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当前气候变暖是一个全球面临的重大问题,它对人类赖以生存的植被生态系统造成的影响已经在全球各地逐步显现出来。为了深入了解植物生态系统对环境和气候变化的响应机制,我们需要更好地借鉴地质历史时期气候环境和植物协同演化的重要事件。C4植物作为陆地生产力较强的植物,在植物生态演化中占举足轻重的地位。目前研究表明C4植物可能最晚起源于始新世-渐新世之交,但从它早期起源到随后在生态系统中的大规模扩张时间间隔长达20多个百万年。是什么因素导致了C4植物的起源和扩张是一个悬而未决的重要问题,需要开展大量的调查研究来评估和重建C4植物在过去生态系统中的相对生物量变化。重建C4植物的含量目前主要的方法是建立在C3/C4植物碳同位素和植物内部结构形态差异基础之上。最常运用的研究材料包括(古)土壤有机质、成壤碳酸盐、陆地食草动物体组织、沉积物生物标志物、孢粉、植硅体等。这些方法在重建现代以及地质历史时期C4植物相对生物量变化的研究中发挥了重要作用,但同时也存在很多无法避免的问题。本文介绍了C4植物起源和扩张机制的主流观点以及不同研究材料的碳同位素所推算C4植物生物量的基本原理,并以柴达木盆地大红沟剖面为例,针对新生代湖泊沉积物中陆生高等植物的长链正构烷烃特征和单体烃碳同位素的研究结果,详细讨论C4植物含量重建的方法与缺点,为探讨C4植物起源、演化及控制因素提供参考。我们通过分析前人研究的大红沟剖面长链正构烷烃及单体烃 δ13Calk 值特征,推测在30~24 Ma、20~17 Ma和13~7 Ma期间δ13Calk值显示相对正偏的原因,可能是干旱和C4植物在当地生态系统中出现的双重因素叠加造成的。但这一推断还需要借助于新的研究方法,即单颗粒孢粉碳同位素的方法来提供C4植物的确凿证据。 相似文献
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对伦坡拉盆地丁青湖组油页岩进行了系统采样和地球化学分析,结果显示该地区油页岩SiO2含量整体较低,K2O/Na2O值较高,Al2O3+Fe2O3为6.43%～10.28%,Al2O3/（Na2O+K2O）为1.7～4.91,含有一定的铁镁质组分和较多的稳定组分;化学蚀变指数CIA为65～85,Th/U值多集中在0.97～3.38,表明油页岩源区经历了相对中等的风化作用,反映温暖、湿润的气候条件;Sr/Ba值为0.45～0.82,V/（V+Ni）值为0.46～0.68,Th/U平均值为0.59,表明丁青湖组油页岩形成于淡水缺氧的湖泊之中。温暖湿润的气候、丰富的生物来源及淡水缺氧的沉积环境是伦坡拉盆地丁青湖组油页岩形成的重要条件。 相似文献
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晚新生代黄土高原风尘序列的粒度和沉积速率与中国北方大气环流演变 总被引：12，自引：21，他引：12
文章以风尘沉积的粗粒和细粒组分与季风和西风环流的联系为基础,利用黄土高原中部的洛川剖面、西峰剖面和灵台剖面的粒度和沉积速率记录,讨论了晚新生代中国北方季风环流和西风环流的演变历史,总结了这一时期大气环流演变的基本规律和大气环流演变的动力机制.研究表明,自8～7Ma风尘沉积发育至5Ma左右,西风环流和季风环流都有减弱的趋势;自5Ma以来,西风环流和季风环流的强度都在逐步加强;与此同步,季风环流对风尘沉积的贡献增加,而西风环流对风尘的贡献逐渐减小,这一逐渐发展的大气环流趋势与北半球高纬冰盖的逐步发展有关;大气环流的这种趋势变化在8～7Ma,3.4Ma和1.2～0.9Ma这几个时期存在着突变,可能反映了青藏高原的阶段性隆升对中国北方季风环流演化的决定性作用以及对西风环流结构和强度的重要影响.中国北方大气环流在轨道尺度变化的基本特征是,低空季风环流在冰期加强,在间冰期减弱.西风环流和季风环流在冰期和间冰期的强度和格局可能主要与全球冰量的基本状况和青藏高原原面的性质有关.黄土高原的风尘记录在万年尺度和千年尺度的气候事件上都表现出相当明显的区域差异,可能主要与局部地形的大气环流效应有关. 相似文献
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利用GC－MS对西北干旱区-半干旱区兰州兴隆山森林区典型植被与现代土壤样品中可抽提的类脂物进行了系统分析,检测出包括正构烷烃和α正构脂肪酮等一系列类脂物分子化石。在未进行族分离的情况下,检出兴隆山现代森林木本植物的正构烷烃以C27或C29为主峰,草本植物则以C31为主峰; 土壤样品中均保留有很强的、几乎均势的C27,C29和C31信号; α正构脂肪酮具有明显的奇碳优势,植物中以C23,C25或C29为主峰,土壤样品以C27或C29为主峰; 其反映的信息是植被与微生物共同作用的结果。本研究为理解现代土壤和古土壤中类脂物所指示的植被信息、进一步探讨类脂物分子在植被(有机质)-微生物-土壤-湖泊沉积体系中存在与相互转换关系这一基础理论问题提供了科学资料。同时,为分子化石分析方法的改进和不同处理过程所得数据之间的对比和科学解释提供资料。 相似文献
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中国冰川积累与水汽来源补给分析 总被引：9，自引：4，他引：5
利用冰川编目数据和NCEP/NCAR再分析资料, 对中国及周边地区水汽通量、中国冰川地理分布情况、大气环流途径和降水分布进行分析, 发现中国冰川水汽来源复杂, 不同地区各季节存在不同的大气环流控制. 这说明不同地理位置的冰川所指示的气候信息是不同的, 大约以30° N和100° E为界, 中国西北部主要受西风环流影响, 冰川发育的水汽主要源于西风环流. 以横断山脉为界, 横断山脉以西, 即30° N以南和100° E以西的区域, 主要受印度季风控制, 冰川发育水汽主要源于印度洋、阿拉伯海和孟加拉湾; 横断山脉以东区域, 受东亚季风控制, 冰川发育水汽主要来源于太平洋和南海; 横断山脉、念青唐古拉和青藏高原东部地区受印度季风和东亚季风共同控制, 冰川发育水汽主要来源于孟加拉湾和南海. 不同地区冰芯积累量的变化与该地区夏季季风环流指数的变化具有较好的一致性. 相似文献
