大陆碰撞、高原生长和气候演化——2014年Crafoord奖获得者Peter Molnar教授成就解读

2014 年 Crafoord 奖授予美国科罗拉多大学 Peter Molnar 教授, 以表彰他&ldquo;对 于理解全球大地构造、特别是大陆变形和造山带的结构和演化, 以及构造运动对海洋- 大气环流和气候影响方面的开创性贡献&rdquo;. Molnar 教授及其合作者最早发现了青藏高 原大型走滑断层和亚洲内部的非刚性变形, 提出了印度-欧亚大陆碰撞控制亚洲新生 代构造格架的新认识, 并从遥感解译、地震波速变化和地震断层面解等提供了证据; 他们还利用弹塑性变形的滑线场理论解释构造变形的空间分布和动力来源, 揭示了 岩石圈增厚和大陆逃逸共同存在的事实, 为主导青藏高原 30 年研究的两大动力模型 的提出, 奠定了基础. Molnar 教授认为, 印度次大陆的岩石圈俯冲到亚洲地幔并对流 剥离(拆沉)是喜马拉雅-青藏高原生长的动力机制; 青藏高原在 15~10 Ma 已经达到了 最大高度并开始垮塌和向外生长. 海峡关闭使大洋环流改变控制了非洲干旱气候等. 最近, 他提出由于赤道太平洋西部陆地生长, 改变了下垫面条件和沃克环流以及东风 带的位置及强度, 形成了拉尼娜大气环流形式, 进而使高纬度地区第四纪冰川发育. Molnar 教授的研究工作促进了我们对新生代全球构造运动、地震发生机理和气候演 化及其关系的认识; 他的思想和工作方法对我们的研究有指导意义.</p

宜昌庙河钙结岩记录的古环境变化

对位于三峡地区黄陵背斜核部的宜昌庙河钙结岩体进行了沉积学、岩石学分析,识别出土壤钙结岩和地下水钙结岩。对土壤钙结岩进行了胶结物的分离、ESR年龄测试和碳氧稳定同位素分析,结果表明,庙河土壤钙结岩中方解石胶结物的&delta;~(13)C值相对围岩而言明显偏负,多数样品&delta;~(18)O值则呈不同程度偏正的趋势。土壤钙结岩主要形成于冰期,计算表明它们形成时期的古气温多为8~12℃,年均降雨量多为760~770mm,C_4植物占约84%的绝对优势。由于钙结岩的形成过程涉及到诸多影响碳酸盐化学过程和相应土壤碳酸盐稳定同位素组成的因素,得出的认识可能存在一定程度的不确定性。</p

新生代帕米尔构造结演化研究进展

新生代以来,印度板块与欧亚大陆碰撞后远程效应不断向北传递,帕米尔地块位于青藏高原西北部,靠近碰撞边界,在这一远程效应的影响下,帕米尔地块发生强烈的南北向地壳缩短,导致其宽度与东侧的青藏高原主体部分形成了鲜明的对比,形成著名的帕米尔构造结。基于前人的研究成果,将帕米尔构造结新生代演化过程归结如下:始新世时,帕米尔构造结开始初步发育,持续的双向俯冲,引起帕米尔高原不断隆升。晚渐新世一早中新世,帕米尔构造结西侧主要通过辐射逆冲断裂带吸收地壳变形,东部则是山体弯转、走滑转换断裂共同作用吸收变形,在构造结内部出现片麻质穹窿,构造结轮廓逐步形成。晚中新世,帕米尔构造结不断弯曲,下地壳持续增厚导致高原东北缘出现重力垮塌,扩展体系出现,片麻质穹窿出现在公格尔山和慕士塔格峰。上新世,帕米尔构造结与南天山碰撞,并在南天山和帕米尔两侧形成了平行于山脉走向的褶皱带,此时水汽通道关闭,加剧了塔里木盆地的干旱,并最终导致塔克拉玛干沙漠的出现。</p