藏南昂仁县桑桑地区林子宗群火山岩的形成时代和地球化学特征

桑桑地区林子宗群火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征和SHRIMP锆石U-Pb地质年代学数据表明：①林子宗火山岩以高钾流纹岩为主,属于高钾钙碱性系列岩石,形成于49.8Ma±0.92 Ma,属于帕那组火山岩地层;②林子宗火山岩稀土元素配分模式较为一致,相对于HREE,强烈富集LREE;③林子宗火山岩具有相对低的初始Sr同位素值（87Sr/86Sr（i）=0.70488～0.70569）和较高的初始Nd值（εNd（i）=-1.38～-1.58）;④总体上富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,与岛弧型火山岩的地球化学特征类似。桑桑地区林子宗火山岩在形成过程中明显受到角闪石和斜长石分离结晶作用的影响。可能是俯冲的新特提斯洋板片断离或变陡,进而导致经历过俯冲交代作用的富集岩石圈地幔甚至局部下地壳发生部分熔融,形成的初始岩浆发生混合作用,并在近封闭条件下发生高度分离结晶作用的产物。结合已有的结果,认为冈底斯带南带普遍经历了50Ma左右的岩浆作用。     

拉萨地块西部亚热地区林子宗群火山岩地球化学特征及其构造意义

广泛分布于拉萨地块南部的林子宗群火山岩被普遍认为是新特提斯洋北向俯冲消减结束并由同碰撞向后碰撞构造背景转化过程中的岩浆作用产物,记录了从新特提斯洋俯冲结束到印度-欧亚大陆碰撞-后碰撞的丰富信息。本文对采集于拉萨地块西部亚热地区的林子宗群火山岩样品进行了年代学和岩石地球化学研究,结果显示:林子宗群火山岩为一套钾玄质系列的流纹岩,该岩石具有高硅(w(SiO_2)=73.90%～74.03%)、高钾(w(K_2O)=6.15%～6.28%)、高钾钠比(w(K_2O)/w(Na_2O)=2.14～2.65),富集K、Rb、Th、U、Hf等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr等元素,具有明显的Eu负异常;林子宗群火山岩样品LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为50.1 Ma±0.3 Ma—51.3Ma±0.4Ma之间;结合前人研究,笔者认为亚热地区林子宗群火山岩为形成于印度-欧亚大陆同碰撞背景下的大陆地壳部分熔融的产物。     

青藏高原西南部赛利普超钾质火山岩富集地幔源区和岩石成因:锆石U-Pb年代学和Hf同位素制约

西藏拉萨地块西南部赛利普钾质-超钾质火山岩为一套含地幔包体的粗面安山岩,高K_2O,MgO、Cr、Ni含量,K_2O/ Na_2O比值和Mg~#,为地幔低度部分熔融的原始岩浆,或经橄榄石、单斜辉石或Fe-Ti氧化物分离结晶。岩石强烈富集大离子亲石元素和轻稀土元素、亏损高场强元素Nb、Ta、Ti,富集放射性成因Sr、Pb和Nd同位素,指示岩浆源区为富集地幔。采用LA-ICP-MS测定赛利普钾质-超钾质火山岩三件样品的18颗新生岩浆锆石U-Pb年龄为15.8～19.2Ma,其中钾质岩石样品SL0628中11个点的加权平均值为17.7±0.3Ma,与他人获得的~(40)Ar/~(39)Ar年龄一致。三件样品中新生岩浆锆石的ε~(Hf)(t)变化范围为-7.6～3.9,平均地壳模式年龄(t_(DMC)=0.86～1.59Ga)变化较大,除两个分析点显示亏损特征外,总体显示富集特征,表明岩石源于富集源区,但有少量亏损地幔物质加入。三件样品共获得49颗继承锆石的U-Pb年龄介于20～1907Ma,其Hf同位素组成(ε_(Hf)(t)=-25.9～5.3)和平均地壳模式年龄(t_(DMC)=0.79～4.08Ga)变化较大;其中的37颗年龄较小的继承锆石(20～110Ma)指示地幔源区可能受到四期明显的岩浆改造事件(62.2～64.0Ma,43.3～55.1Ma,29.5～37.7Ma和20.1～27.4Ma)和两个岩浆活动间歇期(70～90Ma和37.7～43.3Ma)。在拉萨地块首次发现29.5～37.7Ma的岩浆活动,并发现与林子宗火山岩同期的、Hf同位素富集的岩浆活动(62.2～64.0Ma,ε_(Hf)(t)=-21.2～3.0)。三件样品中49颗继承锆石的Hf同位素研究表明源区富集组分可能源自拉萨地块古老地壳基底和俯冲的印度大陆地壳。赛利普钾质-超钾质岩石形成可能是印度大陆地壳前缘撕裂和分段俯冲的结果。     

