华北东部地幔改造作用和置换作用:单斜辉石激光探针研究

对山东蒙阴古生代金伯利岩中石榴石方辉橄榄岩、河南鹤壁新生代玄武岩中 铬尖晶石方辉橄榄岩、山东栖霞新生代玄武岩中央晶石二辉橄榄岩和山东山旺新生代 玄武岩中尖晶石（富ＣｐＸ）二辉橄榄岩单斜辉石的常量、微量元素的研究和对比表明：华 北地块古生代稳定存在的克拉通岩石圈地幔在中、新生代其东部被具大洋地幔性质的 显生宙地幔不均匀地发生了置换作用,残存于南北重力梯度带（岩石圈减薄过渡带）上 的鹤壁浅部克拉通地幔除保存有置换作用前改造作用的丰富信息外,也包含有其深部 被置换后的地幔改造作用信息;郯庐断裂带东部栖霞的新生地幔仍保留有较多的大洋 地幔成分特征,而郯庐断裂带内山旺的新生地幔受后续地幔改造作用的影响有向大陆 地幔演化的趋向．发生于华北地块东部中、新生代的岩石圈巨厚减薄作用与地幔的置换 作用有关,由渐进的富ＣＯ_２流体或碳酸岩熔体对岩石圈地幔的交代改造作用以及由此 所引起的熔体抽取作用是完成新生地幔对古老地幔置换作用的关键．郯庐断裂带等岩 石圈深大断裂为地幔改造作用和地幔置换作用提供了良好的通道作用．     

马里亚纳岛弧南部前弧方辉橄榄岩的交代作用:单斜辉石和角闪石的微量元素特征

来自马里亚纳岛弧南部前弧的方辉橄榄岩是一种高度亏损的橄榄岩, 其中含少量的单斜辉石(0.7 vol%). 在方辉橄榄岩中发现两种类型的角闪石: 镁角闪石与单斜辉石密切伴生, 具有较高的Al₂O₃含量(>7%)和较低的Mg^#; 透闪石在斜方辉石周围出现, 具有较低的Al₂O₃含量(<2%)和较高的Mg^#. 单斜辉石和镁角闪石的原始地幔标准化的REE分配模式显示HREE相对LREE的富集, 且镁角闪石的微量元素含量普遍高于单斜辉石. 透闪石的微量元素含量远低于单斜辉石. 与深海橄榄岩中的单斜辉石相比, 马里亚纳岛弧南部前弧的方辉橄榄岩中的单斜辉石出现大量微量元素的相对富集, 只有Ti和HREE等少量元素除外. 岩石特征和单斜辉石、角闪石微量元素特征暗示这些方辉橄榄岩经历了2个阶段的交代作用. 含水熔体的渗透交代引起了Al, Ca, Fe, Mg, Na和大量微量元素的迁移. 在含水熔体中, LILE和LREE相对于HREE和Ti更活跃, 并且大部分微量元素在含水熔体中的活动性显然受到温度和压力的影响.     

阿尔金超高压(>7 GPa)片麻状(含)钾长石榴辉石岩--石榴子石出溶单斜辉石的证据

岩相学和矿物化学研究表明,阿尔金英格利萨依一带片麻状(含)钾长石榴辉石岩中的粗粒石榴子石出溶单斜辉石和金红石.统计石榴子石出溶的单斜辉石的面积比最高>5%,重建出溶前该石榴子石(Grt1)单位分子式中的Si值高达3.061,为含Na的超Si-石榴石或含有majorite分子的石榴子石.依据石榴子石含辉石摩尔体积压力计和majoritic-石榴子石Si-(Al Cr)压力计估算其峰期变质压力>7GPa,利用三元碱性长石温度计和钛铁矿-磁铁矿固溶体的实验资料获其形成温度约1000C.同时,结合其原岩具有板内基性与中性火成岩及其可能是源于大陆岩石圈地幔的基性岩浆演化产物的地球化学特征,以及与其伴生的超高压石榴子石二辉橄榄岩的发现和超高压含石榴子石花岗质片麻岩的研究,不仅证明区内超高压岩石的形成是陆壳深俯冲作用的产物,而且表明这种深俯冲可能达到>200km的地幔深处.这对深入探讨阿尔金乃至中国西部碰撞造山带形成与演化的动力学机制提供了新的证据.     

