地学前沿||《Geology》2022年第6期论文导读

本期目录

01

复杂构造盆地内原油运移路径的方解石U-Pb定年约束

油气二次运移路径示踪是油气成藏中一个关键但有争议的课题。以往学界主要依靠原油有机地球化学指标、数值模拟等定性或半定量方法进行约束，不仅受到较多的因素所影响，而且也无法辨别横向输导体系和垂直输导体系各自在整个运移过程中的相对贡献，在叠合盆地多期构造改造、多期充注成藏的古老深层含油气系统中的应用受到重重限制。幸运的是，近年来LA-ICPMS方解石原位微区U-Pb定年技术的发展为油气运移研究提供了新的解决方案。该研究沿塔里木盆地哈拉哈塘油田的2条走滑断裂带系统取样，通过油包裹体定量荧光光谱对油气充注期次进行准确划分，并在此基础上结合方解石原位微区U-Pb定年确定了各期原油充注的准确时间；同时通过对比断裂不同部位原油充注事件的时空差异性，厘定出该地区沿断裂垂向运移为主的原油运移模式。该研究首次提出了基于定量荧光光谱和放射性同位素年代学的绝对定量油气运移示踪研究范式，在绝对年龄框架中探讨油气运移的时间、路径和样式，推动了油气成藏过程研究从定性、半定量向定量化发展，为国内外相似盆地深层、超深层油气成藏历史研究提供了有价值的参考。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 644–649

译者

耶拿大学@张艺琼

校对

南京大学@吉姆·雷诺

02

二叠纪-三叠纪生物大灭绝后五百万年的大气高二氧化碳分压重建研究

二叠纪末的生物大灭绝事件是地球历史上最严重的生物危机，目前认为是西伯利亚大火成岩省排放大量温室气体到大气中所导致的，温室期一直持续到了早三叠世。该研究通过古土壤的二氧化碳分压气压计重建了二叠纪末期至早三叠世的大气二氧化碳分压。大气二氧化碳分压从二叠纪末期（长兴期）的412-919ppmv增加到早三叠世（格里斯巴赫亚期末期）最高值的2181-2610ppmv，增加了约四倍。早三叠世之后重建的大气二氧化碳分压平均值在1261-1936ppmv（迪纳尔亚期）和1063-1757ppmv（斯派斯亚期）之间。早三叠世末期到中三叠世（安尼期）重建的大气二氧化碳分压显著降低，在343ppmv到634ppmv之间。五百万年大气二氧化碳分压升高的记录表明硅酸盐风化等负反馈机制不足以将大气二氧化碳分压降至环境危机前的水平，海洋自生粘土矿物的形成（即反风化作用）可能是全球碳循环的重要组成部分，使大气二氧化碳分压保持较高水平。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 650-654

译者

中南大学@杜明浩

校对

NJU@哈哈宇

03

格伦维尔运动后期巨神海演化过程的新线索：来自北美东部纽芬兰岛的拉伸纪火山-沉积序列证据

该研究首次在劳伦大陆东部的阿巴拉契亚山脉发现了拉伸纪早期双峰式火山-沉积序列（the Pine Pond succession），并报道了该序列中的长英质凝灰岩岩浆锆石U-Pb年龄（951.4±9）Ma以及侵入其中的花岗岩岩席年龄（952±10）Ma。Pine Pond新元古代火山-沉积序列是加拿大纽芬兰拜韦尔特半岛东庞德变质岩系的一部分，该岩系包括1491Ma的正片麻岩，因此可与巨神海形成之前、在伸展背景下沉积而形成的中元古代基底地层进行对比。这些数据结果与Grenville省南部拉布拉多Pinware地块的1.52-1.46Ga基底被975-950 Ma花岗岩侵入的地质证据相吻合。另外，新发现的952Ma Pine Pond火山-沉积序列的位置和年龄也与巨神海西部边缘的沉积相一致。因此，Pine Pond火山-沉积序列为联立罗迪尼亚超大陆聚合过程中的各个重要地质事件提供了重要的地质证据：格林维尔造山运动导致了劳伦大陆（Laurentia）、亚马逊大陆（Amazonia）的聚合，而新元古代早期的巨神海的演化导致了劳伦大陆和波罗的大陆（Baltica）的分离。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 655-659

