皖南新元古代花岗闪长岩地球化学特征及构造环境

皖南新元古代花岗闪长岩沿祁门-歙县-三阳深断裂呈串珠状出露。本文在对其岩石学、地球化学细致分析的基础上,探讨了岩体的岩石成因和产出环境。皖南新元古代花岗闪长岩主要由石英、钾长石和斜长石组成,普遍含富铝矿物黑云母和堇青石,副矿物包括锆石、磷灰石、钛铁矿、独居石、磷钇矿、极少的磁铁矿等。地球化学分析数据显示,岩石总体具高硅、高钾、高铝和低钠、低镁、低钙的特征;岩石富碱（ALK=6．63％）,高K2O／Na2O比值（1．33）。里特曼指数δ为0．8～2．91,碱度率AR为1．56～3．14,属高钾钙碱性系列。岩石铝饱和指数（A／CNK-1．31）大于1．1,具强过铝质S型花岗岩的特征。岩石稀土元素呈轻稀土富集、重稀土亏损的特征,∑LREE／∑HREE比值为5．36～8．36,具较强的负铕异常（δEu=0．39～0．7）,配分模式为右倾“V”字形态;微量元素明显富集Rb、Th而亏损Ba、Nb、Ta、Sr等,为低Sr高Yb型花岗岩。地球化学特征显示其岩浆源于围岩-中元古代牛屋组浅变质千枚岩的部分熔融,反映陆-陆碰撞挤压造山环境,为晋宁运动晚期华夏板块向北俯冲与扬子板块碰撞造山的火山弧产物。     

大兴安岭第四纪火山地质与地球化学研究

前言 中国东部中一新生代以来火山活动频繁,造就了绵延5000公里、宽达数百公里的陆相火山岩带,新生代玄武岩主要沿中国东部大陆边缘一系列北东向、北北东向的裂谷和断陷盆地分布,东北火山岩区位于其北端,是我国重要的新生代火山分布区。20世纪80年代以来,我国在中国东部火山岩年代学和岩石地球化学研究方面取得丰硕成果,但迄今为止,大兴安岭地区因森林覆盖,交通不便,其中隐藏的新生代火山（主要是第四纪火山）鲜为人知,     

470铀矿床地球化学特征及成矿机理探讨

470火山岩型铀矿床主要有两种铀矿化类型,即铁-铀型和铀-钼型.含矿主岩主要为粗面岩,具有独特的“麻子构造”;通过对矿床岩石化学、共生及伴生元素、稀土元素、稳定同素、成矿温度、成矿年龄等地球化学特征研究,分析了矿床的成矿机理,建立了铀成矿地球化学模式.     

松辽盆地主要发震构造土壤氢气地球化学特征

松辽盆地中部地质构造发育、断裂纵横交错,历史上曾发生多次强烈地震,其中扶余—肇东断裂、呼兰河断裂是松辽盆地内部主要发震构造。气体地球化学对地下物理化学条件改变响应灵敏,是指示地震和构造活动的有效指标,在地震短临预测、地震前兆研究以及构造活动分析中占据着重要的地位。通过在扶余—肇东断裂、呼兰河断裂的次级断裂——绥化—蒙古山断裂开展土壤氢气测量,发现活动断裂破碎带附近土壤氢气出现显著变化特征。结果表明：(1)扶余—肇东断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8～2.3,异常峰值浓度比为3.0～6.4。(2)绥化—蒙古山断裂各测线氢气异常阈值浓度比为1.8～2.5,异常峰值浓度比为3.5～5.7。(3)对比异常衬度曲线发现,扶余—肇东断裂背景浓度、异常阈值、峰值浓度均明显高于绥化—蒙古山断裂,这与扶余—肇东断裂近年来地震活动显著活跃有关,可能包含了地震前构造活动增强的信息。(4)活动断裂破碎带附近土壤氢气显著变化,可能与两条断裂性质、地质构造单元、局部应力环境和断裂构造活动强弱等有关。     

