Kiwi琪薇
13
在古代的地质记录中，岩崩的描述相对较少，这可能是因为它们的保存潜力很低。在苏格兰西北部的Clachtoll，有一块与中元古代Stoer群的基底角砾岩相伴生的新太古代刘易斯片麻岩的巨型碎屑岩（100m 60m 15m），估计质量为243kt。与下伏基底片麻岩相比，巨型块体中的片理在次垂直轴上偏离了约90 ，并且被充满Stoer组红色砂岩的裂隙网络切割。巨块体顶部的层状碎屑裂隙填充物符合埋藏期间的被动沉积标准。侧面和底部的沉积物填充裂缝显示出与强力注入相一致的特征。该团队通过数值计算认为与裂谷相关的地震震动导致大块岩石落在未固结湿沉积物上的距离不超过15米。在冲击作用下，基底块体下含水砂层的超压和液化足以导致水压释放并向上注入泥浆。此外，不对称分布的结构记录了块体减速和停止时的内部变形。巨块与年轻的Stac Fada撞击事件无关，它代表了地球上已知的最古老的陆地岩崩特征之一。
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Geology (2021) 49 (2),180–184.
译者
中国地质大学（北京）@王天奇
14 北美中大陆裂谷内大型德卢斯杂岩的快速侵位
德卢斯杂岩（美国明尼苏达州）是地球上最大的基性侵入杂岩之一。前人认为，约在1109 ~ 1084 Ma期间，劳伦大陆内部中大陆裂谷的岩浆作用和伸展活动使德卢斯杂岩侵位。相比于典型的由上涌的地幔柱减压熔融形成的大火成岩省的持续时间，德卢斯杂岩岩浆活动的持续时间更长，岩浆作用间隔也更长。但德卢斯杂岩的斜长岩和层状岩单元的高精度 206 Pb/ 238 U锆石年龄限制了这些单元在1096 Ma 左右，约1 .（持续时间500 260 .）的时间内快速侵位。岩石单元的古地磁数据与劳伦大陆的视极移路径对比结果也支持了这种观点。年代学确定大火成岩省的活动时间很短，代表快速的侵位过程，支持了岩石圈伸展与异常热上涌的地幔共存的假说。快速的岩浆脉动作用发生在板块纬向运动20 后，晚于最初的岩浆作用至少10万年。该研究提出了这样的可能，即上涌的地幔柱与移动的劳伦大陆岩石圈底部相遇，并通过“upside-down drainage”作用流向中大陆裂谷局部变薄的岩石圈。
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Geology ,(2021) 49 (2),185–189.
译者
南京大学@陈博洋
15 大陆根的形成
来自地震层析成像的新证据发现了一种独特的矿物结构，其仅限于古老大陆克拉通下的厚地幔岩石圈内，为形成地球地质 历史 中这些突出而有影响的特征提供了重要线索。橄榄石是地球上地幔的主要矿物，其弹性特性沿其三个晶体轴各不相同，并且塑性变形过程中单个橄榄石颗粒的优先排列会影响地震波传播的整体性质。面波层析成像显示，在地球的大部分区域，地幔岩石圈的变形使橄榄石晶体定向，其快轴位于水平面，但在克拉通大陆岩石圈根部约150 km处的深度居中，快速晶体学轴优先垂直对齐。由于克拉通根部的粘度很高，这种结构很可能是克拉通形成时的痕迹。上地幔石榴石-橄榄岩的地球化学和岩石学研究表明，克拉通地幔根因密度降低而趋于稳定，密度的降低是因为熔体的抽离发生在比抓取地幔橄榄岩捕虏体更浅的深度。从面波层析成像推断的矿物结构表明，融化-亏损事件后的水平缩短使亏损带向下形成较厚的大陆根，通过纯剪切在垂直方向拉伸了亏损物质，并使橄榄石快速结晶学轴成为垂向排列。地震学手段发现的这种在约150 km深度处的矿物结构是形成克拉通根的缩短事件的证据。
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Geology ,(2021) 49 (2),190-194.
