中国陆壳质量有多重?

中国陆地面积960万km~2,早为世人所知.然而中国陆壳体积有多大?质量有多重?则未见报道.这里所说的中国陆壳,是指我国960万km~2国是土范围内的地壳.其上界是我国的陆地地面,下莫霍界面.因此,中国陆壳相当于中国岩石圈的上部,它应有一定的体积和质量. 近年来,为了计算中国陆壳的元素丰度,查明化学元素在我国地壳内的时空分布规律,我们开展了中国陆壳化学研究.根据中国陆壳模型,求出了中国陆壳的体积为4.51亿km~3,质量为12437地克(=1.2437×10~(18)t),平均每1km厚度的岩石质量为265地克(=26.5×10~(15)t).     

中国大陆岩石圈的化学元素丰度

中国大陆岩石圈模型的面积９６０万ｋｍ＾２，平均厚度１１０ｋｍ，体积１０．６亿ｋｍ＾３，岩石平均密度３．０６４ｇ／ｃｍ＾３、总质量３．２４５×１０＾１８ｔ。在中国大陆地壳元素丰度的基础上，作者首次求出中国大陆岩石圈的元素丰度值。其质量丰度，厚子丰度和相对丰度列于表１。此外还按１０类（７８种）元素分别讨论中国大陆岩石圈的主要化学特征。     

下扬子区岩石圈双层脆韧性过渡带叠置的流变学证据

下扬子区岩石圈流变学特征分析表明,流变学剖面具有典型的大陆拉伸构造特征,即“三层状”结构,3个脆性层之间夹有2个韧性层。浅层脆韧性过渡带与下地壳的低速高导层对应,深层脆韧性过渡带与Moho面对应。岩石圈强度在1.7×10~(11)～4.3×10~(11)N/m之间,是一个非常特殊的低强度岩石圈类型。岩石圈流变学特征反映的地球动力学意义与下扬子区中新生代以来的构造演化特征是一致的。     

内蒙古金厂沟梁西对面沟岩体岩石地球化学特征及意义

早白垩世西对面沟花岗岩岩体的岩石地球化学研究表明,它具有高锶花岗岩的特征：高铝（Al₂O₃=14.51%~16.57%,平均为15.434%）、富钠（Na₂O=3.75%~4.71%,平均为4.313%）、高锶（Sr=701×10^-6~931×10^-6,平均为802×10^-6）,强烈重稀土亏损,无明显的负铕异常或具有正铕异常,过渡元素富集.该岩体很可能与中国东部岩石圈减薄有关,对探讨华北克拉通北缘岩浆起源有重要意义.     

青藏高原安多岛弧型蛇绿岩地球化学及成因

安多蛇绿岩位于西藏安多县城北侧、班公错-怒江缝合带中段.该蛇绿岩块呈近东西向展布,长约25km,宽约5km,主要由低钾拉斑玄武岩和辉长岩组成.高精度ICP-MS分析结果表明,玄武岩和辉长岩稀土总量较低,均具有亏损型稀土配分型式,∑REE =29×10-6～44×10-6, ∑LREE/∑HREE=0.90～1.06, (La/Yb)N=0.29～0.41, (Ce/Yb)N=0.42～0.60, 表明其源于N-MORB型亏损地幔源区.然而,相对于典型的大洋中脊玄武岩(N-MORB)而言,其Nb和Ta,尤其是Nb含量明显偏低(Nb=0.6×10-6～3.13×10-6, 平均1.19×10-6 ; Ta=0.072×10-6～0.253×10-6, 平均0.105×10-6), 在N-MORB标准化痕量元素配分图上具显著的Nb谷.表明安多玄武岩+辉长岩组合既非典型的洋中脊成因,又与岛弧型火山岩有一定区别,它们很可能形成于边缘海(弧后)盆地环境,由于消减带之上的地幔对流导致新洋壳的产生而形成,是特提斯大洋岩石圈在俯冲过程中引发弧后次级扩张的产物.     

