锡田印支-燕山期复式花岗质岩浆-热液活动时限和物质来源

锡田钨锡多金属矿田位于湘赣两省交界,南岭成矿带的北部。锡田花岗岩体是一个复式岩体。本文利用LA-MC-ICP MS技术对8个样品的锆石进行了原位微区U-Pb定年和Lu-Hf同位素测试,结果显示其中有4个为印支期(226~225Ma)、另外4个为燕山期(166~158Ma)。印支期花岗岩锆石的εHf(t)值为-4.6~-10.8,两阶段模式年龄TDM2值为2011~1534Ma,根据是否呈正态分布可分为7组;燕山期花岗岩锆石的εHf(t)值为-4.3~-10,TDM2值为1896~1429Ma,可分为5组。相似的Hf同位素组成表明两期花岗岩具有同源性,均源自古元古代晚期至中元古代早期地壳物质的部分熔融。而εHf(t)值变化范围较大且分成很多组可能更主要受控于源区Hf同位素的不均一性。此外,本文利用40 Ar-39 Ar定年方法测得花岗岩顶部石英脉和云英岩中4个白(金)云母的年龄为150~148Ma,这期与成矿有关的热液作用应该与最晚一期岩浆活动有关。通过本次获得的定年数据和对已有的成岩成矿定年数据的总结,本文认为锡田岩体可以分为三个期次,印支期(226~225Ma),燕山期第一阶段(166~158Ma)和燕山期第二阶段(151~141Ma)。     

桂东北苗儿山-越城岭东北部界牌钨-铜矿区成矿岩体锆石U-Pb年龄及华南加里东期成矿分析

界牌W-Cu矿床产于苗儿山-越城岭复式岩体东北部斑状黑云母花岗岩与灰岩接触带的矽卡岩中,是苗儿山-越城岭复式岩体矿集区最大的矽卡岩型W-Cu矿床。矿区出露的主要岩体为斑状黑云母花岗岩及后期浅色花岗岩体,矿区外围则大面积出露斑状黑云母二长花岗岩。矿化产于斑状黑云母花岗岩与灰岩接触带矽卡岩,及斑状黑云母花岗岩中灰岩捕虏体矽卡岩化带中。黑云母花岗岩发育花岗岩型钨矿床成矿早期常见的钠长石化、云英岩化及从岩体至外接触带蚀变矿物组合显示形成温度逐渐降低。这些现象表明斑状黑云母花岗岩与矿床具有紧密成因联系。本文获得矿区斑状黑云母花岗岩、斑状黑云母二长花岗岩和浅色花岗岩体锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄分别为:422±11 Ma,428±7 Ma,410±7 Ma,表明界牌W-矿床及区内主要岩体均形成于加里东期。本文的同位素年龄及前人报道的苗儿山-越城岭矿集区和华南加里东期与花岗岩有关矿床同位素年龄表明苗儿山-越城岭矿集区W-Mo-Cu矿床成矿主要发生在加里东期和印支期,U矿成矿主要发生在燕山期,华南在加里东期发生了分布广泛、成矿元素组合多样的与花岗岩有关的成矿事件,有很好的找矿前景,今后应加强华南加里东期矿床的找矿工作。     

粤东田东钨锡多金属矿床花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其意义

田东钨锡多金属矿床位于粤东莲花山断裂带北东带,矿区出露多个岩性侵入岩。本文以田东钨锡多金属矿区三种花岗岩为研究对象,开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和Hf同位素特征研究。三种花岗岩岩性分别为中粒花岗岩、粗粒花岗岩、细粒黑云母花岗岩,分别获得锆石206 Pb/238 U加权平均年龄为191.5±0.9 Ma、158.0±1.3 Ma、140.5±0.8 Ma,表明矿区发生了多次岩浆活动事件,分别发生在早侏罗世、晚侏罗世和早白垩世。中粒花岗岩的锆石εHf(t)值介于4.023~9.784,平均值为7.644,在εHf(t)-t图解上,εHf(t)值均在球粒陨石演化线之上,亏损地幔演化线之下,二阶段模式年龄介于611.0~974.9Ma,表明成岩物质主要来源于新生地壳部分熔融,还有幔源物质的加入。粗粒花岗岩的锆石εHf(t)值介于-3.623~-0.120,平均值为-1.680。细粒黑云母花岗岩的锆石εHf(t)值介于-5.358~-1.609,平均值为-3.577。在εHf(t)-t图解上,粗粒花岗岩和细粒黑云母花岗岩的εHf(t)值均落在球粒陨石演化线之下和中元古代地壳演化线之上,二阶段模式年龄分别介于1216.6~1438.5 Ma和1329.9~1422.5 Ma,表明成岩物质主要来源于中元古代古老地壳部分熔融,还有幔源物质的加入。     

