新疆库鲁克塔格西段辉长岩脉年代学、岩石地球化学特征及构造意义

库鲁克塔格位于塔里木克拉通与南天山构造带结合部位。笔者报道了其西段辉长岩脉,岩脉主体岩性为辉长岩,使用LA-ICP-MS法测得锆石U-Pb定年龄为（411±5） Ma,为岩体的成岩年龄,属早泥盆世幔源岩浆活动产物。岩石化学特征显示,辉长岩SiO2含量为48.60%~50.61%,MgO含量为5.51%~7.96%,Mg#值为51~59,属钙碱性玄武岩系列;稀土元素特征显示,轻稀土元素相对富集,具Eu弱负异常;在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,该辉长岩富集K、Rb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素。结合区域地质资料及地球化学特征,笔者认为辉长岩源自被俯冲流体改造过的亏损地幔楔的部分熔融,这为南天山南缘古生代中期主动大陆边缘性质提供了有益信息。     

石炭纪-早二叠世滇黔桂盆地北缘深水区的地层序列及沉积演化

通过分析石炭纪-早二叠世滇黔桂盆地北缘深水区的地层序列和沉积特征,探讨沉积演化过程及其控制因素。研究区深水地层序列包括下述的9个岩石地层单元:鹿寨组(C₁lz)、巴平组(C₁bp)、下如牙组(C₁xr)、上如牙组(C₁sr)、王佑组(C₁w)、睦化组(C₁m)、打屋坝组(C₁dw)、南丹组(C₁-P₁nd)和船埠头组(C₁c),并且可以识别出4种主要的深水沉积相:台间盆地相、斜坡相、深水陆棚相和台前斜坡相,以砂岩、碳质页岩、硅质泥岩、硅质岩、钙屑碎屑岩、泥晶灰岩和白云质灰岩为主要特征,与桂西南深水盆地的差别显著。依据地层序列和沉积组合的时空分布特征,可以将石炭纪-早二叠世滇黔桂盆地北缘深水区的沉积演化划分为3个阶段: 1)裂谷作用强烈期(早石炭亚纪汤耙沟期早期); 2)裂谷作用减弱期(早石炭亚纪汤耙沟期中期-德坞期); 3)裂谷作用稳定期(晚石炭亚纪-早二叠世)。     

新疆库鲁克塔格西段奥陶纪花岗岩体地质特征及构造意义

塔里木盆地北缘是塔里木克拉通与南天山造山带结合部位,发育近东西展布的古生代花岗质侵入岩带,该侵入岩带对探究塔里木北缘构造背景及属性乃至南天山洋演化至关重要。文中研究岩体位于库鲁克塔格西段的博斯腾湖南岸,主要岩性为二长花岗岩,LA ICP MS U Pb锆石年龄分别为(458±3) Ma和(454.6±4.6) Ma,代表花岗岩结晶年龄。地球化学特征显示,花岗岩的SiO2质量分数为71.03%～74.39%,K2O质量分数为4.14%～5.07%,A/CNK=1.03～1.08,属弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩;(La/Yb)N为16.41～37.59,δEu=0.44～0.79,具轻稀土富集、重稀土相对亏损的特征;在原始地幔标准化蛛网图上,样品均明显富集K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素。花岗岩岩浆源于下地壳的部分熔融,在熔融过程中源区残留石榴子石和斜长石。综合区域地质资料及前人成果,认为花岗岩形成的动力和热力来源与南天山洋向南俯冲有关,推测在早古生代南天山洋存在双向俯冲,并从奥陶纪开始向南俯冲消减,一直延续到早石炭世,到晚石炭世闭合。     

