中国休眠火山区岩浆来源气体地球化学特征

中国休眠火山区岩浆来源气体的最主要成分是CO2,含量占80％～99％;其它气体组分还有CH4、He、H2、N2、Ar、O2、H2S、SO2、CO等,其中CH4和He是CO2以外最值得重视的直接来自地幔岩浆体的气体组分。He的同位素组成（^3He／^4He比值）是休眠火山区最可靠的幔源物质的指示性参数;岩浆来源的CO2和CH4也具有特征的区别于浅源气体的稳定同位素组成（δ^13C值）。长白山火山区近期CO2和CH4的碳同位素分馏监测结果显示,2002年汪清7．2级深震虽然可能引发了深部岩浆的局部扰动,但是它可能并没有产生特别大量的、持续不断的上地幔岩浆物质流的上升迁移。这意味着,长白山天池火山区近期可能没有火山喷发活动的现实危险。     

长白山火山区高精度Rayleigh面波相速度结构与岩浆系统

近年来,有关长白山火山是否存在潜在喷发危险的讨论引起了国内外地学研究者的广泛关注,但人们目前对其壳幔岩浆系统的了解却十分不足,已有的研究对长白山火山壳内岩浆房存在的深度位置、形态规模及其部分熔融程度的认识仍存在较大分歧。本研究通过汇集长白山火山及邻区(包括朝鲜境内)多个密集流动地震台阵和区域固定地震台网的观测资料,采用背景噪声成像方法获得了长白山火山区高精度的Rayleigh面波相速度模型。成像结果表明:长白山火山中-下地壳深度位置存在显著低波速异常,可能指示了岩浆房的存在。上地壳局部低速区可能反映了壳内深部岩浆向上运移的通道或者是区域小尺度的岩浆聚集体。长白山火山上地幔顶部的低速可能揭示了软流圈热物质上涌,其减压熔融为壳内岩浆房提供了幔源岩浆补给。     

长白山天池火山口内湖滨温泉地球化学

本文报道了湖滨温泉强气体释放带地球化学特征。湖滨温泉强气体释放带位于天文峰下长白山天池火山口北岸,是一处大规模热水强烈释放区域。天文峰顶部的极新的喷发物年代尚有争议,它们应当是近代某次中小规模喷发或千年大喷发的残留物。湖滨温泉区域逸出气体的地球化学研究对揭示区域火山活动有现实意义。本文通过对长白山天池火山口湖内湖滨气体强释放带的考察采样,全面分析了湖滨温泉区域逸出气体的地球化学特征。结果显示,这些气体中富含CO2、He、CH4、Ar等深源气体。He同位素比值为4.81~5.95,依据4He/20Ne同位素值和He含量计算的幔源气体含量平均为67.1%,显示湖滨区域是一处大规模、高强度深源气体释放的特殊区域。He同位素空间分布呈凹形特征可能与区域火山机构有关,深部幔源气体的大规模释放很可能是最新火山喷发的残留气体。本文提供了天池湖滨温泉地球化学初步的直接证据。     

五大连池、天池和腾冲火山岩Sr、Nd同位素地球化学特征与岩浆演化

在的年来对长白山天池火山、五大连池火山和腾冲火山三个火山区火山岩岩石学的主、微量元素研究的基础上，新做出18个火山岩Sr-Nd同位素数据，进一步讨论地幔源区特征与岩浆成因演化。五大连池富钾火山岩浆源区由原始地幔与EMI两个地幔端员混合而成，岩浆直接来自地幔，未受地壳物质明显混染和分离结晶作用影响；天池火山各阶段火山岩一致的似原始地幔特征，可能指示存在巨大的壳内岩浆房和持续的幔源岩浆的补给；腾冲火山岩的高钾钙碱性岩浆源区为由陆内壳－幔相互作用导致的原始地幔与EMⅡ两个地幔端员不同程度混合而成。     

