塔里木溢流玄武岩省的巨型长英质热火山碎屑流爆发记录

在塔里木盆地西北缘的柯坪地区二叠系库普库兹满组和开派兹雷克组玄武岩之间发现厚层长英质火山碎屑岩层序。该层序包括可见含交错层理的空落火山灰层、三层含增生火山砾的火山灰、熔结凝灰岩和再沉积熔结凝灰岩。层序下部为与其准同时喷发的玄武质火山碎屑岩和玄武质熔岩流。利用锆石U-Pb法确定熔结凝灰岩层的喷发年龄为290.9±1.3Ma(MSWD=1.12),该年龄限定了库普库兹满组玄武岩喷发的截止时间。长英质火山碎屑岩层序中的增生火山砾由粒度250μm的长英质玻屑组成,且长宽比均1.5。根据形貌、结构和岩相学特征,将增生火山砾分为三类,分别对应热火山碎屑流从起始(TypeⅡ,coated ash pellet)到极盛(TypeⅠ,accretionary lapillus)再逐渐衰弱(TypeⅢ,ash pellet)的过程。由于喷发规模巨大,该火山层序很可能广泛分布于盆地内,可能是确定全盆地溢流玄武岩喷发时限的一个关键标志层。     

中上扬子克拉通海西-印支期(泥盆纪-中三叠世)沉积层序充填过程与演化模式

以"构造控盆、盆地控相、相控组合"的思路和"过程-响应"原理为指导,即壳-幔耦合、板块活动和构造运动形成盆地,盆地沉积充填形成层序与相带组合的时空展布,而不同级别层序格架中层序结构、体系域叠加样式及相带的时空组合与盆地沉积充填过程密切相关。在前人对中上扬子克拉通盆地取得丰富的研究与勘探成果基础上,加强沉积环境、层序结构与沉积充填过程等方面的研究,对深化研究区认识以及油气资源勘探具有重要意义。因此,通过层序剖面结构、体系域叠加样式和相带组合的沉积响应记录,分析这些记录特征的时空变化规律来有效地揭示盆地沉积充填过程。具体以反映盆地整体特性的构造-层序(二级层序)为基础,以反映盆地充填格架的层序地层(三级层序)为单元,以反映层序沉积充填过程的层序结构、体系域叠置方式(四级以上层序) 和相带分布规律为剖析对象"的技术路线,探讨和实践了中上扬子克拉通盆地海西-印支期沉积层序充填过程,剖析典型盆地的充填特征,与分阶段建立沉积演化模式。研究认为,中上扬子克拉通海西-印支期与加里东期的相似性是均由克拉通内和克拉通边缘两大沉积域组成,经历了克拉通边缘伸展和由伸展到挤压的2个盆地演化阶段,差异性是该期盆地类型与演化分异明显。典型盆地沉积充填特征表明,不同时期盆地充填特征的差异性决定于沉积充填控制因素的变化,各因素的控制作用因时因地而异。构造-层序充填过程的控制因素复杂多样,包括同沉积断裂、古地理格局、古隆起、碳酸盐生产率变化、相对海平面变化、基底构造特征和构造运动等,各种控制因素通过对层序沉积充填的边界条件、古地理背景、沉积环境、物源性质、层序结构和叠加样式等方面的影响来控制层序的发育,而且是造成沉积层序充填特征差异性的根本原因。各阶段沉积模式具有个性鲜明的充填背景、沉积建造类型、相带展布规律、演化过程和控制因素。海西-印支期中上扬子克拉通台地内保持隆坳相间,台缘以台盆相间为特征,优质储层发育于台地内和台缘高能礁滩环境,台内滞留环境和台盆区为有利盖层和烃源岩发育区。     

江苏栖霞山铅锌矿成矿物质来源与成矿过程:S-C-O同位素证据

为揭示江苏栖霞山矿床成矿物质来源与成矿过程,对取自该矿床两个深钻孔的岩芯样品进行了电子探针及S、C、O稳定同位素分析。电子探针分析结果显示,矿化早期的磁铁矿具有Ag-Pb-Zn热液矿床特征;不同成矿期的闪锌矿中的Fe含量有从成矿早期到晚期逐渐降低的趋势,暗示成矿是一降温过程。同位素分析样品采用微钻取样,测试结果表明矿石中的铅锌硫化物的δ~(34)S值为-4.44‰～7.22‰,表明硫主要为岩浆来源;围岩中硫化物的δ~(34)S值较矿石的δ~(34)S值要小,结合地层中存在沉积型黄铁矿,推测部分硫来自地层。脉石矿物的C、O同位素数据表明,成矿期流体主要来源于岩浆,运移过程中与围岩发生水-岩反应;晚期方解石脉的C、O同位素更接近岩浆范围,表明随着温度的降低,热液与围岩的反应强度降低。栖霞山铅锌矿床的成矿物质与成矿流体主要来自深部岩浆热液,温度、围岩性质是制约矿质沉淀的重要因素。     