重新认识西藏林周盆地基性岩石的地球动力学含义

拉萨地体南部大面积分布的林子宗火山岩的地球动力学意义迄今尚未得到很好的约束,对于这个问题的深入理解有助于揭示雅鲁藏布特提斯洋岩石圈的俯冲和随后印度-欧亚大陆的陆陆碰撞过程。要合理认识林子宗火山岩所蕴含的地球动力学含义,在一定程度上还有赖于对林子宗火山岩中基性岩石的岩浆起源和性质的深入剖析。本文结合已有资料,报道和总结了位于林子宗火山岩命名地——林周盆地中基性岩石样品(56~53Ma)的全岩地球化学、Sr-Nd同位素数据。林周盆地基性岩石为高钾钙碱性-钾玄岩系列,富集大离子亲石元素(LILEs)、亏损高场强元素(HFSEs),初始⁸⁷Sr/⁸⁶Sr比值为0.7048~0.7054,ε_Nd(t)值为+0.5~+1.8;同时还具有高Zr含量、Zr/Y比值以及高的Ta/Hf、Th/Hf比值。林周盆地基性岩石既显示岛弧玄武岩浆又显示板内玄武岩浆的双重地球化学特征,除了来源于受俯冲流体交代的岩石圈地幔的部分熔融外,同时可能还存在深部软流圈地幔物质的贡献。本文提出其成因很可能与雅鲁藏布特提斯洋壳北向俯冲板片在约52Ma发生的板片断离有关,指示印度与亚洲大陆的初始碰撞至少发生在60Ma以前。     

华北克拉通东部古太平洋板块俯冲与回撤作用:来自辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石的记录与启示

目前对于华北克拉通东部晚中生代花岗质岩石的成因仍存在地幔柱、加厚/拆沉下地壳部分熔融、俯冲板片脱水导致地壳熔融等不同认识。辽西兴城地区晚中生代花岗质岩石主要由二长花岗岩、石英闪长岩、花岗斑岩和石英正长岩组成,岩浆成因锆石U-Pb同位素定年结果显示岩浆活动主要发生于晚侏罗世(156Ma)、早白垩世早期(139Ma)、早白垩世中期(130～125Ma)。岩石地球化学测试分析结果显示岩石属于高钾钙碱性系列且具有富集K、Pb等大离子亲石元素而相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素等活动陆缘岩浆岩特点,表明辽西地区晚中生代岩浆活动的发生与俯冲作用有关。晚侏罗世-早白垩世早期(156～139Ma)花岗质岩石地球化学特征与I型花岗岩类似,同时具有富集的Hf同位素组成(εHf(t)=-22.70～-18.66)和古老的Hf同位素二阶段模式年龄(tDM2=2387～2767Ma),其初始岩浆可能来源于古老中上地壳的部分熔融;形成于130Ma的花岗质岩石同样具有与I型花岗岩相类似的岩石地球化学特征,但其Hf同位素组成突变为亏损(εHf(t)=+3.64～+6.22、tDM1=537～969Ma),其初始岩浆起源于新元古代新生地壳物质的部分熔融并混入少量亏损地幔物质组分;形成于125Ma的花岗质岩石为碱性A型花岗岩,岩石地球化学特征与其他岩石有所不同,具有负的εHf(t)值(-17.30～-11.56)和相对古老的Hf同位素二阶段年龄(tDM2=1917～2278Ma),初始岩浆可能起源于较为古老的中下地壳部分熔融并有幔源物质的参与。华北克拉通东部形成于160～139Ma的花岗质岩石具有I型、高钾钙碱性、与埃达克质岩石类似的高Sr/Y、低Y含量特征和富集的Hf同位素组成,而形成于130～120Ma的花岗质岩石具有A型、碱性、与典型岛弧岩浆岩类似的岩石地球化学特征和相对亏损的Hf同位素组成,同时晚中生代岩浆活动具有向洋年轻化的特点,表明华北克拉通东部156～139Ma期间可能受到古太平洋板块的持续俯冲作用,而139～130Ma古太平洋俯冲板片开始回撤,130～125Ma进入古太平洋俯冲板片持续回撤导致的强烈区域伸展作用阶段。古太平洋俯冲板片脱水交代岩石圈地幔并形成幔源岩浆,幔源岩浆不断底侵作用于古老/新生地壳使其发生部分熔融为花岗质岩石提供岩浆来源。     

