中国大陆科学钻探工程主孔2000～3000米正、副片麻岩的地球化学性质及其成因机制

中国大陆科学钻探工程主孔(CCSD-MH)2000.0-3000.0米深度范围内出露的岩心以正、副片麻岩为主,夹有薄层榴辉岩和斜长角闪岩等。地球化学研究结果表明,主孔20000.0-3000.0米之间的正片麻岩SiO2含量普遍偏高,为73.26%～78.17%之间,平均值76.40%;Al2O3含量为11.30%-13.66%。TiO2、Fe2O3、FeO、MnO和MgO含量则明显偏低,其中Fe2O3总量为0.39%-1.71%,FeO=0.20%-1.49%,MgO=0.01%-0.06%。CaO含量为0.19-1.41%,Na2O和K2O含量分别为3.38%-5.35%和1.31%-4.87%。正片麻岩的稀土元素和微量元素配分模式可分为三种类型。第一类表现出较强的轻、重稀土元素分馏,具有中等的负Eu异常,Eu/Eu*=0.39-0.64;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图表现出强烈富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)的特点,显示明显的正Ba异常,Ba/Ba*=1.09-2.34,高场强元素Ti、Nb和Ta呈明显的负异常。第二类正片麻岩具有明显的负Eu异常,Eu/Eu*=0.39-0.41,稀土元素配分曲线具有明显右倾斜的特点,轻稀土元素明显富集,而重稀土元素明显亏损;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图与第一类正片麻岩比较相似,但却具有中等的负Ba异常,Ba/Ba*=0.57-0.67。第三类正片麻岩主要为含磁铁矿二长花岗质片麻岩,稀土元素球粒陨石标准化曲线呈“V”字型特点,具有异常强烈的负Eu异常,Eu/Eu*普遍低于0.11;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图显示出强烈富集大离子亲石元素(K、Rb、Th)的特点,具有异常强烈的负Ba异常,Ba/Ba*=0.03-0.21。2000.0-3000.O米深度范围内的正片麻岩具有多成因的特点,部分正片麻岩具有A型花岗岩的地球化学特征,反映它们有可能形成于板内的构造环境;而另一部分的原岩则可能形成于陆缘火山弧的构造环境。主孔2000.0-31000.0米深度范围内副片麻岩SiO2含量明显低于正片麻岩,Al2O3、Fe2O3 FeO、MgO和CaO含量则明显偏高,而Na2O和K2O含量则与正片麻岩大体相当。其中SiO2含量为64.21%-74.12%;Al2O3含量为13.06%-15.38%,Fe2O3 FeO含量为1.61%-4.92%;CaO含量为1.10%～3.27%,Na2O和K2O含量分别为3.68%-5.39%和2.46%-5.85%。副片麻岩稀土元素配分模式和洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图与正片麻岩也存在明显差异。其中稀土元素配分模式表现出一定程度的轻、重稀土元素分馏,大多数样品具负Eu异常,Eu/Eu*=0.56-0.93之间,但远不及正片麻岩的明显;洋脊玄武岩(MORB)标准化蛛网图则显示出富集大离子亲石元素(K、Rb、Ba、Th)的特点,具有异常明显的正Ba异常,且变化范围较大,Ba/Ba*=1.02-4.83之间,高场强元素如Ti、Nb和Ta呈现负异常的特点。副片麻岩的原岩可能是形成于被动大陆边缘的一套典型的沉积岩或变沉积岩。SHRIMPU-Pb定年结果表明,主孔副片麻岩锆石微区记录了十分复杂的年代学信息。继承性碎屑锆石核部的年龄(206Pb/238U的年龄)为313-659Ma,表明原岩继承性碎屑锆石来源的复杂性,以及部分碎屑锆石在超高压变质过程中发生不完全重结晶,导致年龄变新;在含柯石英锆石微区记录的超高压变质年龄(206Pb/238U的年龄)为220-236Ma,加权平均值为227±5Ma;而锆石晶体边部所记录的退变质年龄(206Pb/238U的年龄)为209-219Ma,加权平均值为214±6Ma,上述含柯石英锆石微区和锆石边部的SHRIMPU-Pb定年结果分别与主孔CCSD-MH中的正片麻岩锆石微区获得的超高压变质年龄(227±2Ma)和角闪岩相退变质年龄(209±3Ma)十分接近,这进一步证明了中国大陆科学钻探工程主孔中的正、副片麻岩的原岩曾一起发生深俯冲,并经历了新三叠纪的超高压变质作用。     

