豫西宜阳地区TTG质片麻岩锆石U-Pb定年和Hf同位素地质学

本文报道对华北地块南缘、豫西宜阳穆册TTG质片麻岩的地球化学、锆石U-Pb定年及Hf同位素研究.宜阳穆册TTC质片麻岩SiO2含量为59～73%,Al2O3＞15%、CaO、MgO、Al2O3、TiO2、Na2O/K2O与SiO2的含量呈负相关,表明在岩浆演化中有镁铁矿物和斜长石的分离,岩浆成分随着分异而富钾.P2O5与SiO2含量呈正相关,反映出磷灰石的分离.轻重稀土分异明显（（La/Yb）N=9～23）;重稀土相对于轻稀土轻度分异;无明显的Eu异常（Eu＊=0.95～1.07）.岩石富Rb、Sr、Ba、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素.低Y（13.25～25.27 μg/g）和Yb（1.27～1.98 μg/g）;高Sr（507.14～606.85 μg/g）及Sr/Y（34.15～39.97）,上述地球化学特征一致表明,研究区片麻岩为一套高铝的TTG质岩石.这套片麻岩可能是在角闪岩相条件下部分熔融的产物.利用LA-ICP-MS锆石U-Pb法测得TTG质片麻岩的年龄为2.3 Ga.片麻岩中的锆石大部分具负εHf（t）值（最高达-4.95）,揭示其源区可能主要为古老陆壳物质;部分锆石的εHf（t）为正值,说明在其形成过程中有一定比例的亏损地幔物质的加入.宜阳TTG质片麻岩的Hf同位素数据表明,其两阶段模式年龄主要2.57～3.01 Ga之间,平均值为2.82 Ga,所以说穆册灰色片麻的源区可能存在年龄为2.8 Ga左右（或更老）的地壳物质,说明代表该区基底的太华杂岩形成时代可能为2.8Ga（或更老）.虽然华北地块陆壳最主要的增生时代被认为发生在2500 Ma,但宜阳TTG质片麻岩的研究结果和其他研究者的研究成果都说明华北地块大陆地壳在古元古代早期仍然存在相当规模的陆壳增生.     

四川木里县项脚沟“7·5”特大型泥石流特征及发展趋势分析

2021年7月5日,凉山州木里县项脚沟暴发特大型泥石流灾害。文章通过野外调查和特征参数计算,研究了本次泥石流的形成条件、暴发过程和暴发特征。根据实地考察判断,泥石流主要在森林火灾、短时强降雨和沟道地形条件等因素共同作用下暴发,为暴雨径流冲刷引发的火后泥石流。暴雨形成的洪水冲刷坡面、侵蚀沟道,导致沟道两岸坍塌滑坡,堵溃效应明显,泥石流规模扩大。项脚沟过火面积达74.61%,高烈度火烧区面积达57.98%,泥石流临界降雨强度为77.84 mm/h,累计降雨达141.60 mm。根据泥石流特征参数计算结果,此次泥石流密度范围为1.83～1.93 g/cm³,属黏性泥石流,主沟下游出口流速为7.22 m/s,峰值流量759.08 m³/s。结合雨洪法和形态调查法结果分析,此次泥石流重现周期为百年一遇。结合泥石流发育趋势,文章认为流域仍有可能暴发大型泥石流,提出了上游固坡、中游调控、下游排导的防治建议。     

