CCSD超高压变质岩中金红石结构水（OH^-）的傅里叶变换红外光谱测定及其地球动力学意义

名义上无水矿物(NAMs)的结构水研究是认识超高压变质作用(UHPM)过程中流体活动规律的重要手段,并对板块汇聚边缘大陆动力学及水的深部地球循环有重要意义。本文采用傅立叶变换红外光谱(非偏振光)研究了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔岩心及其周围地表榴辉岩中副矿物—金红石中的结构水。所有测试样品都在3285 cm~(-1)和3295 cm~(-1)附近产生尖锐的吸收峰,证实“水”以结构羟基(OH~-)的形式赋存于金红石晶格之中。采用最新标定的摩尔吸收系数[38000 L/(mol·cm~2)]计算表明,金红石结构水含量在324×10~(-6)～523×10~(-6)范围内,远较前人有关金红石结构水含量的计算结果为低。同时,结构水分布不均一性在不同样品之间和颗粒内部都有明显表现,指示超高压变质过程中有限的流体活动和快速的板块俯冲—折返过程。     

CCSD超高压变质金红石U-Pb定年及其约束意义

本文尝试性地对来自中国大陆科学钻探(CCSD)主孔及地表的超高压(UHP)变质榴辉岩中的金红石进行了U-Pb定年研究,初步获得了211±22Ma的等时线年龄,这是苏北地区榴辉岩型金红石矿床的第一个直接的年龄结果,结合前人在大别山地区获得的首个准确的金红石U-Pb年龄:218Ma及金红石U-Pb体系大约500℃的封闭温度分析,该年龄代表的是UHP变质峰值期后板块折返过程的冷却年龄,峰值期形成的金红石在此时发生了变质重结晶作用。此年龄对整个苏鲁UHP变质地体的俯冲-折返历史及本地区榴辉岩型金红石矿床的形成过程都有重要的约束意义。     

CCSD(0～5158m)HP-UHP变质岩中石英脉流体包裹体研究

本文对中国大陆科学钻探(CCSD)0～5158m HP-UHP变质岩石英脉中流体包裹体进行了研究,通过冷热台与拉曼光谱测定发现其中含有4种流体包裹体:(Ⅰ型)盐水溶液包裹体,并进一步分为高盐度盐水溶液包裹体(Ⅰa型)、中高盐度盐水溶液包襄体(Ⅰb型)、中等盐度盐水溶液包裹体(Ⅰc型)和低盐度盐水溶液包裹体;(Ⅱ型)N2-CH4纯气相包襄体;(Ⅲ型)含方解石子矿物的流体包裹体;(Ⅳ型)CO2-NaCl-H2O包裹体及纯CO2包裹体.其中Ⅲ和Ⅳ型流体包裹体是CCSD石英脉中首次发现.Ⅰa、Ⅰb型流体包裹体主要以原生的形式赋存在榴辉岩及片麻岩的石英脉或石英颗粒当中,它们主要是被捕获于折返早期高压变质重结晶阶段;Ⅰc和Ⅰd两类包裹体则主要以次生的形式赋存于榴辉岩及片麻岩的石英脉或石英颗粒当中.说明它们是在超高压变质岩折返过程的较晚阶段捕获的.以原生形式出现的含方解石子晶及CO2包裹体,指示部分石英脉及其围岩可能经历过超高压变质作用甚至麻粒岩相阶段.CCSD中的石英脉可能主要形成于折返早期高压变质重结晶阶段,其中的HP-UHP岩石在板决折返及其以后退变质过程中释放出的变质流体活动范围有限,没有经历大规模的流动或迁移.     

