俯冲带结构演变解剖与研究展望

俯冲带作为板块构造最为重要的标志之一,是地球最大的物质循环系统,被称为“俯冲工厂”.俯冲作用是驱动和维持板块运动的重要动力引擎.一个完整的俯冲带发育海沟、增生楔、弧前盆地、岩浆弧、弧后盆地（或弧背前陆盆地）等基本构造单元.在一些特殊情况下（如洋脊俯冲、年轻洋壳俯冲、海山俯冲）,则可形成一些特殊的俯冲带结构（如平板俯冲、俯冲侵蚀）,导致岩浆弧、增生楔、弧前盆地等不发育甚至缺失.俯冲大洋板片可滞留于或穿越地幔过渡带进入下地幔甚至到达核幔边界,把地壳物质带入到地球深部,并通过地幔柱活动上升到浅部.俯冲带是构造活动强烈的区域,存在走滑、挤压、伸展等变形及其构造叠加.俯冲带海沟可向大洋或大陆方向迁移,岛弧及增生楔等也随之发生迁移,使俯冲带上盘发生周期性挤压和伸展,形成复杂的古地理格局.微陆块、岛弧、海山/洋底高原等地质体在俯冲带发生增生时,可阻塞先存的俯冲带,造成俯冲带跃迁或俯冲极性反转,在其外侧形成新的俯冲带.俯冲带深部精细结构、俯冲起始如何发生、板块俯冲与地幔柱的深部关联机制等是当前俯冲带研究中值得关注的前沿问题.开展俯冲带地球物理深部探测、古缝合带与现今俯冲带对比研究、俯冲带动力学数值模拟是解决上述科学问题的重要途径.      

金川铜镍硫化物矿床亲铜元素全岩地球化学特征及其相关性分析

金川Cu-Ni硫化物矿床地处龙首山隆起带内,是中国最大、世界第三的Cu-Ni硫化物矿床。半金属元素（Te、As、Bi、Sb、Se,TABS）作为形成铂族元素矿物（PGM）的重要元素,其分布过程的控制以及对矿石成因的指示作用缺乏研究。采用全岩亲铜元素分析、背散射观测等实验方法,对各矿区不同类型的矿石进行研究。结果显示：可利用亲铜元素比值与R因子（硅酸盐岩浆/硫化物）模拟金川Cu-Ni硫化物矿床硫化物的熔离过程,定量模拟示踪金川矿石的成矿作用,Cu/Te-Te与Bi/Pd-Bi模拟结果与Cu/Pd-Pd模拟结果一致。半金属元素如Te、Bi等也可用于铜镍硫化物矿床硫化物熔离过程的模拟;半金属元素也可以指示矿石成因,R因子定量模拟分析发现浸染状矿石由硫化物熔体较快速冷凝形成,网状矿石的形成经历了硫化物深部部分熔离作用,富铜矿石由富Bi、Cu的残余硫化物熔体经冷凝结晶作用形成。     

北山造山带花牛山岛弧东段钨矿床成矿时代和成矿动力学过程

北山造山带位于中亚造山带最南缘,为多期岛弧、蛇绿混杂岩拼贴而成的增生型造山带;晚古生代,北山造山带的构造活动引发强烈的花岗质岩浆活动,伴随有广泛的钨(钼)成矿作用;本文对北山南带花牛山岛弧三个典型含钨花岗岩体:盘陀山、鹰嘴红山及玉山岩体进行详细的锆石U-Pb年代学、全岩地球化学研究。SIMS锆石U-Pb定年结果表明该区成矿花岗岩分为两个侵入期次:(1)晚志留世月牙山-洗肠井蛇绿混杂岩南段出露花岗岩,其中,盘陀山二长花岗岩422.0±1.5Ma;盘陀山钾长花岗岩417.0±1.7Ma;鹰咀红山钾长花岗岩424.0±1.3Ma;(2)晚二叠世柳园蛇绿混杂带北侧玉山花岗岩体,定年结果为280.8±3.0Ma。岩石地球化学研究表明盘陀山-鹰嘴红山花岗岩带为过铝质S型花岗岩,玉山岩体为A型花岗岩。岩体稀土含量较高,具右倾型稀土配分模式,LREE分异强烈,HREE分异不明显,样品Eu亏损强烈。原始地幔标准化蛛网图中总体显示较为一致的分布模式,大离子亲石元素Ba、Sr呈现明显负异常,富集Th、U、Pb、Zr、Hf等元素而亏损高场强元素Ta、Nb、Ti、P。结合晚古生代北山构造演化过程,推断国庆-鹰嘴红山钨矿为公婆泉岛弧与花牛山岛弧碰撞阶段形成,而玉山钨矿床为晚华力西期弧后伸展构造背景的产物。     

青海可可西里地区勒斜武担湖水化学特征研究

2010年4月对可可西里地区勒斜武担湖进行了考察、采样和分析。研究发现,勒斜武担湖是迄今发现的第一个氯化物型盐湖锂矿床,除CO2-3外盐湖卤水离子的测定值均比1990年测定值小,这与两次采样的时间、地点不同及湖水变化有关。主要离子含量顺序为Cl-Na+Ca2+K+SO2-4Mg2+,次要离子为HCO-3CO2-3。湖水中的离子具有水平和垂直分异现象,元素含量从岸边向湖心方向递减(CO2-3、HCO-3除外),从湖面向湖底随着深度的增加元素含量先增大而后趋于稳定,前者与湖北岸边高矿化度的泉水补给岸边水体有关,后者与湖泊表面覆盖的冰层稀释表层水体有关。勒斜武担湖Li+、B3+、K+含量均较高,具有较好的资源开采利用价值。     