译者
CUGB@唐演
16 论克拉通的破坏趋势
该研究表明，由于沿克拉通边缘的地幔流的作用，俯冲板块可能导致岩石圈移动。这个过程会雕刻和重塑克拉通，影响岩石圈整体稳定性。该研究利用三维地球动力学模拟探究了俯冲驱动的定向流与不同形状的克拉通岩石圈之间的相互作用，认为边缘形状不仅控制着克拉通周围流动通道的形成，而且控制着克拉通的破坏潜力。模拟结果表明，所有克拉通形态都有助于形成流动通道，但平直边缘的克拉通抗变形能力最强，边缘逐渐加厚的克拉通抗变形能力较弱。边缘形状的控制下，克拉通岩石圈沿着其边缘逐步消解，直到形成更稳定的平直边缘。
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Geology, (2021) 49 (2),195–200.
译者
南京大学@陈博洋
17
高压矿物记录了通常难以保存在地壳的地质过程。莱氏石是锆石的一种可淬火的多型矿物，其形成在冲击压力大于20GPa的条件下。然而，不管是经验的、实验的还是理论上对其形成形成的具体机制均存在争议。该文作者研究了35Ma前的切萨皮克湾撞击事件的远端溅射毯中一颗锆石中锆石—莱氏石的相变过程，发现莱氏石经历了多阶段的生长并且大约89%的锆石相变为莱氏石。该颗粒中存在两类莱氏石：（1）呈面状平行排列，且在阴极发光图像中呈暗黑色，及（2）在阴极发光图像中呈树枝状生长的莱氏石。前人文献中对前者已有过报道，而还未见有报道过树枝状莱氏石。作者进一步地提出了在大于40GPa的条件下莱氏石的两阶段生长模型：首先，在冲击压缩阶段，剪切应力导致层状莱氏石的形成，之后在高压下通过重结晶作用形成树枝状莱氏石。在淬火之前，树枝状的莱氏石从片理面开始生长，并替换临近的被破坏的而呈非晶态或中间态的锆石。该文研究结果为陨石撞击过程中微秒尺度下的高压多型转变所伴随的微结构演化对莱氏石稳定性的影响提供了新的见解。此外，作者基于莱氏石的形成条件提出树枝状的莱氏或许可以作为远端溅射毯的标志。
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Geology, (2021)49(2),201-205.
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译者
小爪爪
18
地幔柱和洋脊相互作用形成岩浆持续喷发时间最长的大火成岩省
大火成岩省（Large igneous provinces, LIPs）通常由一次或多次持续1-5 Ma的短时岩浆脉冲（火山活动）形成。该团队对Kerguelen（凯尔盖朗）大火成岩省主要建造期的火山岩（白垩纪Kerguelen的南部和中部，Elan Bank和Broken Ridge）开展Ar-Ar定年分析，获得25组 40 Ar/ 39 Ar坪年龄。定年结果显示Kerguelen大火成岩省的火山活动大约从 Ma持续至90 Ma，活动时间超过32 Ma，表明Kerguelen大火成岩省记录了持续时间最长的高岩浆通量的侵位事件，并且Kerguelen大火成岩省是火山活动持续最长的大火成岩省。该研究认为Kerguelen大火成岩省与其他火山活动持续时间短或经历多次喷发事件的大火成岩省不同，Kerguelen大火成岩省是通过地幔柱和洋中脊长期相互作用而形成，通过洋中脊的跳跃，慢速扩张及迁移，将岩浆产物从喷发中心转移出去，并导致长期持续的岩浆活动。
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Geology,(2021)49(2),206-210.
https:// .
译者
NJU@哈哈宇
19
加利福尼亚州死亡谷Ubehebe火山口干火成碎屑沉积物的软沉积变形
软沉积变形构造在细粒火成碎屑沉积物中较为常见，并且经常伴随其他特征一起指示沉积物处在潮湿和具有粘性的状态下。Ubehebe爆发火山锥的火山口（美国加利福尼亚州的死亡谷）的沉积物是通过多次火山爆发形成的。这些爆发有的直接来自火山碎屑涌动，也有作为局部颗粒流从陡坡上再活化的新鲜、富含细灰的沉积物。除了软沉积变形构造本身外，没有其他湿沉积的现象。该团对的结论是，变形是孔隙-气体压力和干内聚力的升高情况下新鲜的细粒沉积物失稳的结果。仅软沉积变形不足以确定是否母源火山碎屑岩流含有液态水并导致地层湿沉积。
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Geology,(2020)49(2), 211-215.