超高压变质流体的组成与演化：中国大陆科学钻探工程主孔岩心的流体包裹体研究

中国大陆科学钻探工程主孔位于大别-苏鲁超高压变质带东段的江苏东海县,孔深为5100m,其上部2050m钻遇的岩石主要为榴辉岩,其次是正、副片麻岩、石榴橄榄(辉石)岩以及少量片岩和石英岩。它们经历了超高压变质作用和随后的角闪岩相退变质作用。通过对上述各种岩石的详细流体包体观察和RAMAN光谱分析,发现了五种不同成分的流体包裹体:(1)中-低盐度水溶液包裹体(Ⅰ型),呈原生的孤立和小群存在于榴辉岩和片麻岩锆石的岩浆核和超高压变质边缘,或存在于绿辉石、黝帘石和被绿辉石包裹的方解石和石英中,偶尔呈出溶包裹体产于磷灰石中,而主要沿绿辉石、石榴石、蓝晶石、黝帘石和石英等矿物的穿颗粒裂隙分布;也呈孤立和小群产于切穿榴辉岩的方解石脉和片麻岩重结晶石榴石和绿帘石中;(2)CO2(±CH4)-H2O包裹体(Ⅱ型),存在于锆石的岩浆核和变质边缘,或沿石英裂隙分布;(3)含石盐±SiO2±CaCO3的复杂盐水包裹体(Ⅲ型),呈原生流体包裹体产在榴辉岩的绿辉石中,与石英出溶棒一起平行于绿辉石的C轴分布,或产在石榴辉石岩透辉石的晶内裂隙中;(4)富CO2包裹体(Ⅳ型),在榴辉岩的石英中随机分布;(5)单气相包裹体(Ⅴ型),沿各种矿物穿颗粒裂隙分布。流体包裹体产状及其与捕获时代关系表明,Ⅰ型和Ⅱ型包裹体可以出现在超高压变质岩原岩、峰期变质和退变质各阶段。Ⅲ型包裹体出现在超高压变质岩的早期减压退变质阶段。而Ⅳ型和Ⅴ型包裹体主要形成于角闪岩相及更晚的退变质阶段。本研究的主要认识是:(1)低盐度H2O和CO2流体在进变质、超高压变质和退变质作用各阶段均有存在,这表明在整个超高压变质演化过程中流体具有继承性。(2)超高压变质岩原岩和角闪岩相退变质岩中存在较丰富的流体包裹体,但在超高压峰期捕获的流体包裹体却很少见,这表明丰富的原岩流体或在超高压进变质过程中被排出岩石体系,或进入含水超高压矿物和结合进名义无水矿物。(3)复杂成分原生流体包裹体的发现证明在超高压变质峰期后的早期减压退变质阶段存在一种高盐度似熔体流体,名义上的无水矿物在超高压条件下可以保存相当量的流体,并在退变质过程中分离出来,产生流体-岩石相互作用。(4)角闪岩阶段的流体包裹体具有各种不同的化学组成,且在局部富集,推测可能有部分外部加入的流体。(5)流体包裹体类型、丰度和成分在不同岩石类型中和不同钻孔深度都存在明显差异,表明超高压变质作用过程中没有大规模的透入性流体活动。(6)根据超高压变质峰期包裹体等容线得到的压力值大大低于根据矿物温压计获得的近峰期变质压力,这表明包裹体的密度在捕获后发生了改变。这些改变是由于流体渗漏、部分爆裂和流体-岩石相互作用所引起。     

河南省汝阳盆地白垩系的发现及意义

汝阳盆地是河南豫西地区的一个中—新生代盆地,地质学界把汝阳盆地九店组以上的一套碎屑岩系对比划分为古近系陈宅沟组、蟒川组、石台街组。2006年以来,在原划分的古近系蟒川组中发现了"汝阳巨型蜥脚类恐龙动物群",因此有必要对该套碎屑岩系进行重新认识。通过在该区进行的大比例尺地质填图和剖面测制,对采集的微体、无脊椎动物和脊椎动物化石鉴定及放射性同位素测年、稳定同位素、地球化学、岩石簿片等样品分析,认为分布于汝阳盆地中部(上店—刘店地区)的这套碎屑岩系的原"陈宅沟组、蟒川组"应改划为白垩系。本文新建白垩系下河东组、郝岭组、上东沟组来代表这一套含恐龙化石的碎屑岩系。     

印度尼西亚索林帕萨铜多金属矿成矿流体地球化学和矿床成因

文章对印度尼西亚索林帕萨铜多金属矿含矿石英脉流体包裹体进行了显微测温与氢氧同位素测定,发现石英脉中含有3种类型的流体包裹体:A.纯液相水溶液包裹体;B.富液相气液两相水溶液包裹体和C.富气相气液两相水溶液包裹体,其中以B类为主.三种流体包裹体同时出现,表明石英脉形成时流体可能发生过沸腾作用.成矿流体均一温度为198.9℃～356.4℃,冰点温度为-0.6℃～-2.3℃,相应流体盐度变化范围为0.94%～3.76%NaCleq..质谱测定显示成矿流体的氢氧同位素组成分别为占δDH2O=-61.0‰～-81.0‰,δ18OH2O=-3.08‰～0.17‰,表明成矿流体主要为大气降水,不排除有少量岩浆水加入.根据成矿流体地球化学与围岩蚀变类型,初步推断该矿属于酸性-硫酸盐(高硫)型的浅成低温多金属矿床,沸腾作用是成矿物质沉淀的主要因素.     