中国活动火山区甲烷的碳同位素研究

中国长白山天池、腾冲、五大连池等主要活动火山区逸出气体中甲烷的碳同位素组成测试结果显示，腾冲、长白山（不包括天池火山口内湖滨）火山区岩浆来源气体中甲烷的δ^13C值的变化范围与国际上地热区甲烷大致相同，平均值分别为-19．0‰，-32．6‰；五大连池火山区与天池火山口内湖滨强气体释放带逸出甲烷的δ^13C值较低，平均值分别为-45．8‰和-47．9‰，类似于东非裂谷带基伍（Kivu）湖的甲烷。研究认为，这些低δ^13C值甲烷可能直接来自上地幔；岩浆来源甲烷在火山喷发过程中的动力学分馏导致了其δ^13C值的降低，岩浆源区越深，其δ^13C值越低；岩浆源区深度（d）与甲烷δ^13C值有如下关系：d（km）=0．0107（δ^13C1）^2＋1.14。岩浆来源CO2和CH4之间的碳同位素分馏温度可指示气体最后源区的深度。     

山东济阳坳陷二氧化碳气成藏模式分析

山东济阳坳陷CO2气藏类型众多,成藏模式存在多样性。根据CO2气藏组分含量和同位素的分析结果,发现济阳坳陷CO2气藏以幔源成因为主,岩浆气源体是最重要的CO2气源体,火山岩体、火山通道和岩浆气源体附近的断裂对CO2气的运移成藏起关键作用。通过卸压条件下CO2的运移、CO2在断裂(裂缝)中的运移、CO2在孔隙—裂缝双重介质中的运移、CO2在砂质沉积物中的运移等一系列实验模拟,研究岩浆释出CO2气的运移成藏过程。结合已知气藏的运移成藏地质过程,建立济阳坳陷CO2气藏的3种地质模式,即侵入体—断裂—储集层转折成藏模式、侵入体—储集层直接成藏模式和埋藏火山通道—储集层直接成藏模式,为济阳坳陷CO2气成藏研究及其综合勘探奠定基础。     

闽西南廖天山破火山活动过程与岩石成因：锆石U- Pb、Hf同位素及微量元素制约

火山是岩浆活动在地表的主要呈现形式,古老火山由于剥蚀作用出露多阶段火山喷发产物及岩浆通道、岩浆房等,从而为揭示岩浆房内部结构和成分演化提供重要窗口。锆石在长期结晶生长过程中,能够记录岩浆系统的结晶分异、晶体- 熔体分离和岩浆补给等过程。闽西南晚侏罗世廖天山破火山是保存最完整的中国东南部晚中生代早期代表性破火山之一,本文对其开展锆石U- Pb年代学、Lu- Hf同位素组成和微量元素成分分析,以期揭示其火山活动时序、岩浆来源和演化过程。廖天山火山活动具有阶段性和多期次性,一段火山活动开始于约161. 5±0. 7 Ma,喷发断续且规模较为有限;二段火山岩形成于159. 9±0. 9~156. 9±0. 8 Ma,该时段喷发产物规模巨大,构成破火山主体;最后岩浆在153. 2±0. 7 Ma沿火山通道侵出形成流纹斑岩岩穹,标志着火山活动的结束。锆石Lu- Hf同位素组成显示,廖天山破火山岩浆主要源于古元古代地壳基底的部分重熔,但有不同程度的亏损幔源物质贡献,且在三个火山活动阶段中幔源物质参与比例不同,二段火山岩中相对较低。不同批次岩浆可能从源区分别上升,在深部岩浆房发生岩浆混合,而后在浅部岩浆房短暂留存发生分离结晶作用。根据岩浆来源的变化和火山岩相组合,我们认为廖天山火山活动形成于相对挤压转向伸展的构造环境,受制于晚侏罗世古太平洋板块俯冲以及板片俯冲角度变化的地球动力学背景。     

