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黑龙江五大连池火山群的地貌形态和分形特征及其成因
1
作者 王金雨 刘永顺 +4 位作者 潘美慧 聂保锋 邹望 路智 张心怡 《现代地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期793-806,共14页
火山地貌及其成因研究对深入揭示火山形成与行星表面形态演化具有重要意义。本文基于黑龙江五大连池火山区的遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,对火山群形貌进行综合解译和地貌分形分析,从系统科学角度讨论形成本区火山地貌系统的复杂... 火山地貌及其成因研究对深入揭示火山形成与行星表面形态演化具有重要意义。本文基于黑龙江五大连池火山区的遥感影像和数字高程模型(DEM)数据,对火山群形貌进行综合解译和地貌分形分析,从系统科学角度讨论形成本区火山地貌系统的复杂成因机制。研究结果表明:(1)火山锥和熔岩地貌构成了区内低起伏频率的地表形态,断裂带上复合型火山锥的分布数量影响该方向上的地形复杂度。(2)火山群地貌分形具有多度域分形结构且分形维数较小(D≈2),推测是受到大面积熔岩地貌和低矮火山锥影响造成的。沿断裂构造方向的地形剖面分形维数显示,五大连池地区三组断裂方向的地貌各向异性较小(D值为1.142~1.275,D_(max)与D_(min)仅相差0.133),NE方向的分形维数较大(D_(NE)为1.223~1.275),是影响火山群地貌形成的主要断裂方向。(3)火山群地貌特征受到内外营力协同控制,深浅两套断裂构造和岩浆系统是影响现阶段火山区形貌的主要因素。外营力在中微观尺度随机粗化作用正在加强,但在宏观尺度上尚未占协同对抗上风,区域形态还未发生改变。遥感波谱特性与地貌形态分析对火山地貌研究是有效的,地貌分形分析可以量化不同尺度下的地貌形态特征,这为火山区地貌及其成因机制研究提供了新的思路和方法。 展开更多
关键词 五大连池火山群 火山地貌 遥感影像 地貌分形 成因机制
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京师第一师范学堂的沿革及早期的地质博物教育
2
作者 赵雨杰 赵宇涵 +3 位作者 叶瑶 王思莹 赵斯婕 聂保锋 《中国地质教育》 2024年第2期24-27,共4页
京师第一师范学堂是清末北京市官方独立办学的第一所以培养师资为目的的师范学堂,重视师范教育是其最重要的特色。该校不仅培养了老舍等一大批有影响的教育领域和艺术领域的优秀人才,而且为北京市基础教育领域提供了大量“堪为人师而模... 京师第一师范学堂是清末北京市官方独立办学的第一所以培养师资为目的的师范学堂,重视师范教育是其最重要的特色。该校不仅培养了老舍等一大批有影响的教育领域和艺术领域的优秀人才,而且为北京市基础教育领域提供了大量“堪为人师而模范之”的师资。本文通过梳理清查首都师范大学地质博物馆藏的博物标本,结合实地考察与多角度文献资料分析,研究了京师第一师范学堂的沿革及其地质博物教育的发展历程,回顾了京师第一师范学堂的地质教育理念与地理教学方法,指出其对今天的地质地理教育的指导和借鉴意义。 展开更多
关键词 京师第一师范学堂 地质教育史 地理教育
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镜泊湖地区杏山火山群的火山岩特征及其岩浆演化
3
作者 郭可欣 刘永顺 +5 位作者 聂保锋 郭磊 张辉 黄志聪 侯鹏 李耀 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期137-154,共18页