译者

武汉大学@陈怡玮

校对

CUGB@唐演

04

巨型卡林型矿床金来源的纳米尺度同位素证据

北美西部大盆地的卡林型金矿床是北半球最大的金聚集区。目前学界对卡林型金矿中金元素（Au）的来源争论不休，如同地质学诞生之初水成论和火成论之争一样，即卡林型金矿的Au是大气降水在沉积岩中循环时清理并重新富集，还是岩浆热液直接带入。长期以来，硫同位素（δ34S）一直被认为是示踪卡林型金矿成矿物质来源的关键指标。但在研究卡林型黄铁矿时，传统方法缺乏空间分辨率，难以定量化研究不同世代硫化物矿化作用的差异性。对此 ，该团队将NanoSIMS深度剖面和LA-MC-ICPMS相结合，通过纳米尺度测试方法来检测颗粒状黄铁矿。研究结果显示黄铁矿样品的δ34S随Au浓度有规律的变化，因而揭示岩浆热液和大气降水均对成矿过程有所影响，但程度不一。岩浆热液携带的Au可能是卡林型金矿Au的主要来源。而岩浆热液和大气降水比值的 反复波动提高了卡林型金矿的金属含量使其富含金。该研究结果表明，高空间分辨率的研究手段是阐明复杂热液系统时空演变的关键。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 660–664

译者

广东石油化工学院@蔡惠娜

校对

南京大学@吉姆·雷诺

05

千年尺度的幕式成矿与超高的青藏高原

量化岩浆-热液系统的节律和速率可以更好地理解其对矿床形成的控制作用以及为其提供能量的岩浆房的动力学机制。该研究利用西藏17.4Ma知不拉矽卡岩中的热液石英重建了成矿流体的演化历史。离子探针分析显示，石英δ18O值在5‰到−9.3‰之间且发生了急剧变化，流体δ18O值为2.8‰和−18.2‰，对该数据最为适当的解释是短暂的大气降水加入以岩浆流体为主的热液系统。推断出了两期次的岩浆脉冲流体和一次大气降水加入事件，铝扩散年代学表明其发生在千年尺度上（760−1510年）。本次研究的结果表明，岩浆房在其生命周期的大部分时间内（大于105−106年）可能是水不饱和的。岩浆补给或结晶导致的水饱和驱动了短暂和幕式流体出溶（约103年）。通过集中且高效的金属沉积，金属流体的多脉冲有利于高品位巨型矿床的形成。知不拉石英计算得到的大气降水δ18O值（−25.4±2.3‰）进一步表明古海拔为5.9±0.3km；这一短暂的中新世早期的地表隆起似乎是印度板块上的大洋板块断离所导致的。本次研究强调，造山带中广泛存在的热液石英可以用于探究岩浆-热液系统的动力学机制，也可以定量重建古海拔，这具有重要的构造意义。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 665-669

译者

敲棒61

校对

小爪爪

06

碎屑锆石U-Pb地质年代学研究的泥岩示源意义

泥岩物源区的碎屑锆石U-Pb测年研究较少见，但可能能够优先识别远端的锆石源。为了研究这个问题，该团队采用激光剥蚀-电感耦合等离子体质谱法测定了美国科罗拉多拉顿盆地晚白垩世三角洲环境沉积的Pierre页岩和Trinidad砂岩的碎屑锆石U-Pb年龄。该研究在Pierre页岩和Trinidad砂岩中都发现了两个主要的碎屑锆石年龄峰，各年龄峰分别为70Ma和1690Ma，但是所占的比例却截然不同：页岩中最细的锆石组分（~15-35μm）分别为68%和16%，砂岩中最粗的锆石组分（~60-80μm）分别为25%和32%。拉顿盆地以西的Sangre de Cristo山脉为近端物源区，其碎屑锆石为粗粒、年龄约为1690Ma；而科罗拉多州、新墨西哥州和亚利桑那州的Laramide隆起和盆地为远端物源区，其碎屑锆石为细粒、年龄约为70Ma。研究结果表明，泥岩U-Pb锆石物源反映了火山岩和其他细粒烃源岩的有效性，而不仅仅是远源岩。U-Pb锆石物源研究通常应包括泥岩单元，因为这些单元可以比砂岩更可靠地识别细粒锆石的来源。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 670-675

