Mineral oxygen isotope and hydroxyl content changes in ultrahigh-pressure eclogite–gneiss contacts from Chinese Continental Scientific Drilling Project cores

A combined study of mineral O isotopes and hydroxyl contents was carried out for the contacts between ultrahigh‐pressure eclogite and gneiss from main hole of the Chinese Continental Scientific Drilling Project in the Sulu orogen. While there is a large δ¹⁸O variation from ?8.3 to 7.3‰ for all minerals, different styles of mineral‐pair fractionation occur at the boundaries of different lithologies. Both equilibrium and disequilibrium O isotope fractionations are observed between quartz and the other minerals, with reversed fractionations between omphacite and garnet in some samples of eclogite. This suggests that both eclogite and gneiss acquired their negative δ¹⁸O values by meteoric‐hydrothermal alteration of their protoliths at high temperatures before subduction, and that fluid‐assisted O isotope exchange did take place across the boundary of different lithologies at local scales during amphibolite‐facies retrogression. Fourier Transform Infrared Spectroscopy analysis yielded H₂O concentrations of 50 to 1144 p.p.m. (by weight) for garnet and 139 to 751 p.p.m. for omphacite. The state of equilibrium or disequilibrium O isotope fractionations between omphacite and garnet are correlated with variations in their water content at local scales, indicating that the internally derived fluid plays a critical role in retrograde metamorphism during exhumation. The retrograde metamorphism results in mineral reactions and O isotope disequilibria between some of the minerals, but the fluid for retrogression was derived from the decompression exsolution of structural hydroxyl and thus internally buffered in the O isotope composition. A quantitative estimate suggests that a hand specimen (3 × 6 × 9 cm) of eclogite composed of 70% garnet and 30% omphacite can release 0.316 g water by the decompression exsolution of structural hydroxyl, which can form 14.4 g amphibole during exhumation. This provides sufficient amounts of water for the amphibolite‐facies retrogression.     

广州金沙洲岩溶地面塌陷灾害预警预报研究

受武广客运专线金沙洲隧道施工抽排大量地下水的影响, 2007—2012年广州金沙洲发生了大规模岩溶地面塌陷、地面沉降地质灾害,造成了重大经济损失。为防治地质灾害,采用综合地质调查、地下水位监测、地面沉降监测、物探、钻探和试验等手段勘查和研究,建立了完善的地下水位和地面沉降监测网络。在此基础上,根据地质环境条件、岩溶发育程度和地质灾害分布特征进行岩溶塌陷易发性分区,选择地下水位变化量和地面沉降量这两个与岩溶塌陷最直接、最敏感和最重要的参数,从预警预报参数选择、时间尺度选取、判据分析计算、预警预报方法、模型系统的建立等方面进行研究,选取临界日综合地下水位变化量和临界日综合地面沉降量作为预警预报判据,结合三维地质结构模型建立岩溶塌陷预警预报模型系统。成功地预警预报了两起岩溶地面塌陷,取得较好的预报效果,说明该岩溶地面塌陷预警预报模型系统实用、有效,为金沙洲防灾减灾提供地质科学依据,为当地的社会稳定和经济可持续发展提供技术支撑。     

三种典型岩石单轴抗压强度的尺寸效应试验研究

尺寸效应是岩石力学领域研究的难点与热点。本文利用自主研发的大尺寸刚性试验机,开展了最大样品尺寸为400 mm×400 mm×800 mm大理岩、闪长岩和凝灰岩的单轴抗压强度试验,从等高宽比条件下岩石强度的尺寸效应和不同高宽比条件下岩石强度变化两个方面开展了岩石强度尺寸效应研究,结果表明:相同高宽比条件下,岩石强度随样品尺寸的增大呈对数形式减小,且逐渐趋于定值;不同高宽比情况,岩石长宽为200 mm×200 mm,高度分别为200 mm,400 mm,600 mm和800 mm,岩石单轴抗压强度随高宽比的增加表现出先减小后增大的变化规律,对应的破坏形式表现为复杂劈裂、劈裂和剪切破坏。本文试验结果为丰富岩石尺寸效应研究提供了基础数据,同时对实际工程中岩体强度尺寸效应的修正具有一定参考价值。     

东疆白石头泉含黄玉天河石花岗岩体的地球化学：分带和岩浆演化

白石头泉含黄玉的天河石花岗岩体Rb-Sr等时线年龄209.6±9.6 Ma，从下至上可分为5个连续过渡的岩相带，即淡色花岗岩（a带），含天河石花岗岩（b带），天河石花岗岩（c带），含黄玉天河石花岗岩（d带）以及黄玉钠长花岗岩（e带）。岩体的岩石地球化学特征是高F（> 2 %）、高 Rb (500×10-6～1 087×10-6)，低 P2O5 (≤0.06%)，Na2O>K2O，弱过铝 (A/NKC=1.00~1.11)、翼型稀土元素配分曲线 (ΣREE=28.6×10-6~231.9×10-6)、低(La/Lu)N值 (0.11~0.68)、强烈Eu负异常(Eu/Eu* = 0.0005~0.0110)、Nd同位素富集（εNd (t )= -4.4~-4.9）。该岩体的岩浆是中地壳云母片麻岩部分熔融的产物。从a带到e带的地球化学变化是：（1）F，A2O3和Na2O含量逐渐增加，而SiO2，（Fe2O3+FeO+MgO+MnO）、FeO和K2O含量逐渐减少，在标准矿物的Qz-Ab-Or图上总体向Ab角顶移动；（2）总体而言，Cr，Ni，Co，V，W，Nb，Zr，U，Th和Y含量逐渐减少，而F，Li，Rb，Hf，Ta，Sn，Sc，Ga和Zn含量逐渐增加，但d带到e带间存在Li，Rb，Sn，Sc和Zn含量的突降；（3）K/Rb，Al/Ga，Nb/Ta和Zr/Hf值下降， 但K/Cs，Th/U，(La/Lu)N值上升；（4）全岩的δ18O 值从a带的9.25 ‰~9.75 ‰降低到e带的7.32 ‰，d带与e带间存在2.1‰的δ18O值突降。岩浆从a带到e带的垂向分带是分离结晶和流体输运的共同结果。岩体的d带与e带存在明显的成分间断。在矿物成分上表现为黄玉、钠长石和白云母的剧增，钾长石和天河石的剧减。在主量元素上表现为 Na2O和CaO含量的剧增，SiO2和K2O含量的剧减。在微量元素上表现为F，Ga，Sr和Ba含量的剧增，Li，Rb，Sc，Zn和Sn含量的剧减。在稀土元素上，Eu/Eu*和(La/Lu)N值增加，而ΣREE值降低。在氧同位素特征上，δ18O值显著降低。这种间断不仅受分离结晶和流体输运的制约，也与天水加入、围岩混染和亚固相线淋滤有关。     