镜泊湖火山区是我国陆内新生代玄武岩研究的一个重要窗口。东南部的杏山火山群研究不足且前人的研究否定了其岩浆经历过同化混染作用。笔者等对杏山火山群的玄武岩开展了系统的岩石学、岩石地球化学和Sr—Nd—Pb同位素的研究,认为杏山... 镜泊湖火山区是我国陆内新生代玄武岩研究的一个重要窗口。东南部的杏山火山群研究不足且前人的研究否定了其岩浆经历过同化混染作用。笔者等对杏山火山群的玄武岩开展了系统的岩石学、岩石地球化学和Sr—Nd—Pb同位素的研究,认为杏山火山群主要为碧玄岩和粗面玄武岩,原生岩浆在上升过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶,并在上地壳区域发生了同化混染作用,但同化混染—分离结晶作用较为微弱。将杏山火山群与同期的镜泊湖玄武岩对比发现,两个地区的玄武岩都来源于石榴子石橄榄岩的部分熔融,杏山火山群的部分熔融程度略低于同期的镜泊湖玄武岩。在岩浆源区方面,杏山火山群的岩浆源区为普通地幔与全硅酸盐地球端元的混合源。岩浆源区的不均一性和岩浆演化过程中所经历的同化混染作用是造成杏山火山群和镜泊湖火山群的岩性差异的主要影响因素。 展开更多
关键词 杏山火山群 中新世—更新世玄武岩 岩石化学 同化混染 地幔源区
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五大连池老黑山火山钾质玄武岩结晶动力学研究 被引量：4
4
作者 彭年 崔莹 +4 位作者 刘永顺 乔学斌 朱晓艳 聂保锋 胡亚朵 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2035-2046,共12页
本文模拟了五大连池地区老黑山火山钾质响质碱玄岩熔岩在不同降温速率下从1150℃冷却到700℃橄榄石的结晶动力学过程,并从晶体粒度、晶体数量和晶体形态三方面研究了晶体结晶特征与降温速率之间的关系。结果表明:(1)晶体粒度分布(CSD)... 本文模拟了五大连池地区老黑山火山钾质响质碱玄岩熔岩在不同降温速率下从1150℃冷却到700℃橄榄石的结晶动力学过程,并从晶体粒度、晶体数量和晶体形态三方面研究了晶体结晶特征与降温速率之间的关系。结果表明:(1)晶体粒度分布(CSD)显示七组不同降温速率下的晶体粒度与布居密度均呈现较好的幂率关系,且幂律指数相近,斜率范围在3.69~4.42之间,这说明了晶体粒度分布对降温速率的依赖性并不显著。(2)随着降温速率由快变慢,晶体数量总体增长。当降温速率为0.0468℃/min时,晶体数量达到峰值。随后,结晶进入以退火合并为主的晶体粗化过程,直至结晶动力学达到平衡。(3)各降温速率下晶体形态呈现出分形特征,分形维数界于1.39~1.62之间,反映了新生晶体生长的自组织临界性。不同降温速率下的晶体边界复杂程度出现较大无规波动,显示出晶体形态对降温速率的高度敏感性。当降温速率为0.1℃/min时,晶体边界形态最复杂,当降温速率变慢到0.0468℃/min后,晶体边界形态的复杂程度趋于稳定。本项动力结晶实验对于深入了解五大连池新期火山熔岩流的运动机制以及动力结晶过程有重要的科学意义。 展开更多
关键词 钾质响质碱玄岩熔岩 降温速率 动力结晶 晶体粒度分布 分形 复杂性
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冀北承德地区孤山二长闪长岩及其包体与捕虏体的岩石学与地质意义
5
作者 路智 刘永顺 +2 位作者 钟爱丽 聂保锋 李赫 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1414-1445,共32页