昭通地区流体观测井地下水地球化学特征

对昭通地区12口流体观测井及其周边5个地表水体进行取样测试,分析其水化学组分和氢氧同位素,确定该地区流体观测井的地球化学背景特征,为该区流体测项的跟踪分析提供基础支撑。水岩平衡结果显示:相较于其它观测井,昭阳一中井地下水水岩平衡状态更接近于部分成熟水,表现为地下水补给过程缓慢,水岩作用程度较高;其余观测井均处在未成熟水阶段,表现出补给路径较短,水岩相互作用较弱等特点。氢氧同位素组成显示:研究区内大多数流体观测井补给源均为大气降水,但补给方式略有差异。水化学组分演化过程显示:自2014年以来,大多数井含水层水体未发生新的水岩作用过程,并且与其附近的河流水力联系密切。     

祁连山断裂带中东段地下水地球化学特征研究

祁连山断裂带是中国西部地震活动最强烈的地区之一。本文应用Aquachem5.1对该断裂带中东段10口井水进行了水化学分析;同时利用Phreeqc软件对地下水化学组分和饱指数SI值进行了模拟计算;并结合氢氧和氦同位素组成特征初步分析了该断裂带地下水成因、水质类型、循环速度及循环深度。研究表明祁连山断裂中东段地下水均为大气成因,总体上体现为循环深度小、滞留时间短、水-岩反应程度较弱等特点,其化学活动性在空间上具有西弱东强分布特征。这一结论为今后进一步研究地下流体地震前兆异常提供了依据。     

铂族元素地球化学示踪研究──四川新街层状侵入岩体铂族元素地球化学特征

以开展铂族元素地球化学示踪研究为目的,采用高灵敏度、高准确度的中子活化分析和扫描核探针方法,系统测定了四川新街层状侵人岩体的铂族元素分布结果表明,在岩浆演化过程中,硫化物的分凝作用（segregation）是铂族元素富集的主要因素之一、Pt元素主要以砷化物形式独立存在在岩浆分离结晶作用下,铂族元素Os,Ru,Ir和Pt,Pd间出现分组现象,这很可能与他们在岩浆中的难熔程度有关用铂族元素C1球粒陨石标准化图解,对新街岩体的物质来源和岩浆演化过程作了讨论．发现在硫化物析出阶段,随着Pt的富集,出现Ir的正异常,而在岩浆晚期出现Ir的负异常．研究表明,铂族元素可作为岩体物质来源、岩浆演化、硫化物馆和程度的地球化学指示剂．     

小江断裂带及邻近地区温泉地球化学特征与地震活动关系研究

小江断裂带属现今仍在活动的断裂,同时也是一条破坏性地震多发带。为探究特定地区的地球化学场与地震的耦合关系,寻找特定的前兆观测组分,笔者选取并计算了小江断裂带及邻近地区的95处温泉的热储温度。利用温泉的水化学数据(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO2-4、Cl-、HCO-3),结合该区域的构造特征及地震活动规律,对温泉的水化学、水温、热储温度、稳定同位素(δ13C,3He/4He)等地球化学特征进行了研究。结果表明温泉中主要离子含量、TDS含量、水温及热储温度的高值区域在空间上主要沿小江断裂带展布,且呈北高南低的分布特征。水温和热储温度高值区内中强地震(M≥4.7)分布少;相反,低值区内中强震活动频繁,且强度相对较大。碳、氦同位素特征显示,CO2气体的碳同位素(δ13C)组成具有明显的生物成因特征;幔源氦(百分含量)同素所占比例相对较低,表明小江断裂带中南段壳幔连通程度低,脱气作用几乎都发生在地壳范围。     

江西九江2号井地震水文地球化学特征及成因

对江西省九江地震台2号观测井井水、大气降水、马尾水泉水及天花井水库水的常量化学组分、氢氧同位素及氚活度数据进行分析,讨论九江台地下水的水化学类型、成因及补给循环过程,揭示九江地震台2号井对构造活动响应灵敏的地球化学特征。研究发现九江台2号井水水化学类型为HCO₃-Ca·Mg型;氢氧同位素指示九江台2号井水属于大气降水成因型,补给高程为647 m;氚活度分析给出的地下水年龄显示九江台2号井既有老水补给又有近10年的新水补给。分析结果表明,九江台2号井既有浅表水特征又有深循环水的特征,暗示两个不同补给源的含水层通过不同循环路径上升至浅表,而深部含水层可能携带部分深部构造活动的氡,并在瑞昌—阳新M_S4.6地震前出现较显著的异常信息。     

