华北东南缘前寒武纪下地壳的生长和变质演化

华北陆块东南缘前寒武纪下地壳岩石主要以高级变质地体或麻粒岩地体和中生代闪长斑岩中(麻粒岩)捕虏体两种形式存在,它们为研究该区前寒武纪下地壳的形成和演化提供了极好的天然实验室。变质地体主要分布于霍邱和蚌埠地区,包括原"霍邱群"(霍邱杂岩)及"五河群"和"凤阳群"(五河杂岩)等。其中,霍邱杂岩主要由白云斜长片麻岩、石英岩、云母片岩、大理岩、变质砂岩、条带状铁建造(BIF)和斜长角闪岩等组成,但地表已被第四纪覆盖;五河杂岩主要含有石榴斜长角闪岩/榴闪岩、石榴麻粒岩、异剥钙榴岩、石榴斜长角闪片麻岩、花岗片麻岩、云母片岩、大理岩和变质砂岩等变质岩。相比较,五河杂岩大多出露地表,主要由变质的镁铁质和长英质火成岩以及表壳岩系组成,并伴生有古元古代片麻状钾长花岗岩和中生代花岗岩类,构成了"蚌埠隆起"。这些不同类型的变质岩常具有类似的峰期变质矿物,如石榴子石、单斜辉石、斜长石、金红石和石英等,结合其锆石U-Pb年龄,表明它们大多数都经历了古元古代高压麻粒岩相变质作用。综合的变质岩石学、岩石地球化学、Hf同位素及锆石U-Pb年代学研究表明,该区前寒武纪下地壳经历了幕式生长以及多阶段变质演化与改造。强烈的构造-热事件和变质改造时间主要集中于2.7~2.8Ga、2.5~2.6Ga、~2.1Ga、1.8~1.9Ga、390Ma和176Ma,而前寒武纪下地壳的形成时间≥2.1Ga。在综述、分析相关成果的基础之上,作者提出了华北东南缘前寒武纪下地壳变质岩石研究方面存在的重要科学问题与展望。     

大别山北大别杂岩的大地构造属性

北大别杂岩主要由花岗质片麻岩及斜长角闪岩组成 ,含有不同类型、大小不等的麻粒岩岩块和变质超镁铁质岩块 ,侵入有大量白垩纪花岗岩和辉石 -辉长岩类。其中的花岗质片麻岩、斜长角闪岩具有岛弧环境的岩石地球化学特征 ,代表拼贴于扬子陆块北缘的新元古代古岛弧。北大别杂岩北可与庐镇关群相连 ,南俯于超高压变质岩之下 ,在三叠纪扬子陆块与华北陆块的碰撞过程中 ,曾与超高压变质岩一起俯冲到地幔深度并经受榴辉岩相变质作用 ,然后在折返过程中叠加了麻粒岩相及角闪岩相变质作用 ,是扬子陆块北缘陆壳俯冲基底的一部分     

"罗田穹隆"中的下地壳俯冲成因榴辉岩及其地质意义

在“罗田穹隆”中发现了下地壳俯冲成因榴辉岩．榴辉岩呈透镜状或板状产于含石榴子石条带状片麻岩中．新鲜的榴辉岩主要由石榴子石、绿辉石、金红石等组成．含少量退变质的角闪石、斜长石、紫苏辉石、透辉石、(钛)磁铁矿和石英等．研究区榴辉岩以保留早期麻粒岩相变质矿物残留体以及经受晚期麻粒岩相和角闪岩相退变为特征．指示它们由扬子镁铁质下地壳麻粒岩相岩石俯冲到深部发生变质并形成榴辉岩．然后折返至下地壳发生麻粒岩相退变，由于麻粒岩相退变质阶段仅以后成合晶形式出现．因而它们可能在下地壳停留时间不长．就又进一步被构造抬升至中上地壳而发生角闪岩相退变．大别山造山带乃至扬子板块北缘现今缺乏厚层镁铁质下地壳．它们也很少出露地表．推测这些俯冲的镁铁质下地壳可能已拆离再循环进人地幔．从而为“罗田穹隆”的形成和演化以及大别山高压-超高压岩石的形成与折返机制等研究提供了关键性的岩石学证据。     

