金红石榴辉岩——一个可能的超球粒陨石Nb/Ta储库

Nb,Ta的硅酸盐地球质量不平衡问题争论由来已久,备受关注。近年来研究发现,含金红石的榴辉岩Nb/Ta往往高于球粒陨石值(Nb/Ta=17.5),暗示其可能是平衡地球Nb亏损的独立储库。而洋壳玄武岩部分熔融实验表明Ta比Nb更倾向进入金红石晶格,这意味着作为俯冲洋壳部分熔融残留相的榴辉岩Nb/Ta不可能高于原岩。为了解释地质观察和实验结果之间的矛盾,系统分析了中国大陆科学钻探工程(CCSD)主孔、先导孔及附近地表榴辉岩的矿物微量元素。结果发现:榴辉岩中的Nb,Ta主要存在于金红石之中,其他矿物中含量极少;Nb,Ta之间存在着强烈分异(Nb/Ta=5.3～96.2),并总体上具有超球粒陨石的特征;韭闪石和多硅白云母的Nb/Ta平均分别为48.6,21.8,显示了很强的Nb,Ta分异能力;其他矿物如石榴石、绿辉石、绿帘石、磷灰石等的Nb、Ta含量及Nb/Ta都很低,对Nb-Ta分异不造成影响。认为导致Nb-Ta分异的不是金红石,而应出现在洋壳俯冲过程中金红石相出现之前的脱水和部分熔融阶段。富含Ti的角闪石(韭闪石)和白云母可能对Nb-Ta分异起到了决定性的作用。等金红石相出现之后,由于其对Nb,Ta的绝对控制作用,此前阶段的分异结果便被固定在金红石中而继承下来。因此,含金红石的榴辉岩常常表现出超球粒陨石Nb/Ta的特征,与金红石不能有效地分异Na,Ta的实验结果之间并不矛盾。在不均匀的上地幔中含金红石的榴辉岩是可能的超球粒陨石Nb/Ta储库之一。     

拉萨地体东南部变质岩的成因与中-新生代造山作用

本文对青藏高原拉萨地体东南部林芝地区分布的变质岩进行了岩石学和年代学研究,结果表明这套岩石在中-新生代经历三期变质作用,形成了三个变质带,它们是:(1)米林变质带,经历了高温中压麻粒岩相峰期变质作用和角闪岩相退变质作用,峰期麻粒岩相的变质作用温、压条件为830～900℃和0.9～1.3GPa,变质时代为90～80Ma的晚白垩世;(2)八一变质带,经历了低压角闪岩相变质作用,变质作用温、压条件为625～679℃,0.4～0.55GPa,变质作用时间为55～50Ma的始新世;(3)布久变质带,经历中压角闪岩相变质作用,变质作用温、压条件为615～663℃和0.5～0.8GPa,变质作用时间为32～26Ma的渐新世。研究表明,拉萨地体东南部的中高级变质岩系的原岩主要由形成在晚古生代的沉积岩和古生代-新生代的岩浆岩组成,变质沉积岩的物质源区具有格林威尔和泛非造山作用的构造热事件记录,表明拉萨地体具有冈瓦纳大陆的构造亲缘性。我们认为,拉萨地体东南部的晚白垩世高温中压变质作用发生在新特提斯大洋岩石圈向拉萨地体之下俯冲所导致的安第斯型造山作用过程中,始新世的低压角闪岩相变质作用发生在印度与欧亚碰撞和深俯冲的新特提斯洋壳断离过程中,而渐新世的中压角闪岩相变质作用发生在印度大陆向欧亚大陆之下的持续俯冲,地壳加厚过程中。因此,拉萨地体东南部的高级变质岩揭示了俯冲/碰撞复合造山带上盘中、下地壳的组成与构造演化历史。     