译者
中国地质大学@徐睿
20 东加利福尼亚剪切带的焦糖奶油流变结构
自从美国加利福尼亚莫哈维沙漠（Mojave Desert）1992年里氏震级级Landers地震和1999年里氏震级级Hector矿地震发生至今，两次地震的震后变形得到广泛研究，硬地壳上覆在低速的地幔软流圈的模型受到了公认。然而，该团队新近发现，这两次地震后的近场地震后瞬变比之前认为的持续时间更长，这需要对震后模型进行修正。该团队基于修正后的震后瞬变的新模拟结果表明：（1）莫哈维地区下地壳的有效黏度在年际尺度上约为2 10 20 Pa·s，（瞬态粘度约为2 10 19 Pa·s），也就是说仅仅只是下覆地幔软流圈的5倍；（2）上地幔的瞬态黏度随时间而增加，这为频率相关的流变学（如Andrade或拓展的Burgers流变学）提供了新的大地测量学证据。第一年的瞬态流变学推断与2019年7月两次莫哈维地震事件以北180公里的Ridgecrest里氏震级级和级地震的瞬态流变学非常一致。该建模结果支持东加利福尼亚剪切带（太平洋-北美板块边界的一部分）的焦糖奶油流变结构模型，其中下地壳和上地幔在年际尺度均表现出延展性。
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Geology,(2021)49(2),216-221.
译者
南京大学@吉姆·雷诺
21 微生物硫酸盐还原在海底硫化物矿化初期的重要作用
当热液流体与周缘海水混合时便会形成海底热液矿床，通常我们认为其中的硫化物矿物沉淀是非生物成因的。基于在冲绳海槽中部（中国东海）的Izena Hole和Iheya North Knoll的大洋钻探，Tatsuo Nozaki等使用二次离子质谱法（SIMS）测定黄铁矿颗粒中的δ 34 S，结果表明海底硫化物矿化初期与微生物硫酸盐还原作用关系密切。在硫化物形成过程中，黄铁矿结构依次从草莓状变化到胶状最后发展为自形结构。草莓状黄铁矿中δ 34 S具有很高的负值（低至–‰），而在胶状和自形结构黄铁矿中δ 34 S却向正值有规律的递增。硫同位素在海水硫酸盐（+ ‰）和草莓状黄铁矿（–‰）之间的分馏程度高达–60‰，这在开放系统中只能通过微生物硫酸盐还原来实现。由于草莓状黄铁矿通常被黄铜矿，方铅矿和闪锌矿所代替，因此草莓状黄铁矿可能是形成其他硫化物矿物的原始物质（核）。该研究得出结论，含有微生物还原硫的草莓状黄铁矿在海底硫化物矿化初期起着重要作用。
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Geology, (2021)49(2), 222–227.
译者
CAGS@张瑜
22 罗迪尼亚-冈瓦纳转变中华南地块从印度地块破碎分离
印度西北部和华南的拉伸纪晚期至寒武纪沉积地层为其古地理关联建模提供了重要证据，包括它们在罗迪尼亚超大陆转化为冈瓦那超大陆过程中的斜接及随后的分离。这两个地区拉伸纪晚期的沉积单元岩石地层和碎屑锆石U-Pb-Hf-O同位素特征的相似性都指出了（有着）共同的物源。800-700 Ma华南和印度西北部的锆石δ 18 O同位素值在从上地幔成分转变为亚地幔成分时的大幅下降以及锆石ε Hf(t) 值同时期的增加，表明了共同经历了新元古代拉伸岩浆事件，与罗迪尼亚超大陆解体的时间一致。沉积物源在成冰纪发生了显著变化。印度西北部边缘新元古代剩余的沉积物包括大量以古老锆石年龄为主、来自印度克拉通内部的碎屑。反而，华南扬子地区同时期的沉积单元以新元古代锆石为主。碎屑锆石年龄数据强调了罗迪尼亚超大陆构型中印度西北部和华南（扬子和华夏地区）之间密切的古地理关联，并验证了它们在成冰纪通过大陆裂谷而分离。印度西北部发育被动大陆边缘，而华南地块则沿冈瓦那边缘部分裂解、旋转并向印度东北部和西澳大利亚右行迁移，以至于华夏地块仍然在接受来自冈瓦纳大陆的碎屑。
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Geology,(2021)49(2),228–232.
