地幔对流假说的发展及其意义

本文从地幔对流假说的正、反面意见、地幔对流的实验研究等诸多方面,对这一假说的发展作了简短的历史回顾,从而论证了假说在科学发展中的作用。文章强调了地幔对流说在新全球构造理论形成中的意义,其中魏格纳、阿姆波费尔、赫斯、霍姆斯作出了重要贡献。与流行观点不同,作者论证了霍姆斯的地幔对流说已经具备了海底扩张说的雏形。最后作者讨论了目前人们对地幔对流的研究的进展,指出这一假说在理解全球构造运动的机制方面将会越来越显示出其重要性。     

华北中、新生代岩石圈地幔的交代作用：含金云母地幔岩提供的证据

本文对华北克拉通三个不同地区（河北汉诺坝、内蒙古集宁三义堂、河南鹤壁）新发现的含金云母尖晶石二辉橄榄岩和尖晶石橄榄单斜辉石岩捕虏体进行了详细的矿物组成、单斜辉石的微量元素和Sr-Nd同位素研究.通过与相同地区不含金云母尖晶石二辉橄榄岩捕虏体的系统对比发现通常含金云母的地幔橄榄岩比不含金云母的地幔橄榄岩岩富Al2O3、CaO、NaO、K2O、TiO2,但相对贫镁;其单斜辉石的LREE更为富集,但Sr、Nd同位素组成则相对亏损.这说明地幔交代作用不仅能够造成地幔橄榄岩的玄武质组分和稀土元素的富集,而且亦能够造成全岩和橄榄石Mg#的降低和同位素组成的相对亏损.捕虏体的Rb-Sr等时线年龄暗示地幔交代作用发生在中、新生代;其交代熔体来源于软流圈.同时说明华北新生代岩石圈地幔普遍存在的主、微量元素和同位素组成类似于“大洋型”岩石圈地幔的特征很可能是岩石圈地幔橄榄岩与软流圈来源的熔体的大规模反应的结果,而非真正意义上的新增生的岩石圈地幔.     

吉林蛟河地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd-Hf-Os同位素特征与岩石圈地幔时代

吉林省蛟河市境内大石河新生代玄武岩中含有丰富的地幔橄榄岩包体,详细的岩石学与矿物学研究显示,这些包体的主要岩石类型为尖晶石二辉橄榄岩-方辉橄榄岩,未发现石榴石橄榄岩.岩相学及地球化学资料显示它们都是经历过熔体抽取而形成的岩石圈地幔残留.矿物平衡温度计算发现,本区的这些地幔橄榄岩包体来自地下40～60km深度,且下部以二辉橄榄岩为主,而上部以贫单斜辉石的二辉橄榄岩和方辉橄榄岩为主,显示明显的岩石圈地幔分层现象.Sr-Nd-Hf同位素资料反映这些地幔包体均表现为亏损性质,而Re-Os同位素资料确定上述岩石圈地幔形成于中元古代,明显老于上覆地壳的新元古宙时代,反映壳幔年龄上的解耦.因此我们推测,该区曾经历过华北克拉通类似的早期岩石圈地幔的整体丢失事件,然后形成于其它地区的中元古宙岩石圈地幔在本区增生.     

中国吉林长白山地区地幔捕虏体中硫化物熔体包裹体

Mantle xenoliths are common in the Cenozoic basalts of the Changbaishan District, Jilin Province, China. Sulfide assemblages in mantle minerals can be divided into three types： isolated sulfide grains, sulfide-meh inclusions and filling sulfides in fractures. Sulfide-inch inclusions occur as single-phase sulfides, sulfide-silicate melt, and CO2-sulfide-silicate melt inclusions. Isolated sulfide grains are mainly composed of pyrrhotite, but cubanite was found occasionally. Sulfide-inch inclusions are mainly composed of pentlandite and MSS, with small amounts of chalcopyrite and talnakhite. The calculated distribution coefficient KD3 for lherzolite are similar to that of mean experimental value. The bulk sulfides in lherzolite were in equilibrium with the enclosing minerals, indicating immiscible sulfide melts captured in partial melting of upper mantle. Sulfide in fractures has higher Ni/Fe and （Fe ＋ Ni）/S than those of sulfide melt inclusions. They might represent later metasomatizing fluids in the mantle. Ni/Fe and （ Fe ＋ Ni ）/S increase from isolated grains, sulfide inclusions to sulfides in fractures. These changes were not only affected by temperature and pressure, but by geochemistry of Ni, Fe and Cu, and sulfur fugacity as well.     

地球的六次大变迁

20世纪80年代末开始,科学家尝试着建立起三维的地幔立体形象,发现在非洲与太平洋的下面,有来自地幔底的巨大热羽柱上升流,而在亚洲的下面有沉入的板块物质落入地幔底而产生的巨大冷羽柱下降流。科学家们由此得到启发,原来使板块发生运动的动力,是这种冷热物质的对流。     

Nature首次重点介绍中文科技期刊发表的论文

地质地球所刘传周博士及其合作者对选自北冰洋Gakkel洋脊两个采样点的大洋橄榄岩样品开展了相关矿物岩石地球化学工作．其中一个采样点的橄榄岩样品的新鲜程度极其罕见。研究结果具有以下重要意义：（1）部分大洋橄榄岩和与之相伴生的大洋中脊玄武岩之间并不存在成因上的联系,而是代表了残存在软流圈中的古老地幔。     

地球表层自然环境与地球表层自然系统

去年,我主持编写了教育部面向二十一世纪课程系列教材<现代自然地理学>.结合自己的一些认识与体会,谈谈地球表层自然环境(系统)的组成、结构、功能及其与地内系统、地外系统的联系.不当之处,请批评指正.     

动态

模拟研究和实验研究之间的相互促进；探测太阳系外行星的新方法；Subtilase细胞毒素产生毒性的机制；太阳耀斑中高能电子的能量来源；地幔物质是否能返回地表；抗辐射球菌抗辐射的机制；免疫细胞预测直结肠癌预后；联系药物、基因与疾病；古地球二氧化碳浓度更高；发现较大恒星周围的发光盘；基因组学与生命之树。[编者按]