恒星大气中Li的non-LTE效应研究进展

Li元素是性质非常活跃且易发生核反应的轻核元素.其精确的丰度可以检验宇宙大爆炸学说.Li元素在宇宙早期化学演化、元素核合成理论和恒星的结构与演化研究中都有着非常重要的地位.近几年来,人们逐渐认识到在局部热动平衡(LTE)的假设下不能准确得到Li丰度,特别在冷的矮星中非局部热动平衡(non-LTE)效应的影响不容忽视,随着理论的发展,人们对原子参数有了更深入的了解,对non-LTE效应的研究也更趋成熟.确定元素丰度时考虑non-LTE影响已成为主要趋势.该文分析了影响Li元素non-LTE效应的各种机制,介绍了确定Li元素non-LTE效应的重要参数及Li原子模型的发展历程,最后对Li在各类恒星中的non-LTE效应进行了综合分析.     

辽东半岛东南部南辽河群变质火山岩的时代、成因及其对区域构造演化的制约

辽东半岛东南部地区出露大面积南辽河群变质表壳岩系,其下部尤以广泛发育变质火山岩为特征。本文通过对黑云斜长片麻岩、斜长角闪岩以及黑云母变粒岩等岩石系统的岩石学、全岩地球化学研究,并结合锆石U-Pb年代学以及Lu-Hf的研究结果来制约其物质组成、原岩形成和变质时代、岩石成因及形成环境,进而探讨胶—辽—吉活动带的大地构造属性。锆石显微结构、微区成分及LA-ICP-MS U-Pb年代学分析结果表明,研究区南辽河群变质火山岩原岩可能形成于2.19Ga左右,并记录了1.90Ga左右的变质事件。元素和同位素地球化学分析结果表明,其原岩以玄武安山岩-安山岩和英安岩及少量的流纹岩为主,主体属于亚碱性系列,具有钙碱性演化趋势。其中,基性端元以相对较低的SiO_2质量分数,富集MgO、TFe_2O_3和轻稀土元素(LREE)及Cr、Co和Ni为特征,强烈亏损重稀土元素(HREE)和高场强元素(HFSE,如Nb、Ta和Ti),岩浆应起源于受俯冲流体或熔体交代的亏损岩石圈地幔楔;而中—酸性端元则具有高的SiO_2质量分数和较低的MgO、TFe_2O_3质量分数,富碱,富集Ba、Th、U和K,以及亏损Nb、Ta、P和Ti等特征,应来自于新生地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料表明,南辽河群变质火山岩应形成于一个典型的活动大陆边缘的构造环境,暗示胶—辽—吉活动带北段古元古代中期以前的形成演化机制应与弧-陆碰撞作用有关。     

华北克拉通孔兹岩带中段大青山-乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩年代学及地球化学研究

大青山-乌拉山变质杂岩立甲子基性麻粒岩主要由角闪二辉麻粒岩、含榴角闪二辉麻粒岩和黑云角闪二辉麻粒岩所组成,并以变形岩墙和不规则透镜体形式赋存于富铝片麻岩和花岗质片麻岩之中.立甲子基性麻粒岩中变质锆石含有单斜辉石(Cpx)+角闪石(Amp)+斜长石(Pl)+磷灰石(Ap)的包体矿物,与寄主岩石——基性麻粒岩矿物组合及其化学成分十分一致,相应的207 pb/206 Pb表面年龄变化于1933±39Ma ～ 1834±40Ma,加权平均年龄为1892±7Ma(MSWD =0.50,n=46),应代表立甲子基性麻粒岩原岩经历中低压麻粒岩相的变质时代.在变质过程中,以大离子亲石元素(K、Na、Sr、Rb)为代表的活动元素发生了显著的改变;而高场强元素(Nb、Zr、Ti)和稀土元素基本无变化,保持稳定.立甲子基性麻粒岩原岩属于拉斑玄武质岩石系列,其SiO2集中变化于45.58％ ～51.40％,Mg#值集中介于41 ～54之间;在球粒陨石标准化稀土配分图中,立甲子基性麻粒岩具有平坦型的稀土配分曲线特征((La/Yb)cN=1.30～1.51),Eu异常不明显(Eu/Eu*=0.93～1.04).与显生宙岛孤拉斑玄武岩类似,立甲子基性麻粒岩所有样品皆具有Nb、Zr、Ti负异常特征.综合分析认为,立甲子基性麻粒岩原岩形成于2450～1930Ma,并于～1900Ma经历中低压麻粒岩相变质作用的改造,其主量元素和微量元素组成具有岛弧拉斑玄武质岩石的地球化学特征,其原岩可能是板块汇聚动力学背景下,岛弧构造环境中形成的辉长岩或辉绿岩.     