译者
袁梦
23 劳亚大陆东缘阿巴拉契亚山脉的碎屑锆石组成
沿劳亚大陆东部边缘，从纽芬兰（加拿大）到阿拉巴马（美国）八个地区的最新碎屑锆石U-Pb数据汇编显示，其沿走向具有非常相似的特征，仅存在微小的局部变化。这些样品来自亲劳亚大陆的沉积岩和变沉积岩，时代跨度从新元古代-二叠纪。前寒武纪的碎屑锆石以约 Ga的次要种群和约 Ga的主要种群（峰值约为 Ga）为特征。其碎屑锆石来自劳亚大陆太古宙地壳（约 Ga）、古元古代造山带（约 Ga）、Granite-Rhyolite省（约 Ga），以及Elzevir地体和Grenville省（约 Ga）。中元古代锆石种群的多寡取决于与不同物源区的距离，包括约 Ga的Granite-Rhyolite省、约1245-1225 Ma的Elzevir地体和约 Ga的Grenville省。中奥陶世锆石的数量沿走向而变化，其取决于Taconic造山带的输入，但在阿巴拉契亚山脉北部最多。由于碎屑锆石年龄沿走向的一致性， 7534个协和的碎屑锆石U-Pb数据的汇编可用于未来的U-Pb碎屑锆石研究，作为劳亚大陆东缘的物源指示。
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Geology, (2021) 49 (2),233–237
译者
哥斯达黎加的61
编辑&校对：覃华清
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科学家们已经发现了2021年神秘的海啸的源头，它在全球范围内掀起了波澜。2021年8月，一场级的地震在南桑威奇群岛附近发生，由此造成了一场波及全球的海啸。震中在地球表面以下47公里--由于太深，现有的科学技术手段无法引发海啸--而断裂的长度接近400公里，而这应该会引发更大的地震。
地震学家感到困惑并试图了解那天在遥远的南大西洋到底发生了什么。
现在，一项新研究显示，这次地震并不是一个单一的事件，而是五次，是一系列分布在几分钟内的子地震。第三次地震是一次较浅的、速度较慢的级地震，只发生在地表下15公里的地方。这个不寻常的、“隐蔽”的地震很可能是全球海啸的触发点。
这项研究发表在AGU杂志《Geophysical Research Letters》上，该杂志出版了短篇幅、高影响力的论文，其影响范围涵盖了地球和空间科学。
这项研究的论文第一作者、加州理工学院的地震学家Zhe Jia指出，由于南桑威奇群岛的地震很复杂，有多个次级地震，所以它的地震信号很难解释。级地震被隐藏在纠结的地震波中，这些地震波在事件过程中相互干扰。隐蔽的地震信号并不清楚--直到Jia用更长的周期，即500秒来过滤这些波。只有在那时，长达200秒的地震才变得清晰，Jia称它占了地震期间释放的能量的70%以上。
“第三个事件是特别的，因为它是巨大的，并且无声，”Jia说道，“在我们通常看的（地震监测）数据中，它几乎是看不见的。”
预测复杂地震的危害可能很困难，正如南桑威奇群岛的地震所表明的那样。美国地质调查局最初报告的是级地震，因为突如其来的海啸拍打着离其发源地长达10000公里的海岸，第二天才增加到级事件。
Jia表示：“我们需要重新思考我们减轻地震-海啸危害的方式。要做到这一点，我们需要迅速和准确地描述大地震的真正规模以及它们的物理过程。”
由于这种类型的地震可能会导致意想不到的海啸，所以改进预测至关重要。
偷偷摸摸的地震信号
当地震发生时，它会在地球上发出振动波。全球地震监测网络利用这些地震波来确定地震的时间、地点、深度和震级。Jia称，常见的监测往往集中在短周期和中周期的波，而较长周期的波可能被遗漏。但即使将长周期纳入监测，就其本身而言，也不足以捕捉到地震信号杂乱的复杂地震。