承德大庙地区的孤山闪长岩体是前寒武纪大庙斜长岩杂岩体伴生的岩体,其内含有不同类型的暗色包体以及超镁铁—镁铁质杂岩型捕虏体。孤山闪长岩体主要岩性为二长闪长岩,岩体含有二长闪长岩、黑云母辉石角闪石岩和斜长角闪岩型包体以及超... 承德大庙地区的孤山闪长岩体是前寒武纪大庙斜长岩杂岩体伴生的岩体,其内含有不同类型的暗色包体以及超镁铁—镁铁质杂岩型捕虏体。孤山闪长岩体主要岩性为二长闪长岩,岩体含有二长闪长岩、黑云母辉石角闪石岩和斜长角闪岩型包体以及超镁铁—镁铁质杂岩型捕虏体。超镁铁—镁铁质杂岩由黑云母辉石角闪石岩、斜长角闪岩、含有辉长闪长岩包体的大理岩等组成。孤山二长闪长岩体、包体和杂岩捕虏体普遍经历了绿帘角闪岩相变质,典型变质反应Cpx+Pl+H_(2)O→Amp_(2)+Ep+Ab±Chl。二长闪长岩体和包体中的角闪石有早、晚两期,早期角闪石是岩浆原生的,晚期变生角闪石与绿帘石围绕原生单斜辉石环带状生长,是由单斜辉石变生的。孤山二长闪长岩属于正常类型SiO_(2)不饱和岩石与偏铝质岩石,富集大离子亲石元素(如Sr、Ba和K)、亏损高场强元素(如Th、Nb、Ta、Zr、Hf和Ti),Rb和Y含量低,相容元素Ni、Cr含量低,V高,轻稀土富集,轻重稀土分异明显,Eu轻微正异常。与太古代TTG、高镁闪长岩、典型的赞歧岩类、芬兰和西格陵兰岛闪长岩、美国纽约州铁闪长岩以及西藏中生代的泽当闪长岩的对比研究表明,孤山二长闪长岩与西藏泽当闪长岩非常相似,微量和稀土元素具有赞歧岩质闪长岩的特点,应是俯冲环境产物。本研究对认识大庙斜长岩杂岩体的成因以及冀北地区构造演化有重要意义。 展开更多
关键词 孤山二长闪长岩 包体 超镁铁—镁铁质杂岩型捕虏体 绿帘角闪岩相 俯冲环境
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黑龙江镜泊湖地区蛤蟆塘火山空落堆积物形成机制研究 被引量：2
6
作者 郭磊 刘永顺 +4 位作者 聂保锋 黄志聪 侯鹏 李耀 郭可欣 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1980-1995,共16页
火山碎屑物的粒度、粒形和分布特征蕴含着其形成机制和喷发的环境信息。基于镜泊湖地区蛤蟆塘火山的一个空落堆积剖面的野外地质和岩相学,以粒度分析和分形理论定量研究了火山碎屑物的粒度分布、粒形几何及其分形特征。蛤蟆塘火山空落... 火山碎屑物的粒度、粒形和分布特征蕴含着其形成机制和喷发的环境信息。基于镜泊湖地区蛤蟆塘火山的一个空落堆积剖面的野外地质和岩相学,以粒度分析和分形理论定量研究了火山碎屑物的粒度分布、粒形几何及其分形特征。蛤蟆塘火山空落碎屑粒度分布均为单峰式,由岩浆爆炸形成的空落浮岩粒度峰值较小,而由射气岩浆喷发形成的含细花岗岩碎屑夹层的碎屑粒度峰值较大。空落浮岩颗粒的类球度、长宽比和凸度都小于含细花岗岩碎屑夹层的数值,表明空落浮岩颗粒相对不规则的特点。利用多段幂律方法拟合了蛤蟆塘火山空落碎屑颗粒分布规律,发现空落浮岩颗粒存在四个幂律分布段(即对应四个分形维数),这是由于岩浆初始破碎、火山通道内的二次破碎以及风力筛选作用等造成的;含细花岗岩碎屑夹层的碎屑分布有两个幂律分布段(对应两个明显不同的分形维数),即浮岩和花岗岩碎屑的形成是因不同破碎机制造成的。 展开更多
关键词 蛤蟆塘火山 空落堆积物 粒度粒形分析 分形维数 形成机制
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河北承德大庙地区元古代的晚期辉长—苏长岩的岩石特征及其成因 被引量：1