中国东北新生代火山区CO_2释放规模与成因

板片俯冲过程将地表碳带入地球内部,火山作用将深部碳输送至地球外部圈层,两者构成了地球深部碳循环的主要方式,进而影响了地史时期的气候变化。我国东北新生代火山活动被认为是太平洋板片深俯冲作用的产物,板片俯冲导致岩浆源区强烈的碳酸盐组分交代作用,进而使东北亚上地幔成为一个新生代时期的巨型深部碳库,它的活动和释放将会对全球的气候与环境变化造成重要影响。然而,有关该深部碳库向当今大气圈输送CO_2气体的规模及其演化过程尚不清楚,从而影响了进一步定量评估该碳库在全球变化研究中的地位和作用。针对上述科学问题,本文对我国东北长白山、五大连池和阿尔山火山释放CO_2气体的规模与成因进行了研究。结果表明,东北新生代火山区的土壤CO_2释放通量介于9.6～41.2g·m~(-2)·d~(-1)之间,每年向当今大气圈释放CO_2气体约为2.1Mt(其中,长白山火山区为0.94Mt,五大连池火山区为1.2Mt)。气体地球化学研究证实,长白山与五大连池火山气体均起源于太平洋板片深俯冲环境;但是,与长白山相比,五大连池火山气体具有较高比例壳源组分贡献。阿尔山火山气体的成分与长白山和五大连池火山区存在着明显的差异,它们以N_2为主( 95%),并且其δ~(15)N_(N_2)值高于空气值(1.3‰～1.9‰),~3He/~4He比值较低(0.14～0.18R_A),δ~(13)C_(CO_2)较轻(-13.7‰～-6.2‰),表明壳源富氮有机沉积物的贡献占比较大的比例。上述特征进一步表明,阿尔山火山气体在上升经过地下水时可能滞留了较长时间,混染了大量的陆壳组分,其源区并未受到太平洋板片俯冲物质的显著影响。     

白头山火山渣锥的岩浆演化研究

火山渣锥是白头山(或长白山)火山喷发的重要产物,主要沿熔岩台地周边呈圆锥状寄生小火山锥体分布。野外特征显示,火山渣是火山渣锥的重要组成;岩石手标本显示,火山渣具有气孔构造,样品自顶部至底部,颜色从赤色、赤褐色,向褐色、灰色发生转变。地球化学特征表明,火山渣岩性包括玄武岩、粗面玄武岩、玄武岩质粗面安山岩、粗面安山岩岩,具有较高SiO_2(46.22%~55.38%),Al_2O3含量(15.28%~22.11%),低MgO(2.05%~4.94%),FeOT(6.79%~14.76%)的特征;同时具有较高的碱Na_2O/K_2O(Na_2O/K_2O1)比值,为钠质火山岩。其轻稀土(LREE)和重稀土(HREE)分异明显,具有弱的δEu正异常,并且具有富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素(LILE)和相对亏损Nb、Ti等高场强元素(HFSE)的特征。此外,火山渣的分异指数(DI)范围为36.93~64.48,高于造盾阶段的幔源玄武岩的分异指数;其固结指数(SI)为10.73~24.09,低于早期幔源玄武岩的固结指数(SI=25~45),这些特征说明火山渣成分发生了较高程度的岩浆分异作用。同时,火山渣的Nb/La、Sm/Nd、La/Nb和Ba/Nb比值几乎全部介于幔源玄武岩和大陆地壳之间,说明具有明显的地壳混染的特征。因此,我们认为研究区火山渣的岩浆可能是由幔源基性玄武岩上升过程中发生分离结晶和地壳混染作用形成的。     

长白山火山活动状态分析

长白山天池火山自1985年起每年6～9月开展季节性地震观测。1985～1994年平均每年记录到的火山地震在40次以内。从2002年7月开始,长白山天池火山地震数量明显增加,2003年发生1293次地震,2004年虽然地震数量略有下降,但是能量释放持续增强。近年来,长白山周边地区地震活动明显增强,2004年12月和2005年4月在距离长白山天池30多公里的抚松县发生了4.4级和4.0级构造地震。长白山附近发生了多次地震和火山震,天池口附近有强烈震感,可听到地声,并造成轻微震害。2005年8月以后火山地震渐趋平静,逐渐恢复到2002年以前的地震活动水平。本文对长白山火山地震监测的现状和监测能力进行了讨论,并从基本的观测事实出发分析研究了长白山天池火山近年来的活动水平,对其目前的活动现状态进行了初步分析。     