星星峡石英闪长质片麻岩的锆石年代学:对天山造山带构造演化及基底归属的意义

天山造山带是中亚造山带(CAOB)的主要组成部分,对于其前寒武纪古老基底的起源、古生代构造单元划分和造山作用过程的认识还存在很大分歧。本文对分布在星星峡镇西的石英闪长质片麻岩开展了系统地岩相学观察和锆石U-Pb年龄、Hf同位素及全岩地球化学分析。根据矿物组成推测它们的原岩为石英闪长岩,两个样品中的锆石具有基本一致的内部结构特征,均发育黑色、均一的边部和具震荡环带的核部,部分保留有更早的继承锆石核。分析结果表明,它们的原岩形成于～425Ma,变质作用年龄为约320～360Ma,继承锆石的年龄为1381～1743Ma。原岩结晶锆石具有正的且变化较大的εHf(t)值(0.9～17.8),继承锆石的tDM2模式年龄变化于1.54～2.44Ga。在全岩地球化学组成上,石英闪长质片麻岩具有明显富集Rb、Ba、Th、K等大离子亲石元素和Pb、U元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特点。结合区域上已有的前寒武纪基底、高级变质岩、蛇绿混杂岩、岩浆岩的研究资料,获得以下认识:中天山地块的前寒武纪基底的起源与塔里木板块没有明显的相关性,可能是中元古代时期,由东欧板块边缘的弧增生造山作用形成;中天山地块东部在早古生代为大陆边缘弧的构造环境,可能形成于南天山洋向中天山板块的俯冲作用;南天山洋在天山造山带的东部和西部可能具有一致的闭合时间。     

利用吸附法从水中提铀的技术及其研究进展

截止2011年8月在世界30个国家装有432座核电反应堆。铀是当今核工业的主要"粮食",随着世界对于能源的需求增加,对铀的需求也与日俱增。1GW核电每年需要消耗170t天然铀(Bardi U,2010),目前世界铀矿山产量仅能满足世界核反应堆燃料需求量的63%,不足部分靠二次铀(包括泛燃料循环利用、政府和民间库存、核     

大陆动力学的过去、现在和未来——理论与应用

近十年来大陆岩石圈流变学、板块下的构造和整个地幔运动、现代大陆变形动力学、大陆深俯冲动力学、"中下地壳的隧道流"、复合造山带和复合造山动力学、盆-山耦合与大陆增生、地幔物质和地幔动力学以及全球大陆科学钻探整合计划等大陆动力学研究的重要进展,表明大陆动力学是继"板块构造"之后固体地球科学发展的新的起点,建立大陆动力学新的理论体系以及为资源、能源、环境和预防地震灾害的人类需求服务,是大陆动力学发展的未来.     

环境地球化学模型的应用与发展

环境地球化学模拟是环境科学、地球化学等学科交叉的一个重要领域。这里在总结形态与饱和度模型、表面吸附模型、反应途径模型、逆向模型、复合反应溶质运移模型以及动力学模型原理的基础上,对包含上述模型的各种地球化学模拟软件进行了优缺点比对。总结了各模型在当前环境地化研究领域的重要应用课题,这将为从事相关领域的研究提供一些相对较新、较综合的信息,最后还针对环境地球化学模型的不足进行了相关探讨,对地球化学模型的发展趋势进行了预测。     

拉萨地体南部早侏罗世岩浆岩的成因和构造意义

本文从拉萨地体南部原来被认为是前寒武纪变质基底的冈底斯岩群中厘定出了一套早侏罗世的岩浆岩.锆石U-Pb年代学研究表明,这些岩浆岩侵位于202～ 180Ma.岩石类型包括辉长闪长岩、二长岩和花岗闪长岩,是一套中酸性、偏铝质钙碱性、Ⅰ型花岗岩类.微量元素表现出消减带富集大离子亲石元素、亏损高场强元素的特征,并具有岛弧花岗岩的亲缘性.锆石Hf同位素研究表明,加查地区中酸性岩石来自新生地壳物质的熔融,偏基性岩石来自于亏损地幔.而桑日地区的酸性岩石来自于古老地壳物质的重熔.本文认为包括研究区在内的南拉萨地体中的晚三叠世-早侏罗世岩浆岩为俯冲到南拉萨地体之下的松多洋壳断离或回卷,软流圈地幔上涌,地幔楔熔融并加热上覆地壳的产物.