粤北大宝山北部九曲岭花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征

采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素测定技术,对大宝山北部九曲岭花岗岩进行测定。结果显示来自九曲岭岩体的三个花岗岩样品的U-Pb谐和年龄分别为169.0±1.9 Ma,171.3±1.4 Ma,450.2±2.9 Ma,表明九曲岭花岗岩体为一复式岩体,主体为燕山期花岗岩,但局部有加里东期花岗岩。锆石Lu-Hf同位素组成测定显示:燕山期岩体的锆石具有低的负εHf(t)值(分别为–12.19~–8.51和–19.47~–8.63),二阶段模式年龄(tDM2)为1.45~1.63 Ga,与华南燕山期花岗岩特征一致,表明其主要是下地壳重熔的产物;加里东期岩体的锆石具有高的εHf(t)值(8.89~12.06),tDM2为0.62~0.78 Ga,表明其源区有新生地壳物质的贡献,暗示早古生代加里东期大宝山区域处于伸展环境。     

藏北羌塘果干加年山花岗闪长岩的锆石U-Pb定年和Hf同位素特征

报道了藏北羌塘中部果干加年山地区花岗闪长岩的锆石U-Pb定年结果和Hf同位素成分。花岗闪长岩的锆石U-Pb定年结果为(225.1±2.4)Ma,与该地区的高压变质带的形成时代一致。样品中锆石的εHf(t)值为-9.8~-17.6,地壳Hf模式年龄为1 874~2 372Ma,表明花岗闪长岩为古元古代地壳物质部分熔融的产物。结合区域地质资料,该花岗岩体可能形成于板块消减的火山弧构造环境,与羌塘地区古特提斯洋的晚三叠世俯冲消减有关。     

湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩的岩石成因——锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

对湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩成岩年龄为131.9±1.1Ma。三墩铜铅锌矿区花岗岩为一套强过铝质钙碱性系列花岗岩,富集U、Ta、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等元素,稀土元素配分模式为右倾配分模式,具有弱负Eu异常。Hf同位素分析表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩燕山晚期锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-2.4,Hf同位素二阶段模式年龄为1558~1338Ma,表明其物质来源于中元古代古老地壳岩石部分熔融。749.5Ma继承锆石核的ε_(Hf)(t)值为+4.8,Hf同位素二阶段模式年龄为1355Ma,暗示其物质来源有幔源物质加入。三墩铜铅锌矿区花岗岩可能是由于中下地壳的熔融岩浆形成后,混入少量幔源物质上侵形成的。     

越南西北部Posen花岗岩锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征

本文报道出露于越南西北部的Posen花岗岩岩体锆石U-Pb年龄和Hf同位素组成特征,讨论岩石成因和该地区新元古代岩浆作用的大地构造意义.分析3个花岗岩样品获得723Ma至760Ma的锆石U-Pb年龄,表明花岗岩形成于新元古代.该花岗岩的锆石Hf同位素组成有较大的变化范围,ε_(Hf)(t)值变化范围为-16.1至+3.4,单阶段Hf模式年龄为1186～1945Ma,暗示Posen花岗岩有着复杂的源区物源组成.在误差范围内,锆石两阶段Hf同位素模式年龄值主要集中在2.0～2.1Ga,与两阶段Nd同位素模式年龄值2.1～2.2Ga一致,说明花岗岩体主要由古元古代地壳物质部分熔融形成的.部分锆石颗粒具有正ε_(Hf)(t)值,可能指示花岗岩岩浆形成过程中存在壳-幔混合相互作用.在越南西北部发育新元古代岩浆作用可能与扬子板块广泛发育的、伴随Rodinia超大陆裂解过程的岩浆活动存在成因的联系,也揭示越南西北部地体可能与扬子板块具有亲缘关系,因此,可以推断马江断裂带应该代表印支板块和华南板块之间的古特提斯缝合带在越南西北部的延伸.     