北京密云麻粒岩相中辉石的特征

北京密云麻粒岩相中的斜方辉石为紫苏辉石,斜方辉石的端员成分Wo 4％,En52—59％,Fs37—42％,含铁度f_(opx)39—46,化学成分特征是富Mg、Ca、Al贫Fe~(2+)、Mn。 角闪麻粒岩亚相和辉石麻粒岩亚相中的单斜辉石为普通辉石,端员成分Wo 41—43％,En39—43％,Fs14—20％,含铁度f_(opx)31—35,化学成分特征是富Mg、Al、Na贫Fe~(2+)、Ca。 通过Saxana二辉石地质温度计的计算表明,本区麻粒岩相变质作用的温度为702℃—887℃,压力为9—10Kb。并用Mereier单个辉石地质温度计进行了验算,结果是吻合的     

在超声作用下玄武岩释放封闭氢实验研究

本文以实验为基础,论述了玄武岩释放封闭氢的超声机理。在超声作用下释放的封闭氢,只有少部分逸散,可做为氢前兆信息,而大部分则转化为吸附氢,但依然是氢前兆的物质基础。此外,还阐述了只根据氢析出量不能判断声发射强度,从而推测岩石主破裂强度,即地震强弱     

锆石He扩散行为:FCT锆石扩散实验的制约

为了更好地理解锆石(U-Th)/He定年技术及应用潜力,文章基于热活化扩散过程原理,通过高精度分步加热实验研究锆石He的扩散特征,分析锆石He扩散动力学参数、封闭温度(Tc)、部分保留区(PRZ)及(U-Th)/He年龄等. FCT锆石标样循环分步加热扩散实验获取扩散系数ln(D/a2)与温度倒数呈负相关,遵从期望的热活化扩散过程(Arrhenius方程).锆石He扩散活化能(Ea)分布在144～184kJ mol^-1,平均值为(169±12)kJ mol^-1,(U-Th)/He封闭温度介于144～216℃(冷却速率为10℃Ma-1,半径为38～60μm),平均值为(176±18)℃.锆石He封闭温度随着冷却速率的增大而增加,缓慢冷却时(冷却速率为0.1℃Ma-1),平均值为～136℃;快速冷却时(冷却速率为100℃Ma-1),平均值为～199℃.当冷却速率不变时, He封闭温度随锆石半径增大而增加,对于快速冷却的FCT锆石,年龄受半径大小影响不明显. He保存或者重置与温度和时间条件密切相关,部分保留区温度窗口随持续时间的增加逐渐减小.测试26粒FCT锆石(U-Th)/He年龄的几何平均值为(28.38±0.34)Ma(S.E.),与国内外实验室测试年龄(28.4±1.9Ma)一致. FCT锆石(U-Th)/He年龄较年轻,具有较好的重现性,锆石形成后快速冷却,具有低剂量的辐射损伤,且FCT锆石He年龄与eU没有明显的相关性,表明辐射损伤对He年龄及扩散动力学的影响不明显.     

