冲绳海槽中部岩心沉积物中浮岩的物理性质和地球化学特征差异及其对岩浆活动的指示

为进一步了解冲绳海槽浮岩的物理性质和地球化学特征差异,对冲绳海槽中部岩心沉积物S9中的浮岩进行了微观结构和地球化学组成分析。结果显示,冲绳海槽中部存在白色、灰白色及棕色3种浮岩,其中灰白色浮岩又可以根据构造特征分为气孔构造和流动构造浮岩两个亚类。浮岩的地球化学组成表明白色、灰白色及棕色浮岩都是由玄武质岩浆经过充分的分离结晶作用形成的流纹质或流纹英安质火山岩。玄武质岩浆在演化的过程中发生了斜长石、角闪石、辉石、Fe-Ti氧化物、磷灰石等矿物的结晶分离。结合有孔虫14C年龄,认为浮岩是冲绳海槽中部距今13.1 ka左右的长英质火山活动的产物。演化程度相对较低的棕色浮岩具有比白色浮岩高的TiO2, Al2O3, Fe2O3, MgO, CaO含量,且棕色浮岩具有相对低的稀土总量和轻稀土总量。根据浮岩的物理性质及地球化学组成差异推测,岩浆的黏度和压力是影响浮岩构造特征的主要因素。黏度大、连续减压的岩浆易于形成具有流动构造和密集气孔的浮岩,黏度小、阶段性减压的岩浆易于形成气孔大而疏松的浮岩。     

冲绳海槽黑色与白色浮岩特征及其对岩浆演化的指示

为了认识黑色与白色浮岩的岩石特征及成因,使用人工重砂、元素地球化学等分析技术,研究冲绳海槽两类浮岩中元素及矿物组成特征。研究显示,冲绳海槽黑色和白色浮岩具有相似全岩化学组成,都落入流纹岩区,稀土配分曲线明显呈右倾,具负Eu异常,富集不相容元素,岩石物理性质差别是导致其颜色差异的主要因素。两类浮岩岩石学特征的不同主要体现在:(1)白色浮岩锆石和辉石都具有两种类型,黑色浮岩仅具有其中一种;(2)黑色浮岩中发育钛铁矿、钛磁铁矿与基质构成的珠状构造,且基质玻璃中密集分布磁铁矿雏晶,而白色浮岩不具备上述岩石学特征。综合分析海槽两类浮岩岩石学特征所蕴含的岩浆演化信息,推测两类浮岩具有相同的玄武质岩浆源区,富挥发组分的玄武质母岩浆上升进入地壳,形成初级岩浆房,房内结晶分异后残留的酸性岩浆,沿海槽构造薄弱带向上运移,岩浆运移过程中有少部分进入分支断裂系统形成次级岩浆房,期间初级岩浆房接受多次基性岩浆注入;初级和次级岩浆房中的酸性岩浆分别独立喷出海底,前者形成白色浮岩,后者形成黑色浮岩。此外,演化过程中岩浆性质逐渐由氧化性向还原性转变。     

冲绳海槽浮岩中碳、氢同位素组成特征

利用分阶段热解释放气体质谱分析法研究了冲绳海槽浮岩热解释放气中CO₂和H₂O的碳、氢同位素组成,结果显示:浮岩中原生CO₂和H₂O主要释放于400～1 000℃,CO₂的碳同位素组成介于-6.7×10-3～-22.7×10-3,H₂O的氢同位素组成从-45×10-3变到-71×10-3,均落入幔源火山岩的变化范围,而且浮岩的氢同位素组成与海槽区玄武岩的氢同位素组成非常接近,这表明冲绳海槽浮岩与玄武岩之间具有密切的成因联系,浮岩岩浆和玄武岩岩浆是同源岩浆不同程度结晶分异的产物.另外,这些浮岩较洋中脊玄武岩要贫13C,并富集D,同时具有从洋中脊玄武岩向岛弧玄武岩变化的趋势,这表明浮岩岩浆在形成或上升过程中可能受到俯冲板块释放流体的影响.     

