Temperature and pressure condition of garnet lherzolite and websterite from west Qinling,China

The mineral thermobarometry proposed in literature is used to calculate the equilibrium temperature and pressure of garnet lherzolite and websterite xenoliths within the Cenozoic kamafugite from west Qinling, Gansu Province, China. The results show that the equilibrium temperature and pressure of garnet lherzolites and websterite and 1127–1266°C, 2.9–3.6 Gpa and 1169–1248°C, 2.8–3.2 Gpa respectively. The equilibrium peressures reach or exceed the equilibrium peressure of spinel lherzolites (2.0–3.0 GPa), and fall into the stability range of garnet peridotite. The equilibrium temperature of the xenoliths reach or exceed the ocean geotherm, identical with the melting temperature of kamafugite magma determined by experiments under the conditions of post-orogenic lithosphere extension. So the thermal state of Cenozoic mantle of the west Qinling may be fit to generate the kamafugite magmatism. The research on petrology-mineralogy and geobarothermometry of the xenoliths shows that both garnet lherzolite and websterite are mantle components of the west Qinling, and may be considered as source rocks of the Cenozoic kamafugite magma.

     

Pleistocene chemical weathering history of Asian arid and semi-arid regions recorded in loess deposits of China and Tajikistan

Quaternary loess-soil sequences in China and Tajikistan are valuable archives of the chemical weathering history for arid and semi-arid regions of Asia. The development of new proxies independent of grain size are vital to reconstruct the long-term chemical weathering history of eolian deposits. In this study, we analyze major elemental and Rb, Sr, and Ba concentrations of decarbonated residue from representative loess and soil units along a north-south transect on the Chinese Loess Plateau and compare these concentrations among different grain-size fractions. Results show that most of the elemental abundances and ratios vary considerably among different grain-size fractions for both loess and paleosols, indicating transport-driven compositional differentiation of minerals during subaerial transport. However, (CaO + Na₂O + MgO)/TiO₂ ratios show little variation among different size fractions for the loess-soil transect. Loess-soil sequences at Lingtai (northern China) and Chashmanigar (southern Tajikistan) for the past 1.50-1.77 Ma show lower (CaO + Na₂O + MgO)/TiO₂ ratios in soil units than in adjacent loess horizons, in good agreement with greater weathering intensity in soils than in loess units. The (CaO + Na₂O + MgO)/TiO₂ ratio of the decarbonated residue is therefore a reliable proxy for chemical weathering of loess deposits that is independent of grain size. The (CaO + Na₂O+MgO)/TiO₂ ratios of the Lingtai and Chashmanigar sections display a relatively regular oscillation within a narrow range in the early Pleistocene, and a rapid increase in average values and in variance from 0.85-0.6 Ma to the present, indicating lowered chemical weathering intensity in both the dust source regions and the depositional areas. This event may be causally related to the expansion of northern hemisphere ice and/or the regional tectonic uplift of high mountains in Asia since the mid-Pleistocene.     

长沙降水中稳定同位素的昼夜差别

基于长沙地区降水稳定同位素的实测数据,对不同季节（暖半年、冷半年）、不同降水类型（对流降水、平流降水）、不同降水强度下昼、夜降水中稳定同位素的变化特征进行分析和比较,旨在揭示昼夜降水中稳定同位素的差异及其影响因素,深化对季风区降水稳定同位素变化规律的认识。结果表明：降水中δ¹⁸O在暖半年时段夜间比白天偏正,而在冷半年时段白天比夜间偏正,且均与降水量呈反比;无论在暖半年还是冷半年,相较于白天,夜间温度低相对湿度大,降落雨滴中重同位素蒸发富集作用较弱,从而降水中过量氘d在夜间偏正;由于下垫面水汽再循环对大气水线（LMWL）的影响大于雨滴云下二次蒸发的影响,LMWL的斜率在白天较夜间偏正。在对流降水主导条件下,强烈的辐合气流携带低层具有相对富集同位素的水汽上升,形成降水中的δ¹⁸O明显偏正;相较于对流降水主导,平流云中微弱的空气垂直运动使得高层具有相对贫化同位素的水汽辐合,形成降水中的δ¹⁸O较为偏负;LMWL的斜率则在平流降水主导时更大。随降水强度的增加,降水中稳定同位素逐渐偏负,LMWL斜率和截距均明显增大;在降水强度≥0.1 mm/12 h时,LMWL的斜率在白天更大,截距在暖半年晚上和冷半年白天更大;降水强度≥5.0 mm/12 h时,LMWL的斜率和截距在暖半年白天和冷半年晚上更大。     

2000—2019年新疆积雪终日时空变化特征

基于Google Earth Engine（GEE）遥感云平台,利用2000—2019年MODIS积雪产品资料提取和计算新疆积雪终日信息,利用趋势分析,变异系数等方法分析了新疆积雪终日时空变化特征和变化趋势。结果表明：（1） 新疆积雪终日以天山为界,天山以北长于南部,山区为积雪终日的高值区,盆地为积雪终日的低值区。北疆准噶尔盆地和伊犁河谷积雪终日在75~114 d之间,南疆塔里木盆地在0~31 d之间属于低值区。阿尔泰山脉、天山山脉和昆仑山脉区域在224~365 d之间属于高值区。（2） 南疆和北疆积雪终日有明显的时空差异,2000—2019年北疆准噶尔盆地和高海拔山脉地区积雪终日有明显的推迟趋势,推迟幅度达到14 d,占新疆总面积的8%。南疆塔里木盆地和东疆区域有明显的提前趋势,提前幅度达到16 d约占新疆总面积的44%。塔里木盆地和准噶尔盆地具有相反的变化趋势。（3） 新疆积雪终日年际变化差异显著,天山中段和北疆积雪终日出现不稳定状况,天山中段2002—2009年总体上呈现“M”型的特点,即多年积雪消融日年均值中出现明显的波峰和波谷,北疆2009—2019年积雪终日有较大的年际变化呈现出不稳定状况,出现明显的波峰和波谷,年际变化较大。     