热水条件下斜长石和辉石断层泥的摩擦滑动研究

在热水条件下对辉长岩的2种主要组成矿物斜长石和辉石进行了摩擦滑动实验研究。结果表明:1)斜长石在整个实验温度范围内(<607℃)显示速度弱化,而辉石除了在200℃附近表现出微弱的速度强化外,在其他温度范围也都表现为速度弱化;2)斜长石在低温时强度随温度的升高而略有增加,高温时强度则随温度的升高而降低。辉石的摩擦强度随着温度的增加没有系统性的变化,在0.74上下波动;3)在热水条件下辉长岩的摩擦性质并不是这2种主要矿物的叠加,有可能是辉长岩中的次要矿物的存在导致了辉长岩的速度强化;4)本实验所得热水条件下的实验结果与干燥条件下的结果有很大差异,再一次表明水的存在极大地影响了岩石的摩擦稳定性     

西南天山托云盆地新生代玄武岩中巨晶的研究

西南天山托云盆地新生代玄武岩中同时产出有深源岩石包体和辉石、角闪石、长石、金云母等高压巨晶. 巨晶主要产于火山活动早期形成的锥状岩席中, 辉石巨晶主要产于剖面下部, 角闪石、金云母以及深源岩石包体主要分布在中部, 长石巨晶主要分布在上部. 晶体的完整性、缺乏变形组构及其与寄主岩的关系表明, 它们是从寄主岩浆中晶出并快速上升到地表的. 矿物学研究表明, 辉石巨晶为铝质普通辉石, Al₂O₃含量高(>9%); 角闪石TiO₂含量很高(>4.5%), 为钛闪石; 长石巨晶主要为歪长石, 双晶发育. 部分普通辉石和钛闪石巨晶发育磁黄铁矿包裹体. 巨晶辉石结晶温度为1185~1199℃, 压力约为1.53~1.64 GPa, 为壳幔边界晶出的产物; 巨晶角闪石结晶压力约为0.85 GPa, 温度约为1000℃, 大致于30 km处晶出. 巨晶歪长石结晶压力在0.8~1 GPa, 温度为900℃左右. 角闪石巨晶中没有金红石等富钛包裹体, 反映了岩浆的快速上升. 辉石巨晶和斑晶成分计算的温压条件位于玄武岩液相线附近, 其大致的P-T轨迹斜率较大, 也可以作为岩浆快速上升的证据之一. 但是, 角闪石巨晶形成温度明显低于同等压力条件下的辉石巨晶, 可能暗示角闪石巨晶形成于岩浆活动前锋温度较低且富含挥发分的环境. 因此, 托云新生代玄武岩应当形成于拉张环境中, 巨晶的形成和上升具有较为复杂的历史.     

镍锗尖晶石位错域的高温蠕变实验研究

利用人工合成的多晶材料研究了镍锗尖晶石在位错域的高温蠕变性质.多晶材料的颗粒尺寸约8μm.单轴压缩试件为圆柱状,使用气体介质围压筒.常压蠕变试验过程中,围压为300MPa,温度为1373—1523K,应力在55—330MPa范围内.从实验结果得出了镍锗尖晶石在位错域的流动律,应力指数n=29±01,表明流动的微观机制为位错蠕变.与其他尖晶石进行对比可以发现一个力学同构群,虽然在正尖晶石和反尖晶石之间存在一定的差异.在位错蠕变域,尖晶石与橄榄石归一化的强度类似.由于尖晶石的剪切模量比橄榄石高50%,其实际强度也比橄榄石高.将橄榄石和尖晶石的蠕变数据外推到地球内部条件时,由于其高应力指数,橄榄石则有可能比尖晶石的强度高.     

镍锗尖晶石位错域的高温蠕变实验研究

利用人工合成的多晶材料研究了镍锗尖晶石在位错域的高温蠕变性质.多晶材料的颗粒尺寸约8μm.单轴压缩试件为圆柱状,使用气体介质围压筒.常压蠕变试验过程中,围压为300MPa,温度为1373-1523K,应力在55-330MPa范围内.从实验结果得出了镍锗尖晶石在位错域的流动律,应力指数n=29±01,表明流动的微观机制为位错蠕变.与其他尖晶石进行对比可以发现一个力学同构群,虽然在正尖晶石和反尖晶石之间存在一定的差异.在位错蠕变域,尖晶石与橄榄石归一化的强度类似.由于尖晶石的剪切模量比橄榄石高50%,其实际强度也比橄榄石高.将橄榄石和尖晶石的蠕变数据外推到地球内部条件时,由于其高应力指数,橄榄石则有可能比尖晶石的强度高.     

