辽西新太古代钓鱼台花岗岩成因及演化过程:来自岩石组构的证据

辽西兴城钓鱼台地区分布一套花岗质杂岩,是新太古代"绥中花岗岩"的重要组成部分。花岗质杂岩以似斑状花岗闪长岩和石英闪长岩为主,少量细粒黑云闪长岩(包体)及脉状花岗岩,各类岩石接触关系明确,本文定义为"钓鱼台花岗岩"。锆石U-Pb同位素测试结果显示似斑状花岗闪长岩、石英闪长岩、脉状花岗岩的形成年龄分别为2538±20Ma、2476±56Ma、2470±18Ma,同为新太古代末期热事件的产物。通过该花岗岩组合的宏观-微观组构解析表明,似斑状花岗闪长岩表现为均匀块状构造,具有深熔花岗质岩浆的典型堆晶结构;细粒黑云闪长岩为细粒结构,呈小型暗色包体分布在似斑状花岗闪长岩中,包体的塑性变形、捕掳晶、淬冷边及反向脉等组构发育,具有铁镁质基性岩浆加入同深熔花岗闪长岩并快速冷却的特征;暗色的石英闪长岩主要分布在似斑状花岗闪长岩之下,接触带附近似斑状花岗闪长岩中的钾长石变斑晶明显增多,显示闪长质岩浆"底垫"侵位加热的特征;脉状花岗岩同时穿切似斑状花岗闪长岩和石英闪长岩,具有熔体富集脉体的结构特征。各类岩石中变形组构均不发育。钓鱼台花岗岩记录了新太古代末期地壳深熔和壳幔相互作用过程,岩石组构研究表明新太古代地壳再造作用是一个"静态"多期次的缓慢深熔过程,伴有同期幔源基性物质加入并混合,以及随后大规模的基性岩浆底侵。由此推断钓鱼台花岗岩形成的构造背景为幔源岩浆垂向底侵过程,可能是与俯冲带关联不明显的岩浆弧环境。     

麻粒岩的研究进展与方法

近年来,有关麻粒岩的研究取得了长足进展,本文讨论了4个相关问题:(1)麻粒岩的大地构造环境与P-T轨迹。麻粒岩可以形成于4种大地构造环境中:(a)碰撞造山带以形成高压麻粒岩为特征,为中压相系,包括曾位于地壳浅部的岩石经历构造埋深达到变质峰期后再折返的过程,为顺时针型P-T轨迹;也包括曾经历洋壳或陆壳俯冲形成的高压-超高压榴辉岩相岩石折返叠加变质形成的麻粒岩,P-T轨迹以减压为主。(b)地壳伸展区以形成低压麻粒岩为特征,并可达到超高温条件,其P-T轨迹为减压加热至温度峰期,随后发生等压或降压冷却。(c)岛弧或陆缘岩浆增生区的下地壳多为高压麻粒岩相,其中侵入的辉长岩首先经历等压冷却,然后再经历升温升压进变质过程。(d)太古宙克拉通麻粒岩相表壳岩呈皮筏状分布于TTG片麻岩内部,多达到超高温条件,发育逆时针型P-T轨迹,受太古宙特殊的垂直构造体制控制。(2)麻粒岩的进变质过程与流体行为。按照流体行为,麻粒岩的进变质过程分为3种型式:(a)流体饱和进变质过程,指岩石在饱水固相线之前达到流体饱和,随后发生饱水固相线熔融与含水矿物的脱水熔融,以及阶段性熔体丢失,导致岩石中水含量降低,缺流体固相线温度升高;在峰期之后的降温过程中,发生熔融反应的逆反应,或结晶反应,形成含水矿物,结晶反应终止于缺流体固相线。(b)流体不饱和或缺流体进变质过程,指岩石在进变质过程中会处于流体缺失状态,不会发生变质反应,岩石中原来的矿物组合以亚稳定状态保留至缺流体固相线后,才开始变质演化,因此经常形成一些不平衡结构。(c)流体过饱和进变质过程,指有过量水参与的熔融反应过程,也称为水化熔融,与熔体注入或局部汇聚有关;水化熔融过程中会更多地消耗斜长石、石英及辉石等无水矿物,导致残余物中富集角闪石和黑云母等含水矿物。(3)确定麻粒岩P-T条件的视剖面图方法。利用视剖面图方法分析麻粒岩的变质条件时,首先需要通过岩相学观察区分出峰期组合和最终组合;然后通过计算T-M(H2O)图解确定最终组合的含水量;最后利用所确定的水含量计算P-T视剖面图。利用P-T视剖面图分析麻粒岩的峰期变质条件时,首先找到峰期矿物组合在视剖面图上的稳定域,然后再结合有价值的矿物成分等值线确定P-T条件。特别需要注意的是,岩相学观察确定的峰期组合和最终组合都可能受局部结构域控制,与滞留熔体的不均匀分布或原地分凝有关,此时不能简单地用全岩成分模拟其相平衡关系。(4)相平衡模拟时需要选择有效的全岩成分。当选择实测全岩成分进行相平衡模拟时,首先需要检验其有效性,即检验实测全岩成分是否能够代表薄片中所观察到的相平衡关系。方法是计算有效全岩成分,并与实测全岩成分进行对比。对于成分不均匀的变质岩石,需要处理局部结构域的成分。分如下3种情况:(a)宏观尺度的结构域,可以分别取样;(b)微观尺度的结构域,需要在显微薄片中进行图像分析,针对不同结构域分别进行相平衡模拟;(c)由叠加或退变质形成的结构域,需要确定相应的变质反应,通过对反应配平,确定有效全岩成分。此外,文中还介绍了计算岩石中的水含量、O含量和各种矿物相含量的方法与注意事项。     