冲绳海槽浮岩微量元素的特征及其地质意义

对冲绳海槽9个浮岩样品做了仪器中子活化分析。根据浮岩微量元素的特征讨论了岩浆的物质来源、结晶演化过程以及岩浆活动与冲绳海槽地质构造的联系。提出冲绳海槽黑色浮岩和灰白色浮岩不仅来自不同的岩浆源,而且经历了不同的形成过程。灰白色浮岩反映了冲绳海槽的地质构造性质,在成因上与海槽区的构造活动有关。     

西沙群岛浮岩的岩石地球化学特征及成因

对采自西沙群岛东岛的2件浮岩样品进行了岩石学和地球化学初步研究,结果表明,研究区样品全岩化学组成落入粗面岩区域,稀土配分曲线明显呈右倾,具Eu负异常,富集不相容元素,微量元素标准化曲线特征与中下地壳相似。斜长石及辉石斑晶矿物具有中心熔蚀结构,橄榄石呈熔蚀状。认为研究区浮岩是由西沙地块中地壳减压熔融产生粗面质岩浆后经历短暂的岩浆房冷凝时期,由于板块继续拉张形成东岛西侧的狭窄海槽,而引起岩浆通道突发性张裂,导致压力的突然释放,岩浆沿拉张裂谷急速上升,在浅水中猛烈喷出而形成。     

西沙群岛东岛浮岩矿物地球化学特征及成因探讨

本文对采自西沙群岛东岛的2件浮岩样品进行了岩石学和矿物地球化学研究,研究表明,东岛浮岩样品属于中性火山岩,SiO_2含量在60%左右,化学组成相当于粗面岩,斑状结构,斑晶主要为斜长石、单斜辉石和少量橄榄石,基质为玻璃质。斜长石及辉石斑晶矿物具有中心熔蚀结构,斜长石形成温度为1030℃-1080℃;单斜辉石属均为普通辉石,斑晶Al_2O_3含量较低;橄榄石属于透铁橄榄石,橄榄石斑晶Fo值为55.40-60.53,从核部到边部各化学成分略有降低,且具有轻微的化学成分环带。从核部到边部Fo值略有降低。东岛浮岩岩浆是西沙地块受到拉张作用,中地壳物质减压熔融形成粗面质岩浆,并经历短暂的岩浆房冷凝时期,拉张减薄作用形成裂谷后,由于压力突然释放,粗面质岩浆沿裂谷快速上升在水下喷发形成浮岩。     

冲绳海槽海底热液区附近浮岩气孔充填沉积物中热液活动的地球化学记录

以冲绳海槽伊平屋北热液区附近两个站位(HOBAB2-T3和HOBAB2-T6)的浮岩为研究对象,分别对充填沉积物的浮岩(T3-D、T6-D)和去除沉积物的浮岩(T3-C、T6-C)进行扫描电镜观察、矿物组成和微量元素组成的对比分析。结果表明,浮岩气孔充填的沉积物主要来源于冲绳海槽内碎屑沉积物的混入,其中气孔较小的T3浮岩中充填的沉积物组成主要为伊利石和石英,而气孔较大的T6浮岩中充填的沉积物组成主要为石英和长石,代表了海槽内沉积物的一般矿物组成。邻近热液区的T3浮岩气孔中的沉积物含有异常高含量的Pb(101μg/g)、Zn(196μg/g)、Cu(47μg/g)等金属元素,代表强烈的热液活动信号;距热液区稍远的T6浮岩气孔中沉积物也表现出Pb、Cu等元素含量的异常特征,可能代表较弱的热液活动信号。这说明海底热液区附近的浮岩气孔中充填的沉积物可以记录热液活动的信息,这对寻找浮岩分布区新的热液活动具有重要的指示意义。     