溧水盆地晚中生代基性火山岩成因与深部动力学过程探讨

下扬子地区溧水盆地晚中生代龙王山组基性火山岩属高钾钙碱性-钾玄岩系列,具有低MgO(3.16%～4.97%)和相容元素含量(如Cr11～34μg/g、Ni 9～27 μg/g),强烈富集大离子亲石元素(Ba/Nb=94～144)、轻稀土元素(La/Nb=3.7～4.6)和亏损Nb-Ta,稍高的Sr同位素组成[(87Sr/86Sr)i=0.705 73～0.706 17]和具弱负εNd(t)值(-3.0～-1.9).龙王山组基性火山岩的元素-同位素地球化学特征反映其来源于富集轻稀土元素和大离子亲石元素的岩石圈地幔;它们在Sr-Nd同位素组成上与大别-苏鲁造山带同时代的基性火成岩具有明显的差别,暗示其熔融源区不大可能受到俯冲陆壳的改造富集作用,更可能是早期具高Rb/Sr、低Sm/Nd和亏损高场强元素的流体/熔体交代作用的结果,总体上具有俯冲大洋板片交代作用的特征.在岩浆熔融深部动力学方面,晚中生代高钾钙碱性-钾玄岩浆的起源主要归结于深部岩石圈地幔的热扰动作用和岩石圈伸展-减薄作用,在时空上匹配于同时代郯庐断裂带的巨大走滑活动.     