新丰江水库地震区内孔隙流体扩散与原地水力扩散率的研究

本文根据新丰江水库地震的主要成因是水渗透的结果,采用了地震活动的震中分布面积扩散法,利用新丰江水库蓄水以后 M_S≥2.0的地震资料,研究了主震区的水力扩散率.研究结果表明,在新丰江水库地震活动中的前震活动中,原地水力扩散率基本上稳定在6.2m~2/S,而主震发生以后震源区的原地水力扩散率增大约50％,即为9.7m~2/S.在主震发生后的较长时间里.原地水力扩散率出现了明显的各向异性及受水位涨落等因素的影响,没有一定的规律可循.本文还用室内岩石渗透实验的结果与原地水力扩散率估计值进行了比较,说明室内含破裂面岩样的渗透率同原地渗透率吻合得较好,而完整岩样的渗透率要比原地渗透率低3个数量级.最后将本文地震活动的震中分布面积扩散法的局限性进行了讨论.     

新丰江水库地震区内孔隙流体扩散与原地水力扩散率的研究.

本文根据新丰江水库地震的主要成因是水渗透的结果,采用了地震活动的震中分布面积扩散法,利用新丰江水库蓄水以后 MS2.0的地震资料,研究了主震区的水力扩散率.研究结果表明,在新丰江水库地震活动中的前震活动中,原地水力扩散率基本上稳定在6.2m2/S,而主震发生以后震源区的原地水力扩散率增大约50％,即为9.7m2/S.在主震发生后的较长时间里.原地水力扩散率出现了明显的各向异性及受水位涨落等因素的影响,没有一定的规律可循.本文还用室内岩石渗透实验的结果与原地水力扩散率估计值进行了比较,说明室内含破裂面岩样的渗透率同原地渗透率吻合得较好,而完整岩样的渗透率要比原地渗透率低3个数量级.最后将本文地震活动的震中分布面积扩散法的局限性进行了讨论.     

地幔转换带底部橄榄石和辉石高压相变实验研究：对660km地震不连续面结构的启示

橄榄石和辉石以及它们的高压相是地幔转换带主要矿物,系统研究橄榄石和辉石在转换带底部温度和压力条件下相变的差异是认识660km地震不连续面位置和形态的关键．本文使用多面砧压机开展了橄榄石和顽火辉石在压力为21．3～24．4GPa,温度为1600℃的相变实验研究．地幔转换带底部,橄榄石和顽火辉石相变主要的差异在于钙钛矿出现的压力不同．在橄榄石体系中,后尖晶石相分解发生在23．8GPa,与660km不连续面具有很好的对应关系;而在顽火辉石体系中,钙钛矿出现的压力小于23GPa．研究结果表明,橄榄石后尖晶石相变与辉石中钙钛矿的出现之间有约0．5—1GPa压力差．因此,在受大洋俯冲带影响地区（例如中国东部）,辉石体系中发生的秋本石（钛铁矿）．钙钛矿的相变能够合理解释660km地震不连续面向上的起伏或分裂．     

均匀倾斜层状地层中地震波球面扩散补偿方法研究

在分析地层深度、炮检距以及地层倾角变化对球面扩散补偿因子影响的基础上,总结了不同因素对补偿因子影响的趋势,以及资料处理中常规球面扩散补偿方法的应用条件．实际应用效果表明,该方法能更加合理的保证不同深度地震信息能量的均衡程度,提高资料的可信度。     