海底浮岩前处理方法的实验研究

为了解海底浮岩气孔充填物对全岩微量元素组成的影响,并获得有效的海底浮岩前处理方法,对冲绳海槽中部的浮岩碎成大于5 cm,1~2 cm及小于5 mm的碎块分别进行前处理,然后通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射光谱(XRD)分析对清洗的效果进行观察对比。结果表明,对大块浮岩直接清洗以及将浮岩碎成厘米级小块后清洗都难以将浮岩气孔内充填的细粒沉积物去除干净,而对浮岩碎成毫米级(5 mm)颗粒后再清洗可以有效清除浮岩气孔内的充填物。本文所确定的一套有效的海底浮岩前处理方法总结如下:(1)将小于5 mm的浮岩颗粒置于超声波清洗机内用蒸馏水清洗,每隔15 min换一次水,直到清洗样品后的水足够清澈;(2)将样品先后浸入无水乙醇和稀盐酸溶液中,分别去除有机质和次生碳酸盐、铁氧化物;(3)将浮岩样品置于40℃超纯水中浸泡7 d左右,并每天换水,直至向上层清液加硝酸银溶液无白色沉淀出现。XRD分析表明,海底浮岩气孔中充填物的矿物组成包括斜长石、石英等。少量的气孔充填物对浮岩全岩的微量元素配分模式影响不大,但会造成Pb、Sr等元素含量的增加,因此可能会对浮岩全岩的Pb-Sr同位素组成造成干扰。     

西盘古海盆锰结核的元素地球化学特征及生长机制

通过对西盘古海盆(Cipangu Basin)15个锰结核样品开展系统的形态结构、显微构造、矿物组成、常微量元素和稀土元素含量特征差异性研究，进而探讨该区锰结核的成因类型和生长机制。西盘古海盆锰结核外观为椭球状或连生体状，表面光滑，组成矿物主要有水羟锰矿、石英、钙长石和石盐；其稀土元素配分模式图表现出明显的Ce正异常、Y负异常和轻稀土富集特征。样品Mn/Fe比值均<2.5，与Ni、Cu正相关，且Mn与Cu、Co和Ni高度正相关，这表明因Cu²⁺、Ni²⁺、Co²⁺更易占据层板结构锰氧八面体MnO₆的空位而在锰矿物表面富集。锰结核显微构造区域可划分为Type-Ⅰ型和Type-Ⅱ型，其中Type-Ⅰ型为结构致密高反射率的层纹状、柱状、叠层状构造的显微构造区域，Type-Ⅱ型为结构疏松低反射率的掌状、混杂状、环状构造的显微构造区域；Type-Ⅰ型区域的Mn/Fe比值和Ni、Ni+Cu、Co含量均高于Type-Ⅱ型区域。构造致密的Type-Ⅰ型区域代表沉积环境变化较小，生长速率较小；构造疏松的Type...     

青岛仰口榴辉岩及其围岩的岩石地球化学特征和成因机制

青岛仰口地区保存了完整的从变辉长岩到榴辉岩的超高压变质岩石组合。地球化学特征表明,榴辉岩、变辉长岩和片麻岩属钙碱性系列,超基性岩属拉斑系列;CIPW标准矿物计算显示榴辉岩和变辉长岩中长石以钠长石为主,超基性岩主要标准矿物为橄榄石、紫苏辉石和锥辉石,片麻岩中出现标准矿物刚玉;榴辉岩、变辉长岩和片麻岩富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,超基性岩的微量元素相对于N-MORB亏损;榴辉岩和变辉长岩轻稀土明显富集,配分型式与岛弧玄武岩相似,片麻岩具明显的Eu的负异常,配分型式与后造山A型花岗岩相似,超基性岩稀土总量较球粒陨石偏高,具强烈的Ce的负异常。微量元素比值及地球化学图解表明榴辉岩与变辉长岩的原岩为辉长岩,片麻岩的原岩为造山后A型花岗岩,原岩的岩浆源区位于下地壳,超基性岩的岩浆源区位于上地幔,原岩均形成于岛弧环境。     