7
作者 路智 刘永顺 +1 位作者 聂保锋 王仁民 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期243-261,共19页
河北承德的大庙斜长岩杂岩体是我国著名的岩体型斜长岩杂岩体,其苏长岩可分为两种类型,即早期苏长岩和晚期辉长—苏长岩。早期苏长岩已发生钠长绿帘角闪岩相变质;晚期辉长—苏长岩变质程度较弱,含有斜长石、斜方辉石和单斜辉石巨晶,主... 河北承德的大庙斜长岩杂岩体是我国著名的岩体型斜长岩杂岩体,其苏长岩可分为两种类型,即早期苏长岩和晚期辉长—苏长岩。早期苏长岩已发生钠长绿帘角闪岩相变质;晚期辉长—苏长岩变质程度较弱,含有斜长石、斜方辉石和单斜辉石巨晶,主要呈岩墙、岩脉或小岩体侵入于斜长岩杂岩体中,与铁磷矿紧密相关。研究表明:晚期辉长—苏长岩主要由中性斜长石、反条纹长石、单斜辉石、斜方辉石、黑云母、磷灰石、钛磁铁矿和磁铁矿等组成,依矿物含量、成分和结构的差异可分为淡色辉长岩、单斜辉石苏长岩、斜方辉石辉长岩以及含铁磷矿对应岩石。其Ba、Sr和轻稀土富集、Eu弱负异常或无异常特征,表明晚期辉长—苏长岩岩浆不是形成斜长岩的基性岩浆,而是经斜长石分离结晶后的残余岩浆。Sr-Nd-Pb同位素地球化学特征显示晚期辉长—苏长岩可能源自EMI富集的岩石圈地幔,与岩体型斜长岩不存在同源岩浆分离结晶演化的关系。大庙地区晚期辉长—苏长岩的岩浆来源、演化和构造控制的特征对深化研究岩体型斜长岩杂岩体的成因有重要意义。 展开更多
关键词 大庙斜长岩杂岩体 辉长—苏长岩 岩石化学 SR-ND-PB同位素 岩石成因
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天池火山三期浮岩气孔结构局域化特征与喷发动力学初探 被引量：1
8
作者 彭年 朱晓艳 +2 位作者 刘永顺 聂保锋 李苏 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期491-503,共13页
本文在长白山天池火山野外地质工作基础上,对天池火山黄色浮岩(50000年前大喷发)、灰白色浮岩(千年大喷发)和黑色浮岩(八卦庙期喷发)等三期空降浮岩开展了扫描电子显微镜高精度结构分析以及浮岩气孔结构的局域化定量研究。三期浮岩洛伦... 本文在长白山天池火山野外地质工作基础上,对天池火山黄色浮岩(50000年前大喷发)、灰白色浮岩(千年大喷发)和黑色浮岩(八卦庙期喷发)等三期空降浮岩开展了扫描电子显微镜高精度结构分析以及浮岩气孔结构的局域化定量研究。三期浮岩洛伦茨分析表明:黄色浮岩和黑色浮岩气孔均一化程度基本一致,而灰白色浮岩均一化程度更高,反映了千年大喷发在岩浆演化程度和喷发动力学行为上的特殊性,推测可能与幔源岩浆注入地壳岩浆房的动力过程有关。气孔大小幂律分布以及气孔形态分形特征的复杂性分析表明,50000年前大喷发的浮岩幂指数和分形维数最高,揭示了其自组织临界态程度最高,对外界环境触发最为敏感,而另外两期浮岩幂指数和分形维数呈现出标准的幂律衰减,据此我们推测三期喷发可能均处在天池火山系统逐渐稳态恢复的大周期中。 展开更多
关键词 天池火山 气孔结构 洛伦茨模型 分形 自组织临界性
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天池火山三期浮岩气孔形态的复杂性及其动力学成因 被引量：1
9
作者 彭年 朱晓艳 +2 位作者 刘永顺 聂保锋 李苏 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期271-280,共10页