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以往黄土-古土壤碳同位素的研究主要集中在东亚季风控制的干旱-半干旱黄土高原中北部地区,而对于秦岭南部暖温带季风性半湿润气候区黄土-古土壤序列有机碳同位素的研究鲜有报道。对比两种气候条件下的黄土有机质碳同位素组成可更广泛和深入地认识黄土碳同位素所指示的生态环境变化。为此,本研究选取了位于秦岭南麓的洛南上白川、刘湾两剖面,剖面厚度分别为74m和10m,以20cm间距采集上白川剖面38个样品,刘湾剖面51个样品。采用高温灼烧氧化法对全部样品有机质碳同位素组成进行测定,并将结果与黄土高原中部洛川和西峰剖面有机质碳同位素进行了对比。结果表明： 上白川剖面有机碳同位素( δ13Corg.)的变化范围为-24.43‰～-21.30‰,刘湾剖面的变化范围为-24.70‰～-20.52‰,洛川剖面的变化范围为-23.37‰～-18.72‰, 西峰剖面的变化范围为-23.68‰～-19.47‰。末次间冰期位于半湿润地区的上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值较半干旱地区洛川、西峰剖面偏负1‰～2‰,即上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值分别较洛川剖面的峰值偏负1.8‰和1.9‰,较西峰剖面的峰值偏负1.3‰和1.4‰。因此,该区的植被覆盖应是以C3植物为主的C3和C4混合草原植被类型; 从整体上来看,洛南剖面古土壤层碳同位素较相邻黄土层的碳同位素偏正,因此,古土壤形成时期C4植被相对比例增加。末次间冰期洛南上白川和刘湾剖面有机碳同位素峰值较洛川、西峰剖面的峰值偏负1‰多,表明受东亚季风控制的半干旱-半湿润的黄土区,暖季节降水对C4/C3植被相对比例增加的趋势和幅度均具有明显的影响,主要表现在暖季节降水的增加有利于C4植被相对比例的增高,同时降水的季节性分布和/或降水量的增多影响土壤有机碳同位素所记录的C4植被相对比例及其增加幅度。 相似文献
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为了揭示蜗牛化石壳体碳酸盐（文石）稳定同位素组成的古气候和古生态环境指示意义,对采集于河南荥阳邙山末次冰期黄土剖面上部中的粉华蜗牛（Cathaica pulveratrix）化石壳体碳酸盐进行了碳、氧稳定同位素分析,同时还对全岩有机物质（SOM）碳同位素组成以及全岩磁化率和粒度等气候替代指标进行分析,结果显示：剖面中反映蜗牛食物碳同位素组成的壳体δ13CSSA的变化,与反映古植被碳同位素组成的全岩有机物质碳同位素组成（δ13CSOM）无显著的相关关系,但是壳体13C相对于SOM的富集程度（Δδ13CSSA-SOM）的变化与石笋氧同位素记录的末次冰期东亚夏季风强度演化同步一致; 壳体δ18OSSA的变化不但与黄土磁化率、粒度等气候替代指标变化具有显著相关性,同样也与末次冰期东亚夏季风强度演化同步一致。这些特征,一方面说明受季风环流控制的气候温湿程度变化左右蜗牛夏季活动的几率和食物的类型,干冷气候条件下,相对温湿夏季成为蜗牛活动主要时期,相对富集13C苔藓、菌类和植物可能是蜗牛的主要食物; 另一方面暗示蜗牛化石壳体碳酸盐稳定同位素组成能够指示气候温湿程度和生态环境的变化。 相似文献
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辽宁大石桥菱镁矿床的碳氧同位素组成和成因 总被引：13，自引：8，他引：5
在2.33~2.06Ga期间,δ13Ccarb发生了地质历史上最强烈的正异常事件,被称为Lomagundi事件。辽河群形成于2.3~1.85Ga期间,其大石桥组蕴涵超大型的大石桥菱镁矿矿床,在矿区厚约1144m。为检验华北克拉通对Lomagundi事件响应,揭示大石桥菱镁矿的成因,本文报道我们最新获得的地球化学研究结果。大石桥菱镁矿6件下伏白云岩地层样品的CaO/MgO摩尔比为0.87~0.94,δ13Ccarb和δ18Ocarb值分别为0.6‰~1.4‰（平均1.2‰,V-PDB标准）和16.4‰~19.5‰（平均18.2‰,SMOW标准）;与世界正常海相碳酸盐岩地层相比,δ13Ccarb较高,而δ18Ocarb较低,表明原始沉积物具有类似于Lomagundi事件的δ13Ccarb正异常,δ13Ccarb可能高达4.2‰,但δ13Ccarb和δ18Ocarb值均在沉积之后的成岩或/和变质过程中显著降低。研究剖面大石桥菱镁矿含矿地层厚逾550m,6件样品的CaO/Mg0摩尔比为0.005~0.23,δ13Ccarb和δ18Ocarb值分别为0.1‰~0.6‰（平均0.4‰）,9.2‰~12.7‰（平均10.9‰）,均低于下伏围岩白云岩;推测与区域变质有关的流体交代作用导致岩石发生重结晶作用和同位素交换,使δ13CV-PDB和δ18OV-SMOW值降低。而对菱镁矿顶板白云岩和网脉状菱镁矿矿石的研究进一步证明了上述解释的合理性。总之,大石桥菱镁矿的形成经历了初始沉积、成岩作用、区域变质和流体交代作用以及成矿后的局部蚀变作用。 相似文献
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青藏高原气候变化在冰期-间冰期、千年、十年际和季节尺度上受亚洲季风和西风环流的交互影响,表现出显著的区域性特征。然而全新世以来青藏高原气候变化的机制还不甚清楚,主要原因之一是缺少指示意义明确的古气候代用指标。课题组近年来利用叶蜡氢同位素(δDwax)重建了高原东北部的青海湖、中北部的令戈错、中部的达则错、西部的班公错和阿翁错不同时间尺度的大气降水同位素记录,本文对上述工作进行总结,并结合青藏高原全新世以来已发表的其他地点的同位素和古水文记录,揭示全新世以来季风与西风对青藏高原不同区域气候变化的影响。结果表明:1)早全新世青海湖、令戈错、班公错和阿翁错4个湖泊均主要受夏季风影响,夏季风可以影响到青藏高原的大部分地区,此时夏季风在青藏高原的最北界限可能位于青海湖以北、克鲁克湖以南。2)中全新世青海湖、班公错和阿翁错受夏季风影响逐渐减弱;然而令戈错在7.0~4.5 ka水汽主要来源于西风环流。3)晚全新世青海湖和班公错受季风的影响进一步减弱;西风在3.5~1.7 ka和2.0~1.0 ka分别影响到高原中部的令戈错和达则错;晚全新世阿翁错受冰川融水补给影响降水同位素异常偏负。4)本研究表明在中晚全新世季风较弱的时期,西风能够深入到青藏高原内部地区,给高原内部地区带来冷湿的水汽。 相似文献