一种确定火山岩淬火温压的新方法

火山岩中玻璃基质或细粒基质在淬火条件下形成,其熔体结构受淬火温压和熔体成分所控制。在已知熔体成分的条件下,淬火温压可根据熔体结构来确定。对于玄武质熔浆有NBO/T=0.098 57+2.77×10~(-4)T+9.13×10~(-10)p;对于粗面安山质熔浆有:NBO/T=-0.465 5+9.10×10~(-4)T+1.14×10~(-9);对于英安质熔浆有:NBO/T=-0.512 3+8.10×10~(-4)T+1.2×10~(-9)p。     

华北板块北缘东段中三叠世构造演化——来自辽宁法库地区侵入岩的证据

本文对华北板块北缘东段辽宁北部法库地区中三叠世风歧堡岩体和靠陵沟岩体进行了岩相学、锆石U-Pb年代学、地球化学及Lu-Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,风歧堡岩体和靠陵沟岩体加权平均年龄分别为（241±1） Ma和（243±1） Ma,侵位时代为中三叠世。风歧堡岩体的Ba和Sr质量分数分别为（290.00×10^-6~484.00×10^-6）和（129.00×10^-6~338.00×10^-6）,Sr/Y值为13.27~28.17,Sr/Yb值为117.50~250.28;靠陵沟岩体具有较高的Ba质量分数（899.00×10^-6~1 300.00×10^-6）和Sr质量分数（772.00×10^-6~997.00×10^-6）,以及较高的Sr/Y值（67.47~78.21）和Sr/Yb值（661.81~781.32）,Y、Rb和Yb质量分数较低,分别为11.00×10^-6~14.70×10^-6、55.80×10^-6~78.40×10^-6、1.17×10^-6~1.39×10^-6,地球化学特征上具有高Ba-Sr花岗岩的特征。此外,凤歧堡岩体样品富集大离子亲石元素Rb和K,亏损高场强元素Nb、P、Ti和大离子亲石元素Ba;靠陵沟岩体样品富集大离子亲石元素Ba、K、Sr,亏损高场强元素Nb、P、Ti。凤歧堡和靠陵沟岩体样品Nb/Ta值（4.18~10.26）和Zr/Hf值（30.39~38.76）与地壳平均值相近,Ni、Co和Cr质量分数较低;岩石地球化学特征表明法库地区中三叠世花岗质岩浆源岩为壳源岩石。中三叠世—晚三叠世早期,华北板块北缘东段处于造山地壳加厚阶段。研究区中三叠世花岗岩的ε_Hf（t）值均为正值,亏损地幔二阶段模式年龄（T_DM2）为949~555 Ma,结合岩石地球化学特征,中三叠世花岗质岩浆源岩为造山地壳加厚过程中新元古代新生下地壳部分熔融的产物。     

铂族元素和金在硫化物与硅酸盐熔体间的分配系数

据1991年8月在我国甘肃省金昌市召开的国际硫化物矿床专题学术讨论会资料,苏联和加拿大学者最近通过实验研究得知,在代表含铂岩浆侵入体的温度、压力及流体相条件下,铂族元素和金在平衡的硫化物熔体与苦橄质和玄武质岩浆之间的分配系数如下:D_(pt)>1.0×10~6;D_(Ir)=3.01×10~5;D_(Rh)=2.40×10~5;D_(pb)=5.10×10~4;D_(Ru)=2.05×10~3;D_(Os)=2.24×10~2;D_(Au)=1.59×10~4。该成果表明,从硅酸盐岩浆分离硫化物液体的作用,是铂族元素和金聚集于矿石中的一种有效机制。     

南东帕米尔热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩: 对新生代构造演化的制约

碰撞后岩浆作用是探索岩石圈物质组成、反演深部地球动力学过程的重要对象。近来,笔者等所在课题组在南东帕米尔热斯卡木地区新识别出一套新生代高锶低钇花岗岩。本文报道了该花岗岩的锆石U- Pb年龄、全岩主微量元素和Sr—Nd同位素及锆石Lu—Hf同位素组成。锆石LA- MC- ICPMS U- Pb定年显示,这些岩浆岩为中新世岩浆活动的产物（12. 0 ± 0. 3 Ma）。元素地球化学显示,样品具有高SiO2（72. 14% ~ 74. 35%）和K2O （3. 78% ~ 5. 25%）含量,低MgO（0. 13%~0. 50%）和Mg#（18 ~ 35）,高Sr（363×10-6 ~ 754×10-6）,低Y（3. 41×10-6 ~ 16. 4 ×10-6）和Yb（0. 327×10-6 ~ 0. 903×10-6）,从而高Sr/Y （27. 1 ~ 188）和(La/Yb)N比值（18. 9 ~ 210）,与典型Adakite地球化学特征一致。同位素方面,样品具有显著富集的锆石εHf(t)（-10. 1 ~ -5. 4）和全岩εNd(t)（-8. 33 ~ -6. 39）值。综合本文及前人研究成果,热斯卡木地区中新世高锶低钇花岗岩是加厚下地壳部分熔融的结果。欧亚大陆碰撞以来,区内地壳显著增厚、高原快速隆升。~ 12 Ma,由于增厚地壳局部岩石圈重力不稳发生垮塌,软流圈上涌使加厚古老下地壳发生部分熔融,形成该时期的高锶低钇花岗岩岩浆。     