乌拉山地区早古元古代花岗质片麻岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及成因

早古元古代花岗质片麻岩类在华北克拉通孔兹岩带乌拉山地区广泛出露,是记录该区陆壳增生及构造演化的主要物质载体。4件代表性花岗质片麻岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析表明,它们形成于～2.45Ga,并经历了～2.45Ga及约1.89～1.95Ga多期变质热事件;它们的岩石地球化学分析结果显示,稀土元素含量较高(∑REE=301×10-6～909×10-6),富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,(La/Yb)N比值在13～56之间,无明显Eu异常(Eu/Eu*=0.76～1.81,平均为1.18),具有较高的Sr含量(在495×10-6～895×10-6之间),低的Yb含量(在0.5×10-6～2.61×10-6之间);微量元素原始地幔标准化蛛网模式图显示,强烈亏损Nb,Ta,Th,U及Ti等高场强元素,富集Ba,K,Rb及Sr等大离子亲石元素;它们为镁质、准铝质至弱过铝质、高钾钙——碱性系列,指示其可能形成于活动大陆边缘岛弧环境玄武质下地壳的部分熔融。暗示该区早古元古代时期的弧陆增生作用,并经历了从弧陆增生、陆——陆碰撞造山到造山后伸展的构造演化历史。     

藏北羌塘中部果干加年山斜长花岗岩定年及其构造意义

果干加年山蛇绿岩中首次发现了斜长花岗岩,它对于蛇绿岩的成因研究,特别是对蛇绿岩形成和演化过程的精确年龄测定,具有重要意义。通过野外地质特征和岩石学、地球化学、同位素年代学初步研究,斜长花岗岩具有埃达克岩的特点,如高Al（14.84%～15.35%）、Sr（338×10-6～356×10-6）、Sr/Y值（46.94～55.45）和贫Y、Yb（Y=6.42×10-6～7.20×10-6,Yb=0.56×10-6～0.63×10-6）等。斜长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为348Ma±9Ma,代表了洋壳俯冲的时间。上述地球化学特征表明,果干加年山斜长花岗岩可能是俯冲洋壳高压条件下直接部分熔融形成的,产于消减带之上的环境（SSZ型）。     

羌塘中部高压变质带的形成过程

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴石白云母片岩和蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带,是伴随古特提斯洋闭合的深俯冲作用及后期构造作用的产物。通过对其野外地质特征、不同岩石类型岩石学、矿物学以及同位素年代学等的研究,确认榴辉岩和石榴石白云母片岩在早期分别经历了各自的形成过程,在榴辉岩形成之后的折返过程中二者共同构成了高压变质带,并且在折返过程中榴辉岩发生蓝片岩相退变质作用,同时导致了带内蓝片岩的形成。同位素年代学研究结果表明,龙木错-双湖板块缝合带闭合过程中的榴辉岩相变质作用发生于240Ma左右,折返过程中的蓝片岩相退变质作用及蓝片岩的形成应在220～200Ma,高压变质带最终在214Ma之前抬升出露地表。     

青藏高原羌塘中部不同时代榴辉岩的识别及其意义——来自榴辉岩及其围岩~（40）Ar-~（39）Ar年代学的证据

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴子石白云母片岩、蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带。目前已先后在片石山地区、果干加年山地区和冈玛错地区发现典型的榴辉岩,以片石山和果干加年山地区的榴辉岩为研究对象。片石山地区的榴辉岩为低温型榴辉岩,围岩为石榴子石白云母片岩,变质作用峰期温压条件为T=500℃,p=2.3GPa。已获得230～244Ma锆石SHRIMP U-Pb年龄和石榴子石Lu-Hf等时线年龄,代表榴辉岩相变质作用的时代。榴辉岩及其围岩在误差范围内具有相同的Ar-Ar年龄,为210～220Ma,代表了榴辉岩及其围岩冷却抬升至近地表的时代。果干加年山地区的榴辉岩具有和片山地区榴辉岩相似的野外产状、矿物组合、温压条件和围岩。Ar-Ar年代学研究显示,果干加年山地区的榴辉岩在240Ma左右即已折返并抬升至近地表,其变质作用峰期时代明显要早于片石山地区。     