环境样品中多环芳烃、多氯联苯和有机氯农药 同时检测的分析方法

系统地综述了土壤、沉积物等环境样品中多环芳烃、多氯联苯和有机氯农药同时测定的分析方法,对快速同时提取技术、同步分离与净化技术、仪器同步测定技术分别进行了总结与评述,并对三类化合物同时测定技术的发展进行展望。     

气相色谱-同位素比值质谱法测定天然气水合物气体单体碳氢同位素

天然气水合物气体同位素组成数据是其气体成因、运移与积聚过程研究的重要参数。目前天然气水合物气体单体碳、氢同位素仪器分析技术主要借鉴天然气的分析方法,但对水合物气的分解、收集、储存等前处理技术缺乏系统研究。本文利用气相色谱-同位素比值质谱(GC-IRMS)技术,对比研究了顶空法、注射器法和排水法等水合物气体分解与收集方法的实用性,以及铝塑气袋和丁基橡胶塞密封的玻璃顶空瓶对分解气的储存效果。实验结果表明:在丁基橡胶塞密封的玻璃顶空瓶内真空分解且原位储存是水合物气体单体碳、氢同位素分析的最佳前处理方法。方法标准偏差为0.12‰～0.23‰[δ13C-(C1-C3,CO2)]、1.0‰～1.8‰[δD-(C1-C3)];相对标准偏差(RSD,n=6)为0.38%～0.86%[δ13C-(C1-C3,CO2)]、0.62%～1.00%[δD-(C1-C3)]。通过对南海神狐海域、祁连山冻土区、人工合成水合物样品的分析测定,表明该方法简便实用、适用范围宽,可满足天然气水合物气体单体碳、氢同位素的分析要求。     

海底环境促使C4, C5异构体分异因素的研究

模拟海底微环境,研究促使C4,C5异构体分异的因素。39 d后,i-C4/n-C4变化率:灭菌固液混合组为1.67%,灭菌固液分离组为7.96%,未灭菌固液混合组为2.54%,未灭菌固液分离组为14.21%;i-C5/n-C5变化率:灭菌固液混合组为1.19%,灭菌固液分离组为8.18%,未灭菌固液混合组为2.26%,未灭菌固液分离组为10.19%。表明海底环境对烷烃组分产生复杂的溶解、吸附和生物降解作用,使异构体产生分异效应;碳原子数增加,综合作用相对减弱;同碳原子数,对正构烷烃的作用效果更显著。碳同位素分析发现:i-C4,n-C4,i-C5,n-C5的δ13C均有微弱的变重趋势,CO2的δ13C则发生明显的变轻趋势,并且未灭菌组比灭菌组变化大。表明海底环境使烷烃组分发生了碳同位素分馏,生物降解作用显著。     

渤海东海海洋沉积物中碳氮稳定同位素标准物质研制

海洋沉积物中碳氮稳定同位素因其能够确定有机质的来源,有助于了解碳循环、气候变化、有机质迁移转化而备受关注,但其分析测试过程中尚缺乏海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质进行质量监控。本文依据ISO导则35和国家《一级标准物质技术规范》(JJG1006—1994),研制了三个海洋沉积物碳氮稳定同位素标准物质(MSCNI-1、MSCNI-2和MSCNI-3),候选物样品分别采自我国渤海锦州湾湿地、东海闽浙近岸和东海冲绳海槽,定值组分为总碳氮同位素(δ~(13)C-TC、δ~(15)N-TN)和有机碳氮同位素(δ~(13)C-C~(org)、δ~(15)N-N~(org)),定值方法采用元素分析-同位素比值质谱法(EA-IRMS)多家实验室协同定值。经检验,三个标准物质候选物均匀性良好,一年内定值组分均无显著变化,具有良好的稳定性;δ~(13)C和δ~(15)N的标准不确定度分别小于0.15%和0.24%,标准值和标准不确定度合理。该套标准物质是我国以海底沉积物为介质的基体型碳氮稳定同位素标准物质,定值方法准确可靠,可供海洋、地质及环境等相关领域实验室用于仪器校准、方法评价和质量监控等。     