西秦岭北缘断裂带深部气体地球化学特征与断层形变空间分布相关性研究

断裂带气体地球化学特征与形变特征之间的相关关系是建立具有物理预报思路断层气流动观测网络布设的重要课题。选择有大量温泉出露点且形变较剧烈的西秦岭北缘断裂带为研究对象,对跨断层形变测量场地进行断层土壤气剖面重合布设及现场测量,重点研究断层气分段性特征与断层形变、地震活动性特征耦合关系,探讨利用多种方法开展断裂带强震危险性分析的可能性。结果表明:断裂带土壤气地球化学特征和断层水准形变特征的分布具有良好相关关系,二者对比结果同时显示出西秦岭北缘断裂带中东段——武山段断层活动性相对活跃,渭源—漳县段次之,天水段断层相对闭锁的特征;且武山和甘谷走滑拉分区因流体活动的影响以中小地震活动为主,天水段和漳县段西部及与武山段交汇的盘古川地区,流体活动较弱,应变速率较小,存在孕育强震的可能。     

湘西南兰蓉岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄、地球化学特征及构造背景

湘西南兰蓉岩体为一加里东期小侵入体,由黑云母二长花岗岩和二云母二长花岗岩组成.（443.5±8.1）Ma的锆石SHRIMP U Pb年龄表明花岗岩形成于早志留世早期.主量元素组成表明岩体总体属钙碱性高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类.该侵入体Ba、（Ta＋Nb）、Sr、P、Ti强烈亏损,Rb、（Th＋U＋K）、（La＋Ce）、Nd、（Zr＋Hf＋Sm）、（Y＋Yb＋Lu）等相对富集;稀土元素含量较高、轻稀土富集明显、Eu显著亏损;Isr值为0.71299,εSr（t）值为120,εNd （t）值为 8.11和-8.89,t2DM为1.82和1.84Ga.C/MF-A/MF图解显示其源岩为泥质岩和砂屑岩.上述地球化学特征表明兰蓉岩体为陆壳碎屑岩石部分熔融形成的S型花岗岩.基于岩石成因、构造环境判别以及区域构造演化过程,推断兰蓉岩体的具体形成机制为：奥陶纪末志留纪初的北流运动（板内造山运动）导致地壳增厚、升温,尔后在挤压减弱、应力松弛的后碰撞减压构造环境下,中、上地壳酸性岩石发生部分熔融并向上侵位而形成兰蓉岩体.     

湘北华容地区小墨山花岗岩体SHRIMPU—Pb年龄及地球化学特征

小墨山岩体侵位于中元古代冷家溪群中,由两期侵人体组成,早期为粗中粒-中粒斑状黑云母二长花岗岩;末期为细粒黑（二）云母二长花岗岩。通过锆石SHRIMPU—Pb法测得岩体侵位年龄为122．5±2．1Ma（20）,MSWD=1．9,成岩时代为早白垩世。主元素中,SiO2变化于67．20％～75．16％,K20含量高,且K2O〉Na2O,K2O／Na2O为1．16～1．72;ASI值变化于0．96～1．10之间,平均1．02,属准铝质-微过铝质、高钾钙碱性系列。岩石明显富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,Rb／Sr=0．27～15．13;Nb／Ta=15．9～17．1,为锶和铌亏损型。EREE总体较高,重稀土含量相对较高,轻重稀土分馏稍弱,∑Ce／∑Y为0．49～6．18,（La／Yb）。为0．66～15．54。有较高的εNd（t）,为-6．8～-8．7;T2DM相对较小（1．47～1．62Ga）。综合研究表明,小墨山花岗岩石为壳源型富黑云母过铝花岗岩类（CPG）,其成因应为下地壳物质和上地壳物质混合而成,与花岗岩底侵作用或注入地壳中的幔源岩浆有关,形成的构造背景为陆内挤压造山向非造山转换的后造山拉张环境,是在紧随侏罗纪挤压造山运动之后的构造松驰和拉张减薄条件下所形成。     