译者

戴云龙

校对

南京大学@吉姆·雷诺

07

俯冲的西北太平洋板块的停滞和撕裂

尽管已经进行了大量的观测和地球动力学模拟研究，但西北太平洋板块是否撕裂及其对地幔动力学的影响仍然存在争议。通过对日本海及邻近地区地幔过渡带（MTZ）不连续面进行成像，该团队证实了从日本本州岛中部到朝鲜半岛，存在一个ESE-WNW向延伸的MTZ显著减薄的区域，这为大尺度板块撕裂的存在和分布提供了另一证据。结合其它地球物理和地球化学证据，该研究表明位于板块海洋一侧的热地幔物质可能流经板块撕裂处，并促使了地表火山作用。在板块撕裂以南地区出现显著的MTZ加厚，表明该区域存在板块停滞，可能与MTZ底部的强大阻力有关。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 676–680

译者

CUGB@张蕾

校对

西北大学@任祥

08

基于磷灰石MgO分配系数视角的花岗岩堆晶成因

磷灰石在各种岩石中普遍发育，并且是多种元素的寄主矿物，因而成为地质中一个有效的研究工具。理解元素在磷灰石和熔体之间如何分配以及控制分配行为的因素对于磷灰石在地质中的应用非常关键。已有的研究表明岩浆磷灰石和熔体中的MgO含量具有比例关系，这表明磷灰石MgO是一个潜在的关键指标。该团队通过系统地收集并分析实验数据发现磷灰石和熔体的MgO之间存在两个不同的平衡趋势，表明熔体成分，或者说熔体的聚合程度显著地控制着MgO的分配。这些发现对磷灰石在岩浆成因和物源分析中的应用具有重要意义。该研究团队进一步将磷灰石中的MgO和寄主岩的MgO进行比较，发现火山岩和侵入岩体系具有不同的特征。在火山岩中，磷灰石和寄主岩MgO落在实验限定的平衡趋势上；然而，在大多数侵入岩中，磷灰石MgO低于平衡所预期的含量。对于具有高磷灰石饱和温度的花岗岩来说，这一现象表明磷灰石最初结晶自低MgO的初始熔体中，后来随着结晶分异以及粒间演化熔体的抽取，这些磷灰石留在具有高MgO的堆晶花岗岩中。因此，火山岩和侵入岩中磷灰石MgO与寄主岩MgO之间关系的差异为研究火山岩与侵入岩的联系提供了新的视角。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 681–685

译者

西北大学@任祥

校对

中国地质大学（北京）@詹琼窑博士

09

地下水渗流是灰岩中穹顶状山谷形成的重要驱动力

在未固结的沉积物中，地下水渗流会导致穹顶状山谷（THVs）的形成。然而地下水在基岩中发育的THV的形成过程中的作用存在争议。该研究通过野外和遥感勘察并结合数值模拟的手段对马耳他群岛Gnejna山谷的研究表明地下水渗流可能是节理发育且下覆黏土层的灰岩中THV形成的重要驱动力。其具体的作用机制包括：(1) 通过流体压力和溶蚀作用扩大节理和裂隙；(2) 使下伏的黏土层发生蠕移，从而导致谷源斜坡失稳进而发生后退。但是谷源的后撤速率低于碎石通过黏土层的蠕移和沿谷底滑动的移除速率。THVs的形成位置和宽度分别受控于主断层的位置及其破碎带的展布。渗流量在断层带内的空间变化决定了谷源的形状，Gnejna山谷的穹顶状谷源是在渗流量随远离断层呈指数降低的情况下形成的。该研究提出地下水在节理发育且下覆软弱层的化学沉积岩中的渗流可以用来解释THVs的形成，尤其是内陆干旱环境中THVs的形成。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 686–690