华北陆块南缘华山和合峪花岗岩岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成与成岩动力学背景

华山和合峪花岗岩体分别位于华北陆块南缘的西北部和东南部,华山岩体顶部混染相二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为133.8±1.1Ma,合峪复式杂岩体第三次侵入的似斑状黑云母二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为134.5±1.5Ma,二者年龄相近。华山岩体与合峪岩体的地球化学特征相似,其SiO₂＞69.0%,Al₂O₃＞13.0%,K₂O+Na₂O＞7.0%,Na₂O＞3.2%,ACNK＜1.1,具有高钾钙碱性花岗岩类的特征。两岩体的轻重稀土元素分馏显著,Sr含量较高(Sr多数＞400×10^-6, Y、Yb含量低（Y＜18×10^-6,Yb＜2×10^-6）,Eu负异常较弱（δEu＞0.67）,LILE富集,HFSE亏损,表明岩浆房存在斜长石+角闪石+石榴石+金红石的分离结晶,或者这些矿物在源区部分熔融时作为残留相。华山岩体岩浆锆石ε_Hf (t)u集中在-18~-20之间,Hf二阶段模式年龄t_DM2集中于2.1~1.8Ga;合峪岩体岩浆锆石ε_Hf (t)u集中在-16~-17之间,Hf二阶段模式年龄t_DM2集中于2.0~1.7Ga。以上表明,两岩体均为增厚下地壳（2.1~1.7Ga左右）部分熔融形成的陆壳改造型花岗岩类。综合区域地质演化,我们认为,侏罗纪及其以前的碰撞挤压或逆冲推覆使地壳增厚,侏罗纪-白垩纪之交的挤压向伸展转换过程的减压增温条件导致加厚下地壳（2.1~1.7Ga左右）部分熔融,岩浆上升侵位造成了华山岩体及合峪岩体等碰撞改造型花岗岩类的发育。     

鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征

稀土元素具良好的地球化学过程示踪性,且受成岩流体影响小,在分析白云岩化流体性质和白云岩化成岩环境方面具有独特效果。采用中子活化法对鄂尔多斯盆地马家沟组白云岩稀土元素地球化学特征进行研究。结果表明:泥微晶白云岩REE质量分数为(2.907～140.09)×10-6,平均为46.917×10-6,低于泥晶灰岩中的含量,δEu平均为0.634,δCe平均为0.942,配分模式与泥晶灰岩相似,显示该类白云岩形成于低温氧化环境,白云岩化流体为海水或海源流体,可能为准同生白云岩化;晶粒白云岩REE质量分数为(3.392～18.435)×10-6,平均为8.788×10-6,远小于海相泥晶灰岩,δEu平均为0.724,δCe平均为0.78,配分模式与泥晶灰岩相似,且与泥微晶白云岩趋于一致,说明其形成于相对高温还原环境,白云岩化流体为海源流体,可能为埋藏白云岩化;溶蚀残余白云岩REE含量高,配分模式与泥晶灰岩不同且不具Eu正异常,指示岩溶流体可能为大气淡水。     

雪冰中汞的研究进展

汞是具有特殊物理化学性质的重金属元素,其较强的挥发性使之能够参与全球尺度传输,汞的高毒性又能对人类和高等生物体产生极大危害,因而汞是一种全球性污染物,在近几十年来备受科学界的关注.汞的全球生物地球化学循环演化规律是目前环境科学领域的研究热点.冰冻圈是地球系统的关键组成部分之一,是各圈层相互作用的重要环节;而雪冰是冰冻圈的主体,是环境和气候记录的良好载体之一.对南极、北极和中低纬高海拔冰川现代雪冰和冰芯中汞的季节变化、空间差异以及历史变化的研究成果进行了综述,总结了北极和亚北极地区汞的雪/气界面过程研究,归纳了汞的实验室检测手段和方法.针对该领域目前研究上的空白和热点,分别对利用冰芯高分辨率和长时间序列记录重建工业革命以来汞的变化历史(特别在青藏高原)、中低纬冰川区汞的雪/气界面过程、雪冰中汞的同位素分析等进行了展望.     