冀东迁安太古界混合岩的特征和成因

迁西群以混合杂岩为主,占岩石出露面积80%以上。变质岩零星分布在混合岩中。变质岩系由麻粒岩、黑云(辉石、角闪石)斜长片麻岩、变粒岩及黑云母(石榴石)浅粒岩为主体的岩石组成。岩系下部出现较多暗色麻粒岩,上部具薄层夕线石碱长片麻岩。为麻粒岩相区域变质岩石。其变质原岩自下而上由中基性火山沉积岩——中性火山沉积岩——酸性火山岩及火山沉积岩、杂砂岩夹薄层泥质沉积岩组成,伴有基性层状或脉状侵入体及小型超镁铁质岩体。在上部岩层中,赋存有条带状磁铁石英岩大型铁矿床。工作区岩层厚度4000公尺以上。     

榴辉岩的地震波性质：对苏鲁超高压变质带地壳成分和折返机制的探讨

本文总结了榴辉岩的高温高压弹性波速测量结果,并将其应用于苏鲁超高压变质带地震资料的解释。由于榴辉岩具有高密度和高波速,它们和长英质片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、麻粒岩、蛇纹石化橄榄岩的界面可以产生强反射。如果俯冲的陆壳物质以榴辉岩与围岩互层的形式在上地幔保留下来,就可能在造山带的上地幔产生地震反射。根据CCSD孔区地震剖面所建立的地壳成分模型表明:苏鲁超高压带地壳浅部的高速层可归因于夹在花岗质片麻岩、副片麻岩、角闪岩等岩石中的榴辉岩和超基性岩;中地壳主要由中酸性片麻岩、斜长角闪岩和副片麻岩组成;下地壳以中基性麻粒岩为主。在该超高压变质带现今的深部地壳,榴辉岩含量很少或几乎没有。因此,折返的超高压变质岩是以构造岩片的形式沿一系列剪切带逆冲并覆盖在正常的中下地壳之上,深部榴辉岩的缺乏可能与下地壳拆沉作用无关。     

徐淮地区中生代侵入杂岩中角闪岩和片麻岩类捕虏体的岩石学和地球化学:对深部地壳物质组成的制约

徐淮地区中生代侵入杂岩中角闪岩和片麻岩类捕虏体的主要元素、微量元素地球化学特征及其岩相学的研究表明,它们经历了两期变质作用的改造,即早期的榴辉岩相变质和晚期的角闪岩相退化变质。其原岩为拉斑玄武质岩石,在其形成过程中有较强的陆壳物质混染;部分捕虏体可能代表了本区深部地壳的物质组成,且具有华北地块基底的性质。中生代早期该区上地幔是多种岩石构成的构造混杂岩带,深部地壳主要由片麻岩类、角闪岩类和少量石榴辉石岩类组成。早白垩世时期深部地壳主要由一套快速折返至下地壳的榴辉岩相变质岩石所构成,它们普遍发生了角闪岩相退化变质,并与原下部地壳的深变质岩(片麻岩和角闪岩)混杂在一起,构成了一个构造混杂体。     

辽西太古代建平变质杂岩的地球化学和变质作用的PTt轨迹

太古代建平变质杂岩主要由高Na/K比的、原岩为英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩系列(TTG)侵入岩的中性麻粒岩和片麻岩、少量变沉积岩、基性麻粒岩、斜长角闪岩和变超基性岩组成。各类岩石具有明显不同的地球化学特征。结合野外关系考虑,斜长角闪岩和基性麻粒岩可与世界其他高级区内的变质拉斑玄武岩对比;TTG片麻岩,中性麻粒岩、紫苏花岗岩和斜长质片麻岩可能由镁铁质源岩部分熔融而成。变质作用的演化轨迹为反时针型。因此,本区可与冀东、内蒙、南印度和苏格兰的刘易斯等高级地体对比。     

