《中国科学：地球科学》中文版2023年第4期文章速览

　　地幔柱是地球内部主要运动形式之一, 起源于核幔边界, 在上升的过程中, 穿越地球内部的各个圈层结构, 最终到达地表, 产生了一系列的地质、地球化学和地球物理现象. 文章系统总结并评述了地幔柱数值模型的研究进展、存在问题, 给出进一步的研究方向.

　　综合长周期天然地震观测数据和动力学数值模拟, 厘清新特提斯洋和印度-澳大利亚板块俯冲时空过渡关系, 提出澳大利亚陆块90~45Ma长期停滞在南半球高纬地区的机制, 重建晚中生代以来新特提斯洋消亡和东南亚环形俯冲体系形成机制.

　　利用第一性原理计算了斜方辉石高压相的弹性参数, 获得的斜方辉石相变的波阻抗跳变是之前经验估计的两倍. 这一结果表明, 随着榴辉岩熔融程度的增加, X不连续面的主导机制可能从柯石英相变逐渐转为斜方辉石相变. 对X不连续面的成因的认识为揭示地球深部榴辉岩的熔融状态提供了理论依据.

　　高压含水相是地球内部水循环的重要载体. 通过高温高压实验合成, 结合光谱分析和单晶X射线O体系两种新的含水相(Psi相和Phi相), 并得到了它们的晶体结构信息. 这两种含水相是地幔过渡带上部潜在的储水相, 它们的发现对于认识地球内部水循环具有重要意义.

　　红海VMS矿床不同成矿阶段和不同矿体空间位置发育多种类型黄铁矿, 利用黄铁矿的结构、原位微量元素和硫同位素等地球化学特征, 能够限定成矿物质的来源和反演成矿流体的演化过程, 并对矿床成因以及指导VMS矿床勘查提供新的思路.

　　文章提出了一种分两步进行的三维海洋大地电磁的反演方法. 该方法首先反演得到一维初始模型, 进而依此反演三维电导率结构, 并且这两次反演中均考虑了表层三维地形变化. 还基于模型向量和模型修正向量引入了模型矢量参数的方向信息来讨论反演的收敛性, 并指导挑选合适的反演结果.

　　烃源岩含氮化合物演化揭示成烃具有低盐度环境“成熟度控制”和高盐度环境“盐度-成熟度双重控制”特征, 高盐度通过抑制有机质分子聚合而延长生油高峰, 形成“多阶、持续、有序”的生烃模式, 高演化阶段的生油潜力需要重视.

　　板泉盆地是郯庐断裂带新生代晚期右旋走滑产生的典型拉分盆地. 文章解析了盆地的沉积-构造演化及其对郯庐断裂右旋走滑的响应, 讨论了郯庐断裂右旋走滑的时间和意义, 探讨了华北地区晚新生代构造样式及动力背景.

　　由于人类活动和极端降雨影响, 黄土塬地质灾害频发, 塬面逐年萎缩, 严重威胁当地的生产和生活安全. 文章阐明了黄土塬沟道侵蚀扩张的发育机制和影响因素, 揭示了沟头回填固定工程存在的主要问题, 提出了固沟保塬“拦-蓄-排-固”的系统治理思路和科学模式, 旨在为固沟保塬工程的规划和实施提供科技支撑.

　　应用沉积物古DNA技术成功从青藏高原廓雄遗址的堆积物中获取了古代动植物的DNA信息, 结合出土的动植物遗存分析, 揭示了廓雄先民由谷物、驯养动物和野生动物共同构成的复杂食物来源, 验证了该技术在旷野遗址中应用的可行性.

　　高精度的降水数据对青藏高原地区以及下游流域的水资源研究具有重大意义. 文章比较了包括深度学习在内的三种方法用于青藏高原降水数据融合的效果, 并将动力降尺度数据引入到融合中以更好地反映降水的空间变异性.

　　从湍流涡动相关法出发, 针对复杂条件下的湍流观测, 分析近地面层全尺度湍流四点观测的各态历经性. 利用风速的二阶结构函数验证湍流观测各态历经性的适用性, 并更精确地确定了大尺度涡旋的谱特征和湍流通量.

　　青藏高原气候空间类型复杂, 为了更深入地研究高原气候变化机制, 文章依据东亚夏季风北界指标, 划定了具有自然地理空间格局意义的青藏高原亚洲夏季风北界, 给出了高原西风影响区、季风影响区和西风-季风过渡区范围.

　　肖仕聪, 陈佳欣, 沈渊, 陈奇, 王煜, 李运运, 何晨, 蔡阮鸿, 史权, 焦念志, 郑强

　　古地质学和微生物代谢研究指出了缺氧条件下有利于有机质的保存. 文章研究了近岸河口区缺氧条件下微生物介导转化的有机质分子特征, 为缺氧条件下更多活性有机质被保存的过程和机制提供了实验证据.

　　海洋沉积物中大量存在的深古菌可能对其中的元素循环有着重要作用. 文章通过稳定同位素示踪技术, 在沉积物深古菌富集培养体系中验证了深古菌的无机碳固定代谢活性.

　　相对于开放大洋, 海岸带-大陆架环境较为复杂. 长链烯酮不饱和度UK′37与海水表层温度的关系在该环境并未得到充分探讨. 考虑到西北太平洋边缘海中低纬度浅海的环境特殊性, 提出了非线×SST2, R2=0.93, n=85.

　　封面展示了根据地震层析成像获取的东南亚深部俯冲板片三维结构. 从图上可以看出, 爪哇一侧下部的板片窗和苏门答腊一侧新特提斯洋俯冲板片与印-澳俯冲板片之间存在撕裂. 具体信息详见687~701页丁巍伟等人的研究论文.