浙江土壤地球化学基准值与环境背景值

以浙江省农业地质环境调查取得的区域地球化学资料(2002—2004年)为依据,遵循地球化学背景值的基本概念,根据成土母质类型将土壤地球化学基准值划分成13个统计单元,土壤环境背景值以浙北杭嘉湖与宁绍平原、浙东沿海温黄与温瑞平原、浙中金衢盆地区统计单元,在反复剔除异常数据后,获得了52种元素(氧化物)的平均值、标准离差和变异系数,为区域土壤环境质量标准的制订、土壤污染评价和治理修复提供了重要的地球化学依据。     

高分辨率遥感在西藏罗布莎地区地质调查中的应用

研究区位于西藏罗布莎地区,其罗布莎蛇绿岩体蕴藏着我国目前规模最大的铬铁矿床。以WorldView-2高空间分辨率遥感数据为基本信息源,对研究区进行遥感地质解译。与传统多光谱数据ETM+、ASTER等相比,WorldView-2具有更高的空间分辨率和相对较窄且连续的光谱。对研究区WorldView-2图像进行正射校正、大气校正和影像融合后,采用最佳指数法选择8-6-4波段组合进行假彩色合成,同时结合真彩色5-3-2波段,突出各地质体单元色调差异。我们利用其空间分辨率优势建立区内主要岩性和构造的高空间分辨率遥感解译标志。通过野外地质验证,解译结果充分显示了WorldView-2高分辨率影像在海拔较高、工作环境恶劣地区进行矿产资源勘查的技术优势和应用前景。     

中国锂资源安全评估与预警

锂是中国重要的战略性矿产资源,在锂资源需求快速增加、进口依赖严重的背景下,对中国锂资源安全进行评估与预警具有必要性和紧迫性。构建了以资源禀赋、进口安全、市场风险和地缘政治为一级指标的中国锂资源安全评估指标体系,利用常权和变权模型对2009—2021年中国锂资源安全状况进行了评估,采用ARIMA-BP组合模型对2022—2035年中国锂资源安全进行了预警。研究发现,①进口依赖度、进口集中度和运输通道风险对锂资源安全的影响最大;②2009—2021年中国锂资源安全等级由黄色—基本安全等级波动下降至橙色—不安全等级,资源禀赋和进口安全是导致锂资源安全等级较低的主要原因;③2022—2035年中国锂资源安全评分总体呈下降趋势,除2026年处于黄色—基本安全等级外,其余年份均处于橙色—不安全等级。     

盐津5.1级地震现场调查与烈度分布

对盐津5．1级地震现场38个居民点、20所学校、8个卫生院（室）及计生站、21项生命线工程及水利工程结构、文化旅游设施和铁路等的震害调查资料进行了分析,得出了本次地震的等烈度分布及有关参数。分析了场地条件、断层、震害异常原因及各类房屋、生命线工程、水利设施等的震害特征和地质灾害特点,并提出了灾区恢复重建的减灾措施和建议。     

基于WebGIS的区域震害快速评估系统设计与实现

在进行大规模城乡震害预测工作中,需要使用与传统预测方式不同的新模型及新方法,以便实现震害快速预测及结果共享。利用人口普查数据等基础数据库,根据人口数据及灾害损失的关系模型,基于WebGIS技术,采用三层体系网络架构(由后台数据库、应用服务器(地图服务器)+Web服务器、客户端组成),利用VB+ArcObject服务器组件开发技术,通过动态链接库技术实现了在Ar-cIMS下的地图动态更新、动态预测及动态发布功能,实现了具有B/S结构的震害预测管理信息系统。该系统具有投入少、数据自动预测、定期更新且易于获取等优点,实现了地震震害信息共享     

太湖流域南区湿地磷状况及其滞留能力

选取太湖流域南区29个典型湿地采样点进行土-水磷素状况调查,并采集杭州西湖茅家埠、湖州德清下渚湖、湖州长兴包漾河等泥样进行静态柱和稳流水槽模拟实验,研究区域湿地底泥含TP 0.169-1.200g/kg,Olsen-P 7.08-67.08mg/kg,最大吸附量为269.5-824.5mg/kg,NaOH+EDTA-P占底泥TP的52.O%±11.6%,且伴随其积累会提高Olsen-P含量,相应上覆水含TP 0.036-0.944mg/L,总颗粒态磷占TP含量的70.9%±13.2%,DRP相对较低,静态柱实验中的DRP初始阶段缓慢下降,之后快速下降并维持在稳定水平,稳流水槽实验的DRP动态表现出准U型曲线特征,经验证,底泥的磷素吸附能力在Langmuir吸附实验及室内模拟实验中表现一致.