晚中生代─新生代南海周缘地块运动与南海演化

报道了由华南几个盆地的古地磁数据综合而得的反映该区白垩纪以来古纬度变化曲线，结合Ｓｃｈｍｉｄｔｋｅ等（１９９０）发表的加里曼丹１５０Ｍａ以来的古地磁数据，表明华南与加里曼丹在４０Ｍａ前具有大致相同的古纬度变化史，差异仅出现在距今３０Ｍａ前后和１０Ｍａ以来。若此趋势可靠，则可作出下列推断：（１）南海的扩张只能发生在距今３０Ｍａ附近或１０Ｍａ以后华南与加里曼丹反向运动时期；距今３０Ｍａ的扩张已被广为接受；（２）华南与加里曼丹之向可能存在的古南海只能在９１Ｍａ之前存在；（３）南海演化可能存在两期扩张。南海的拟合可通过沿３５００ｍ等深线的先道时针旋转、后北向平移两个步骤完成。这与Ｈａｙａｓｈｉｄａ等（１９９１）提出的日本海张开与扩张模式很相似，提示东亚边缘海的形成和演化可能具有同样的机制。华南距今５０Ｍａ以来的古纬度变化与Ｔａｐｐｏｎｎｉｅｒ（１９８２）的传播挤出构造模式所预期的基本吻合，表明距今５０Ｍａ以来华南古纬度变化的运动学机制可用Ｔａｐｐｏｎｎｉｅｒ模式作解释。     

复杂二维/三维大地电磁的有限单元法正演模拟策略

复杂二维和三维大地电磁模型的正演数值模拟具有一定的挑战性。对于复杂的二维和三维大地电磁正演问题,我们采用有限单元法进行求解。有限单元法最后形成一个线性方程组,系数矩阵是大型稀疏的带状对称复系数矩阵,并且其条件数远大于1,为严重病态矩阵,求解其对应方程组会遇到很多困难。不完全LU分解处理的Bi-CGSTAB迭代方法可用于该线性方程组的求解,并且具有速度快、精度高和稳定性好等优点;为了模拟无穷远边界及满足计算机的内存需求,在保证计算精度的情况下设计了非均匀网格剖分;在程序编制中,只存储有限元系数矩阵的非零元素,大大减少了正演计算的时间。通过对二维和三维模型电磁响应的计算,验证了算法的正确性。     

珠江口沉积物酸挥发性硫化物与重金属生物毒性的研究

研究了2003年10月采于珠江口5个站位的沉积物剖面酸挥发性硫化物(AVS)和同时提取的重金属(SEM:Pb,Zn,Cu,Cd,Ni)。其中,站位1、2位于中滩,其沉积物的AVS含量变化范围较小,为0.25—4.06μmol.g-1;站位3、4位于西滩,其沉积物的AVS含量变化范围较大,为0—26.09μmol.g-1。中滩和西滩沉积物的AVS含量均随深度增加。西滩表层沉积物的AVS含量接近于零,这可能与该水域较强的底层流和沉积物的再悬浮作用有关。站位5位于珠江口外侧,其表层沉积物的AVS含量相对较高,且垂向变化较小,可能是还原性沉积物间歇性再悬浮后重新沉积的结果。站位1、2和5沉积物中同时提取的重金属含量大体在0.95±0.2μmol.g-1范围内,随深度增加略呈下降趋势;而西滩沉积物重金属含量相对较高,为1.43—2.42μmol.g-1,且在一定深度范围内随深度增加呈明显下降的趋势,表明珠江口西滩沉积物中的重金属污染有加重的趋势。对AVS/SEM摩尔比值和单个金属的毒性效应研究显示,珠江口内尤其是西滩的表层沉积物存在重金属污染,对其中生活的底栖生物具有潜在的毒性效应。     

夏季珠江口外近海沉积物/水界面营养盐的交换通量

基于2002年夏季(7月)对珠江口外近海的生态环境调查,获取了该海域沉积物间隙水的营养盐剖面资料,估算了沉积物/水界面的营养盐交换通量,并且与实验测定的沉积物/水界面交换通量进行了对比。结果表明,沉积有机质在厌氧环境下降解大大提高了间隙水中的铵盐、磷酸盐和硅酸盐含量,导致这些营养盐总体上从沉积物内部向沉积物/水界面转移。但在该界面附近,铵盐被不同程度地硝化,所形成的硝酸盐又被不同程度地反硝化;磷酸盐和硅酸盐交换通量则受到自生矿物沉淀与溶解、吸附与解吸作用的影响,因此营养盐的净交换通量是各种物理、化学和生物作用的综合结果。模拟实验研究显示,该海区NH4+、NO3-、NO2-、PO43-和SiO44-的沉积物/水界面交换通量分别为-0.197—1.93、-0.558—0.178、-0.064—-0.009、-0.079—0.126和-6.89—7.00 mmol.(m2.d)-1。根据营养盐剖面资料计算的交换通量不仅很小,交换通量方向也往往与实验结果不符。     