湖泊水文科学研究现状及展望

一、引言现在世界上淡水湖与咸水湖的蓄水量达1.76×0~5km~3,水库蓄水量达5×10~3Km~3。一些多湖泊的国家如:加拿大湖泊总面积为7.8×10~5km~2,占国土总面积的7.9％,其中81个湖泊,面积在500km~2以上,513个湖泊,面积在100km~2以上;芬兰湖泊总面积为2.7×10~4km~2,占国土总面积的8％,湖泊总数为5.5×10~4个;苏联湖泊、水库总面积为5.5×10~5km~2,占国土的总面积2.5％,其中湖泊共2.85×     

西秦岭江里沟花岗岩体地球化学特征、年代学及地质意义

内容提要：江里沟岩体出露于西秦岭造山带北段,侵入于大关山组之中,岩性为二长花岗岩,主要矿物组成为斜长石、石英、钾长石、黑云母等。该岩体SiO2=71.76%~75.86%,Al2O3=11.67%~ 14.84%,MgO=0.35%~ 0.70%,Sr=58×10-6~223×10-6,Y=1.2×10-6~16.1×10-6,Yb=1.21×10-6~1.76×10-6,里特曼指数介于1.42~2.08,在K2O-SiO2关系图上投入高钾钙碱性系列,A/CNK介于1.05~1.1,属过铝质花岗岩。在原始地幔标准化的微量元素分布图中,大离子亲石元素（LILE）K、Th、Rb、Ba等富集,高场强元素（HFSE）Nb、P、Ti、Y、Yb等相对亏损。稀土元素总量（∑REE=62×10-6~170×10-6）变化较大,稀土元素球粒陨石标准化分配型式表现为轻稀土强烈富集,重稀土相对亏损的右倾型且Eu负异常较明显（LREE/HREE=6.3~16.2,（La/Yb）N =4.9~17.4,δEu=0.38~0.66）,总体显示出喜马拉雅型花岗岩的岩石地球化学特点。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明其形成年龄为264.0±1.4Ma,属中二叠世晚期。结合前人研究和本次的工作分析认为,江里沟岩体形成于加厚地壳的构造环境,可能是由于受到阿尼玛卿洋盆在闭合过程中俯冲碰撞远程效应的影响,使得本区发生挤压作用,地壳加厚增温,给该地区地壳深部物质重熔侵位提供了动力学条件和岩浆活动空间。     

中国陆壳及其沉积层和上陆壳的化学元素丰度

中国陆壳的平均厚度为４７ｋｍ。其上地壳厚３１ｋｍ，沉积层厚５ｋｍ。质量分别为：中国陆壳１２．４３７×１０＾１＾７ｔ，上陆壳８．００５×１０＾１＾７ｔ，沉积层１．１４６×１０＾１＾７ｔ。上陆壳／下陆壳的质量比例为１．８：１。根据２２４６个岩石化学全分析资料和微量元素平均含量初充资料，求出了中国陆壳及其沉积和上陆壳的化学元素丰度。１３种常量元素的丰度总和，占中国陆壳质量的９９．６％，其余大量微量元素仅     

新疆贝勒库都克A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学及锡成矿

新疆东准噶尔卡拉麦里地区是一个重要的锡成矿带,分布有多种类型花岗岩。贝勒库都克岩体位于锡成矿带中部,由黑云母正长花岗岩和黑云母二长花岗岩组成。本文通过精确的LA-ICP-MS锆石U-Pb测年获得贝勒库都克含锡黑云母正长花岗岩年龄为283±2Ma,MSWD=0.14(95%置信度),时代属于早二叠世,这与东准噶尔后碰撞深成岩浆活动的范围(330~265Ma)相吻合。岩石地球化学研究表明,贝勒库都克岩体富硅(SiO2=75.25%~76.67%),低铝(Al2O3=11.91%~12.86%),贫镁(MgO=0.02%~0.18%)和钙(CaO=0.39%~0.89%),富碱(Na2O+K2O=8.08%~8.97%),K2O>Na2O,NK/A=0.86~0.95(平均0.92),A/NCK=0.97~1.02,富集Rb、K等大离子亲石元素及Zr、Hf等高场强元素,Ba,Nb,Sr强烈亏损,δEu=0.01~0.11,其FeOt/MgO(12.71~84.51,平均34.55)和10000Ga/A1(2.97~4.20)值大,HFSE元素(Zr+Nb+Ce+Y=191.8×10-6~353.3×10-6)含量高,明显不同于典型的I型和S型花岗岩,基本属于典型的铝质A型花岗岩。年代学和地球化学综合研究表明,贝勒库都克铝质A型花岗岩是壳幔混合成因,是准噶尔地区后碰撞幔源岩浆底侵作用导致大陆地壳垂向生长过程的记录者。贝勒库都克铝质A型花岗岩Sn的含量高(6.0×10-6~19.5×10-6,个别为80.0×10-6),铝质A型花岗岩是成矿热液的直接母体,而富Sn的流体相最终形成了贝勒库都克锡矿床,锡矿与铝质A型花岗岩是同期地质事件的产物。     

