树木年轮与其根部土壤化学元素含量的相关性

运用树木年轮学方法研究了北京南郊土壤环境中元素含量随时间序列演变的规律。依据吸收系数研究了相同土壤类型上生长的不同树种对12种化学元素的吸收状况，结果表明不同树种对元素的吸收情况不同。Zn、Cd和P3个元素吸收系数较高。对杨树年轮及其根部土壤中9种化学元素（Na、K、Cu、Zn、As、Sr、Cd、Ba、Pb）的相关性研究结果表明，年轮中元素的含量与其根土中对应元素的含量呈正相关。采用对数线性相关模式（1gC’=a 1gC＋b），根据逐年年轮中Cu、Zn、As、Cd、Ba、Pb 6种化学元素的含量，反演6种元素在土壤中的逐年（1982-2004年）演变状况。本技术方法能为追溯近代城市化几十年以来的环境污染变迁历史、预测未来污染演变趋势提供更为丰富和科学的信息。     

大别山及苏鲁地区微粒金刚石分类及其大地构造意义

1992年发现大别山首例微粒金刚石之后，又于2003年和2004年在大别山和苏鲁地区的榴辉岩薄片中和榴辉岩的人工重砂中发现了微粒金刚石。本文报道其中尚未发表的7颗，并对2颗较大的薄片中的微粒金刚石和2颗自由晶体金刚石进行拉曼光谱和红外光谱测试。研究结果表明，本区所有微粒金刚石都为IaA和IaB型金刚石的混合体。缺少Ib型金刚石，表明没有人造金刚石的混入。薄片中的金刚石大部分为石榴子石的包裹体，少数产出于颗粒之间，直径为30-180μm。自由颗粒微粒金刚石直径为400-700μm。在大别山北部，不但又一次找到了微粒金刚石，还在石榴子石中发现有单斜辉石、磷灰石和金红石的出溶。这表明北大剐不但是超高压地质体，而且可能是本区俯冲最深的地质体。     

南苏鲁芝麻房石榴石橄榄岩中橄榄石的“C”类组构及其形成条件探讨

上地幔地震的各向异性主要归因于橄榄石的优选方位,不同的橄榄石优选方位模式可以作为上地幔不同动力学作用的指示剂。不同应力和含水量条件下的高温变形实验已经确定出五类橄榄石组构模式(“A”型、“B”型、“C”型、“D”型和“E”型)。本文运用电子背散射(EBSD)技术对来自苏鲁超高压变质带南部的芝麻房石榴石橄榄岩的橄榄石进行了优选方位测定,不同变形程度的橄榄石均显示了[100]轴近垂直于面理和[001]轴近平行于线理的特征,为“C”类组构模式,可见组构类型与变形程度没有关系,并且橄榄石组构所显示的NW向SE的剪切指向,与围岩-正、副片麻岩中形成于折返过程的石英优选方位所显示的SE向NW的剪切指向完全不同,说明芝麻房石榴石橄榄岩中橄榄石的“C”类组构是折返前形成的。结合橄榄石结构水的测量和已有的芝麻房石榴石橄榄岩形成的温压条件,推测该组构形成于含水俯冲带中,认为芝麻房石榴石橄榄岩的原岩来自于高含水的上部地幔楔碎块,与俯冲的陆壳物质一起经历了超高压变质作用并最终折返至地表。     