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Medieval Warming, Little Ice Age, and European impact on the environment during the last millennium in the lower Hudson Valley, New York, USA 总被引：1，自引：0，他引：1
Dee Cabaniss Pederson Dorothy M. Peteet Dorothy Kurdyla Tom Guilderson 《Quaternary Research》2005,63(3):363-249
Establishing natural climate variability becomes particularly important in large urban areas in anticipation of droughts. We present a well-dated bi-decadal record of vegetation, climate, land use, and fire frequency from a tidal marsh in the Hudson River Estuary. The classic Medieval Warm Period is evident through striking increases in charcoal and Pinus dominance from 800–1300 A.D., paralleling paleorecords southward along the Atlantic seaboard. Higher inputs of inorganic sediment during this interval suggest increased watershed erosion during drought conditions. The presence of the Little Ice Age ensues with increases in Picea and Tsuga, coupled with increasing organic percentages due to cooler, moister conditions. European impact is manifested by a decline in arboreal pollen due to land clearance, increased weedy plant cover (i.e., Ambrosia, Plantago, and Rumex), and an increase in inorganic particles to the watershed. 相似文献
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The b-value of the Gutenberg–Richter’s frequency–magnitude relation and the p-value of the modified Omori law, which describes the decay rate of aftershock activity, were investigated for more than 500 aftershocks in the Aksehir-Afyon graben (AAG) following the 15 December 2000 Sultandagi–Aksehir and the 3 February 2002 Çay–Eber and Çobanlar earthquakes. We used the Kandilli Observatory’s catalog, which contains records of aftershocks with magnitudes ≥2.5. For the Çobanlar earthquake, the estimated b-values for three aftershock sequences are in the range 0.34 ≤ b ≤ 2.85, with the exception of the one that occurred during the first hour (4.77), while the obtained p-values are in the range 0.44 ≤ p ≤ 1.77. The aftershocks of the Sultandagi earthquake have a high p-value, indicating fast decay of the aftershock activity. A regular increase of b can be observed, with b < 1.0 after 0.208 days for the Çay–Eber earthquake. A systematic and similar increase and decrease pattern exists for the b- and p-values of the Çobanlar earthquakes during the first 5 days. 相似文献
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A well preserved assemblage of compressed, straight, circular to sinuously coiled megascopic and helical carbonaceous fossils and other varied megascopic morphoforms are known from the Early Mesoproterozoic Rohtas Formation, Semri Group within Vindhyan Supergroup exposed in Katni district of central India. These megascopic remains are preserved as impressions, compressions, partially mineralized