爆炸式喷发过程中,火山碎屑物气孔记录了挥发分出溶、膨胀和合并等信息,其大小、形态、数量密度、空间分布等局域特征是推断火山喷发动力条件的重要参考。文章基于天池火山三期喷发(50000年前大喷发的黄色浮岩、千年大喷发的灰白色浮岩... 爆炸式喷发过程中,火山碎屑物气孔记录了挥发分出溶、膨胀和合并等信息,其大小、形态、数量密度、空间分布等局域特征是推断火山喷发动力条件的重要参考。文章基于天池火山三期喷发(50000年前大喷发的黄色浮岩、千年大喷发的灰白色浮岩和1668年八卦庙期喷发的黑色浮岩)野外地质工作,以非线性火山喷发动力学为指导,开展了火山通道内气泡生长的流体动力学研究,揭示出岩浆流体黏性力和界面张力的共同作用对于岩浆减压和气泡生长过程的约束。在浮岩气孔结构的定量化分析基础上,进一步研究了天池火山三期喷发的浮岩气孔参数,通过气泡生长流体动力学方程得到了千年大喷发灰白色浮岩毛细管数Ca值为253,明显高于50000年前大喷发黄色浮岩(Ca值为94)和八卦庙期喷发黑色浮岩(Ca值为111),表明了千年大喷发曾发生过明显的成分变化,推测可能与幔源基性岩浆注入有关;而50000年前大喷发黄色浮岩气孔不规则形态参数(1-Ω)值为0.098,大于后两期喷发(分别为0.052和0.064),可能意味着天池火山系统动力学平衡的弛豫周期变小或浮岩气泡生长受动力学、流变学改造过程减弱,这可为进一步研究天池火山活动规律提供参考。三期浮岩毛细管数Ca量级为10^2,气孔不规则形态参数(1-Ω)量级为10^-1,从动力学上首次证实了天池火山属于普林尼型或超普林尼型喷发。 展开更多
关键词 天池火山 浮岩气孔结构 流体动力学 形态因子Ω 毛细管数Ca
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不同降温速率约束下橄榄石晶体形态演变及其地质意义 被引量：1
10
作者 彭年 崔莹 +2 位作者 刘永顺 乔学斌 聂保锋 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期254-269,共16页
基于控制降温速率的动力结晶实验,对五大连池老黑山钾质玄武质熔岩的冷却结晶过程中橄榄石晶体形态随降温速率变化动力学演变进行了研究。实验研究表明,老黑山钾质玄武岩的熔融温度发生在1022 t^1260t之间,峰值为1166.31186.5 t;实验产... 基于控制降温速率的动力结晶实验,对五大连池老黑山钾质玄武质熔岩的冷却结晶过程中橄榄石晶体形态随降温速率变化动力学演变进行了研究。实验研究表明,老黑山钾质玄武岩的熔融温度发生在1022 t^1260t之间,峰值为1166.31186.5 t;实验产物主要由橄榄石和玻璃质组成,新生的橄榄石晶体形态差异较大,有针状骸晶、铁轨状骸晶、羽毛状雏晶、细长条状和粒状微晶。橄榄石晶体的生长、尺寸和形态、分布和实验产物的结晶程度与降温速率之间存在着密切关联。随着降温速率的变慢,橄榄石从针状(0.075 T/min-0.5 X./min)、铁轨状(0.075 t/min^0.5 V./min)、放射状与羽毛状(0.0468 X./min^0.075°C/min)、细长条状(0.0625 t/min)等晶体演变为粒状微晶(0.03 X/min);同时,岩石的结晶程度逐渐增强,橄榄石晶体尺寸逐渐变大、自形程度逐渐变高,玻璃相和气孔逐渐减少。这种新生橄榄石形态的变化与降温速率的内在关联性,对认识老黑山熔岩流固结的动力结晶机制、熔岩流的运动机制有一定科学意义。 展开更多
关键词 五大连池 橄榄石 动力结晶 降温速率
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