中印度洋Edmond热液区黄铁矿中银的赋存状态和富集机制研究：来自矿物学的证据

随着对海底热液多金属硫化物矿床的研究越来越深入,贵金属金(Au)和银(Ag)的赋存形式和沉淀机制被科学家广泛关注。相比于Au,前人对大洋中脊热液区中Ag的产出状态和富集机制研究相对较少。中印度洋Edmond热液区Ag平均含量为47×10^-6,明显高于洋中脊环境产出的多金属硫化物中的平均Ag含量(2.78×10^-6)。通过光学显微镜和扫描电镜对Edmond热液区硫化物样品进行了详细的观察,确定了该热液区矿物组合、分期以及自然银的赋存形式,并初步探讨了自然银的沉淀机制。Edmond热液区硫化物主要为闪锌矿,其次是黄铁矿、黄铜矿和白铁矿,此外还观察到针钠铁矾、重晶石、硬石膏以及自然银等矿物。根据矿物结构和共生组合,Edmond热液区硫化物成矿过程大致可以分为3个阶段：阶段Ⅰ的主要矿物组合为一期黄铁矿(Py1)、重晶石、硬石膏等;阶段Ⅱ主要矿物为白铁矿;阶段Ⅲ则有二期黄铁矿(Py2)、黄铜矿、粗粒闪锌矿、等轴古巴矿等矿物结晶。自然银主要以细小颗粒的形式存在于Py1的边缘或者内部包体之中。Ag在Edmond热液区的主要迁移形式为AgCl₂     

中国台湾地区-菲律宾群岛深部纵横波结构成像及其构造意义

使用地震层析成像方法反演了中国台湾地区-菲律宾群岛的1197126条P波震相和1217821条S波震相,首次同时得到了该地区从地表到100km的纵横波速度结构。成像结果揭示了沿着马尼拉海沟向东俯冲的欧亚板块从中国台湾西南部到吕宋岛南端构造形态上的变化;中国台湾中央山脉由于受到造山运动的影响,地壳厚度可达55~60km,而山脉两侧的地壳厚度多为20~35km;此外,成像结果还提供了菲律宾海板块在中国台湾东北部及琉球海沟下方北向俯冲的地球物理学证据;研究区域南部的菲律宾群岛由于同时受到两侧欧亚板块和菲律宾海板块的双向俯冲,使得岛内的岩石圈变形严重,岛弧岩浆和地震活动十分发育;群岛东侧的菲律宾海板块在东吕宋海槽的活动性较弱,很可能是本哈姆海台的碰撞和俯冲所造成的,而菲律宾海板块在菲律宾海沟的俯冲活动则十分强烈,随着深度的增加逐渐向南发展。研究表明,板块俯冲造成了中国台湾地区-菲律宾群岛的地壳及上地幔具有较强的不均一性,这不仅孕育了大量的地震和火山活动,同时也对该地区的地质构造产生了深远的影响。     

地震放大效应与地下地质结构——龙门山山前玉皇观区域观测数据分析

通过布置于龙门山断裂带中段、龙门山山前玉皇观区域的地震观测台站阵列接收地震数据,研究该区域的地震动放大效应和地下地质结构.观测阵列共10台宽频带地震仪,分布在玉皇观河口冲积扇区域.分别采用参考场址谱比法(RSSR)和HV谱比法(HVSR)计算64个高信噪比近震数据的振幅谱比函数,结果显示在玉皇观区域具有较明显的地震动放大效应,并且局部场址效应显著.以S06场址为例,建立近地表地震地质模型,通过SH波放大效应正演模拟研究该场址的地震动放大模式.RSSR与HVSR的结果表明,两者所计算的场址放大效应主频一致,但是HVSR的放大峰值却比RSSR的放大峰值大一倍左右,表明HVSR的结果可能包含了波场在近地表低速层之下传播路径的改造作用.另外,采用27个远震P波的接收函数计算了该区域地壳上地幔S波速度结构.接收函数研究结果显示玉皇观地区的莫霍面深度为44 km,沉积盖层、结晶地壳和上地幔的S波速度分别为2.5 km·s~(-1)、3.5 km·s~(-1)和4.5 km·s~(-1).观测阵列台站之间的接收函数反演结果一致性较好,说明本研究区域范围内地形地貌等近地表结构因素的相对变化对接收函数的影响不大.     

管索组合结构及其力学性能研究

为防止在巷道围岩中锚索发生剪切破断,进一步提高锚索的抗剪强度,自主研发的管索组合结构能更好地提高围岩的抗剪强度及稳定性,该结构主要由C型钢管和锚索组成。在详细介绍了管索组合结构支护结构的基础上,为了更好地研究管索组合结构的力学性能,利用自主研发的新型管索拉剪试验系统分别对不同类型、不同预应力、不同索径的管索组合结构及纯锚索进行了室内力学特性试验,分别从受力?剪切位移曲线特征、支护构件类型影响和支护结构破断模式等方面对比分析了试验结果。结果表明,管索组合结构在剪切过程中经历孔壁岩石自由变形、孔壁岩石压缩C型管、C型管握裹锚索共同变形3个阶段;管索组合结构的剪切破断形式表现为拉伸破断和拉剪复合破断,其峰值剪力与预紧力呈负相关,且与纯锚索相比,管索组合结构的剪切塑性铰的轴向距离较大,管索组合结构的最大剪力、最大轴力以及整体结构变形能力均得到提高,提升率分别达到26.8%、3.5%和7.0%以上。试验结果表明,采用管索组合结构可以有效提高结构面的整体抗剪能力。当围岩发生变形破坏时,锚索与C型钢管的组合结构不仅可以增加整个支护系统的抗剪强度,而且可以同时提高锚索的抗拔能力,从而实现锚索+C型钢管1+1＞2的支护效果,在巷道周围组成有效的围岩承载圈,实现巷道围岩的稳定。     

