东昆仑地区地球物理特征与矿产资源分布

利用东昆仑地区的区域重磁场及深部地球物理信息,研究探讨了地球物理特征与矿产资源的关系。贯穿研究区的重力梯级带反映了地壳深部构造的深大断裂带,该梯级带与昆中断裂对应,它不仅是划分构造单元的边界,而且与地壳构造运动的性质及岩浆活动、矿产分布等密切相关。研究区航磁异常区以东西向、北西向和北东向为主,异常呈交叉及串珠状分布。沿重力梯级带及航磁异常周围形成一些具工业价值的矿床。深部地质与地球物理资料揭示了该区地壳与上地幔密度分布的不均匀性及其速度结构差异。深大断裂的发育对该地区金属成矿区带的分布起到了控制作用。     

阿尔卑斯超镁铁岩的演化及上地幔的局部熔融

西藏新疆超镁铁岩是上地幔局部熔融的产物。超镁铁岩在矿物成分上的演化表现为两个平行的演化系列:一是随各亚类岩石的递变,硅酸盐矿物的100Mg,(Mg+Fe~(2+))值递增,即硅酸盐矿物向富镁方向演化;二是副矿物铬尖晶石的100Cr/(Cr+Al)值相应递增,向富铬方向演化;上述演化趋势与岩浆分异演化趋势相反。在组构上则由原粒结构向熔融残余、后成合晶,碎斑结构,然后递变为等粒镶嵌;板状镶嵌结构。二辉橄榄岩的熔融实验资料清楚表明、阿尔卑斯超镁铁岩的演化乃是地幔岩熔融的结果。各亚类岩石代表了不同程度的局部熔融,岩体所显示的上部偏基性,下部偏酸性的垂直分带实属地幔岩的熔融分带。     

蛇绿岩中上地幔物质流动和熔融迁移

着重介绍了洋脊扩张环境下的上地幔物质流动和上涌几何学、蛇绿岩中熔融迁移构造和熔融迁移的模式、国内在这一领域的研究现状和存在的问题；强调了上地幔物质流动和熔融迁移是蛇绿岩研究的一个重要方面，今后应加强这一领域的研究。     

大别超高压变质过程中部分熔融作用的地球化学约束

报道了大别超高压变质带西部麻城四道河榴辉岩-围岩剖面系统的元素和同位素地球化学研究成果, 对超高压变质榴辉岩在俯冲和折返过程中的部分熔融作用进行了探讨. 研究表明, 榴辉岩原岩性质类似于N-MORB, 其长英质围岩可分为TTG片麻岩和含石榴石花岗岩; 两类长英质围岩Sm -Nd同位素特征与其寄主的榴辉岩相似; REE特征、w (Nb)/w (Ta) 比值、Nd同位素组成及锆石U -Pb定年等地球化学证据支持了TTG片麻岩为大别地区陆壳俯冲过程中发生部分熔融作用而形成, 其与超高压榴辉岩的关系属特殊的异地关系; 含榴花岗岩为超高压榴辉岩折返过程中的部分熔融作用形成, 但因其形成环境为石榴石稳定场的深度, 故含榴花岗岩与超高压榴辉岩被视为近似原地的构造关系.      

郯庐断裂带新生代的上地幔剪切作用与火山活动

沿郯庐断裂带新生代大规模的幔源玄武岩喷发是伴随着上地幔剪切作用而出现的。古近纪(老第三纪)伸展活动期，断裂带在上地幔的伸展剪切及同时的软流圈上涌、岩石圈拆沉是该阶段玄武岩浆活动的主要原因。断裂带内新近纪(新第三纪)至第四纪玄武岩中的幔源包体，不但指示了土地幔韧性剪切带的存在，也反映了断裂切割深度与详细的流变学特征。在新近纪以来的区域挤压背景下，郯庐断裂带压性或压扭性的上地幔剪切一地幔交代．_‘部分熔融是该期玄武岩喷发的主要机制。     