东南极格罗夫山泛非期麻粒岩相变质作用

东南极格罗夫山主要由麻粒岩相高级变质岩和花岗岩类组成，其中变质岩以浅色和暗色含斜方辉石长英质片麻岩占主导地位，夹有少量镁铁质麻粒岩、变沉积岩和含方柱石钙硅酸盐岩。这些岩石一般都展示了平衡的矿物共生结构，但在镁铁质麻粒岩的单斜辉石中普遍发育斜方辉石(易变辉石)的出溶片晶。根据出溶辉石的重组分析获得麻粒岩相变质作用的峰期温度约为850℃，而浅色片麻岩中的石榴子石—斜方辉石—斜长石—石英组合给出的变质压力为0．61～0．67GPa。镁铁质麻粒岩中火成亚钙质普通辉石斑晶的保存表明格罗夫山地区可能只发育单一的泛非期高温麻粒岩相变质事件，岩石在高温变质之后经历了缓慢冷却过程，这主要归因于花岗质岩浆的板底垫托作用。     

华北东部岩石圈减薄中的下地壳过程：岩浆底侵、置换与拆沉作用

最近研究表明，华北中生代岩石圈减薄不仅是岩石囤地幔减薄，而且下地壳也发生了一定程度的减薄和置换。本文强调下地壳过程，如岩浆底侵、置换和拆沉作用是理解岩石囤减薄机制的关键因素之一。火山岩及其捕虏体的信息似乎支持在华北东部南、北缘存在局部造山带型的下地壳与岩石囤的拆沉作用。但是华北东部整体上的减薄机制难以用造山带的拆沉模式来解释。华北东部克拉通内部的火山岩中的下地壳捕虏体有两类，一类是经历了麻粒岩相变质的底侵辉长岩和辉石岩以及榴辉岩相变质的石榴辉石岩，形成时代约在140～120Ma；另一类是经过了中生代变质叠加的前寒武纪麻粒岩。中生代华北东部曾发生过大规模的岩浆底侵作用，现今的下地壳很可能已大部分不是前寒武纪的下地壳，它们由中生代变质的辉长岩、镁铁质岩石以及经历了很强烈改造的前寒武纪下地壳麻粒岩组成。此外，在华北东部普遍存在着化学成分类似于“埃达克岩”的中生代高锶花岗岩类岩石，它们的形成与岩浆底侵作用和镁铁质下地壳的部分熔融有关，其熔融残留应是榴辉岩或石榴角闪岩。尽管如此，要通过下地壳部分熔融形成一个厚的密度很大的榴辉岩层，由它的重力不均衡来带动80～120公里厚的岩石圈地幔一起拆沉进入软流圈的机制很难发生在华北克拉通内部。岩浆底侵和置换作用是下地壳过程非常重要的形式，与岩石圈的减薄具有密切联系，其具体机制尚不完善。     

沉积物微量元素示踪地壳成分和环境及其演化的最新进展：Wedepohl模…

Ｗｅｄｅｐｏｈｌ（１９９１）提出了对大陆成分的新估计，即下地壳与上地壳之比为５７：４３，下地壳由６０％的长英质麻粒岩和４０％的镁铁质麻粒岩组成。新估计的地壳成分介于安山岩和英云闪长岩之间，Ｓｉ、Ｋ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｂａ、ＬＲＥＥ、Ｐｂ、Ｔｈ等含量比Ｔａｙｌｏｒ等（１９８５）报道的要高，而Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｃ、Ｍｎ、Ｆｅ等则较低。Ｗｅｄｅｐｏｈｌ认为，如果将１２．５％的Ｓ型花岗岩从上地壳恢复到下     