高温中植筋胶拉伸抗剪强度试验研究

为了研究高温中植筋胶的拉伸抗剪强度,进行了57个植筋试件在不同温度下的拉拔试验。试验温度共11个,温度范围为25～350℃。采用电炉加热升温,当到达设定温度后立即进行拉拔实验,每个温度下做5组试件。试验中量测电炉温度,植筋试件温度,植筋滑移和拉拔力。试验结果表明：随着温度升高,植筋胶的拉伸抗剪强度显著下降,当温度高于350℃后,植筋胶基本丧失承载力,约为常温下的4%左右。     

变质反应与脱水熔融成因关系的实验研究——以晋蒙边界孔兹岩系中富铝片麻岩为例

夕线石榴黑云钾长片麻岩天然块状岩石高温高压实验结果表明,石榴石与熔体之间发生的变质反应及矿物组合演化特征不仅受控于温压条件,而且与黑云母脱水熔融、长英质矿物部分熔融存在密切成因关系.以高温高压实验结果为依据结合深入的理论研究,阐明晋蒙边界孔兹岩系变质演化过程中矿物转变反应.脱水熔融,温压条件相互间的成因关系及其动力学意义.     

磁云内局部高温质子的可能加热机制:磁场重联

磁云具有较强的磁场和较低的质子温度和Beta值等显著特征,但是大量的观测资料显示在磁云内部往往存在局部高温现象.磁云内局部高温的质子可能是由于其内部磁场重联引起的.以1995年10月18~20日磁云事件为例,该事件前边界到19日11:00 UT之间有一个明显地温度突起区,从这个持续时间将近31小时的磁云内部认证出了8个磁场重联出流区,且大部分磁场重联事件发生在磁云内部质子温度凸起的部分.所以磁云内局部区域的质子被磁场重联加热的可能性很大.     

蛇纹石化辉石岩纵波速度的高温高压实验研究及其地质意义.

高温高压下弹性波速测量是研究地球深部物质状态、性质和运动等问题的一种重要手段．现今人们认为，脱水是引起地球内部地震波速度异常的主要原因之一(Kern，1982；Ito，1990；Christensen，1989；Popp，Kern，1993；宋茂双等，1996；周文戈，1998；赵志丹等，1996)．地球物理、地球化学和岩石学等资料表明，云母、闪石和蛇纹石等含水矿物的脱水作用是地球深部水的主要来源(Ulmer，Tromsdorff，1995；Ito，Tatsumi，1995；Newton，1989)．蛇纹石是地幔的主要矿物——橄榄石和辉石的主要蚀变矿物，含H2O量达13%(wt)，远远高于其它含水矿…     

扩散峰度成像对早期帕金森病患者黑质微观结构变化的研究

目的:探讨扩散峰度成像（DKI）对早期帕金森病（PD）患者的脑黑质微观结构变化的诊断价值。方法:搜集30例早期PD患者作为PD组,20例健康志愿者作为对照组,均接受MRI常规序列及DKI检查,所有DKI扫描数据经后处理后,收集各定量参数图,三项参数分别是各向异性分数（FA）、平均扩散峰度（MK）及平均扩散率（MD）,分别测量黑质的各项参数值,对各项参数值进行组间比较,分析其差异是否有统计学意义,并以受试者工作特征（ROC）曲线来评价DKI各参数值对早期PD患者的诊断效能。结果:PD组黑质FA值低于健康对照组;PD组黑质MD值与健康对照组无差异;PD组黑质MK值明显高于健康对照组。ROC曲线显示黑质FA值、MD值及MK值诊断早期PD的AUC分别为0.716、0.613和0.820,黑质MK值诊断早期PD患者具有一定准确性,诊断灵敏度、特异度高于FA值和MD值。结论:DKI可用于分析早期PD患者黑质微观结构的改变,其中MK值可以更好地反映早期PD患者黑质细微结构的变化信息。      

基于信息扩散理论的云南省地震风险评估及管理研究

利用信息扩散的方法,从破坏性地震次数风险和震级风险的角度对云南各地区进行了风险评价,并提出相应的风险管理策略。