印度大陆与亚洲大陆早期碰撞过程与动力学模——来自西藏冈底斯新生代火成岩证据

为了揭示青藏高原的形成演化及其隆升历史,本文主要立足于西藏冈底斯带新生代岩浆岩,研究了印度-亚洲大陆碰撞早期阶段的关键岩石记录、详细碰撞过程和深部动力机制.西藏新生代火山-岩浆活动贯穿于主碰撞造山过程的始终,形成规模巨大的冈底斯火成岩浆岩带,其中,火山活动形成著名的林子宗第三纪火山岩系(64～43 Ma),岩浆作用则形成3个时间连续、但组合不同的岩浆序列,即: ①壳源花岗岩组合(65～50 Ma)、②正εNd花岗岩-辉长岩组合(52～47 Ma)和③幔源玄武质次火山岩-辉绿岩组合(53～42 Ma).林子宗第三纪火山岩系形成于印度-亚洲大陆对接碰撞之后(～65 Ma),不整合覆盖于中生代褶皱构造层之上,中下部钙碱性-高钾钙碱性火山岩显示岛弧/陆缘弧地球化学特征,主要来自于洋壳板片流体交代的地幔楔形区,上部钾玄岩系火山岩则更多地显示壳源特征.壳源花岗岩主要侵位于冈底斯东段腾冲地区,成因类型为白云母过铝花岗岩和富钾钙碱性花岗岩,其高(87Sr/86Sr)i (＞0.710)和低εNd(＜-7)同位素组成反映其源于碰撞加厚的砂泥质地壳的深熔作用.正εNd值(+2～+5)花岗岩和辉长岩沿冈底斯带成对侵位,花岗岩具有埃达克岩与弧花岗岩过渡特征,其形成有较多的幔源物质贡献;辉长岩正εNd值特征(+2.5～+7.0)、REE平坦型或弱富集型以及亏损大部分不相容元素(Nb, P, Ti, U, Th, LREE)特征,反映软流圈地幔对岩浆形成产生重要贡献.幔源玄武质次火山岩主要为钙碱性岩系,REE平坦型,低(87Sr/86Sr)i (＜0.7060) 、高εNd (高达+4.3,同位素组成接近于MORB,证明其来源于亏损的软流圈地幔.根据这些构造-岩浆事件的时空分布、岩石组合特征、岩石地球化学以及岩浆演变序列,提出了一个青藏高原大陆碰撞的四阶段演化模式.这个模式强调了①70～60 Ma,新特提斯洋板片回转,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65 Ma),并导致加厚地壳深熔;②60～54 Ma,印度大陆板片向北陡深俯冲,下地壳缩短加厚,地壳深熔作用持续;③53～41 Ma,新特提斯洋板片发生断离,并向下拆沉.软流圈物质透过板片断离窗上涌,诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融;④陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返,开始低角度俯冲(＜40 Ma),导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短,造成冈底斯岩浆间断(40～26 Ma)和拉萨地体初始抬升.因此,在青藏高原碰撞造山过程中,主碰撞期造山(65～41 Ma)的动力机制主要是印度大陆板片的陡角度俯冲和特提斯洋板片断离,晚碰撞期造山(40～26 Ma)的动力机制主要为印度大陆板片的低角度俯冲.     

东准噶尔晚古生代依旧存在俯冲消减作用——来自石炭纪火山岩岩石学、地球化学及年代学证据

东准噶尔地区石炭纪巴塔玛依内山组火山岩分布广泛,规模巨大。对其岩石学、元素地球化学及同位素地球化学研究表明:1)该套火山岩岩石类型复杂,具玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩组合特征,属高钾钙碱性火山岩系,并富集大离子亲石元素(Sr、K、Rb、Ba、Th)和轻稀土元素,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和重稀土元素,87Sr/86Sr和143Nd/144Nd初始值分别为0.70385~0.71312,0.152378~0.512998,εNd(t)多介于3.0~6.2之间,显示了与俯冲消减作用相关的不成熟弧后盆地火山岩地球化学特征。2)火山岩物质来源以亏损地幔源为主,并混有少量主体由古生代残余洋壳、岛弧体系组成的年轻下地壳物质。其中,基性熔岩以亏损地幔源为主,并在岩浆源区与少量新生地壳物质发生了近乎完全的壳-幔岩浆混合和Sm-Nd同位素体系均一化,其形成很可能与俯冲沉积物和(或)俯冲洋壳变质脱水产生的流体引起上覆地幔楔物质的部分熔融有关;而酸性熔岩与基性熔岩存在明显的不同,酸性熔岩是少量幔源岩浆经强烈结晶分异和经历较多壳源物质混染的结果。3)玄武岩全岩Sm-Nd等时线年龄为319.7±5.9 Ma,与区域地质构造背景和已有化石证据基本一致,代表了火山岩的形成时代。综合研究表明,东准噶尔地区320 Ma左右依旧存在古亚洲洋的俯冲消减作用,准噶尔古洋盆最终闭合时间应介于320~311 Ma之间。在此过程中,火山岩浆作用强烈,蕴含成矿物质丰富,东准噶尔地区找矿前景值得期待。     