厦门-金门大桥地区地震地质稳定性与桥线选择之研究

厦门-金门大桥桥址地处闽东南沿海断隆带和泉州-汕头地震带南段,濒临台湾海峡,具有独特的地震地质构造环境。为了保障跨海大桥的长期安全性,无疑应对桥址地区的地震地质稳定性进行必要的研究,以期为工程设计提供科学依据。 本文依据近30多年来,对该地区地质构造调查、陆海地球物理探测、地壳形变观测、地震活动性、地壳动力学和工程场地特征等资料进行了比较系统研究,结果表明该区断块构造自晚第四纪以来,呈间歇性上升运动,速率约1-2.3毫米/年,史今地震能量释放速率为(2.737-7.999)×107焦耳/公里2/年。现代地壳水平运动的速度矢量指向南东东,速度值为9-13毫米/年。从震源机制揭示,区域现代构造应力场主压应力轴(P轴)为SE125°,仰角2-8°,引张轴(T轴)为SW215°,仰角2-10°,中间轴(N轴)近垂直。这导致台湾动力触角对闽东南沿海产生强烈的推挤作用。形成潜在震源区。历史上在漳州和金门海外曾发生过61/4至61/2级地震,但桥区内未有破坏性地震(Ms≥43/4级)发生,表明厦门-金门地区构造稳定性介于泉州与南澳岛海外Ms≥7.0级地震的不稳定区之间,为相对较稳定区,适宜建跨海大桥。从地形地貌、工程地质条件显示,桥场地区由花岗岩、变质岩形成的丘陵、红土台地和第四系海陆交互相沉积层所组成。依据场地不同特点与     

张家口北部铅锌银多金属矿床区域剥蚀程度分析

张家口北部是河北省重要的铅锌银多金属矿床富集区.区内多金属矿床成矿作用和控矿因素相似,矿化形成均与燕山期酸性小岩体侵入变质结晶基底有关.区域多金属矿床化探异常具可对比性.化探异常图显示区内多金属矿床与化探异常在地表总体呈现无偏性空间分布特征,化探数据因子分析结果表明成矿元素相关性在水系沉积物中未发生改变.据此可将原生晕中依据不同元素组合识别矿体剥蚀程度的思路运用于1:20万化探数据,以此识别区域多金属矿床剥蚀程度.本文以张家口研究程度较高的蔡家营多金属矿床为例,选用可有效识别矿体剥蚀程度的(Bi+V+Ba)/(B+Sb+U)、(U/Th)元素比值,将区域化探数据用于多金属矿床剥蚀程度分析,结果显示区内多金属矿床均出露于剥蚀强度较高区域,受到不同程度的剥蚀.累加NAP值方法显示兰闫多金属矿床剥蚀程度最高,蔡家营、青羊沟矿床剥蚀程度明显降低.区内多金属矿床多分布于岩石风化程度较高的变质结晶基底出露区域及其周边.火山岩盖层下伏变质岩中多金属矿床多呈隐伏-半隐伏状态分布,应是区内下步多金属矿床找矿方向.     

地学博物馆展陈设计研究——以中国地质博物馆为例

随着地学博物馆数量逐年大幅增加,除自身的基本陈列外,专题展览活动也随之加重,具有专业性、科学性、趣味性、及时性和延续性等多种特点。在国家文化繁荣发展的时代背景下,大部分地学博物馆陈列展示使用的展览内容框架雷同、千篇一律,难以激发观众参观热情。中国地质博物馆作为地学博物馆的"领头羊"对博物馆展览陈列设计特点进行了一系列的研究。本文以该馆为例,总结了地学博物馆展览陈列的设计原则、流程和要素。在原则方面,设计师在进行艺术设计同时需掌握地学知识;在流程方面,先策划,确定展品数量梳理展览大纲,再进行总体规划和展览艺术形式设计,最后实现协作与优化。在要素方面,展览陈列设计需要特别注意空间布局、展品选择、艺术表现形式、光环境设计、色彩设计等七个方面的应用。展览陈列设计师要努力挖掘和彰显地学专业的特性,不断创造新的表现形式,从而促进我国地学博物馆的蓬勃发展,更好地为公共事业做贡献。     