新疆西南天山哈布腾苏河高压-超高压变质带中榴辉岩和蓝片岩的岩石学及变质演化

对西南天山哈布腾苏河一带出露的典型榴辉岩和蓝片岩进行了详细的岩相学、矿物化学和温压条件综合研究。榴辉岩可分为蓝闪石榴辉岩、钠云母榴辉岩、绿帘石榴辉岩和蓝闪石榴角闪岩(退变榴辉岩)4类,蓝片岩可分为含蓝闪石石榴白云母钠长片岩、石榴白云母蓝闪片岩和石榴白云母蓝闪石英片岩3类。新鲜榴辉岩主要矿物组合为石榴石+绿辉石+钠云母+绿帘石,退变榴辉岩则为石榴石+蓝闪石+角闪石;蓝片岩主要矿物组合为石榴石+蓝闪石+多硅白云母+钠云母+钠长石+石英。榴辉岩和蓝片岩中石榴石变斑晶均保存进变质生长环带,从核部到边部XMn和XFe降低,XMg和XCa升高,指示了升温进变质的演化过程。根据榴辉岩矿物共生组合、石榴石内部包体组合分布特征及传统地质温压计估算结果,确定榴辉岩经历了4阶段的变质演化:早期硬柱石蓝片岩相进变质阶段、峰期榴辉岩相变质阶段(t=543～579℃,p=1.5～1.6 GPa)、峰后绿帘蓝片岩相退变质阶段(t=～450℃,p1.0GPa)和晚期蓝闪绿片岩相退变质阶段(t400℃,p0.5 GPa)。利用p-T视剖面图计算的榴辉岩、蓝片岩峰期变质温压条件与传统地质温压计估算结果十分相近,其中榴辉岩的峰期变质条件t=520～550℃,p=1.7～1.9 GPa;蓝片岩峰期变质条件t=520～620℃,p=1.7～2.3 GPa。本文估算的榴辉岩峰期变质压力条件与前人根据柯石英的发现而认为研究区部分榴辉岩及其围岩曾经历超高压变质作用的认识明显相悖,原因可能如下:①后期退变质作用引起研究区榴辉岩全岩成分、矿物化学成分的调整,在采用Grt-Cpx-Phe温压计和以全岩成分为基础的相平衡模拟方法估算峰期温压条件时受到影响,从而使估算峰期压力条件普遍偏低;②西南天山的榴辉岩可能并非全都经历了超高压变质作用,高压、超高压榴辉岩可能分别代表了不同变基性岩块在不同俯冲深度变质的产物。     

内蒙古乌拉山-大青山地区变泥质岩的地球化学特征及构造意义

乌拉山-大青山地区位于华北克拉通西北缘孔兹岩带的中段,该地区出露大面积的古元古代高级变质表壳岩系岩石,例如夕线(堇青)石榴二长片麻岩、石榴黑云二长片麻岩、黑云长英质片麻岩、石榴石英岩、大理岩、磁铁石英岩和钙硅酸盐岩等。其中该地区典型的变泥质岩石(夕线(堇青)石榴二长片麻岩和石榴黑云二长片麻岩)多以似层状产出,夕线(堇青)石榴二长片麻岩含有大量的石榴石、夕线石和/或堇青石,并保留典型的堇青石反应边结构。岩石地球化学研究结果表明上述变泥质岩石样品明显富Al2O_3,属于过铝质岩石,其平均化学成分与上地壳平均值较为接近。样品的稀土配分型式具有中等程度的轻重稀土元素分异,轻稀土明显富集和弱铕负异常的特征。微量元素蛛网图显示变泥质岩石样品富集大离子亲石元素如Rb和Ba,而高场强元素如Zr、Hf含量相对较低,且Nb、Ta、P和Ti呈明显亏损的特征。多种原岩判别图解显示其原岩为一套富铝粘土岩及杂砂岩,且成熟度较低,为近源沉积。多数样品的CIA值低于太古宙后澳大利亚平均页岩和北美页岩的CIA值,反映其源岩经历了中等程度的风化作用。物源以上地壳的长英质成分为主,可能有古老沉积物的加入。多种构造判别图解表明研究区样品形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境。结合前人对孔兹岩带出露的变泥质岩石的变质作用研究普遍得到近等温减压型顺时针P-T演化轨迹以及锆石同位素年代学研究结果,综合表明乌拉山-大青山变泥质岩石形成于有演化岛弧发育的活动大陆边缘环境,中元古代物质(2.1~2.0Ga)为其提供主要的沉积物源,随后卷入~1950Ma华北克拉通西部古老陆块之间的碰撞造山作用,经历了大规模麻粒岩相变质作用,并于1920~1850Ma碰撞后折返至近地表。     

Mira星包层中的OH脉泽模型

采用拱星包层物质轴对称分布的模型,计算了Ｍｉｒａ星拱星包层的物质分布和速度场分布,并通过解统计平衡方程得到了ＯＨ１８ｃｍ的四条谱线的反转区．模型假定辐射压来自中心星和尘埃本身的辐射．计算中考虑了中心星的辐射、ＯＨ分子与电子的碰撞、尘埃本身的辐射和微波背景辐射等抽运机制,计算结果基本上反映了观测到的ＯＨ脉泽的径向分布和角向分布等性质．