remains, and/or epi-relief. Some of the forms are typical filamentous empty sheaths and others are trichomes, with cell like entities under various stages of degradation. This study, based on fresh collections and also of the topotype material of the helically coiled megascopic fossils, straight forms and related fossilized remains occurring as epi-relief from Katni indicate that the two morphotaxa are distinct entities and possibly appear to be prokaryotes. Grypania spiralis and Katnia singhii are most likely of cyanobacterial origin. Spirally coiled and circular fossils, with epi-relief, and which probably represents a tissue grade organism, are considered as Spiroichnus beerii Mathur, 1983. Linear sheet-like carbonaceous solitary form has been placed in the morphotaxon Proterotainia and described as P. katniensis n. sp. Certain rare circular, carbonaceous forms are considered as Chuaria sp. A few circular disc-like forms found in the assemblage are treated as dubiofossils. 相似文献
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We used analyses of the strontium isotope (87Sr/86Sr) ratios of tooth enamel to reconstruct the migration patterns of fossil mammals collected along the Aucilla River in northern Florida. Specimens date to the late-glacial period and before the last glacial maximum (pre-LGM). Deer and tapir displayed low 87Sr/86Sr ratios that were similar to the ratios of Florida environments, which suggest that these taxa did not migrate long distance outside of the Florida region. Mastodons, mammoths, and equids all displayed a wide range of 87Sr/86Sr ratios. Some individuals in each taxon displayed low 87Sr/86Sr ratios that suggest they ranged locally, while other animals had high 87Sr/86Sr ratios that suggest they migrated long distances (> 150 km) outside of the Florida region. Mastodons were the only taxa from this region that provided enough well-dated specimens to compare changes in migration patterns over time. Pre-LGM mastodons displayed significantly lower 87Sr/86Sr ratios than late-glacial mastodons, which suggests that late-glacial mastodons from Florida migrated longer distances than their earlier counterparts. This change in movement patterns reflects temporal changes in regional vegetation patterns. 相似文献
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为探讨柴达木盆地晚更新世的环境变迁,同时为青藏高原隆升对气候变化的影响提供基础资料,对柴达木盆地昆特依地区ZK1404钻孔沉积物中的正构烷烃分布特征以及ASM~(14)C测年数据进行了分析。结果显示,昆特依地区晚更新世沉积物的正构烷烃总体上呈现以高碳数为主的分布特征,多数样品以nC_(27)、nC_(29)为主峰,部分以nC_(31)为主峰,呈现出显著的奇碳优势。少数样品中低于nC_(21)的短链正构烷烃相对丰度较高,主要以nC_(17)、nC_(20)为主峰碳数,无明显的奇偶优势。根据正构烷烃分布特征、AMS~(14)C测年数据、区域地质调查资料及沉积环境判断,柴达木盆地昆特依地区晚更新世(33600～26370a B.P.)气候环境以温凉干旱与温凉干旱偏湿交替出现为特征,与现代大陆性干旱荒漠气候截然不同。 相似文献