湘桂边界越城岭岩基北部印支期花岗岩锆石U-Pb年代学和地球化学特征

湘桂边界越城岭岩基北部印支期花岗岩时空分布和岩石成因目前还不明确.以该时期花岗岩为研究对象,进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、地球化学和Nd-Hf同位素组成研究.研究结果显示,印支期花岗岩主要分布在湘桂边界以北区域,形成时代236~222 Ma.岩性以含电气石的二长花岗岩为主,副矿物组合为锆石、（斜）黝帘石、磷灰石、石榴石,并具有高硅、富碱,贫钙、镁和磷,弱-强过铝质的地球化学特征.早阶段花岗岩源岩主要为变质杂砂岩,可能混入了少许新生地壳组分;晚阶段花岗岩源岩由不同比例的变质泥质岩石和变质杂砂岩组成.花岗岩具有负且稳定的锆石ε_Nd（t）值（-9.3~-10.6）和ε_Hf（t）值（-5.4~-11.9）,反映源区平均地壳存留年龄为1.8 Ga左右.花岗质岩浆的形成受控于华南印支期后造山加厚地壳背景下变沉积岩中云母类矿物的脱水熔融过程,其运移和就位与岩基旁侧深大断裂的松弛调整密切相关.      

大别山木子店地区细粒二长花岗岩脉的年龄和成因——锆石U-Pb年龄和Hf同位素制约

用LA-ICP-MS技术对北大别木子店地区细粒二长花岗岩脉中的锆石进行原位U-Pb年龄和Hf同位素测定,结果表明,该花岗岩形成于128.9±0.7Ma,为早白垩世岩浆活动的产物,在锆石中发现古元古代和新元古代的锆石核;锆石ε_(Hf)(t)介于-25.1~-19.2之间,平均值为-22.7,二阶段模式年龄T_(DM2)主要介于2115~2505Ma之间,2个继承锆石分析点分别给出了-10.5和6.5的ε_(Hf)(t)值,对应的二阶段模式年龄T_(DM2)分别为1151Ma和1709Ma。木子店地区细粒二长花岗岩脉的锆石年龄和Hf同位素特征表明,花岗岩为古元古代古老地壳物质部分熔融形成,岩石源区可能有中元古代地幔物质及太古宙古老地壳物质的贡献,形成于大别造山带从挤压向伸展的转换阶段。     

黑龙江省翠中铁钨多金属矿床成岩成矿年代学、地球化学特征及地质意义

为了厘清翠中铁钨多金属矿床浅部的粗粒碱长花岗岩和深部的细粒碱长花岗岩与成矿之间的关系，本次工作对这2种岩浆岩分别进行了岩石地球化学、锆石U-Pb年代学和Hf同位素分析，对岩石和矿石开展了Pb同位素研究.粗粒碱长花岗岩和细粒碱长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为503±2.9 Ma和201±6.4 Ma，表明其侵入时代分别为加里东中期和印支晚期-燕山早期.辉钼矿Re-Os同位素模式年龄为202±2.9 Ma，与细粒碱长花岗岩锆石U-Pb年龄基本一致.粗粒碱长花岗岩中锆石的ε_Hf（t）值变化于-8.31~0.57，指示其来源于中元古代古老地壳部分熔融，细粒碱长花岗岩中锆石的ε_Hf（t）值为2.84~4.78，表明其起源于亏损地幔中新增生的年轻地壳物质的部分熔融.综合成岩成矿时代、成矿元素趋势面分析以及岩矿石Pb同位素对比，我们认为翠中铁钨多金属矿床的成矿作用与深部的细粒碱长花岗岩有关.结合区域构造演化历史，推测成矿作用可能形成于佳木斯地块向松嫩地块俯冲挤压的构造环境.      