晚新生代风尘沉积的稀土元素地球化学特征及其古气候意义

通过西峰巴家咀剖面晚新生代风尘沉积中的红粘土、黄土、古土壤的稀土元素、分布模式、特征参数的研究，并与晚第三纪红色沙漠风成砂、晚第三纪河流相细砂岩、第四纪沙漠风成砂、现代尘暴粉尘、中国黄土以及青藏高原远源西风粉尘进行对比分析，结果表明，晚新生代风尘沉积物均具有轻稀土适度富集、缓右倾斜型、Eu负异常的REE分布模式；晚第三纪红色沙漠是红粘土的主要物源之一；红粘土和典型的风尘物质－现代尘暴粉尘及中国黄土有相似的沙漠物质来源和形成过程，与基岩明显不同，这为红粘土的“风成说”而非“残积说”提供了新的证据。巴家咀红粘土的堆积过程与第四纪黄土相似，东亚季风环流而非西风环流控制着沙漠区粉尘物质的输送。     

黄、东海毗邻海域悬浮体与水团的对应关系及影响因素

对黄、东海毗邻海域由陆架到深海的悬浮体进行了大量加密取样,获得了较准确的结果。给出了悬浮体含量及其三维分布,确定它们与水团及其边界有良好的对应关系。并从物源、动力和成因等解释了这种对应,提出了水团对悬浮体研究的重要意义。研究表明黑潮次—中层混合爬升水及其混合水形成悬浮体含量最低值区,横亘在陆架与深海之间,形成阻隔含有大部分悬浮体的陆架中、下层水体向深海输送的洁净“水障”,台湾暖流北上的顶托也起类似作用,并分析了影响悬浮体含量的各种因素及有关机制。     

三峡工程一期蓄水后长江口及其邻近海域沉积地球化学研究

对采自长江口及其邻近海域的29个表层沉积物中的31个元素(或氧化物)的含量进行了富集因子和变异系数分析,探讨了元素的来源和分布特征,结合沉积环境和沉积物分布特征,Q型聚类分析结果表明研究区可划分为五大沉积地球化学区,相关分析和R型因子分析揭示了长江口及其邻近海域表层沉积物中元素分布的主要影响因素。     

南沙群岛及其邻区低频和中频重力场的分离

建立了一个分离中、低频重力场的数学模型。根据南沙群岛地质构造的特征，选择4条具有代表性的重力测线N2，N9，N10和N11的自由空间重力异常，进行福里哀频谱值的计算并研究振幅谱值的分布规律，确定61.44km为4条重力测线的低频和中频重力场的临界值；设计分开低频和中频重力场的分离因子，分离出4条重力剖面的低频和中频重力异常；进而分析其低频和中频重力异常的特征。结果表明：N2和N11频谱值的分布带窄，低频重力场显著，中频重力场不显著；N9和N10的频谱值分布带宽，中频和低频重力场均显著。分析了它们和地质构造的关系。曾母盆地、南华盆地和南薇盆地的低频重力异常和沉积厚度成反关系，其余地区成正关系。     

台湾海峡西部沿岸上升流的中心位置和共同特征探讨

台湾海峡有多个上升流区存在，其中西部海区的海坛岛东，东山岛东南和台湾浅滩南部外区三处上升流最活跃和持续时间最长。本文依据１９８３至１９８９年期间在台湾海峡西部和中部的三次海洋综合调查资料，着重探讨了上述三处上升流出现和消失的时间冷水中心位置，指出它们共同特征是每年出现的或消失的时间基本稳定不变，并随北向海流和风要素的变化而长消。     