北秦岭小王涧枕状熔岩中淡色侵入岩的地球化学特征、SHRIMP年龄及地质意义

小王涧丹凤群海相枕状熔岩中发育一系列小型淡色侵入岩, 呈囊状、小型岩墙状或不规则状侵入枕状熔岩中. 根据岩相学特征分析, 这些已蚀变的淡色侵入岩原岩为闪长质岩石. 枕状熔岩SiO₂含量为47.35%~51.20%, TiO₂含量为0.97%~1.72%, Mg^#=41~49. 稀土总量相对较低, 轻重稀土无明显分异, 球粒陨石标准化稀土配分形式呈平坦型或略左倾, 近似于N-MORB的稀土分配形式. N-MORB标准化的微量元素蜘形图上, 枕状熔岩的高场强元素(HFSE, 如Ta, Nb, Zr, Hf, Ti等)的特征与N-MORB的相类似. 枕状熔岩中的淡色侵入岩的SiO₂含量为53.85%~67.20%, 相当于安山岩-英安岩质成分. TiO₂含量较低, 为0.51%~1.10%, Mg^#=40~51, 具有高Al₂O₃(13.32%~16.62%), Na₂O/K₂O(2~7), 高Sr(342~539 μg/g)和Sr/Y比值(17~28), 低HREE(Yb=1.70~1.99 μg/g, Y=17.61~20.67 μg/g). 轻重稀土强烈分异, 稀土配分形式为右倾型(La/YbN=12.26~19.41, 多大于18). 高场强元素(如Ta, Nb, Hf, Ti)显著亏损, Y和Yb略显亏损，显示了与俯冲作用相关的地球化学特征. ε_Nd(t)=+7.45~+13.14, 多介于+8.41~+9.23范围内, 与MORB的ε_Nd值(eNd=+8.8~+9.7)非常一致, 说明其岩浆源区为亏损地幔. 淡色侵入岩的SHRIMP年龄为(442±7) Ma, 代表了一次板块俯冲事件的年代.     

云南硫磺洞温泉水文地球化学特征和成因分析

以云南巧家硫磺洞温泉为研究对象,开展水化学类型、温泉水循环特征和成因研究,并对其监测地震前兆的适宜性进行研究。结果显示:该温泉的水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型,主要为海拔2 200～2 300 m的大气降水入渗补给,热储温度约为210℃,循环深度为4 742.5 m,且与该地区地震震源深度优势面基本吻合。硫磺洞温泉的成因为大气降水入渗经过深循环后沿逆冲型大包厂断裂流出地表而形成,硫磺洞温泉对该地区地震发生起着重要的影响作用。分析认为,大包厂断层地震活动性较强,且温泉循环深度较深,适宜进行地震前兆地球化学观测。     

郯庐断裂带江苏段断层气氡地球化学特征研究

为讨论郯庐断裂带江苏段断层气体氡的地球化学特征,在重岗、晓店、桥北和何庄4个地点跨断层测量了断层气氡浓度。测量结果表明:郯庐断裂带江苏段上断层气氡浓度异常衬度为2.05~5.73,且其浓度异常主要集中分布在断裂带内及附近,这与活动断裂带地震活动性有很好的一致性。     

玛曲断裂带土壤气汞、氡地球化学特征

根据汞、氡土壤气在断层上的形成机制,分析了玛曲断裂带土壤气中汞、氡地球化学异常特征,并依据异常判断了断层的位置、产状、性质.与断层的实际剖面所反映的断层规模与性质基本耦合.为评价活断层提供了有益的参考.     

浙江省珊溪水库地区土壤Rn和H2地球化学特征

在浙江省珊溪水库地区布设5条断层土壤气Rn和H₂测线,并选取15个溶解水氡采样测点。测量结果显示,其中有3条土壤气测线上的Rn浓度均值超过70 Bq/L,土壤H₂测值最高达1 377 ppm,水样中溶解氡浓度最高值为68.3 Bq/L。通过珊溪水库地区历史地震活动和地质构造情况分析,发现该地区土壤Rn、H₂和溶解水氡的高值分布区均与双溪—焦溪垟断裂F_11-3分支的空间位置密切相关,该断裂分支是珊溪水库地区小震活动的发震断裂。另外通过研究发现,历史震群活动距今时间以及震群活动的频度和强度是影响珊溪水库地区土壤气Rn和H₂地球化学特征的重要因素。