印度大陆与亚洲大陆早期碰撞过程与动力学模型——来自西藏冈底斯新生代火成岩证据

为了揭示青藏高原的形成演化及其隆升历史,本文主要立足于西藏冈底斯带新生代岩浆岩,研究了印度—亚洲大陆碰撞早期阶段的关键岩石记录、详细碰撞过程和深部动力机制。西藏新生代火山-岩浆活动贯穿于主碰撞造山过程的始终,形成规模巨大的冈底斯火成岩浆岩带,其中,火山活动形成著名的林子宗第三纪火山岩系(64~43Ma),岩浆作用则形成3个时间连续、但组合不同的岩浆序列,即:1壳源花岗岩组合(65~50Ma)、2正εNd花岗岩-辉长岩组合(52~47Ma)和3幔源玄武质次火山岩-辉绿岩组合(53~42Ma)。林子宗第三纪火山岩系形成于印度—亚洲大陆对接碰撞之后(~65Ma),不整合覆盖于中生代褶皱构造层之上,中下部钙碱性—高钾钙碱性火山岩显示岛弧/陆缘弧地球化学特征,主要来自于洋壳板片流体交代的地幔楔形区,上部钾玄岩系火山岩则更多地显示壳源特征。壳源花岗岩主要侵位于冈底斯东段腾冲地区,成因类型为白云母过铝花岗岩和富钾钙碱性花岗岩,其高(87Sr/86Sr)i(>0.710)和低εNd(<-7)同位素组成反映其源于碰撞加厚的砂泥质地壳的深熔作用。正εNd值(+2~+5)花岗岩和辉长岩沿冈底斯带成对侵位,花岗岩具有埃达克岩与弧花岗岩过渡特征,其形成有较多的幔源物质贡献;辉长岩正εNd值特征(+2.5~+7.0)、REE平坦型或弱富集型以及亏损大部分不相容元素(Nb,P,Ti,U,Th,LREE)特征,反映软流圈地幔对岩浆形成产生重要贡献。幔源玄武质次火山岩主要为钙碱性岩系,REE平坦型,低(87Sr/86Sr)i(<0.7060)、高εNd(高达+4.3),同位素组成接近于MORB,证明其来源于亏损的软流圈地幔。根据这些构造-岩浆事件的时空分布、岩石组合特征、岩石地球化学以及岩浆演变序列,提出了一个青藏高原大陆碰撞的四阶段演化模式。这个模式强调了170~60Ma,新特提斯洋板片回转,印度大陆与亚洲大陆发生碰撞(≥65Ma),并导致加厚地壳深熔;260~54Ma,印度大陆板片向北陡深俯冲,下地壳缩短加厚,地壳深熔作用持续;353~41Ma,新特提斯洋板片发生断离,并向下拆沉。软流圈物质透过板片断离窗上涌,诱发地幔楔、上覆加厚的镁铁质下地壳熔融;4陡深俯冲的印度大陆板片因特提斯洋板片断离而发生折返,开始低角度俯冲(<40Ma),导致高原内部的陆内俯冲、走滑剪切与地壳缩短,造成冈底斯岩浆间断(40~26Ma)和拉萨地体初始抬升。因此,在青藏高原碰撞造山过程中,主碰撞期造山(65~41Ma)的动力机制主要是印度大陆板片的陡角度俯冲和特提斯洋板片断离,晚碰撞期造山(40~26Ma)的动力机制主要为印度大陆板片的低角度俯冲。     