苏鲁超高压榴辉岩的石榴石生长成分环带及变质作用P—T轨迹

在南苏鲁东海地区，部分超高压榴辉岩中的变斑晶石榴石具有复杂的生长成分环带和多期矿物包体组合，它们记录了超高压变质岩的多阶段变质演化过程，即绿帘角闪岩相进变质、柯石英榴辉岩相峰期变质、石英榴辉岩相和角闪岩相退变质作用。运用相关的地质温、压计，使用代表最高变质温度的变斑晶石榴石慢部（具最低的Fe／Mg比值）和与其平衡的绿辉石包体成分，获得了〉900℃和4．1～4．5GPa的超高压变质务件。联合其他变质阶段的温、压条件，一个顺时针的变质作用P—T轨迹得以建立。它的特征是进变质与退变质路径近于平行，早期退变质作用为降温、降压过程．榴辉岩石榴石生长成分环带的保存说明超高压变质岩在峰期变质阶段有非常短暂的停留时间，并以很快的折返速率抬升到地壳浅部，超高压变质岩折返过程中的明显降温是石榴石生长环带得以保存的另一个有利条件，     

自适应测站高的GNSS-R潮位监测研究

针对已有的GNSS-R反演潮位过程中由测站与潮位基准面高度的不确定性带来的误差,该文提出了一种 自适应测站高优化方法.该方法通过更新Lomb-Scargle谱分析噪声频率的阈值,可有效剔除噪声主频,从而提高GNSS-R反演潮位的精度.基于30 s采样间隔的GNSS的L2波段数据进行潮位反演的实验表明,该文提出的方法有效提高了GNSS-R反演潮位的精度.与传统反演方法相比,反演潮位与验潮站观测潮位之间的均方根误差降低了28.3％,相关系数提升了12.3％.同时,该文还证实了所提出方法求解出的自验潮站基准面起算的测站高度,可进一步应用于无验潮站或验潮站数据中断情况下的GNSS潮位反演.     

鄂尔多斯东北部中侏罗世孢粉化石及古气候意义

鄂尔多斯盆地东北部内蒙古伊金霍洛旗乌兰木伦地区是我国重要的能源矿产地,含煤岩系赋存在侏罗系延安组中,延安组岩石组合以灰白色砂岩、灰色粉砂岩、灰色泥岩为主,夹多层煤层;延安组上覆直罗组以灰色、灰绿色砂岩、灰色粉砂岩、紫红色泥岩为主。通过对乌兰木伦地区武家塔露天煤矿剖面延安组和直罗组孢粉化石分析,在延安组中识别出Cyathidites-Lycopodiumsporites-Neoraistrickia-Cycadopites孢粉组合带,以桫椤科、石松科孢子繁盛,紫萁科孢子和单沟/原始沟类、松柏类两气囊花粉发育,卷柏科孢子及柏科花粉较常见为主要特征,时代为中侏罗世早期(阿林期—巴柔期)。根据延安组孢粉母体植物的生态环境分析,本区在这一沉积时期的气候属于温暖湿润的亚热带—温带型气候。直罗组孢粉化石较少,主要见Cyathidites minor,Osmundacidites parvus,Concentrisporites fragilis,Cycadopites spp.等。综合地层岩性、孢粉组合及古植被分析,延安组到直罗组沉积时期总体上呈现从温暖湿润的亚热带—温带型向半干旱—干旱炎热型的气候...     