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Early Maastrichtian larger foraminifera of the Qahlah Formation, United Arab Emirates and Sultanate of Oman border region 总被引：2，自引：0，他引：2
The Early Maastrichtian (Late Cretaceous) Qahlah Formation is the oldest stratigraphical unit lying upon the eroded top of the obducted Semail Ophiolite, of Santonian–Campanian age, in the Northern Oman Mountains. It crops out as a series of low hills on the western flank of the mountains, which are located along the boundary between the United Arab Emirates and the Sultanate of Oman. This paper presents the results of an investigation into the bio- and lithofacies of the Qahlah Formation in the Jabal Huwayyah section (at the boundary between the Al Ain area of the United Arab Emirates and the Buraimi area of Oman). The data collected were used to determine the age and depositional environment of the rock unit studied. In addition, the section is lithostratigraphically correlated with other sections in the study area. Microfossils from Jabal Huwayyah are represented mainly by the larger benthic foraminifera Loftusia elongata, L. morgani, Pseudorbitolina marthae, Orbitoides media, Omphalocyclus macroporus and Lepidorbitoides minor. These foraminifera are reported for the first time from this section. The diversity and abundance of fauna, particularly within the calcareous siltstone bed near the top of the formation (unique to the Huwayyah area), reflect a shallow marine depositional environment. 相似文献
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Spatial and seasonal variation of salt ions under the influence of halophytes,in a coastal flat in eastern China 总被引：1，自引：0，他引：1
Yanyou Wu Rongcheng Liu Yuguo Zhao Pingping Li Congqiang Liu 《Environmental Geology》2009,57(7):1501-1508
The high salinity of coastal saline field is a key factor limiting the reclamation. Halophytes have been utilized in the reclamation
of saline land. The study area is in Yancheng, China. An analysis of the concentrations of Rb, Cs, Sr, and Ba, the ratio of
Rb/Cs, and Sr/Ba in soils in autumn shows that the soil of this study area has great homogeneity. Artemisia halodendron, Gossypium hirsutum, and Sesbania cannabina were selected as the reclamation plants in the present study. In order to know the spatial-temporal distribution of soil
salinity, the influence of plant-specific vegetation, and the difference of desalination among these halophytes in coastal
flat, the authors analyze the soil-layers and seasonal variation in salt ions. Sodium chloride was accumulated in 0–5 cm topsoil
with no vegetation during the winter and spring. The effect of desalinization of halophytes is significant. Of the three plant
species, Sesbania cannabina has the greatest desalinization. The difference of ions composition of soils covered with various plant species is significant.