印度冈瓦纳系煤层槽波探测技术的适应性

冈瓦纳系煤田占印度国家煤炭储量的99%。槽波探测技术是印度国家煤炭部第一次引进的矿井小构造物探成套技术。通过在A2、A3两个面的槽波探测工作,初步了解了其主采煤层的槽波条件、波速、频率和槽波穿透距离。      

最后两个冰期旋回季风-沙漠系统不稳定性的高分辨率黄土记录

黄土高原西北部黄土沉积的粒度变化同时受控于沙漠进退和冬季风强度波动,因此,此区粒度可视为季风-沙漠系统变迁的替代性指标。本研究以2cm为间隔,对李家塬和新庄源S₂以上部分做了粒度分析。结果表明,倒数第二次冰期中的冰阶时段与末次冰期类似,存在着频繁的千年尺度的气候波动;而末次间冰期这类变化并不明显。     

华北古大陆西南边缘构造格架与成矿系统

根据本区地层、构造、岩浆作用特点,在“系统论”、“活动论”思想指导下,厘定华北古大陆西南边缘的构造格局如下：龙首山陆缘带、河西走廊弧后盆地、北祁连缝合带、中祁连离散型岛弧地体、南祁连弧后盆地、柴达木地块。根据构造发展阶段和成矿作用特点,确定本区成矿系统及组合如下：（１）华北板块西南边缘太古宙—中元古代裂解期前成矿系统：东大山铁成矿组合,金川镍铜成矿组合;（２）柴达木板块北缘中、新元古代裂解成矿系统：桦树沟—柳沟峡铁成矿组合;（３）加里东期活动大陆边缘成矿系统：早期岛弧裂谷成矿组合（白银厂—清水沟铜及多金属成矿组合）,中、晚期岛弧成矿组合（红沟—蛟龙掌铜及多金属成矿组合）,弧后扩张盆地成矿组合（猪咀哑巴—九个泉—石居里铜及多金属成矿组合）,与俯冲作用有关的岩浆热液成矿组合（塔尔沟—小柳沟钨成矿组合,桦树沟—柳沟峡铜成矿组合,大东沟—吊大坂铅锌成矿组合）,洋壳残片成矿组合（大道尔吉铬成矿组合,玉石沟铬成矿组合）;（４）碰撞造山成矿系统：前陆盆地成矿组合（天鹿铜成矿组合）,陆内造山韧性剪切成矿组合（寒山—鹰咀山金成矿组合）。     

砂的物理力学性质与声速的关系

本文叙述了不同粒径的石英砂粒的物理力学特性与声速关系的室内试验研究,着重探讨了容重、含水量与纵波波速、横波波速之间的关系,给出了以含水量为参数的容重与纵横波速度间的关系式,以及空隙比与纵横波速度之间的关系式。此外分析了在各种不同含水量时,容重、空隙比与波速的单调变化关系,并给出了相应的表达式。     

新疆阿尔泰别也萨麻斯矿区奥陶纪花岗岩岩石地球化学特征及其地质意义

新疆阿尔泰别也萨麻斯锂铌钽矿区广泛分布着二云母二长花岗岩,是矿化伟晶岩脉群的直接围岩。该岩体是北阿尔泰至今唯一识别出的奥陶纪花岗岩体。本文对别也萨麻斯矿区二云母二长花岗岩进行了全岩主微量以及Nd同位素分析,结果表明,岩体具有以下成分特征：富硅（SiO2=72. 93%~73. 14%）和铝（Al2O3=14. 60%~14. 82%）,相对富钾（K2O/Na2O=1. 17~1. 27）,全碱含量中等（Na2O+K2O=7. 96%~8. 30%）,铝饱和指数A/CNK值高（1. 21~1. 28）,属于高钾钙碱性强过铝质花岗岩;富集轻稀土元素、亏损高场强元素（Zr、Hf、特别是Ti）、LaN/YbN值低（6. 70~9. 28）,具明显的铕负异常（δEu=0. 43~0. 47）;具有负的εNd(t)值（-4. 2~-2. 9）,Nd模式年龄值在1. 42~1. 52 Ga。以上特征表明别也萨麻斯二云母二长花岗岩属于高分异I型花岗岩,其原始岩浆主要来源于古老地壳的部分熔融,并混入了部分新生地壳物质组分。别也萨麻斯二云母二长花岗岩形成于初始的陆缘弧环境,与中阿尔泰、南阿尔泰识别出的奥陶纪岩体形成的构造背景一致。别也萨麻斯稀有金属成矿不是发生在奥陶纪的陆缘弧环境下,结合区域资料,奥陶纪陆缘弧环境不是新疆阿尔泰稀有金属矿化发生的有利环境。     

西藏过铝花岗岩锆石群型的成因信息

锆石是西藏过铝花岗岩最重要的副矿物,为了探讨过铝花岗岩的成因,对西藏过铝花岗岩体中的锆石含量、晶体形态和群型分布特征进行了研究,结果表明,可明显分出5种锆石晶体形态;锆石主要在过铝环境条件下,岩浆结晶温度较低时形成,结晶范围为600～900℃,其中冈底斯带结晶温度高于喜马拉雅带。不同构造-岩浆带锆石群型特征反映的成因信息不同,喜马拉雅带为壳源成因,而冈底斯带除了壳源成因之外,还有幔源成分的加入,反映了青藏高原岩石圈组成和演化的不均一性。