地下溶洞不同枯盈状态下的地震响应差异模拟研究

针对地下溶洞不同枯盈状态下的地震波响应差异问题,选择三种枯盈状态下的溶洞模型进行了一项数值模拟实验。先从弹性波方程理论出发,利用有限差分离散近似,再运用CUDA编程平台进行GPU并行计算,模拟了三种枯盈状态下的溶洞地震波响应。模拟结果表明,P-P波的能量随着溶洞含水量增多而减少,而溶洞尖灭点的绕射现象随着溶洞含水量增多而变得更加明显。     

日本中部地区上新世到更新世过渡时期的气候演变:来自水杉叶片化石稳定碳同位素及其形态性状的证据

晚上新世至更新世是地质历史时期中十分重要的阶段,2.7Ma之后北半球由温暖湿润的气候进入冰期,水杉叶片化石稳定碳同位素值、叶片面积和叶片长宽比在地质历史时期的变化可以推测该时期内环境的变化趋势、探索植物对环境变化的响应.本研究选取日本中部地区的5个化石点(泉南郡、八王子市、东近江市、十日町市和生驹市)的水杉叶片化石(3.00～0.95Ma)材料.这些化石点的化石叶片稳定碳同位素值在八王子市(2.6～2.7Ma,晚上新世)出现最低值(-29.05‰±0.15‰),明显低于其他化石点材料的稳定碳同位素值,并且在此期间化石叶片的面积为7.45±1.31mm2,大于其他时期;同时,叶片的长宽比较大,为4.22±0.67.这些结果相互印证共同指示出,上新世与更新世交界时期存在一个间冰期;之后,气候逐渐变冷变于.并且本研究结果与日本古植物群落演替得出的结论相一致.     

湘南红旗岭锡多金属矿床地质特征及Ar-Ar同位素年代学研究

红旗岭锡多金属矿床是湖南东坡矿田代表性的脉状矿床,亦是湖南省最大的脉状锡矿,并与同一断裂带上相邻的枞树板和南风坳等脉状铅锌银矿构成了一套Sn-W-Pb-Zn-Ag矿床组合。在已有研究的基础上,我们对该矿床进行了高精度白云母Ar-Ar测年,获得坪年龄为153.3±1.0Ma,相应的等时线年龄为153.6±1.5Ma(MSWD=0.55),反等时线年龄为153.5±1.5Ma(MSWD=2.1)。这些年龄数据明显早于相同矿石类型石英流体包裹体的Rb-Sr等时线年龄(143.1±8.7Ma)及相伴产出的花岗斑岩钾长石40Ar-39Ar年龄(144±3Ma),而与千里山岩体主体相锆石SHRIMPU-Pb年龄(155～151Ma)及与之相关的柿竹园矿床(151.0±3.5Ma)和金船塘矿床(158.8±6.6Ma)矽卡岩型矿床的Re-Os等时线年龄在误差范围内相一致,指示区内脉状矿床亦与千里山岩体存在密切的时空关系。综合已有的研究认为,高热花岗岩浆的高分异演化是区内多金属元素巨量堆积成矿的物质基础,不同的围岩性质及构造条件则可能制约了不同的矿化过程,从而形成不同的矿床组合。当围岩为泥盆系碳酸盐岩时,形成一套接触带矽卡岩-云英岩-大理岩型钨锡钼铋铅锌矿和远端脉状铅锌银矿床组合,而当围岩为震旦系碎屑岩时,沿构造通道(断裂带)发育一套脉状钨锡多金属矿和远端脉状铅锌银矿床组合。     

湖南金船塘锡铋矿床矿物化学特征及其地质意义

金船塘锡铋矿床是东坡矿田内一以锡铋为主的大型矽卡岩型多金属矿床,迄今为止对其矽卡岩矿物学特征的系统研究较少。本文以金船塘锡铋矿床主要矽卡岩矿物为研究对象,利用电子探针技术对该矿矽卡岩矿物学特征进行了研究。电子探针分析结果表明:金船塘锡铋矿床的矽卡岩中的石榴子石主要为钙铝榴石-钙铁榴石系列,含少量的锰铝榴石,辉石为透辉石-钙铁辉石系列,角闪石主要为铁镁钙闪石,其次为钙镁闪石、阳起石和透闪石,表明该区的矽卡岩为钙质矽卡岩,含少量的锰质矽卡岩。同时,根据矽卡岩矿物学特征的研究,笔者进一步探讨了该矿床锡石的沉淀机制:早期矽卡岩阶段的氧逸度较高,Sn主要以Sn4+的形式替代Fe3+存在于石榴子石中,而在晚期矽卡岩阶段由于氧逸度的降低,Sn主要以Sn2+的形式呈氯的络合物在流体中迁移,由于流体的温度、盐度、pH和氧逸度的变化,Sn2+被氧化成Sn4+,导致锡石沉淀。     

基于LiDAR数据与数字相机快速生成正射影像技术研究

介绍机载LiDAR系统获取地表三维信息的基本原理以及DSS数字相机与LiDAR系统的硬件组成和数据处理流程,讨论LiDAR设备的检校方法,利用GPS/INS提供的像片外方位元素信息和LiDAR提供的高精度DEM,避免空中三角测量数据处理,快速生成正射影像.摄区试验证明,快速生成正射影像周期短,节约成本,满足了应急测绘需求.