译者

小爪爪

校对

南京大学@月球上的人

10

基于碎屑锆石核部和边部年龄的源-汇系统重建

格林威尔期（1.3-0.9Ga）锆石年龄是地球上最普遍的碎屑锆石（DZ）年龄模式之一。由于格林威尔期基底在北美广泛存在，因而学界通常认为格林威尔期碎屑锆石在物源研究中难以示源。但是，该研究通过系统性建立碎屑锆石核部-边部U-Pb年龄组合，利用其多阶段构造-岩浆演化过程来识别和区分先前难以判断物源的地体。该研究表明，格林威尔期碎屑锆石在古生代阿巴拉契亚-瓦希塔-马拉松前陆的不同地区显示出不同的边部年龄。前陆东部的格林威尔期碎屑锆石来自美国东部的阿巴拉契亚造山带南部，边部年龄集中在塔科尼幕和阿克殿幕（Taconian and Acadian, 490-350Ma），而前陆西部的碎屑锆石颗粒来自墨西哥，边部年龄主要集中在新元古代（750-500Ma）。研究通过比较碎屑锆石边部年龄的差异，从而区分难以指示物源的核部年龄。此外，核部-边部年龄组合可以解释碎屑锆石年龄谱中年龄组分之间的潜在成因联系，从而识别碎屑锆石是来自不同物源还是具有多阶段构造-岩浆史的单一物源。因此，该团队认为碎屑锆石边部-核部年龄组合可以为重建全球源-汇系统和解释多阶段造山过程中的碎屑锆石年龄组分的成因联系提供重要见解。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 691–696

译者

中山大学@靳少杰

校对

南京大学@吉姆·雷诺

11

单颗粒磷灰石年代学及微量元素特征记录变形和交代作用

磷灰石的年代学特征可以用于记录韧性变形和交代作用的时间和过程。该研究选取法国比利牛斯山脉St. Barthelemy地块的糜棱岩剪切带中的磷灰石样品，通过显微构造观察、U-Pb年代学和地球化学特征综合分析，理解该地区变形和交代事件。电子背散射衍射（EBSD）结果显示，磷灰石晶体的塑性变形以与位错蠕变相关的低角度的颗粒边界为特征（<5°），以及发育多个滑移系。由激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）获得的U-Pb年龄分布图显示，变形的磷灰石年代学特征反映其受低角度位错边界的控制。在高级变质的片麻岩样品中，磷灰石的稀土元素（REE）与其U-Pb行为解耦，表明磷灰石中REEs记录的过程相比于U-Pb体系具有更高的温度。来自剪切带（超）糜棱岩的磷灰石表明其可能经历了交代作用，其最年轻的年龄代表交代时间。综上结果表明，磷灰石晶体的塑性变形和与流体的相互作用可以改变其同位素特征，因而单颗粒磷灰石年代学信息可以用于约束那些高温定年体系难以记录的事件发生的时间，比如最晚期的韧性变形和/或流体交代事件。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 697–703