西藏罗布真矿区林子宗群火山岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

罗布真铅锌多金属矿床位于冈底斯火山-岩浆活动带的中南部,矿区内广泛发育林子宗群火山岩,岩性为英安岩和流纹质晶屑凝灰岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,罗布真矿区内林子宗群英安岩的成岩年龄为(49.14±0.86) Ma,应属于帕那组火山岩地层,并非前人所认为的典中组。岩石具有高K、低Ti的特征,属于高钾钙碱系列;相对富集Rb、Th、U、K、Zr、Hf等元素,亏损Nb、Ta、P、Ti、Sr等元素,且轻重稀土分馏明显,具有明显的负铕(δEu=0.50~0.65)异常。在印度-亚洲大陆汇聚的过程中,新特提斯洋向欧亚大陆俯冲,约50 Ma发生了大规模的火山、岩浆作用,同时岩浆-热液成矿作用也进入高峰期,林子宗群火山岩的形成时代与该时代一致,形成于陆陆碰撞形成的板内环境。罗布真矿区林子宗群火山岩年龄的厘定,揭示了冈底斯带林子宗群帕那组火山岩具有赋矿潜力,对认识该地区林子宗群火山岩与热液脉型铅锌多金属矿化的关系具有指导意义。     

Wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometric determination of Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th in komatiites

Komatiites are mantle-derived ultramafic volcanic rocks. Komatiites have been discovered in several States of India, notably in Karnataka. Studies on the distribution of trace-elements in the komatiites of India are very few. This paper proposes a simple, accurate, precise, rapid, and non-destructive wavelength-dispersive x-ray fluorescence (WDXRF) spectrometric technique for determining Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th in komatiites, and discusses the accuracy, precision, limits of detection, x-ray spectral-line interferences, inter-element effects, speed, advantages, and limitations of the technique. The accuracy of the technique is excellent (within 3%) for Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th and very good (within 4%) for Y. The precision is also excellent (within 3%) for Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th. The limits of detection are: 1 ppm for Sc and V; 2 ppm for Cr, Co, and Ni; 3 ppm for Cu, Zn, Rb, and Sr; 4 ppm for Y and Zr; 6 ppm for Nb; 10 ppm for Ba; 13 ppm for Pb; and 14 ppm for Th. The time taken for determining Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th in a batch of 24 samples of komatiites, for a replication of four analyses per sample, by one operator, using a manual WDXRF spectrometer, is only 60 hours.     

Isotopic systematics of He,Ar, S,Cu, Ni,Re, Os,Pb, U,Sm, Nd,Rb, Sr,Lu, and Hf in the rocks and ores of the Norilsk deposits

This paper reports the first results of a study of 11 isotope systems (³He/⁴He, ⁴⁰Ar/³⁶Ar, ³⁴S/³²S, ⁶⁵Cu/⁶³Cu, ⁶²Ni/⁶⁰Ni, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd, ^206–208Pb/²⁰⁴Pb, Hf–Nd, U–Pb, and Re–Os) in the rocks and ores of the Cu–Ni–PGE deposits of the Norilsk ore district. Almost all the results were obtained at the Center of Isotopic Research of the Karpinskii All-Russia Research Institute of Geology. The use of a number of independent genetic isotopic signatures and comprehensive isotopic knowledge provided a methodic basis for the interpretation of approximately 5000 isotopic analyses of various elements. The presence of materials from two sources, crust and mantle, was detected in the composition of the rocks and ores. The contribution of the crustal source is especially significant in the paleofluids (gas–liquid microinclusions) of the ore-forming medium. Crustal solutions were probably a transport medium during ore formation. Air argon is dominant in the ores, which indicates a connection between the paleofluids and the atmosphere. This suggests intense groundwater circulation during the crystallization of ore minerals. The age of the rocks and ores of the Norilsk deposits was determined. The stage of orebody formation is restricted to a narrow age interval of 250 ± 10 Ma. An isotopic criterion was proposed for the ore-bearing potential of mafic intrusions in the Norilsk–Taimyr region. It includes several interrelated isotopic ratios of various elements: He, Ar, S, and others.     