地球壳幔的初期演化——试论熔融、冲击成坑和早期水岩相互作用的意义

根据月球科学、比较行星学和球粒陨石熔融实验研究的结果,对地球最初的熔融作用、撞击成坑作用和早期水岩相互作用的特征进行了讨论和分析。从而推断最初的熔融作用形成了化学成分不均匀和厚层的原始地壳,冲击成坑和最早的水岩相互作用使最早的地质历史记录消失殆尽,后来的含水条件下的部分熔融作用使原始壳物质再分异为现在的地壳和岩石圈地幔。     

中国上地幔角闪石及其成因意义

我国土地幔成因角闪石以高铝(一般>2.0)为特征,以TiO_2、Cr_2O_3含量差异相区别,划分为韭闪石和钛角闪石两大类。韭闪石又有四种不同的成因类型:贫铬、钛型(Cr_2O_3=0.15％,TiO_2=0.07％),富铬型(Cr_2O_3=2.18％),富钛型(TiO_2=3.14％)和富铬、钛型(Cr_2O_3=2.59％,TiO_2=3.16％)。除贫铬、钛型韭闪石发现于苏北-胶南高压变质岩石中外,其它三种韭闪石(产于大陆区)和钛角闪石(产于台湾西部)均来自各种地幔橄榄岩、辉石岩及新生代玄武岩中。不管它们的产出方式如何(填隙、嵌晶、巨晶和包裹体子矿物),都直接或间接与地幔流体的交代作用有关,但各具成因之特点。     

辉长岩部分熔融实验及地质学意义

利用高温高压多功能三轴实验装置对四川省攀枝花辉长岩进行了动态和静态部分熔融实验研究,实验的围压为450～800MPa,温度区间为900～1 200℃.实验表明,差应力对辉长岩动态部分熔融程度有一定影响,初始熔体主要分布在不同矿物的颗粒边界和三联点,变形影响熔体分布,变形与辉长岩韵律层具有一定成因联系.本文为熔体对岩石流变学行为影响提供了实验约束依据.     

青藏高原地壳的低速层与部分熔融

青藏高原各地体的地壳结构与厚度存在明显差异,依据过去多年中法合作的地震探测资料结合其它资料给出了青藏高原的地壳结构图.对高原多数地体的地壳中存在的低速层进行了研究,表明低速层的形成主要来自地体碰撞时,地壳的推覆叠置,使部分高原浅部上地壳的中酸性成分地层进入中下地壳的位置,仍为长英质岩性成分,尚未跨越固相点进入部分熔融状态.     

花岗岩块状样品的熔融实验研究

以粉末样品的熔融实验为基础的花岗岩体系相平衡理论，在花岗岩成因研究方面具有一的局限性。天然花岗岩块关样品的熔融实验表明，赋存于矿物颗粒间的熔体成主主要受控于不同矿物边界的局部熔融体系。较低温条件下的熔体基本属于花岗岩体系的低熔点成分，而较高温度下的熔体则远离同熔线转变为非平衡熔体。     

川西地区的地壳均衡状态及其动力学机制

基于Airy地壳均衡理论,计算了川西地域（28°～32°N,99°～105°E的范围内）的理论均衡地壳厚度,并与由实际重力资料反演得到的地壳厚度进行对比,从而得到了该区的地壳均衡状态。经过分析研究发现以龙门山、鲜水河、安宁河三大断裂系所组构的“Y”形构造系为界,可将研究区的均衡状态分为东、中、西三部分,对应着3种不同类型的均衡状态: 在“Y”形构造系以东的四川盆地内部,理论地壳厚度与实际地壳厚度的差异值ΔI接近于零,即地壳处于较均衡稳定的状态;  在“Y”形构造系以西的巴颜喀拉块体地域,ΔI均可达到-8km左右,个别地域甚至最高可达-13km,说明该区地壳处于强烈的负均衡异常状态;  而在研究区中部的“Y”形构造系部位,主要表现为较复杂的正负相间的均衡异常状态。在此基础上,也对该区产生现今这样复杂而特异的均衡异常格局的动力学机制进行了探讨研究,认为其主要应归结于青藏高原深部壳、幔物质在印度板块与欧亚板块的碰撞下发生的东向流展并在川西地域受到坚硬的四川盆地的阻隔而被迫转向东南,在此过程中导致地壳物质堆积,从而造成了该区复杂而特异的地壳均衡异常格局。     