罗布泊耳轮区现代盐壳单元特征及其环境意义

通过对罗布泊"大耳朵"干盐湖区5个区的盐壳单元土的地球化学特征、粒度及磁学特性的研究,结果表明:(1)罗布泊"大耳朵"干盐湖区盐壳易溶性盐组分含量变化较大,总盐含量从高到低依次为LBVI >LBVⅡ >LBVⅢ >LBIX >LBV,新盐壳单元含盐量略高于老盐壳单元含盐量(除LBV外),且易溶性盐主要为Na⁺和K⁺-Cl^- -SO₄^2-型;pH值均 >7,表明均处于偏碱性环境中;TOC含量在1.19%~1.21%之间,且各盐壳单元之间差异不显著。(2)新老盐壳单元样品粒度组分均以粉砂(2~63μm)含量为主,平均含量达到80.52%,且老盐壳单元中粗砂和中砂含量明显高于新盐壳单元。(3)各样品间磁化率值差异不显著,平均值为3.7×10^-6 m³·kg^-1,呈现出由耳轮区中心依次向外逐渐升高的趋势,且样品中的磁性矿物主要以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主。(4)总盐含量与pH、TOC呈正相关,与磁化率、粉砂呈负相关。综合表明,此时期罗布泊气候已趋向干旱化发展。     

CCSD中HP-UHP岩石稀有气体同位素地球化学及其对板块折返过程的示踪意义

利用高真空气相质谱系统测定了CCSD中HP-UHP变质岩中主要造岩矿物流体包裹体的稀有气体同位素组成,得出其3He/4He为(0.004~0.775)×10-6,相应R/Ra为0.003~0.553,40Ar/36Ar变化较大,为316.2~11358.8,高于大气40Ar/36Ar(295.5);20Ne/22Ne和21Ne/22Ne分别为9.47~12.4和0.026~0.051,而134Xe/132Xe和136Xe/132Xe分别为0.376~0.484和0.324~0.416,均高于其相应大气值。CCSD中HP-UHP岩石主要造岩矿物的He-Ar、Xe和Ne等同位素组成清楚显示其中流体包裹体主要由地壳变质流体和少量大气饱和水组成,而深源地幔流体组分很低,其中He主要来自地壳,Ar主要由壳源放射性成因40Ar*和少量(平均32.6%)大气Ar混合组成,少量Ne和Xe可能来自地幔。CCSD中HP-UHP岩石具有F40Ar相似文献   

考虑抗震性约束的建筑空间结构优化

当前对建筑空间结构进行优化时,所采用的算法趋同性高,无法实现多目标种群优化,易陷入局部最优解,存在寻优质量低、优化成本高、抗震性能低的问题。针对上述问题,提出一种基于改进粒子群算法的建筑空间结构优化方法。该方法以空间结构的抗震性能、工程造价为优化目标,来优化建立建筑空间结构设计;引入多子群协同进化机制解决建筑空间结构抗震优化设计中多目标间的种群优化问题,同时引入外部档案和精英学习策略改进粒子群算法,筛选出满足目标函数的最优设计方案,完成抗震性约束的建筑空间结构优化。实验结果表明:所提方法对建筑空间结构优化时的特点为寻优质量高、优化成本低、抗震性能高。     

穿越地球时空 看亿年生命演化——记河南自然博物馆镇馆之宝

<正>从2006年筹建以来,河南自然博物馆（原河南省地质博物馆）的发展伴随着河南省古生物的发掘与研究工作。济源动物群、汝阳巨型蜥脚类恐龙动物群、栾川动物群、南阳恐龙蛋化石群、义马银杏植物群、中州华夏植物群,这些不同时期的远古生物群落不仅展示了中原大地生生不息的生命,更为河南自然博物馆提供了多个镇馆之宝。走进展厅,近距离端详这一件件镇馆之宝,那历经亿年的尘封依然栩栩如生的生物形象,让你仿佛觉得穿越时空,走进远古的梦幻中。