硅酸盐类样品中硅、铁、铝、钛、锰、钙、镁、钾、钠和磷的x射线荧光光谱测定

本文拟定了一种以熔融法制备样片,用X射线荧光光谱测定硅酸盐类样品中Si、Fe、Al、Tj、Mn、Ca、Mg、K、Na、P等元素的分析方法。在对不同靶材X光管和分光晶体实验对比的基础上,选择了最佳的测量条件。该法具有快速、准确,测量范围广,检测限低,价格便宜等优点。经过近百个各种类型标样或管理样品的分析对比表明,本法不仅适用于硅酸盐类岩石样品的分析,还适用于铁矿、铝土矿、碳酸盐类岩矿样品以及水泥、耐火材料等样品的分析。     

高压微波消解法测定醋酸纤维过滤器采集的微尘粒子中的砷镉钴铬铜铁锰镍铅钒锌

最新的流行病学研究表明,空气中较高浓度的悬浮细颗粒可能对人类的健康有不利的影响。根据该项研究显示,由于心脏病、慢性呼吸问题和肺功能指标恶化而导致死亡率的升高与细尘粒子有关。这些研究结果已经促使欧盟于1999年4月出台了限制空气中二氧化硫、二氧化氮、氧化氮、铅和颗粒物含量的法案(1999/30/EC),对各项指标包括对可吸入PM10颗粒的浓度提出了新的限制性指标。PM10颗粒是指可以通过预分级器分离采集的气体动力学直径小于10μm的细颗粒。目前研究的兴趣重点逐步偏向PM2.5这些更细微颗粒物,PM2.5这种颗粒物对健康有明显的不利影响。在欧盟指令2008/50/EC中,对PM10和PM2.5都提     

硅酸盐中铁、锰、钛、钙、钾、磷、硅、铝、镁、钠、锶、铷、钡的X-射线荧光光谱定量测定

本文介绍样品经四硼酸锂熔融制成玻璃小饼。采用Lachance模式和理论a系数来校正元素间的效应,由3080E型X-射线荧光谱仪和DF-350B数据处理系统完成硅酸盐中十三个项目的测定。     

Viscous, cohesive, non-Newtonian, depositing, radial slurry flow

Mining induced subsidence can significantly affect mining costs where major surface facilities and natural environment need to be protected. Overburden grout injection is a technology used to control coal mine subsidence by injecting the mine waste material extracted from the coal back into the inter-burden rock during longwall mining. The flowing slurry is here categorised as a nonlinear viscous cohesive (Bingham plastic) fluid. During longwall mining the grout slurry is pumped into the separated beds of the rock mass through a central vertical borehole, which is drilled deep into the inter-burden rock strata above the coal seam. However, a blockage can occur in the injection system when the slurry velocity falls below a certain critical threshold velocity, indicating a material phase change from cohesive-viscous to cohesive-frictional. In situ field injection tests through boreholes have been simulated at a smaller scale at the CSIRO laboratory in Brisbane by pumping the slurry through a radial disk (gap = 4 mm) from its centre. Laboratory experiments indicate a general, nonlinear, cohesive, viscous, frictional model for shear behaviour of the slurry, in which the material shear parameters are functions of the disk radial distance. Complete dimensional and dimensionless analytical solutions have been developed based on an approach related to Bingham–Herschel–Bulkley fluid mechanics. The derived formulae include relations for minimum pump pressure, local pressure and pressure gradient, wall shear stress, volume rate, velocity and velocity gradient. The theoretical results match the experimental measurements. The experiments covered slurries with maximum particle sizes of 0.5 to 2 mm with about 50% being larger than 100 µm. The viscosities at the various solids concentrations were measured with a standard torsion viscometer. This study differs from the previous research in several distinct aspects, namely, consideration of the variable shear parameters rather than fixed values, inclusion of total nonlinear behaviour, and implementation of a friction function to mimic behaviour of the deposited and consolidating stiff slurry, which can cause a significant pressure rise as a result of the increased shear resistance.     