It can be concluded that halophytes have better amelioration of coastal soil salinity. Special attention should be paid to
the selection of plant species and measures to plant and cultivate crops in the reclamation of saline land. 相似文献
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西藏雅鲁藏布蛇绿岩带中段日喀则地区的白朗蛇绿混杂岩中,存在作为变质底板的石榴角闪岩。本文对其进行了矿物学、变质温压条件和岩石地球化学研究。根据岩相学和矿物化学研究,日喀则石榴角闪岩经历了四个变质阶段,矿物组合分别为:Am_1+Pl_1+Ep_1+Ttn(M1);Grt-c+Cpx-e+Ep_2+Pl_2+Rt(M2);Grt-r+Ep_3/Czo_3+Cpx-l+Am_3+Pl_3+Ttn(M3)和Prh+Ab+Czo+Chl+Cal(M4)。根据SAFMCNHO体系矿物组合演化的视剖面图,结合传统的地质温压计,估算出峰期前的温压条件为560~620℃/9.1~9.8kbar;峰值为830~870℃/18.0~22.0kbar,退变质阶段保留了640~680℃/10.7~14.9kbar的温压条件,最终止于葡萄石-绿纤石的前绿片岩相变质条件;得出一条逆时针的P-T轨迹。白朗变质底板的岩性可分为三类,即石榴角闪岩、角闪辉石岩和单辉角闪岩。三种岩性具有相似的地球化学性质:主量元素具有低钛(0.92%~1.29%)、低钾(0.26%)、低钠(0.24%~2.46%)的特征。稀土元素和微量元素特征与N-MROB相似,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、U),亏损部分高场强元素(Nb、Ti、Zr、Hf),表现出白朗蛇绿混杂岩中的石榴角闪岩等与洋中脊玄武岩有亲缘性,且叠加有俯冲上板片SSZ环境特征。白朗石榴角闪岩的存在表明日喀则蛇绿岩在形成后不久就发生了构造就位,体现了大洋内部俯冲/侵位事件。 相似文献
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本文重点介绍我国显生宙造山带中麻粒岩的地质特征、岩石类型、P-T轨迹、变质时代及其形成的大地构造背景。我国显生宙造山带主要包括阿尔泰造山带、南天山-西南天山造山带、西昆仑造山带、东昆仑造山带、阿尔金-柴北缘造山带、北秦岭造山带、南秦岭勉略造山带、东秦岭-桐柏-大别造山带、班公湖-怒江造山带和喜马拉雅中东段造山带。这些造山带中麻粒岩的围岩有许多为蛇绿岩套或蛇绿混杂岩带,部分为副片麻岩和花岗质片麻岩,并一起经历了麻粒岩相变质改造,造山带中大多出现一种高压麻粒岩,有的与榴辉岩并存,但少数造山带中(例如阿尔泰造山带)多种压力类型麻粒岩并存,既有低-高压泥质麻粒岩、中低压基性麻粒岩、高压基性和长英质麻粒岩,又有高温-超高温泥质麻粒岩。变质时代除个别为新元古代晚期外,变质时间多为加里东、海西、印支、燕山、喜山期。麻粒岩的P-T轨迹除西天山木札尔特河低压麻粒岩具逆时针轨迹,反映大陆弧构造环境外,其它都是具有等温降压(ITC)特点的顺时针轨迹,形成的大地构造环境大部分为洋陆俯冲碰撞环境,少部分为陆-陆碰撞环境。目前显生宙造山带中麻粒岩的研究大多数尚在起步阶段,少数研究较详细,不少造山带中麻粒岩的类型和变质时代以及形成的构造背景还不清楚,有待深入研究,新的麻粒岩产地有待发现。 相似文献