富Co铁锰结壳铂族元素与铼-锇同位素组成及其意义

用ICP－MS测定了太平洋富Co铁锰结壳铂族元素和铼－锇同位素组成。富Co铁锰结壳不仅异常富集铂族元素，而且铂族元素及其它亲铁元素的配发与陨石特征非常相似。铁锰结壳的铼－锇同位素组成明显有别于大陆地壳岩石，和K－T界线沉积物相似，接近陨石值。世界大洋范围内的富Co铁锰结壳均产于远离海底构造热液活动区，几乎不可能受到地幔源热液作用的直接影响。因此，富Co铁锰结壳中的铂族元素可能部分来源于地外物质。     

西南印度洋中脊玄武岩地球化学特征及其对岩浆过程的指示意义

对采自西南印度洋中脊(SWIR)50°E附近5个站位的玄武岩样品进行了岩石学和元素地球化学研究。样品主量元素、TAS分类图解和AFM图解显示,SWIR研究区样品类型主要为低钾拉斑玄武岩。相对原始地幔SWIR区玄武岩具有Ba、Nb、Sr负异常,K表现为正异常。稀土元素分配模式均为左倾型,具有轻微的Eu、Ce正异常;SWIR区玄武岩都起源于上地幔,SWIR玄武岩则明显向EMⅡ端元偏移。SWIR玄武岩地幔源区相对最为富集,可能为DM和EMⅡ的混合源区,存在少量的陆壳成分。研究区玄武质岩浆起源深度为尖晶石橄榄岩区域处于中度还原环境下,经历了明显的橄榄石+单斜辉石+斜长石的分离结晶。     

三江平原湿地植物群落P、K的积累、动态及其生物循环

在三江平原湿地植物生长季节里,选择该区分布最广、面积最大且最具有代表性的毛果苔草(Carexlasioncarpa)-狭叶甜茅(Glyceria spiculosa)群落和小叶章(Deyeuxia angustifo-lia)群落为研究对象,逐月测定两类湿地群落生物量,并对植物样品分别用钼锑抗比色法和原子吸收法测定其P、K含量。在此基础上,探讨了两类湿地群落的P、K积累量及其生物循环特征。结果表明,三江平原不同的植物群落以及同一群落的不同器官,其P、K元素积累量不同,而且都有明显的季节变化。根是群落中P、K元素的最大贮存器官,其P、K积累量占总量的80%左右。湿地群落中K的吸收量、归还量、存留量、现存量和表土贮量都大于P的对应值,同时K的利用系数和循环系数均大于P,毛果苔草-狭叶甜茅群落K的吸收系数大于P,而小叶章群落K的吸收系数小于P。     

南黄海西部陆架区表层沉积物稀土元素及其物源分析

对南黄海西部陆架区486个表层沉积物样品的稀土元素进行了测试分析。结果表明:稀土元素总量分布特征受粒度影响,其含量总体上随平均粒径的减小而升高,但在局部站位其含量还可能受矿物控制。稀土元素相关参数,如轻重稀土元素分异度、铈异常以及铕异常基本不受粒度影响,而主要受源岩组分控制,可以进行有效的物源判别。研究区不同站位沉积物中稀土元素配分曲线均为右倾的负斜率模式,相对富集轻稀土元素,显示中等程度的铕负异常,无明显铈异常。稀土元素相关参数物源判别表明研究区物质主要来源于黄河。     

北京地区百花山、东灵山表土花粉的特征分析

本文分析了北京地区百花山、东灵山两个垂直带谱不同植被类型的表土花粉，通过表土花粉百分比和浓度图式分析，结合垂直带谱的植被特征，初步回答了某些植物科属表土花粉与其植被的特征关系，并试图结合植物科属花粉产量的特征、散布能力、保存条件及地形特征对表土花粉中一些植物科属的代表性作了探讨，从而为依据化石孢粉恢复北京地区乃至华北地区的历史植被和环境提供了重要参考资料。