译者

NJU@哈哈宇

校对

西北大学@任祥

12

格陵兰入水冰川在北欧人定居期间的快速移动

现阶段提升格陵兰冰原模型的预测能力，主要源于对入水冰川（末端伸入海洋的冰川，TWGs）的气候与质量通量（通过冰川崩解）之间长期关系的理解。虽然目前研究有大量针对对TWG的行为观测，但是缺乏TWG移动的长期记录。对此，该团队基于冰川地貌、沉积学、考古学和模型数据，重建发现Kangiata Nunaata Sermia入水冰川（KNS；格陵兰西南部最大的入水冰川）在过去几千年的上半期移动超过20km。该数据表明，在公元12世纪和13世纪，KNS向前移动了约15km，移动速度约为115m/yr，与小冰河期的区域气候变冷同时发生，并与过去约200年间观测到的TWG消退速率相当。在KNS附近出现的北欧农场表明TWG对气候变化的适应能力，具体表现为在气候变冷时快速移动。该研究结果对冰缘移动的量级进行一定的月食，同时也揭示了TWG对气候变冷与变暖的敏感性。结合上述数据和触地线稳定性分析结果，该研究通过数值模拟方法结合长期记录验证冰川崩解与气候的联系。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 704–709

译者

CUGB@朱益民

校对

南京大学@吉姆·雷诺

13

深海沉积间断示踪新生代底层流的活跃性

深海沉积物中常存在很多沉积间断，这些沉积间断能用来指示海洋环流和海水化学的变化。然而，关于这些沉积间断时代及成因的研究常常受限于有限的数据以及模糊的海道演化历史。研究集成并得到了有地质年代学约束下的全球深海地层数据库，并结合全球构造和古水深演化模型，研究了新生代以来400多个持续时间大于0.2M.y. 的深海沉积间断。结果发现，只有很少一部分沉积间断是碳酸盐溶解导致。大量沉积间断的形成是因为沉积物受到底层流的侵蚀和再搬运，被输送到其他沉积速率较高的地区沉积，如等深流沉积。该研究尝试将区域沉积间断的频率变化与海洋环流和底层水的形成建立联系。认为南大西洋、南太平洋、南印度洋在30-34Ma广泛发育的沉积间断与当时德雷克海峡的加宽、加深以及塔斯马尼亚海道的打开有关。早中新世大西洋高频的沉积间断则是与原大西洋经向翻转环流（proto-AMOC）的建立有关，构造驱动则是德雷克海峡深部的完全打开和特提斯海道的逐渐关闭。在长期变化上，14Ma以来深海沉积间断的频率降低了30%，这与中新世暖期适宜期后逐渐变冷同步，指示深海环流速度逐渐变慢。深海沉积间断的集成研究能够指示深海沉积变化，并验证深海环流模型。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 710-715

译者

三口刀

校对

小爪爪

14

寒武纪SPICE事件的Re-Os地质年代学：从放射成因同位素洞察静海和增强的大陆风化

寒武纪晚期斯特普托碳同位素正漂移（SPICE）事件代表了全球碳循环的一次大规模扰动，并且其与三叶虫灭绝以及在海平面升降变化期间缺氧或硫化水体的扩张有关。该研究报道了一个新的Re-Os年龄，以及来自瑞典斯堪尼亚Alum Shale组的Os和Nd同位素地层学和主、微量元素数据。其中δ13Corg峰值的Re-Os年龄为（494.6±2.9）Ma，这是该寒武纪碳同位素漂移以及生物灭绝事件的第一个放射性同位素年龄。SPICE事件可能是一个中生代以前的海洋缺氧事件。Os同位素化学地层剖面可以通过SPICE事件发生之前陆源风化的增加来解释，这可能是由海平面下降驱动的，并且与营养盐供应、初级生产力和有机质埋藏增加作为SPICE事件的驱动力相一致。在SPICE事件之后，放射成因Os同位素减少，但εNd(t)不变，这不支持源区的变化，反而支持大陆风化通量的减少，这可能与海平面上升有关。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 716-720