黑碳在开封古城黄泛地层沉积旋回划分中的指示意义

多次黄河泛滥使现今开封城市地面以下叠置数座古城,出现"城摞城"奇观。泛滥之后的城市重建等人类活动常常扰动正常的沉积层序,给粒度旋回划分带来巨大困难,因此需要寻找其他代用指标。分别在"城摞城"中心区(ZKsz)和郊区(ZKjm)获取25 m连续岩芯,以10 cm间隔分样;用激光粒度法结合筛分开展沉积物粒度分析,用Lim法(1996)测定黑碳含量,用小波分析划分沉积旋回。结果表明:ZKjm岩芯的粒度旋回界线大多与黑碳旋回一致,表明黑碳含量可以作为划分沉积旋回的代用指标。ZKsz钻芯深度8.8~23.5 m之间的地层,粒度旋回和黑碳旋回的数量及其界限基本相同;北宋以后地层(深度0.3~8.8 m)的粒度旋回只有2个,而黑碳旋回有7个,表明黑碳含量适用于城市扰动地层的沉积旋回划分。     

全极化SAR图像的山地低矮植被区域土壤含水量估计

山区土壤含水量对山区植被生长监测、滑坡预测等工作具有重要意义,因此针对山地低矮植被区域,提出了全极化SAR图像的土壤含水量估计方法。为解决山地区域SAR图像几何形变和极化旋转问题,根据入射角、坡度、坡向信息定义了可测区域与不可测区域,并对可测区域后向散射系数进行校正。其次以密西根模型为基础,发展了低矮植被的散射模型。在假定植被和土壤特征不变的情况下,基于此散射模型并结合校正数据建立了山区土壤含水量反演方法。结果表明,模型反演的土壤含水量和实验点实测值基本一致,两个实验点反演值分别为14%和15%,实测值为11.45%和15.80%,能够满足一般应用的需求。     

卵磷脂对花尾胡椒鲷幼鱼Ca2+-ATP酶和Na+,K+-ATP酶活性的影响

为探索卵磷脂影响幼鱼生长存活的作用机制，采用不同卵磷脂添加量的配合饲料投喂花尾胡椒鲷（Plectorhynchus cinctus)幼鱼，采用孔雀绿比色法同步测定幼鱼的Ca^ -ATP酶和Na^ ,K^ -ATP酶活性，结果表明，饲料中 加适量卵磷脂可显著提高花尾胡椒鲷幼鱼Ca^2 -ATP酶和Na^ ,K^ -ATP酶活性，且卵磷脂含量为3％的配合饲料投喂的花尾胡椒鲷幼鱼Ca^2 -ATP酶活性最高，而卵磷脂含量为2％的Na^ ,K^ -ATP酶活性最高。     

青海囊谦高浓度盐泉硼同位素地球化学特征及其地质意义研究

本研究基于青海囊谦盆地8个盐泉的元素组成和稳定同位素分析,研究了盆地中高浓度盐泉盐类物质的来源与形成条件。结果表明,青海囊谦盐泉的平均矿化度为254.6 g/L,在空间上矿化度从西到东逐渐升高,水化学类型为硫酸盐型,pH为中性,盐泉元素可分为三类—Na~+-Cl-~-K~+-Br~-,B~(3+)-Li~+-SO_4~(2-)-HCO_3~-,Ca~(2+)-Mg~(2+)。盆地中高浓度盐泉的大面积出现,及盐泉元素地球化学分析均表明囊谦盆地地下有丰富的含盐地层。盐泉的成因类型为溶滤盐泉,溶滤的主要矿物为石盐,其次还有少量灰岩和石膏岩。盐泉的硼同位素研究结果表明,盐泉水δ~(11)B值在+3.55‰~+35.49‰之间变化,分布范围较大,从北西向南东逐渐降低,结合盐泉的Br含量,指示该含盐地层应属陆相成因。此外,盐泉水硼含量与硼同位素呈反比关系,呈现出高B低δ11B值端元和低B高δ~(11B)值端元,盐泉的p H值与硼同位素组成也呈一定的反比关系。通过对盐泉和区域地质的综合研究,我们认为多伦多盐泉地区出露的大量火山物质可能是盐泉硼的一个重要来源。综合对比研究认为囊谦盐泉的形成条件为:(1)盆地内的含盐地层为盐类物源;(2)稳定的降水为盐泉提供了持续的水源;(3)广布的断裂构造为盐泉的发育提供了通道;(4)地形高差大为其提供了水力梯度。     

成矿系统：地球动力学的有效探针

笔者介绍了矿床研究促进地球动力学或大地构造研究突破的实例,证明成矿系统是理想的地球动力学探针。其原因之一是成矿系统往往由多种地质作用综合作用形成．更全面地记录了地质作用的信息;原因之二是矿床的研究程度高于其他类型的地质体．能够更准确地给卅地球动力学演化的信息。作为尝试,笔者初步建立了重要成矿系统与地球动力学背景之间的链接．提出了一些似可通过成矿系统研究而解决的重要科学问题。