碳酸盐岩内断裂带结构及其与油气成藏

以野外观察描述为手段,系统研究了碳酸盐岩断裂变形机制的影响因素及断裂带结构演化过程,剖析了碳酸盐岩地层中断裂带结构与流体运移的关系。研究表明,影响碳酸盐岩内断裂变形机制的因素包括岩性、孔隙度、变形深度、温度、胶结作用、先存裂缝等,控制断裂带结构形成的因素包括滑动位移和破裂模式等。低孔隙度碳酸盐岩以裂缝发育为主,高孔隙度碳酸盐岩变形早期产生变形带,带内裂缝联接逐渐发育成断层带。随着埋藏深度的增加,断裂带结构不同：埋藏深度小于3 km,断层核主要发育无内聚力的断层角砾岩和断层泥;埋藏深度大于3 km,断层核普遍发育有内聚力的断层角砾岩和碎裂岩,破碎带发育多种成因的裂缝。随着位移的增加,破裂模式从早期的破裂作用变为后期的碎裂作用,最终形成碎裂流。断裂带演化是一个四维过程,断层核和破碎带发育情况直接影响断层对油气的运移和封闭的作用。断裂变形机制、断裂带内部结构以及与流体运移关系的研究,都可为封闭性提供重要的理论依据。     

新疆拜城县波孜果尔碱性花岗岩体中角闪石与黑云母地球化学特征及其对成岩成矿的记录

角闪石和黑云母是含稀有稀土金属矿物的高分异碱性花岗岩中常见的暗色矿物。角闪石和黑云母对不同元素(尤其是Nb、Ta、Zr、REE等稀有稀土金属元素)的相容性特点使它们的主微量元素特征成为岩浆演化的"日志",对构建含矿岩浆的成岩成矿模型具有一定意义。本文针对新疆拜城波孜果尔碱性花岗岩体中的角闪石和黑云母,利用电子探针(EPMA)和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱仪(LA-ICP-MS)等分析技术,开展精细的矿物学研究,综合厘定Nb、Ta等元素在岩浆结晶过程中的富集和分配过程。波孜果尔岩体中的角闪石均为亚铁钠闪石,总体表现为较高的Na和Fe含量,而相对贫Ca(0.15 apfu)、Mg(0.06 apfu)和Ti(0.07 apfu),成分的均一性以及轻稀土元素的亏损特征暗示了角闪石较晚结晶且角闪石结晶前大量富轻稀土元素矿物结晶分离。根据共生关系黑云母可分为A、B两类,它们显示出不同的化学成分。A类黑云母具有相对较高的F含量(A类为3.81%～4.82%,B类为1.68%～3.65%)和SiO_2含量(A类为41.5%～43.3%,B类为35.9%～38.5%),相对较低的TFeO含量(A类为28.0%～31.4%,B类为32.2%～35.7%)和Al_2O_3含量(A类为6.45%～7.62%,B类为9.70%～11.00%)。黑云母与角闪石中氟的含量变化指示了氟在结晶过程中的富集、饱和过程以及氟饱和引起的稀有稀土金属矿物大量结晶现象。由于在主要矿物中的不相容性,成矿元素Nb、Ta在熔体中含量逐渐上升,但主要矿物及大部分副矿物中均高于全岩的Nb/Ta值产生了"Ta丢失"现象。结合前人研究,本文认为气热相带出与锆石的结晶分离两种机制共同作用导致Ta从熔体中分离。     

中高层大气瞬态发光事件（TLEs）及可能的影响

中高层大气瞬态发光事件（TLEs）是发生于活跃雷暴上空平流层和中间层的一类快速大气放电现象。根据光辐射的形态特征和发生位置的不同,可将已发现的TLEs归纳为4类：由电离层快速向下发展的Red Sprites(又称红色精灵,红闪);由雷暴云顶部向上发展的Blue Jets（又称蓝色喷流,蓝激流）;由闪电激发的低电离层区域的圆环状放电ELVEs(Emissions of Light and VLF perturbation due to EMP Sources,又称光辐射和EMP源引起的甚低频扰动) 和由云顶向电离层快速向上发展的Gigantic Jets(又称巨大喷流)。对已有的TLEs现象学和形态特征的观测事实以及物理机制和理论研究等进行了回顾,讨论了TLEs对平流层和中间层大气以及电离层的可能影响,并提出了目前在TLEs理论方面尚未解决的问题,指出了进一步观测和理论研究的必要性。     

龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析

对龙门山前陆褶皱冲断带形成的正反转构造过程有过许多分析 ,但明显缺乏直接的证据和定量的分析。本文在地层资料分析的基础上 ,借助平衡剖面分析验证龙门山形成的正反转构造过程 :志留纪至中三叠世受多条倾向北西的同沉积断裂控制 ;晚三叠世以来遭受北西—南东向挤压、抬升和剥蚀 ,形成逆冲推覆构造。在晚三叠世和新生代的两期板块碰撞的影响下 ,龙门山产生了两期褶皱冲断作用 ,但在南、北两段表现出显著不同的变形过程。龙门山北段表现为复杂的逆冲推覆构造 ,能明确划分出两期构造变形 ,晚三叠世的变形强烈 ,缩短率达 31.7% ;而新生代的变形较弱 ,缩短率仅为 10 .5 %。南段则表现出基底卷入的叠瓦状冲断的特点 ,主要体现新生代的构造变形 ,晚三叠世的构造变形基本上被改造 ,南段整体缩短率达 2 6 .2 %。     

Simultaneous optical and electrical observations on the initial processes of altitude-triggered negative lightning

Using a high-speed camera system and two electric field antenna systems, we have documented the initial processes of an altitude-triggered negative lightning (ATNL). The optical records clearly show that ATNL begins with the inception and propagation of an upward positive leader (UPL) and then a simultaneous propagation of UPL and downward negative leader (DNL), known as the bidirectional leader process, follows. Based on the optical records, it is inferred that (1) the triggering height is about 371 m; (2) the two-dimensional (2D) propagation speed of the UPL in its inception phase is about 3.8–5.5 × 10⁴ m s^− 1 during its propagation from about 393 to 452 m above the ground; (3) the grey levels of the DNL are about one order of magnitude higher than that of the UPL in their inception phase; (4) a discharge phenomenon propagating along the elevated triggering wire part of the lightning channel occurs after the mini-return stroke (MRS), with a 2D propagation speed of about 1.6–2.0 × 10⁵ m s^− 1. Combined with the simultaneous electric field change records, it is further inferred that (1) the UPL incepts about 932 μs earlier than the unstable DNL and about 4.1 ms earlier than the stable DNL; (2) the unstable DNL propagates downward intermittently three times with a time interval of about 1 ms, and each propagation contains a different number of steps with an average step length of about 7 m; (3) the stable DNL incepts at the tip of the unstable one, with a 2D propagation speed of about 1.9 × 10⁵ m s^− 1, an average step length of about 3 m, and a stepping time interval varying from 6 to 31 µs with a mean value of 15 µs.     

Characteristics of Lightning Discharges and Electric Structure of Thunderstorm

Progresses in the research on physical processes of lightning discharge and electric structure of thunderstorm in the last decade in China have been reviewed. By using the self-developed lightning detecting and locating techniques with high temporal and spatial resolution, the characteristics and parameters of lightning discharge in some representative areas in China have been obtained. Observations on lightning activity were conducted for the first time in the Qinghai-Tibetan Plateau in 2002-2005, and the special characteristics of the thunderstorm and lightning activity in the plateau were revealed. The lightning spectra in the band of visible light were recorded, and the spectral lines were identified in detail with introduction of modern theories of atomic structure. The techniques on artificially altitude triggered lightning and related measurements under a harsh electromagnetic environment have been well developed. Evidences of bi-directional leader propagation were observed by means of optics and VHF radiation during the triggered lightning discharges. Some lightning protection devices have been tested using the artificial lightning triggering techniques. In addition, the correlation between lightning activities and weather and climate was preliminarily studied.     

基于GIS的渠江流域暴雨洪涝灾害风险评估与区划

基于自然灾害风险四因子理论,选取1970~2021年渠江流域内16个气象观测站逐日降水资料,结合当地的基础地理信息和社会经济数据,构建由12个指标组成的渠江流域暴雨洪涝灾害风险评估体系,利用GIS技术对其进行定量评估与区划。结果表明：（1）渠江流域北部暴雨强度大、频次高,危险性总体呈“北高南低”的特征。（2）渠江流域南部地势低洼、河网密布、人口密集、经济发达,暴露性和脆弱性总体呈“南高北低”的特征。（3）南江、巴中北部、平昌西北部、渠县、广安、大竹和邻水西侧暴雨洪涝灾害综合风险最高,不同地区高风险的主导因素存在差异。