利用有限单元法模拟二维MT倾子响应

在二维地电模型中,考虑到大地电磁测深(MT)倾子响应依赖于横电(TE)模式的数值模拟问题,笔者采用矩形网格单元和双二次插值对MT的倾子响应进行求解。首先,给出了二维地电条件下的边值问题和变分问题,并通过有限单元法对模型进行单元剖分、插值、积分和整体合成;其次,通过求解复系数方程组得到了每个节点的电场值;最后,采用差分方法求得电场沿横向和垂向的偏导数值,从而计算出二维MT的倾子响应。通过对2个二维地电模型的倾子响应进行数值模拟,获得了倾子响应的实部、虚部和振幅,结果很好地反映了不均匀体的横向分布情况。     

金宝山铂矿的铂族矿物及多期矿化的微观证据

地质概况金宝山含铂超基性岩体位于滇中台拗的西南缘,红河深大断裂东北侧。岩体受次一级层间裂隙构造控制。侵入于下泥盆统下段的长石砂岩和板岩中。由于礼社江河水及其两侧沟谷流水的侵蚀和断层的破坏,使其出露于礼社江的两岸。岩体的岩石类型以杆榄岩为主,其中一号岩体分异较好。中部偏基性,为辉橄岩相带,上、下部及东、西两侧均为橄榄岩相带环绕。边部有零星分布的橄辉岩及辉石岩。经岩石化学分析,含铂岩体为铁质超基性岩。镁铁比值与铂钯矿化略显正消长关系。随着基性程度的增加,铂钯矿化相对变好。超基性岩受到强烈的蛇纹石化、次闪石化、绿泥石化和滑石化等蚀变作用。橄榄石多变成了蛇纹石。     

基于多种探测资料对武汉一次短时暴雪天气的监测分析

利用Thies Clima激光雨滴谱仪、MP3000A微波辐射仪、多普勒雷达和人工加密观测资料,分析了2011年2月12日武汉一次暴雪天气过程的演变特征。结果表明:(1)在这次短时暴雪过程中,先后出现了降雨、雨夹雪和纯降雪3个阶段,激光雨滴谱仪监测到该降雨阶段的雨滴谱较宽,最大直径达4.5mm,数浓度比较小,为2～5 429个.m-3.mm-1,雨滴谱型呈双峰型分布特点;(2)微波辐射仪对水汽相态监测显示,08:12-09:34(世界时)期间在1.5～3.5km过冷层比湿维持14～16g.kg-1大值区,之后迅速由雨夹雪过程(仅16min)过渡到纯降雪阶段,在65min内武汉站降雪量达到5.035mm,占整个降雪量的80%以上;(3)雷达反射率因子与粒子谱宽和数浓度密切相关,若后两者越大则对应的雷达回波强度也越大;同时还发现,与微波辐射仪反演的水汽密度、激光雨滴谱仪测得的降水强度也有较好的对应关系,若将这些结合起来对降水的相态变化、强度、量级和持续时间有很好的监测能力。     

车镇凹陷上古生界高分辨率层序地层研究

以高分辨率层序地层学原理为指导,利用测井、岩芯和录井等资料,对车镇凹陷上古生界不同级次基准面旋回进行了高分辨率层序划分。将上古生界划分为2个超长期、7个长期、16个中期和45个短期基准面旋回,精细对比研究了短期、中期和长期基准面旋回。其中,短期基准面旋回可分为2大类3种亚类,并区别出A型、B型不对称短期基准面旋回和C型对称性短期基准面旋回,总结了它们的结构特征、形成条件、岩性岩相组成;通过研究不同沉积体系下中期、长期基准面旋回特点,得出中期、长期基准面旋回的特点和发育特征,区别出不同沉积环境下层序界面特点;分析了研究区内超长期基准面旋回特征,综合分析认为车镇凹陷超长期基准面旋回以下降半旋回为主。