活性粉末混凝土板抗冲击性能试验研究

为了研究常温养护条件下活性粉末混凝土(RPC)板的抗冲击性能,对3块RPC板和3块普通钢筋混凝土(RC)板进行14 m高度下的落锤冲击试验,利用高速动态采集系统对落锤冲击过程中动态加速度和动态支座反力、混凝土板的应变进行采集,通过记录数据并对比分析了RPC板和RC板抗冲击性能的差异。试验结果表明:与普通RC板相比,RPC板的落锤冲击持续时间明显延长,冲击速度增大,冲量明显增加;冲击加速度峰值、平均冲击力及最大冲击力均减小;RPC板四角所承受的动态反力幅值明显大于RC板;RPC板的最大应变均大于RC板。分析混凝土板的破坏情况,发现RPC板正面接触冲击部位只出现较小的冲击坑,未出现RC板的穿透性破坏,且RPC板背面的裂缝数量均少于RC板,宽度也明显小于RC板。试验结果,表明常温养护条件下RPC板的抗冲击性能明显高于RC板,且随着钢纤维掺量的增加,RPC板的抗冲击性能逐渐增强,相比较于普通混凝土,RPC材料更加适用于受落石冲击危害的地区。     

鄂尔多斯盆地东南部延长组古地震效应及其地质启迪

印支期秦岭造山活动控制和影响着鄂尔多斯盆地南缘边界性质和盆内延长组的沉积作用。通过岩芯分析,在盆地东南部延长组地层中识别出震裂缝、层内阶梯状微断层、微褶皱、液化砂岩脉、液化卷曲变形、球-枕构造、环状层理、丘-槽构造、震积角砾岩等典型的软沉积物变形构造,反映该时期研究区有受频繁且强烈地震作用事件影响的痕迹。在此基础上,对晚三叠世鄂尔多斯盆地盆山耦合作用过程及其响应的动力学机制进行了深入分析;进一步详细研究了震浊积岩这一特殊事件沉积体的形成机制与时空分布规律,并建立其沉积模式;最终讨论了该时期地震作用事件的属性特征及周期活跃性。     

西天山备战铁矿成岩年代厘定及矿床成因研究

运用同位素定年技术厘定西天山备战铁矿成岩年代,结合成矿地质背景研究矿床成因.通过对备战铁矿矿带南侧花岗斑岩样品中分选出的锆石单矿物颗粒进行锆石U-Pb法同位素定年,获得谐和年龄为(301.36±0.39)Ma.初步认为备战铁矿成岩时代为晚石炭世早期.结合区域构造背景认为,备战铁矿成矿环境为晚石炭世裂谷闭合环境,成矿岩浆形成于海陆交互相.矿石与围岩在成因上有联系,来自富集地幔,喷发过程中含矿岩浆与陆壳物质或花岗岩发生混染,形成铁矿床.综合分析认为,该矿床为火山沉积后期矽卡岩化改造富集型磁铁矿床.     

时间扩展取样集合卡尔曼滤波同化模拟探空试验研究

目前,集合卡尔曼滤波同化预报循环系统主要的计算量和时间都花费在样本成员的预报上,小样本数虽能减少计算量,但样本数过少,特别是当有模式误差时,又会导致滤波发散。为了提高集合卡尔曼滤波同化预报循环系统的效率并减轻滤波发散等问题,开展了基于WRF的时间扩展取样集合卡尔曼滤波同化模拟探空的试验研究,以考察其在中尺度模式中的同化效果。预报时对一组样本数为Nb的样本,不仅在分析时刻取样,同时也在分析时刻前和后每间隔Δt时间进行M次取样,即在没增加预报样本数的情况下,增加了分析样本成员数(Nb+2M×Nb),从而在保证不降低分析精度的前提下,也达到减小集合卡尔曼滤波的计算量的要求。通过一系列试验来检验时间扩展取样的时间间隔Δt及在分析时刻前和后最大取样次数M对同化结果的影响。试验结果表明,当选择合适的Δt和M时,时间扩展集合卡尔曼滤波的同化效果非常接近于样本数为(1+2M)×Nb的传统集合卡尔曼滤波效果,具有一定的可行性。