江西吉泰盆地卤水型锂钾矿物源区岩石地球化学特征及成因分析

中国探明锂钾资源主要分布于青藏、罗布泊盐湖和川西等地,资源开发成本高、难度大,难以满足产业发展需求。目前,在江西吉泰盆地勘探发现卤水中氯化锂浓度超过600 mg/L,氯化钾含量接近1%,锂钾含量均超过或接近工业品位,综合利用价值高。本文在前人研究的基础上,通过对吉泰盆地中生代火成岩开展矿物学、岩石学、地球化学、流体包裹体研究以及高压釜水-岩反应模拟实验,重点研究了时间、温度、流体成分等对火成岩水-岩反应的影响,探究其对富钾锂卤水物质来源和成因机制的指示意义。研究结果表明,吉泰盆地卤水具有高锂低镁的特征,表明吉泰盆地卤水在成因上受到火山活动的影响;研究区岩浆发生不同程度的分异,火成岩蚀变作用强烈,表明地下热液对研究区火成岩的交代作用强烈,火成岩通过水-岩反应为富锂钾卤水矿提供了物质来源;温度是流体对元素的淋滤能力的主要控制因素,高盐度流体是各成矿元素主要的迁移载体;地表成因的卤水中Mg/Li值主要受原岩成分控制;水-岩反应是卤水形成的重要过程,而地表蒸发浓缩是卤水成矿最主要机理。     

基于卫星地面站天线状态预测的任务再规划

集成运行控制系统(Integrated Operation and Control System,IOCS)是极轨气象卫星地面应用系统的重要系统之一,其主要作用之一是规划多卫星地面站接收任务,确保全球资料的完整获取。当卫星地面站某个天线出现异常或不可用时,若仍按原有的任务规划进行数据接收,将直接造成全球资料的不完整,因此需要研究卫星地面站天线状态的预测和相应的任务再规划技术,从而及时发现和处理卫星地面站的天线异常、降低连续多轨数据接收失败风险,最终达到提高极轨气象卫星数据接收成功率的目的。文章设计了基于统计分析的卫星地面站天线状态预测方法,并研究了对后续系统运行改变最小、易实现和结果可复核的任务再规划方法。     

风云三号气象卫星星地数据传输X频段链路干扰协调门限研究

风云三号系列气象卫星使用8025～8400 MHz频段将卫星探测数据传输给地面，该频段还有其它系统在使用，极易干扰风云三号气象卫星星地通讯，影响数据传输。目前，在该频段开展的兼容性分析研究工作中，所采取的系统关键特性参数和干扰保护限值大多数是直接引用国际电联相关建议书，没有对被干扰系统做干扰门限的精细计算，导致协调评估结果不准确，这也给该段频谱的协调使用和精细化管理等工作留下了很多潜在隐患。研究了卫星系统集总和单入干扰门限的计算方法，并根据风云三号卫星数据传输链路实际特性参数，分别得出其长期和短期集总干扰门限，并进一步研究得到来自空间长期和短期单入干扰协调门限，以及来自地面的长期和短期单入干扰协调门限，这些门限直接应用于风云三号气象卫星的频谱兼容性研究和频率协调，提高协调效率和协调精度。     

杭州湾沉积物中甲烷的垂向分布及控制因素

近海特别是河口三角洲地区的沉积物中蕴藏着大量的甲烷。作为一种温室气体和海洋地质灾害因素，研究近岸海底沉积层中甲烷气体的赋存特征，可为海底浅层气的灾害防控、生态环境效应研究等提供理论支撑。通过对杭州湾YS3、YS4、YS6和YS7四个沉积物钻孔（长约60 m）的地质与地球化学参数的分析，探讨了研究区沉积层中CH4气体的垂向分布特征及影响因素。结果表明：YS3和YS6孔均存在一个含甲烷气层，分别位于海底1.5～22.5和8～42 mbsf，而YS4和YS7孔均存在两个含甲烷气层，分别位于约5～11和23～47 mbsf。四个钻孔中甲烷主体埋藏于粉砂和黏土为主的沉积层中，CH4最高含量分别为5.66、1.73、1.96和2.12 mM，均为CO2/H2还原途径生成，生成后在海底原位沉积层中甲烷的扩散迁移和厌氧氧化作用达到了动态平衡。沉积物孔隙度、黏土含量、有机碳含量、沉积速率等是海底甲烷的含量、分布层数、分布深度和赋存厚度的重要影响因素。