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

现代新技术新方法与工程地质

本文阐述了瓣技术，新方法应用于工程地质研究取得的进展，内容涉及原位测试技术，数值模拟技术，物理模拟技术和物探测技术，这些方面的研究推动了工程地质学的发展。     

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。     

再论流体势及其与圈闭和油气藏关系

在Hubbert(1953)关于流体势和圈闭的经典论文基础上,从流体势计算的基本原理出发,论证了气势与水势、油势计算表达式的具体形式是不同的,如等地温梯度的静水压力场中理想气体的势包含压力的对数函数与线性函数之和,而不只是包含压力的线性函数.表述了同一求势面所对应的测势面对于不同流体是不同的;指出了圈闭的溢出点通常是等势面与非渗透层面交线的切点;应用简洁的数学分析方法,推导了地下水三维流动情形下油(气)等势面某点切平面坡度与水头、渗滤速度关系的表达式,其中坡度绝对值与渗滤速度关系的表达式为:tanθ=√v2x v2y/|vf vz|,其中vf=K[ρw-p(p)]g/μ,式中:θ为切平面的倾角;vx、vy和vz分别为沿坐标轴ox、oy和oz方向的渗滤速度分量;K和μ分别为渗透率和水的动力黏度;ρw、ρ(p)分别为水和油(气)的密度.根据这些基础性的分析,对被广泛引用的Levorsen(1954)的背斜-水动力复合油藏中水头与油水界面产状的关系示意图进行了两点修改:将油水界面改为曲面、将油水界面处油藏的测势面改为高于油水界面处水的测势面的水平面;对向斜部位聚集油气的水动力条件进行了讨论,认为只有两(各)翼水流都向下流动且水流强度中等条件下才能在向斜部位聚集油气.     

Glyph and hyperstreamline representation of stress and strain tensors and material constitutive response

Results of numerical analyses of boundary value problems in geomechanics include output of three‐dimensional stress and strain states. Two‐dimensional plots of stress–stress or stress–strain quantities, often used to represent such output, do not fully communicate the evolution of stress and strain states. This paper describes the use of glyphs and hyperstreamlines for the visual representation of three dimensional stress and strain tensors in geomechanics applications. Glyphs can be used to represent principal stress states as well as normal stresses at a point. The application of these glyphs is extended in this paper to represent strain states. The paper introduces a new glyph, called HWY glyph for the representation of shear tensor components. A load step‐based hyperstreamline is developed to show the evolution of a stress or strain tensor under a general state of loading. The evolution of stress–strain states from simulated laboratory tests and a general boundary value problem of a deep braced excavation are represented using these advanced visual techniques. These visual representations facilitate the understanding of complex multidimensional stress–strain soil constitutive relationships. The visual objects introduced in this paper can be applied to stress and strain tensors from general boundary value problems. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

毫米波测云雷达的特点及其研究现状与展望

云在大气的能量分配、辐射传输,尤其是水循环系统中有不可忽视的作用。云探测对云物理、人工影响天气、气候变化和航空航天等领域有重要意义,是大气科学研究的热点之一。尽管目前已经发展了很多种遥感设备对云进行观测(如激光雷达、卫星、云幂仪等),但这些设备无法得到高时空分辨率的云水平和垂直结构,而毫米波雷达是云三维精细结构探测的重要工具。由于毫米波雷达具有更接近小粒子尺度的短波长,因此更适合用来探测弱云,同时毫米波雷达也存在衰减严重的缺点。介绍了毫米波雷达的特点以及其探测小粒子的优势;对比分析了其与新一代多普勒天气雷达、晴空风廓线雷达的差异,得出：毫米波雷达具有高时空分辨率,能够更精确地反映云的垂直和水平结构,比普通天气雷达更适合监测云的变化。概括了国内外毫米波测云雷达的发展现状以及在云物理研究方面的情况,并展望了国内毫米波雷达未来研究的方向。