镁铁橄榄石系列的高压合成及其X射线衍射和红外光谱研究

橄榄石是上地幔的主要造岩矿物,也是陨石和月岩的重要矿物成分。研究镁铁橄榄石系列矿物,对探讨岩石圈和行星的物质演化、陨石的形成条件等具有重要意义。本实验在30kbar和1000—1200℃的含水条件下,由等化学计量的氧化物合成了从镁端员到铁端员的镁铁橄榄石完整系列矿物共五个样品。并对它们进行了X射线粉晶衍射、化学分析和红外光谱研究。结果表明随Fa值的增加,其晶胞参数呈连续地线性增加,并且有很好的相关关系:a=4.746+7.64×10~(-4)Fa(r=0.999);b=10.172+3.03×10~(-3)Fa(r=0.999);c=5.967+1.03×10~(-4)Fa(r=0.998)。r为相关系数。另外,随Fa值的增加,红外吸收频率降低,也存在着很好的线性相关关系。这表明镁铁橄榄石系列是完全固溶体系列,与镁铁置换有关,与阳离子的占位无关。这表明在合成的橄榄石结构中镁铁的分布基本上是无序的。而镁铁的质量、离子半径和负电性的差异是引起上述参数规律性变化的原因。红外光谱带的分裂则是橄榄石矿物结构中位置对称性降低的必然结果。     

石墨炉原子吸收法测定矿石中痕量金

本试验确立的聚三氟氯乙烯—磷酸三丁酯(1:0.6)为固定相,反相萃取色层分离富集、石墨炉原子吸收法测定矿石中痕量金的分析方案,在选定的条件下,基本上无背景吸收和共存元素的影响。实测绝对灵敏度为8.9×10~(12)克/1％吸收;检出限为1.1×10~(-4)克/吨、定量测定下限为2.2×10~(-4)克/吨;     

扬子克拉通东北缘岩石圈地幔的Re-Os同位素地球化学:大陆岩石圈地幔的形成和演化的制约

苏皖地区新生代碱性玄武岩中有丰富的地幔橄榄岩捕虏体 ,测定了 2 0多个样品的Re Os元素丰度和锇同位素组成 ,结果 :Re =0 .0 2 7× 10 - 9～ 0 .375×10 - 9,Os=0 .112×10 - 9～ 3.35× 10 - 9,1 87Os 1 88Os=0 .117～ 0 .134。由代理等时线法1 87Os 1 88Os Yb获得该区岩石圈地幔早期熔体亏损事件的年龄为 1.7Ga(中元古代 )。苏皖地区岩石圈地幔的古老性表明它是元古代后岩石圈拆沉 减薄作用的残余地幔部分。岩石圈地幔经过了亏损 富集多阶段演化。     

大兴安岭北段根河地区早白垩世玄武岩年代学、地球化学及其地质意义

大兴安岭北段根河地区出露一套玄武岩。为明确该套玄武岩的岩石成因、地层时代归属及形成的构造背景,本文对该玄武岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学和岩石地球化学研究。锆石U-Pb测定结果表明,根河地区玄武岩形成于早白垩世（142.0±2.1 Ma）,将其暂归置于玛尼吐组,并非前人认为的下石炭统莫尔根河组。岩石地球化学特征表明,该玄武岩富钠低钾,属碱性系列,稀土元素总量（ΣREE）较低（91.50×10-6~108.57×10-6）,轻重稀土分馏较明显（（La/Yb)N=10.82~13.49）,轻稀土元素和K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素相对富集,亏损Th、U、Hf、Ti、Nb、Ta等高场强元素和重稀土元素。综合本次研究和区域构造演化,认为根河地区早白垩世玄武岩为来源于富集的岩石圈地幔的板内碱性玄武岩,形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的岩石圈伸展背景。     