青藏高原拉萨地体北部早白垩世火山岩的成因及意义

拉萨地体广泛分布中生代的岩浆岩,了解它们的成因和形成机制可以为认识和理解青藏高原前新生代演化历史提供重要信息。本文报道了拉萨地体北部早白垩世晚期的基性-酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学及Hf同位素特征。岩石学和全岩地球化学特征表明它们为安山玄武岩、粗面英安岩和流纹岩。安山玄武岩为钙碱性岩石,富集Th、U和Pb,具有Nb和Ta的负异常,显示出岛弧玄武岩的特征。粗面英安岩和流纹岩大部分为铁质、钙碱性-碱性岩石,富集高场强元素(HFSE,如Zr),与A型花岗质岩石特征一致。此外,流纹岩具有较高的Si O2含量(75.19%~77.87%)和分异指数(DI=96~98),在原始地幔标准化微量元素蛛网图和球粒陨石标准化稀土元素模式图上,显示强烈Ba、Nb、Ta、Sr、P、Eu和Ti的负异常,说明它们为高分异的A型流纹岩。3个粗面英安岩和7个流纹岩样品的锆石定年结果表明,它们的结晶年龄分别为109~110Ma和106~110Ma,锆石εHf(t)分别为-10.2~+3.7和-8.7~+6.7,相对应的Hf二阶段模式年龄(tDM2)分别为1799~923Ma和1702~708Ma。我们认为安山玄武岩来源于交代岩石圈地幔中等程度(~20%)的部分熔融,并经历了以斜方辉石为主的分离结晶作用。粗面英安岩和流纹岩来源于古老基底岩石的部分熔融,并且有幔源岩浆的加入。流纹岩母岩浆形成后又经历了强烈分离结晶作用。我们推测,上述岩浆岩形成在安第斯型造山作用过程中的伸展机制下,可能与新特提斯洋岩石圈板片沿拉萨地体南缘北向俯冲过程中发生的板片回转、断离,以及岩石圈拆沉作用有关,也可能与班公-怒江大洋岩石圈板片沿拉萨地体北缘南向俯冲过程中发生的板片断离有关。     

喜马拉雅造山带核部的变质作用与部分熔融:亚东地区高压泥质麻粒岩的岩石学与年代学研究

喜马拉雅造山带核部的高喜马拉雅结晶岩系是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物,记录了喜马拉雅造山带的形成与演化历史。本文对喜马拉雅造山带中段亚东地区高喜马拉雅结晶岩系中的泥质麻粒岩进行了岩石学和锆石U-Pb年代学研究,结果表明泥质麻粒岩经历了复杂的变质演化和部分熔融,可识别出三期变质矿物组合。早期进变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+白云母+石英,峰期变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+黑云母+蓝晶石+石英,晚期退变质矿物组合为石榴石+斜长石+钾长石+夕线石+黑云母+白云母+石英。相平衡模拟表明,该泥质麻粒岩经历了高温、高压的峰期变质条件为800~835℃和12.8~14kbar,在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水熔融,所形成的熔体量至少为5%~8%。麻粒岩的晚期退变质条件为720~740℃和7.6~8.3kbar。这表明泥质麻粒岩经历了一条以高压麻粒岩相峰期变质和降温、降压退变质为特征的顺时针P-T轨迹。锆石U-Pb定年结果表明,麻粒岩相变质和深熔作用发生在28.5~17.0Ma。本研究表明高喜马拉雅结晶岩系的上部构造层位经历了高压麻粒岩相变质作用,而不是以前认为的以高温、低压变质作用为特征,并为喜马拉雅造山带构造演化的研究提供了新的见解。     

四川壤塘地区岩石地球化学特征及其物源分析

对四川壤塘地区西康群砂泥岩的主量元素、微量元素进行研究表明,其地球化学特征与大陆岛弧和活动大陆边缘沉积物相似.物源区以长英质岩为主,指示化学风化程度的CIA指数及成分成熟度的CIV指数,表明较低的化学风化作用,反映了晚三叠世的半干旱气候环境.综合其它地质资料认为,壤塘地区西康群砂泥岩的物源区可能为康滇古陆.     