三峡水库蓄水后长江中游水沙时空变化的定量评估

定量评价三峡蓄水后长江中游流域水文情势的时空变化,为长江中游生态保护和区域水资源管理提供科学依据。采用变化范围法分析了长江干流5个水文站的流量、含沙量日均数据,定量评估了三峡工程蓄水后,长江中游水沙变化度最大的江段和水文指标类别,及其对应的生态影响。研究结果表明三峡蓄水后,下游河道含沙量的变化度远大于流量,除城陵矶站外,含沙量较蓄水前有了大幅度下降,宜昌站的含沙量下降幅度达到了一个数量级,洞庭湖对长江干流含沙量有明显的调蓄作用。流量的变化度随着与大坝距离的增加而减小,且在7~11月流量下降幅度明显。这些水文节律的变化将影响下游鱼类产卵栖息地以及滞洪区水生生物与周边植被的生长。     

疏勒河流域中游生态环境变化及成因分析

近三十年来,疏勒河流域中游地区生态环境不断恶化,主要表现为绿色生产严重退化,湿地面积缩小,盐碱地,沙地迅速增加。通过不同时段的遥感解译,分析了不同生态景观的定量变化及成因。恶劣的地理环境加上人类活动对水资源利用量的不断增加是造成该区生态环境日趋恶化的主要因素。保护地下水平衡和合理用水结构,实行水资源优化管理,提高水的利用率是社会经济,环境可持续发展的有力保证。     

开采条件下河北平原中部咸淡水界面下移

河北平原中部上层咸水入侵下层淡水已造成局部地下水污染,本文调查统计了地下水质监测资料和2700多眼深井孔的测井物探资料。以水化学方法和数理统计方法,从水文地质条件和地下水开采利用状况入手,对研究区咸淡水界面下移的机理进行了分析。结果认为,咸淡水界面从20世纪70年代以来年均下移约0.4m,开采地下水造成上下层水头压力变化,加大上部浅层水向下越流是其主要原因之一。     

农商部地质调查所图书馆成立考

民国初期,伴随着中国地质事业的萌起,地质专业图书的集纳管理工作也逐步开展。农商部地质调查所图书馆是我国最早的地质专业图书馆,为后世留下宝贵的财富,为推动我国地质科学研究和地质调查工作发展做出了重要贡献。本文以相关史料为基础,探寻其成立始末,传承地质先驱的科学精神, 激励图书馆人为新时代地质事业的发展继续发挥好文献服务保障作用。     

甘肃省黑河干流细土平原区灌溉水入渗运移的初步研究

西北干旱地带农业区的灌溉水入渗是地下水补给的重要途径。在甘肃省黑河干流细土平原区，利用中子仪和负压计观测了灌溉水入渗时包气带的含水率和土水势的变化，初步分析了灌溉水入渗运移规律，确定了灌溉水入渗补给系数随地下水埋深的变化，为本区进行地下水资源评价奠定了基础。     

平面裂隙参数计算及其对浆液流动的影响分析

利用从层流到紊流的多阶段稳定压水试验的压力－流量曲线反算裂隙张开度、粗糙度及地下水影响半径等裂隙参数。建立了平面裂隙中浆液流动的力学模型,并分析了对浆液流动的影响因素。     

郑州黄河岸边开采地下水对大堤稳定性影响

通过对郑州市黄河大堤一线土体的沉降，压密固结，饱水砂土的地震液化研究，认为黄河大堤附近浅层地下水开采后所诱发的地面沉降，固结过程，不会对大堤造成危害，而饱水砂土的水位降低，还会减轻或消除地震时液化砂土现象，对大堤的稳定性有利。