“很难找到第二次地震，因为它被埋在第一次地震中，”Jia说道，“像这样的复杂地震很少被观察到......而且如果我们不使用正确的数据集，我们就不能真正看到里面隐藏的东西。”
Jia指出，一个简单的地震可以很容易地被定位和描述。但一个混乱的地震需要被仔细地分解成它的组成部分，这样才能找出较简单的复杂地震的独特组合。
对此，Jia及其同事开发了一种算法，以此在这些混乱的地震中分离出地震信号。通过将复杂的地震信号“分解”成更简单的形式，使用不同周期的波（从20秒到500秒长不等），该算法可以识别不同的次地震的位置和属性。这就好比一个拥有完美音调的人听到同时敲击的五个不和谐的音符，但却能识别每个单独的音符。
“我认为很多人对试图处理这样的事件感到畏惧。有人愿意真正挖掘数据来弄清楚，这真的很有用，”Earth Observatory of Singapore的地质学家Judith Hubbard（未参加这项研究）说道。
无论是Jia还是Hubbard，他们都认为，长期目标应该是能像我们可以检测简单地震一样自动检测这种复杂的地震。对于2021年的地震，海啸在到达海岸时已经很小了，并且这个偏远的火山岛的大部分永久居民是企鹅。但如果复杂的地震产生更大的海啸或在人口稠密的地区发生则就会造成重大危害。
伊斯坦布尔之夜
美媒称，科学家援引新的研究结果说，洛杉矶沿海地区一个此前被认为处于休眠状态的地震断层是活跃的，如果破裂，可能会引发具有破坏性的级地震。 据美国《洛杉矶时报》网站8月31日报道，哈佛大学、南加州大学和美国地质调查局研究人员组成的小组称，如果它与其他断层相连，就可能引发7级地震。 这一断层被称为威尔明顿隐蔽冲断层，长约英里（约合20公里）。几十年来，研究人员一直知道这个断层的存在，但认为它处于休眠状态，不会对洛杉矶居民造成影响。 然而，哈佛大学结构建模与地球资源小组博士研究生富兰克林·沃尔夫牵头撰写的一份新报告显示，威尔明顿隐蔽冲断层实际上非常活跃，而且可能影响在它之上的洛杉矶和长滩的港口。 沃尔夫说：“它不会经常破裂，但它就像海港下面一个沉睡的巨人。只是速度较慢，但并不意味着不危险。” 报道称，之所以叫隐蔽冲断层，是因为断层没有到达地球表面。没有山丘、裂缝或缺口来表明它的存在。 科学家之所以知道威尔明顿隐蔽冲断层存在，是因为它位于威尔明顿油田下方，而石油业收集的数据显示岩层深处有褶皱现象，这表明有断层存在。然而，岩石的褶皱似乎并没有延伸到地球的更浅层。因此，数据显示，该断层至少已经休眠200万年了。 然后，大约10年前，美国地质调查局一名研究地下水储层结构的科学家发现，事实上，比石油业研究人员所研究的更浅层的岩石中似乎也存在褶皱现象。 报道称，进一步的研究表明，他是对的。深层岩石和浅层岩石中的褶皱似乎是由同一断层引起的。这意味着威尔明顿隐蔽冲断层仍然活跃。 沃尔夫说，断层移动非常缓慢，预计在未来3000至5000年内可能会发生断裂。 “这不禁让人思考，加州还有多少其他没有被发现的断层在缓慢移动，”沃尔夫说，“圣安德烈亚斯断层是最引人注目的，但加州其他许多断层也有可能造成破坏。” 威尔明顿隐蔽冲断层还邻近另一个声名狼藉的断层——纽波特-英格尔伍德断层。后者引发了1933年的长滩地震，导致120人死亡，并促使该州出台了首批抗震建筑法规。 纽波特-英格尔伍德断层长期以来一直被认为是南加州最大的地震危险区之一，因为其上是当地人口最稠密的部分地区，从洛杉矶西区一直延伸到奥兰治县沿海区域。 2017年发表的一项研究显示，纽波特-英格尔伍德断层可能比专家们认为的更危险，它能引发比科学家此前预测的更频繁的破坏性地震。
一、当前建筑结构抗震设计需要解决的问题 （一）合理选择建筑结构体系 在建筑物的结构设计中，最重要的一项就是选择结构体系，该体系选择的合理与否，直接关系到整个建筑
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