天然花岗岩块的熔融实验及其岩石学意义

本文详细论述了马兰峪中生代脉状花岗间长岩固体块样品的熔融实验结果,并据此讨论了部分熔融过程中的结构与成份平衡问题。实验表明,最初熔体产生于不同矿物的接触边界上,而且石英—碱性长石之间的熔体量较石英—斜长石间熔体多,而同种矿物之间一般不出现熔体。当熔融程度增高时,两种长石间也开始出现熔体。熔体成分的研究表明,初始部分熔融过程中,局部体系的平衡起着控制作用。     

拆沉作用(delamination)及其壳—幔演化动力学意义

拆沉作用导致下地壳和岩石圈地幔下沉，相应软流圈上涌至壳—幔边界，使下地壳、岩石圈地幔和软流圈三者发生物质交换，引起岩浆作用、山脉隆升、伸展、垮塌，形成坳陷盆地，并最终使大陆地壳向长英质方向演化，产生与其它行星不同的、独一无二的中性安山质或英云闪长质成分。拆沉作用是对经典板块构造理论的重要补充与完善     

兼顾主要元素和微量元素的部分熔融模拟计算方法及应用

本文提出了用线性约束条件下的非线性最优化方法,同时拟合部分溶融过程中的主要和微量元素;通过对新疆东天山某些花岗岩类成因的实际模拟计算,取得了良好效果;此方法解决了以往单纯考虑微量元素时难以解决的源岩矿物发生反应、残留相矿物含量难以确定等困难,赋予部分熔融程度更为实际的意义。     

地球内部物质、能量交换与资源和灾害

研究地球内部结构、圈层耦合和深层动力过程是一系列地学前沿问题的基础。地球表面所见地球物理场异常、地质构造格局、地球化学组分无一不受到地球内部物质、能量交换过程的制约 ,如地球圈层的形成与演化 ,大陆伸展与裂谷形成 ,造山带与盆地 ,资源与能源 ,地震“孕育”、发生和发展的深部介质和构造环境 ,地球内核速度差异旋转等 ,均为深部物质运移和物理学、化学及地质构造耦合的产物。然而至今有很多要素与深层过程尚处于定性的与推断的阶段 ,对其探索的深度与本质知之甚少 ,故尚待不断深入研究和发现。文中提出的科学问题乃是当今地球科学领域中的前沿问题。文章主要讨论 3个问题 :( 1)问题的提出与思考 ;( 2 )金属矿产 ,大陆伸展与裂谷、盆地形成 ,地震“孕育” ,地球内核速度差异旋转与深部物质上涌 ;( 3 )地球内部物质、能量交换和圈层耦合与深层动力过程。当今世界上对这些科学问题的研究刚刚开始 ,有一些结果或说法也还是定性的、轮廓的或推断的。为此 ,文中对所论述的每一方面的科学内涵均提出了一系列问题 ,并给出了为解决这些问题而必须研究的主体领域。     

伊利石单元粒子及其研究意义

单元粒子是单晶体构成的细小的粘土颗粒,是由一种或多种层状结构的硅酸盐构成的混层粘土的基本单元。多数伊利石单元粒子以混层晶体的"建筑砌块"的形式产出,"砌块"与"砌块"之间,在 a、b方向通过"砌块"的边缘界面相"砌合"而连接,在 c轴方向通过平面界面相"砌合"而连接。还对伊利石单元粒子的生长机理及形成过程中的形态变化、利用伊利石单元粒子的厚度划分成岩作用阶段等方面的研究成果进行了综述。伊利石单元粒子的形成过程有三个阶段：蒙脱石伊利石化过程中2nm厚的伊利石粒子的成核作用阶段、成核作用与生长作用阶段和表面控制生长阶段。伊利石单元粒子生长过程中,伊利石单元粒子呈现从板状体到条状体的生长,而板状颗粒又呈现各种螺旋生长图案,有圆形、残缺的圆形、多边螺旋、平行阶梯状螺旋、交错螺旋等。伊利石单元粒子的厚度分布服从对数正态型,其峰值为10.5nm。单元粒子与纳米科技两者的主要研究内容和所采用的方法基本一致,建议今后将研究单元粒子与研究纳米粘土矿物学有机地结合起来。