大的岩体,保存了丰富的中生代岩浆记录,是研究中生代古太平洋俯冲体系表现形式的关键区域.但是以往对中生代西南婆罗洲构造归属的讨论存在班达弧和印支陆块两种截然不同的认识.为此,本文选取了施瓦纳山杂岩体中新识别的晚白垩世中-基性火成岩开展了系统的年代学、主-微量元素和Sr-Nd-Pb-Hf同位素研究.锆石年代学研究表明该套晚白垩世中-基性火成岩形成于101～90Ma.该套火山岩具有高镁火成岩的特征,以富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)为特征,具有岛弧岩浆岩的配分模式.它们的初始(87Sr/86Sr)i=0.70450～0.70635,εNd(t)=-1.6～+1.7,锆石原位εHf(t)=-0.9～+12.3,其初始(206Pb/204Pb)i=18.73～18.83,(207Pb/204Pb)i=15.66～15.67,(208Pb/204Pb)i=38.78～39.88,显示出类似太平洋洋中脊玄武岩型的Pb同位素组成.地球化学数据表明,该套中-基性火成岩源自俯冲板片派生组分交代的地幔楔源区.区域对比研究表明,西南与西北婆罗洲的侏罗纪至白垩纪岛弧火成岩均具有相似的Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成和一致的岩浆作用期次(85、110、135和155 Ma),说明在西南与西北婆罗洲之间缺乏早中生代时期的缝合边界,证实了西南婆罗洲并非起源自班达弧,两者一起在晚白垩世时期共同受到了古太平洋西向的俯冲-回撤作用.

关键词：

西南婆罗洲中生代火成岩古太平洋构造归属

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粤西高州泥质麻粒岩变质P-T-t演化及其对华南早古生代构造背景的指示

钱加慧梁勇智尹常青高彭...

2602-2617页

查看更多>>摘要：华南陆块早古生代构造热事件的形成与演化一直是学界关注的热点议题.本文对地处华夏地块西南部的高州泥质麻粒岩开展了详细的岩相学、矿物化学、相平衡模拟和锆石年代学研究,综合华夏地块已有的早古生代变质作用资料,探讨了华南早古生代时期的构造背景.高州泥质麻粒岩包含三阶段矿物组合:包裹体组合由石榴子石核部及所包裹的钾长石、黑云母、矽线石、石英、金红石和钛铁矿组成,相平衡模拟获得温压条件为～0.95 GPa/800℃(压力峰期阶段);基质矿物组合为石榴子石变斑晶和基质中的堇青石、钾长石、黑云母、石英、矽线石和钛铁矿,结合矿物组合在相图中的位置、基质黑云母的Ti含量和基质钾长石的Ab值,限定温压条件为0.57～0.69GPa/815～865℃(温度峰期阶段);退变质组合以石榴子石周围或后成合晶中的堇青石、钾长石、黑云母、石英和钛铁矿以及晚期斜长石和矽线石为代表,指示降温降压的退变质过程.高州泥质麻粒岩的锆石U-Pb定年获得441±1.4Ma的变质年龄.变质锆石的Ti温度计计算结果为693～759℃,与岩石的退变质冷却温度一致.华南早古生代变质作用整体上为中压相系条件,变质P-T轨迹均为顺时针样式,暂无高压相系蓝片岩或榴辉岩的发现.上述变质作用特征在大陆碰撞造山带和陆内造山带都可形成,但碰撞造山带的另一个特点是常伴生高压-超高压蓝片岩和榴辉岩.从目前掌握的变质作用数据和其他地质资料分析,华南陆块内部发育早古生代变质-岩浆-变形作用的构造域很可能并不是发生俯冲-碰撞的"第一现场",引起该期构造热事件的应力来源于彼时华南的陆缘.

关键词：

泥质麻粒岩变质P-T-t演化早古生代构造意义华南

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