缅甸硬玉岩锆石U-Pb年龄及其对新特提斯洋俯冲带流体活动的制约

硬玉岩大多产于蛇纹石化橄榄岩中,是洋壳俯冲带低温高压条件下流体与超基性岩相互作用的产物。缅甸硬玉岩产于新特提斯洋俯冲带中,是世界上最大和最重要的硬玉矿床。本文对一块缅甸紫色硬玉岩中的锆石进行了内部结构、微量元素和U-Pb定年研究。所研究的锆石晶形不规则,普遍遭受了不同程度的重结晶改造。锆石U-Pb年龄与Ti含量具有明显的正相关性,反映了受重结晶改造越强,Ti含量越低。受重结晶改造较弱的锆石区域具有弱的岩浆分带特征,较高的Th/U比值(0.11~0.29)和REE含量(ΣREE=607×10-6~2494×10-6),Ti含量在1.58×10-6~8.60×10-6之间,对应的锆石Ti温度为598~732℃,206Pb/238U年龄加权平均值为158±4Ma(MSWD=3.5,N=6),代表了硬玉岩中岩浆锆石结晶年龄的最小估计值;重结晶改造较强的锆石区域呈现出杂乱的补丁状分带,根据锆石Th/U比值、REE含量和Ti含量分为完全重结晶锆石和不完全重结晶锆石。完全重结晶锆石区域具有相对低的Th/U比值(集中在0.11~0.17),REE含量较低(ΣREE=143×10-6~362×10-6)并具有非常低的Ti含量(0.19×10-6~0.68×10-6),对应的锆石Ti温度为473~543℃,与硬玉岩形成的温度条件相符,给出的206Pb/238U加权平均年龄为79±2Ma(MSWD=0.88,N=5),代表了硬玉岩有关的流体活动的年龄。而不完全重结晶锆石区域的地球化学特征介于两者之间,Th/U比值在0.14~0.43,Ti含量多数在0.25~7.17之间,其年龄范围在91~142Ma之间,不具有明确的地质意义。结合已有的缅甸硬玉岩的年代学数据,我们认为在新特提斯洋俯冲过程中发生了多期次的流体交代作用,在147~79Ma期间形成了不同时代的硬玉岩。     

成都经济区近地表大气尘地球化学基线

成都经济区近地表大气尘中重金属元素含量空间分布显示,经济区中东部高于西部,北部高于中南部,重工业城市高于综合性城市和旅游城市,工矿影响区元素含量总体偏高,人口密集的平原区高于山区。通过标准极限方法确定了近地表大气尘中元素的“极限浓度”,以低于“极限浓度”值统计确定了地球化学基线值：As为28.6mg/kg 、Hg 0.63mg/kg 、Cd 2.94mg/kg、Cr 110mg/kg、Pb 281mg/kg、Ni 32mg/kg、Zn 535mg/kg。近地表大气尘中元素地球化学基线与区域地质背景和矿产开发有关,矿业活动、工业活动及居民生活是造成近地表大气尘中人为扰动元素含量偏高的主要原因。     

沱江流域磷矿开采和加工过程中放射性环境问题探讨

大多数磷矿伴随着高含量的放射性元素U,通过对龙门山地区磷矿开采和加工过程中U,Th迁移的研究,初步查明了沱江流域放射性环境问题。研究结果显示,除含U磷块岩外,四川省磷肥及磷矿石中U含量水平相对偏高,磷矿开采加工是造成区域放射性元素含量偏高的主要原因;磷矿加工过程中放射性元素U,Th主要迁移到中间产物及最终产品中;磷石膏的堆放对周边土壤环境的放射性影响,水平方向上已超过2 km,垂向上近50 cm;磷矿的开采与加工已对流域产生了一定程度的放射性环境影响。