Quaternary stresses revealed by calcite twinning inversion: insights from observations in the Savonnières underground quarry (eastern France)

Calcite samples were extracted both from the rock matrix and the superficial coating of a karstified fault plane of an underground quarry, located in the eastern border of the Paris basin. The karstification is dated as Quaternary. Analysis of mechanical calcite twinning reveals that only the calcite matrix has also undergone a compression trending WNW that can be attributed to the Mio-Pliocene alpine collision. Both coating and matrix have undergone a strike-slip regime with σ₁ roughly trending north–south, that could correspond to the regional present-day state of stress, a strike-slip compression rather trending NNW, modified by local phenomena. To cite this article: M. Rocher et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

HYDROGEOLOGY

正20141756 Chen Ruige(Mathematical College,China University of Geosciences,Beijing100083,China);Zhou Xun Numerical Simulation of Groundwater Level Fluctuation in a Coastal Confined Aquifer with Sloping Initial Groundwater Level Induced by the Tide(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(7),2013,p.1099-1104,6 illus.,16 refs.) Key words:confined water,groundwater level     

METAMORPHIC PETROLOGY

正20141408 Cai Jia(Institute of Geology,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037,China);Liu Fulai Petrogenesis and Metamorphic P-T Conditions of Garnet-Spinel-Biotitebearing Paragneiss in Danangou Area,Daqingshan-Wulashan Metamorphic Complex Belt(Acta Petrologica Sinica,ISSN1000-0569,CN11-1922/P,29(7),     

SERIALS

正~~     

GEOPHYSICAL EXPLORATION

正20142386An Guoying(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)Application of Satellite Remote Sensing in Regional Hydrogeological Investigation:Taking Cenozoic Strata in Wenquan Sheet(1∶250 000)of Karakoram Range as an Example(Geosci-     

QUATERNARY GEOLOGY & GEOMORPHOLOGY

正20141016An Chengbang(Key Laboratory of Western China’s Environmental Systems,Ministry of Education,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China);Zhao Yongtao Lake Records during the Last Glacial Maximum from Xinjiang,NW China and Their Climatic Impli-     

PETROLEUM GEOLOGY

正20141538 Cao Qing(School of Earth Sciences and Engineering,Xi’an Petroleum University,Xi’an 710065,China);Zhao Jingzhou Characteristics and Significance of Fluid Inclusions from Majiagou Formation,Yichuan Huangling Area,Ordos Basin(Advances in Earth Science,ISSN1001-8166,CN62-1091/P,28(7),2013,p.819-828,7 illus.,3 tables,43 refs.)     

GEOCHEMISTRY

正20142002 Wei Hualing(Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang065000,China);Zhou Guohua Element Content and Mineral Compositions in Different Sizes of Soil in Tongling Area,Anhui Province(Geological Bulletin of China,ISSN1671-2552,CN11-4648/P,32(11),2013,p.1861     

ENGINEERING GEOLOGY

正20141768 An Shaopeng(Institute of Rock and Soil Mechannics,Chinese Academy of Sciences,Wuhan 430071,China);Wei Lide Experimental Study on Mechanical Behavior of Xigeda Formation Siltstone and Structure Interface(Journal of Engineering Geology,ISSN1004-9665,CN11-3249/P,21(5),2013,p.702-708,9illus.,1 table,16 refs.)     

HISTORICAL GEOLOGY & STRATIGRAPHY

正20140985Chen Liang(Post-Doctoral Research Station of Mining Engineering,School of Nuclear Resources and Nuclear Fuel Engineering,University of South China,Heng-yang 421001,China);Huang Wei Composition of Major and Correlated Elements with Organic Matters and Paleoclimatic Implication for Lower Paleogene Sediments in Sanshui Basin