Bellechester,Minnesota, USA,lagoon collapses

Bellechester, Minnesota, is a small community of approximately 155 residents located on the county line between Goodhue and Wabasha counties in southeast Minnesota's karst region. Bellechester is served by a 21-year-old wastewater treatment facility (WWTF) consisting of three waste-stabilization ponds. On 28 April 1992 six sinkholes were discovered to have drained cell 2 of the WWTF resulting in the loss of approximately 8.7×10⁶ 1 of partially treated effluent and about 600 m³ of soil into previously undetected subsurface voids of unknown dimensions. In the week following the collapse, approximately 200 water wells located within a 5-km radius of the WWTF were sampled in an after-the-fact, emergency sampling program. Twelve samples with elevated fecal coliform levels, 18 samples with nitrate-nitrogen greater than the 10 mg/1 standard, and no samples with elevated chlorides were found. However, the elevated levels could not be unambiguously attributed to the WWTF collapse. This is the third WWTF to fail by sinkhole collapse in southeast Minnesota since 1974. All three collapsed lagoons have been located in similar geomorphic and stratigraphic settings. However, at least two lagoons have collapsed in the adjacent area in northeast Iowa, and these lagoons are located at different stratigraphic positions. Twenty-two WWTFs constructed in southeast Minnesota's karst region in the last 25 years have been identified as subject to potential sinkhole collapse. An unknown but significant number of manure storage lagoons, flood control structures, etc., have also been constructed in the karst region and are at risk. Public agencies are beginning to develop plans to deal with the risk associated with existing and future waste lagoons in this environment. The critical hydrogeologic parameters that can be used to prioritize the risk of collapse at existing facilities include: (1) the lithology of the first bedrock beneath each lagoon, (2) the thickness of surficial materials between the lagoon and the bedrock surface, (3) the presence and construction of liners (seepage rate), and (4) the proximity to existing sinkholes.     

岩石密度和超高压岩石折返速率

在常温常压条件下对中国大陆科学钻CCSD主孔100-3000米岩心样品进行了密度测量,建立了密度连续剖面,并界定了不同超高压岩石的密度值。通过对比高温高压物性实验资料,岩石密度随着退变程度增强而降低,榴辉岩密度变化序列为3.52g/cm3→3.49g/cm3→3.07g/cm3→2.93g/cm3。超高压长英质岩石密度变化序列为3.00g/cm→2.80g/cm3→2.65g/cm3。上述实验资料是讨论不同折返阶段岩石所受浮力的基础,为研究折返速率大小提供了基本参数。本文通过折返板块运动平衡时,上浮力与粘滞力平衡这一关系式,定量研究了大陆俯冲板块的折返速率,认为密度差产生上浮力从而引起折返,温度对板块折返速率的影响最为显著;密度差大小、折返角度、折返板块大小对折返速率也有直接的影响。定量模拟分析表明,在温度高于850℃时,板块的折返速率可以超过100mm/a;当温度降至700℃时,折返速率则低于1.5mm/a。作者认为在折返早期,温度较高,板块快速折返至60-70km榴辉岩相深度;随着传导散热,温度降低,板块以较慢的速率折返至中下地壳。折返速率的估算表明,浮力是板块折返第一阶段(从>100km深部折返至<40km的中下地壳)的主要驱动力。     

滇东南花岗岩与锡、银、铜、铅、锌多金属矿床的成因关系

滇东南锡、银、铅、锌多金属矿床主要分布在个旧、白牛厂、都龙3个矿区,而滇东南较大的3个花岗岩体又分别出露在3个矿区或附近.花岗岩体均形成于燕山晚期,岩石化学、矿物成分相似,富含锡、银、铅、锌、钨、铜等成矿元素.矿床主金属元素组合与岩体之间的距离由远而近出现由锡、钨、(铍、铌、钽)→锡、钨、(铁)、铜、铟→锡、铅、锌、银、铟、(锑)有规律的变化.花岗岩浆是成矿物质来源和成矿热源.岩浆侵入初期使上覆地层隆起产生背斜(凹陷部位成向斜);同时使地层产生一系列裂隙、压性断层或层间断裂;岩浆侵入晚期,这些断层再次活动,表现为张性,岩浆产生的含矿热液沿由其活动所造成的断裂迁移、充填、交代、沉淀而形成矿床.