西昆仑苦子干新生代透辉石正长岩和透辉石花岗岩地球化学特征及年代学研究

苦子干钾质碱性杂岩体主要由正长岩类和花岗岩类组成,其中透辉石正长岩主要造岩矿物为钾长石和透辉石,透辉石花岗岩主要造岩矿物为钾长石、斜长石、石英和透辉石。杂岩体中赋存的透辉石和钙铁辉石,均属于钙质辉石。两种岩石均属于钾质碱性岩,具有富碱、高钾、富钙的特征;富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和Pb,贫Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素;稀土元素含量高(ΣREE=372. 37×10 -6~1218. 07×10 -6),富集轻稀土(LREE/HREE=21~37),具有轻微的铕负异常(Eu/Eu*=0. 66~0. 84)。锆石U Pb定年显示,透辉石正长岩成岩年龄为11. 7±0. 1 Ma,透辉石花岗岩成岩年龄为11. 0±0. 3 Ma,均属于喜马拉雅期,相当于中新世末。两类岩石锆石εHf(t)范围在-9. 4~-5. 5之间,介于球粒陨石与下地壳之间。研究表明,印度大陆与欧亚大陆碰撞,导致西昆仑 喀喇昆仑地区岩石圈大幅度缩短并加厚,引发加厚岩石圈拆沉引起软流圈物质上涌底侵,使得加厚下地壳物质的重熔,伴随地壳的拉张和抬升,最终形成苦子干钾质碱性杂岩体。     

大别造山带石关地区变质岩风化壳中REY富集和分异研究

最新的找矿勘查在大别造山带变质岩风化壳中发现稀土元素（REY、REEs+Y）的富集,为揭示高纬度地区变质岩风化壳中REY风化富集规律提供了契机。本文以大别山地区石关变质岩风化壳剖面作为研究对象,通过岩相学、地球化学、XRD、V-SWIR、顺序提取实验等分析,探讨原生矿物-次生矿物转变、REY来源、迁移富集规律及分异机制。研究认为：石关风化壳的基岩为石英二长片麻岩,稀土元素总量（∑REY）范围为280×10-6~310×10-6,呈LREE相对富集的右倾式稀土配分型式,角闪石（∑REY=722×10-6~795×10-6）和榍石（∑REY=12635×10-6~13351×10-6）是基岩中主要的REY载体,也是风化壳内REY的主要来源,风化壳整体的稀土元素配分继承于基岩。风化壳剖面由下至上REY含量逐渐增高（∑REY=469×10-6~535×10-6）,对应的矿物组成上长石类矿物减少、石英和次生矿物（黏土矿物、铁锰氧化物等）增多,其中黏土矿物中伊利石含量逐渐减少,绿泥石、高岭石含量逐渐增多。顺序提取实验表明残余态是风化壳中REY的主要赋存状态（占比69％~88％）,越靠近风化壳上部,可被提取出的、活化的REY占比越高,活化的REY以离子交换、铁锰氧化物结合和有机质结合等方式被固定在风化壳中。(La/Yb)N指示离子吸附态、有机质结合态和铁锰氧化物态均显示HREY相对富集的稀土分异趋势。     

内蒙古道郎呼都格地区A型花岗岩年代学、地球化学及地质意义

道郎呼都格钾长花岗岩体位于华北克拉通北缘白乃庙构造带。SHRIMP锆石U-Pb定年获得139.6±1.7Ma岩体侵位年龄。岩体富硅(SiO₂=75.79%~78.07%)、富碱(K₂O+Na₂O=7.39%~8.29%)、贫钙(CaO=0.22%~0.59%);稀土配分曲线呈现"海鸥式"分布特征,显示强烈的Eu负异常(δEu =0.03~0.12);微量元素特征显示具有较高Ga(21.2×10^-6~26.6×10^-6)、Zr(173×10^-6~417×10^-6)、Nb(32.3×10^-6~42.4×10^-6)和Y(24.6×10^-6~53.9×10^-6)含量,较低的Sr(14×10^-6~44×10^-6)、Ba(18×10^-6~211×10^-6)含量,在微量元素原始地幔标准化蛛网图上显示明显的Ba、Sr、P、Eu和Ti的负异常。以上特征表明道郎呼都格钾长花岗岩为A型花岗岩,为高温低压下长英质地壳的部分熔融及其后长石、榍石等的分离结晶作用的产物。结合区域构造演化,本文认为该区钾长花岗岩形成于板内伸展背景。在晚中生代期间,华北板块北缘的构造体制经历了重要的转变,由挤压体制转变为岩石圈减薄和地壳伸展,在伸展体制下,软流圈地幔上涌对上覆长英质地壳的直接加热作用促使其部分熔融形成该区A型花岗岩。