译者

CUGB@卢运可

校对

小爪爪

15

杰克山变质沉积岩的真实年龄？外来表土污染基岩锆石的实例

澳大利亚西部3.0Ga前沉积的杰克山（Jack Hills）变质沉积岩的某些样品中令人疑惑地出现了新太古代和元古宙年龄的锆石颗粒，这是因为其受到了外来表土的锆石颗粒的污染。该研究使用激光烧蚀-电感耦合等离子体质谱（LA-ICPMS），对流经纳瑞尔山（Mount Narryer）和杰克山变质沉积岩带的河床中的现代冲积层和局部覆盖并渗入杰克山含冥古宙锆石基岩裂缝的红土进行了分析，获得了其锆石U-Pb年龄组成，二者的锆石U-Pb年龄显示物源以外部来源的年轻组分为主。在约100km范围内采集的地表沉积物中的年龄分布具有一致性，这表明崩积层的物源以宽广的伊尔加恩克拉通（Yilgarn craton）、相邻的摩羯座造山带（Capricorn orogen）和更远的地区为主，而不是当地中太古代以及更古老基岩的再旋回。因此，特别是在最大沉积年龄的确定仅基于少量最年轻的分析颗粒的情况下，需要更多地考虑外来锆石可能对地表岩石造成的“环境污染”。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 721–725

译者

敲棒的61

校对

西北大学@任祥

16

超慢速洋中脊大洋核杂岩处的岩浆活动：近海底磁学视角

大洋核杂岩（Oceanic Core Complexes，OCCs）和拆离断层在慢速和超慢速扩张中心处的地壳增生过程中具有重要作用。该团队利用高分辨率的海底测深和地磁数据，调查了不同的岩浆供应对西南印度洋中脊上三处OCCs的影响。喷发玄武岩的平均等效厚度（磁异常可作为岩浆供应的指标，因而可以通过磁异常推测其厚度）在三处OCCs上从西至东逐渐减小（从Yuhuangg（49.25°E）到Longqi（49.65°E）再到Longqi (49.65°E））；而蛇纹岩剥露量逐渐增大，且随着下盘旋转程度的增加（由磁化矢量倾角测量），穹顶状OCC的形态变得平坦，热液迹象逐渐稀疏。结合非岩浆型的西南印度洋中脊东端的结果，该研究显示岩浆供应控制着西南印度洋中脊上的OCCs和拆离断层的形态特征和演化。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 726–730

译者

SCSIO@赵涛

校对

NJU@哈哈宇

17

古水文地质时间尺度上的地形驱动的地下水水流具有“年龄滞后性”

更新世—全新世气候转型导致干旱—半干旱地区的许多地下含水层的补给剧烈减少。该研究通过建立数值实验研究了补给减小后对于地下水水力学和年龄分布的影响。研究结果显示，补给急速减少后，地下水位波动的振幅与区域水力坡度均降低，这造成了广泛而迅速的局部水流系统的缩减以及一定程度上区域水流系统的扩张。在气候转型发生约一万年后，局部、中间和区域流动模式完全被更大的水平的区域流动模式取代。然而，该研究观察到地下水的年龄分布模式却与此完全相反：原本的更新世年龄分布模式在此后一万年内几乎没有变化。因此，地下水年龄可能指示过去而非当前的地下水流系统。由于这种“年龄滞后性”存在，用现代地下水年龄数据来校准模型或者用未考虑这种年龄和水力学在时空上的错位的方法来计算补给量，可能会造成误解或错误。这项研究对水文地质分析具有重要的启示意义，土地覆盖或者土地利用方式经历了剧烈变化从而影响了地下水补给过程的地区可以借鉴本研究的成果。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 731–735