中国大陆科学钻探（CCSD）主孔地区岩石圈热结构

岩石圈热结构是指地球内部热量在壳幔的配分比例、温度以及热导率和生热率等热学参数在岩石圈中的分布特征。岩石圈的热结构直接影响着岩石的物理性质和流变学性质,同时还控制了化学反应的类型和速度,从而制约着岩石圈的发展和演化。本文在前人CCSD主孔岩石主、微量元素研究基础上,利用Rybach生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,并结合岩石热导率的测定研究了CCSD主孔100-2000m岩石的热结构和主孔榴辉岩在不同退变质程度下生热率、热导率的变化:钻孔中岩石的平均生热率为0.95μWm-3,平均热导率为2.96mWm-1K-1。,其中片麻岩生热率高迭1.01-1.7μWm-3,热导率为2.76-2.96mWm-1K-1;基性超基性岩石生热率最低(<0.21μWm-3),热导率则高达3.20mWm-1K-1以上;新鲜榴辉岩生热率、热导率居中,分剐为0.16-0.44μWm-3和3.31-3.85mWm-1K-1。钻孔中榴辉岩生热率、热导率变化主要受岩性控制:从新鲜榴辉岩到完全退变榴辉岩,热导率总体上降低,但从强退变榴辉岩到完全退变榴辉岩,岩石热导率升高;而在此过程中岩石生热率总体上升高,仅当从中等退变质榴辉岩退变为强退变质榴辉岩时,岩石生热率出现降低趋势。在综合研究的基础上预测CCSD主孔5000m深度处温度为139℃,温度范围为131-151℃。根据区域深部地球物理探测成果对CCSD主孔地区岩石圈热结构进行了研究:上地壳底部温度为256℃,中地壳底部温度为492℃,Moho面温度为683℃,岩石圈底部温度为1185℃,来自地幔的热流为44.1mWm-2,对地表热流的贡献率为58%。研究结果表明,由岩石物理方法获得的CCSD主孔地区岩石圈地温曲线与石榴石-二辉橄榄岩包体推断的中国东部地温曲线十分吻合,本文从实验岩石物理学角度为CCSD主孔地区岩石圈热结构研究提供了重要约束     

苏鲁超高压变质岩区深部流体He-Ar的系统关系：中国大陆科学钻探工程在线流体监测的解析

中国大陆科学钻探工程在线监测从泥浆中分离出的气体地球化学组成揭示了一段重要的气体异常,从2004年12月24日夜里开始到12月29日晚上结束。从12月10日到24日晚上11点30分的气体的Ar、He和N2基本上沿着趋势A分布,而12月26日早上7点半到29日晚上7点半的数据沿趋势C分布。相对于趋势A,趋势C中的气体含有相对升高的Ar,Ar/He和Ar/N2的平均值分别为3653和0.0142,明显高于空气的比值1800和0.0119。趋势A中的气体的Ar/He和Ar/N2比值分别围绕1851和0.0118变化,其中的Ar/He比值稍微高于空气的比值,但Ar/N2比值近似于空气比值,表明背景地下流体含非常低的Ar,而He和N2主要是大气组分。在趋势A和趋势C之间的数据(时间段B)具有和空气接近的Ar/N2比值,但平均Ar/He比值为3265,明显高于空气比值,反映了该段气体具有相对亏损的He。苏鲁-大别山地区的热年代学研究已经表明云母和角闪石的Ar/Ar的冷却年龄大大地高于磷灰石或锆石的He的冷却年龄,说明Ar在超高压变质地体折返早期就已封闭,而He一直保持开放状态,直到超高压变质岩接近地表。这种Ar和He对温度变化的不同反应,导致大部分的He在超高压岩石折返过程中脱气并释放到空气中,Ar则相对圈闭在固体岩石或封闭的断裂带中。在He-Ar的系统关系上,表现为来自于超高压岩石或断裂带中的流体具有富集Ar、亏损He及升高的Ar/He比值。气体组分从趋势A向趋势C的骤然跳跃,反映了地下流体组分的强烈变化,即具有相对富集Ar的深部流体的贡献大大增强。     