译者

南京大学@月球上的人

校对

小爪爪

18

草莓状黄铁矿中纳米级微量元素分带及其古环境指标应用意义

草莓状黄铁矿（纳米级黄铁矿的球形块体）是沉积物中黄铁矿最早形成的结构之一。前人研究认为草莓状黄铁矿的微量元素（TE, Trace-Element）含量可以用于示踪其形成时所在水柱的微量元素组成。然而，目前尚不清楚这些微量元素特征与草莓状黄铁矿颗粒的关系。例如，需要探究草莓状黄铁矿颗粒中的微量元素是均匀分布还是在不同区域局部富集。该团队利用高分辨扫描透射电子显微镜识别草莓状黄铁矿的化学分带。研究结果表明，草莓状黄铁矿主体由早期的纳米级黄铁矿自形晶体构成，但这些形成较早的黄铁矿又被后期的黄铁矿覆盖/填充。此外，后期黄铁矿富含微量元素，表明许多微量元素进入黄铁矿的时间相对较晚，是在早期成岩作用过程中加入，而非黄铁矿在水柱中形成时加入。这一观察结果表明，虽然草莓状黄铁矿的化学组成可以反映海水化学随时间变化的趋势，但难以详细说明。黄铁矿中的微量元素可能与有机物、碎屑物质和自生矿物（如铁和锰氧化物相）的吸附作用有关，随后通过沉积物解吸或溶解释放，进入黄铁矿，在早期纳米级自形晶体上生长，形成微球粒。虽然有希望利用黄铁矿化学成分了解过去的海洋条件，甚至有成岩作用的影响也不妨碍通过黄铁矿重建古海洋条件，但在研究时需要注意，最终的浓度可能会受到成岩作用的影响。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 736–740

译者

东北大学@赵文天

校对

NJU@哈哈宇

19

深水底流可以产生斜坡沉积吗？以澳大利亚西北部上侏罗统至下白垩统大型不对称丘状沉积体迁移研究为例

斜坡沉积在浅海和陆架边缘环境中普遍存在，表现出显著的向海进积趋势。学界之前认为，这些特征不会在深水环境中形成。但是最新的发现却挑战了这个认识。该团队研究了澳大利亚西北部近海埃克斯茅斯高原的上侏罗统至下白垩统沉积地层中形成的大型不对称丘状沉积体。尽管该沉积体形成于深水环境下，但此前的研究基于斜坡沉积的几何形态将其解释为三角洲体系或陆架边缘体系。该研究认为该沉积体与三角洲的迁移扩张是相似的，丘状沉积体长约180km、宽约120km且沉积厚度约为1.7km，有着两种迁移趋势：一种向西，另一种北东向。该沉积体的演化可以概括为3阶段：（1）迁移初始阶段（约146.5-143.5Ma）；（2）生长迁移阶段（约143.5-138.2Ma）；（3）埋藏阶段（约138.2Ma），该阶段沉积体的迁移结束且沉积样式发生改变。这种不对称的迁移和斜坡沉积的方向指示其受到向北的两个主要水流中心的影响。该研究分析认为底流在深海环境中能够生成类似于斜坡沉积的复杂沉积体。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 741-745

译者

CUPB@中浩

校对

南京大学@吉姆·雷诺

20

石榴子石锂同位素分带指示榴辉岩相剪切带中的幕式流体流

幕式流体超压和流体逸出被认为是许多俯冲带地震现象的原因或结果，但对折返剥露的高压变质岩进行幕式流体流研究并不容易。石榴子石中锂同位素的原位测试给出了现今出露在西阿尔卑斯山蒙维索蛇绿岩中的俯冲剪切带中流体幕式运移的证据。该研究采用二次离子质谱仪（SIMS）对剪切带内榴辉岩块中的石榴石及其反应边进行了分析，所有分析的石榴子石都有δ7Li的核-边分带现象并且幔部具有较大的δ7Li负漂（NEs）。这种同位素负漂不能用分析中的仪器质量分馏、平衡分馏或Li在石榴石中的晶内扩散来解释。相反，负漂是通过Li同位素在孔隙流体中整体扩散过程中的动力学分馏产生的，而分馏的同位素组成通过同扩散生长结合到石榴石中。与负的δ7Li相关的不平衡石榴石生长结构支持这一解释，并表明交代作用驱动了石榴子石的快速增长。该研究确定了四种不同的δ7Li负漂，需要在相邻剪切带内输送至少四次流体脉冲。该研究认为，榴辉岩相俯冲剪切带内的流体幕式运移支持依赖于幕式流体超压和流体逸出的中等深度地震模型。

文献来源：

Geology (2022) 50 (6): 746–750

译者

南京大学@Ivyxwq

校对

CUGB@海风

美编：覃华清

校对：刘淇郡