新疆准噶尔地区富硫型与贫硫型浅成低温热液金矿床成矿流体与碳、硫、铅同位素

对新疆准噶尔地区浅成低温热液型金矿床中富硫型的阔尔真阔腊金矿、贫硫型的石英滩金矿进行了流依包裹体的均一温度、爆裂温度、包裹体气液相成分、H、O 同位素、矿体围岩及脉石英包裹体 C 同位素、矿体中黄铁矿等 S、Ph 同位素等系统地进行了研究,综合研究表明,本区该类型金矿成矿流体一般温度低、盐度低,来源主要为循环的大气水、矿石中黄铁矿的 S、Pb 同位素均为深源,暗示金的深部来源:矿体石英包裹体中 CO_2的δ~(13)C 为低于-10‰的有机碳,反映了本区年轻的富含有机质的沉积地层参与了金的成矿。此外,本文首次提出了富硫型阔尔真阔腊金矿床成矿流体中有侵入岩浆热液参与,深部有多金属成矿远景;贫硫型石英滩金矿没有侵入岩浆热液的参与,成矿仅与火山古热液活动有关,其成矿较单一。此外,阔尔真阔腊金矿中低温流体活动较强,金矿化也较强:石英滩金矿低温流体活动相对较弱,金矿化也较弱,也体现了该类型金矿床低温流体活动的越强烈,金矿化越强的规律。     

绿片岩三轴流变力学特性的研究(Ⅰ):试验结果

为了解锦屏一级水电站坝基绿片岩的流变力学特性，采用岩石全自动流变伺服仪对绿片岩进行了三轴压缩流变试验。基于试验结果，研究了绿片岩在不同围压作用下的轴向应变以及侧向应变随时间的变化规律，讨论了流变特性对岩石应力一应变曲线的影响，探讨了不同应力水平下的轴向以及侧向流变速率变化趋势，分析了不同围压下流变的破裂机制，掌握了绿片岩三轴流变的基本规律，从而为该水电站工程流变数值分析时参数的辨识提供了可靠的依据。     

绿片岩三轴流变力学特性的研究(II):模型分析

首先,基于在岩石全自动流变伺服仪上得到的绿片岩三轴流变试验曲线,采用五元件线性粘弹性模型对表现为粘弹性流变特性的曲线进行了辨识,获得了绿片岩的粘弹性流变参数;然后,提出了一个新的非线性粘性元件,并将其与塑性体并联起来,得到一个新的非线性粘塑性体(NVPB),该体能充分反映岩石的加速流变特性:同时,将NVPB模型与五元件粘弹性模型串联起来,建立了一个新的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型。采用绿片岩加速流变全过程曲线,对提出的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型进行了辨识,得到了岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型的材料参数。流变模型与试验结果的比较,显示了所建模型的正确性与合理性。     

内蒙古巴特敖包地区早古生代洋壳消减的岩石证据

内蒙古白云鄂博北部巴特敖包、查干呼绍一带分布着一系列岛弧型侵入岩,其岩石地球化学特征与典型的埃达克岩(adakite)一致:SiO2 多≥56 %,Al2O3 >15 %,MgO<3 %(很少大于 6 %),Yb(0.726 ~ 2.789)×10-6,La/Yb>10 ~ 20,Y(6.842 ~ 28.734)×10-6,Sr>400×10-6,Sr/Y≥20 ~ 40;Mg#值在0.51 ~ 0.58之间,多大于0.40;稀土元素分析,显示为轻稀土富集、重稀土亏损型,具正铕异常或微弱负铕异常;微量元素蛛网图中具明显的Sr峰和Nb、Ti低谷。9组锆石 U Pb同位素年龄值(206 Pb/238 U)范围在 345.06 ~ 552.671 Ma间,反映了本区大洋板块消减事件的年龄。构造环境判别证明它们是在岛弧环境下形成,为早古生代期间南蒙古洋板块向宝音图微陆块发生强烈斜向俯冲(oblique subduction),古洋壳板块发生部分熔融、消减而形成的产物。     

内蒙古武川西乌兰不浪高级区岩石及其形成环境

西乌兰不浪高级变质的兴和岩群是1：5万、1：25万区域地质调查时从海西期岩体和五台群中重新厘定出来的地质体。通过野外宏观地质特征、岩石化学、地球化学等综合分析，认为西乌兰不浪地区高级区岩石不只是由表壳岩组成，还有大量的TTG岩系、紫苏花岗岩、脉岩和岩墙，它们是不同构造环境、不同时代的构造拼合体。其中表壳岩称为兴和岩群，为一套火山-沉积岩系，形成于活动大陆边缘。