托云盆地新生代幔源岩浆源区起止深度的限定

在详细介绍了地幔熔融柱模型原理(Langmuir et al., 1992)的基础上,基于平衡熔融和分离熔融模型分别计算获得了上地幔橄榄岩源区在不同初始压力条件下发生绝热减压部分熔融时熔体相中FeO-MgO和FeO-Na₂O成分的演化轨迹。依据深源岩石包体与托云玄武岩之间的寄主关系将本次研究的16件托云火山岩样品划分成Group-1(深源岩石包体寄主岩)和Group-2(非寄主岩)两群,将收集前人的40件样品依据是否测试获得FeO的质量百分含量划分成Group-3群(具有实测的FeO质量百分含量)和Group-4群(无实测FeO质量百分含量数据)。分别对以上四群样品运用地幔熔融柱模型进行反演获得上地幔部分熔融源区的起止深度范围：Group-1和Group-3样品具有相同的初始熔融深度113.2km (34.1kbar),但它们的部分熔融作用终止深度分别为110.1km (33.1kbar) 和88.4km (26.2kbar);Group-2样品数据所反演的岩浆起源的初始深度和终止深度分别为111.6km (33.6kbar)和84.3.1km(24.9kbar);Group-4样品反演所获得的岩浆源区的起止深度分别为121.7km(36.8kbar)和106.0km(31.8kbar)。依据实测FeO百分含量的样品群反演的结果,将托云火山岩部分熔融源区的深度限定在113.2 km至84.3km,即48.1Ma前托云盆地所处的岩石圈厚度为84.3km,对梁涛(2005)运用熔融柱模型反演的托云盆地岩石圈深度进行了修正。此外,由地幔熔融柱模型反演获得的托云火山岩部分熔融源区熔体的温度压力条件与基于玄武岩中高压巨晶所反演的岩浆演化温压轨迹具有十分吻合的继承演化关系。地球物理探测表明现今西南天山岩石圈的厚度为71km,区域岩石圈演化历程中深度上13.3km的差异足以证明岩石圈拆沉这一地球动力学过程的存在,为由宽SHRIMP年龄谱识别出的岩石圈拆沉作用提供了另一个有力的证据。     

福建山区高速公路路堑高边坡风险分级方法研究

为实现路堑高边坡设计阶段风险分级,合理安排资金投入及控制边坡工程风险,基于边坡工程地质分析原理、工程实践经验总结及反馈分析,从地形条件、地质条件、气象水文及其他因素等方面构建了4类16个路堑边坡工程风险因子评价指标体系,明确各评价指标的内涵及意义,并确定其风险评分标准。以龙岩双永高速公路永定段71个高边坡为对象,依据各工点设计阶段的勘察及测设成果,确定相应风险指标的评估值,采用层次分析法确定各指标权重,将这71个边坡分选为4个不同的风险等级,并提出相应的风险防控对策,最终建立一种实用的路堑高边坡设计阶段风险分级方法。依据全线挖方最高的K227滑坡风险评价过程,例证了该风险分级方法的可行性和合理性;引入两处风险控制失败的低矮边坡实例,从反面佐证了该方法的科学性和有效性,表明其在避免遴选疏漏方面具有明显优势。本文研究成果得到了施工实际情况的很好印证,使永定段成为双永高速公路全线边坡问题最复杂,但是在施工期和运营期边坡风险控制最好的区段。     

海洋冲击伸缩绳索取样器的研制与应用

海洋沉积物地层主要由淤泥、软土、半固结泥岩、砂岩等组成,沉积物地层钻探取样是海洋工程和地质调查的重要组成部分。常规回转取样器取样,极易破坏样品的原状而且取样率较低;静压取样器取样,在砂岩、半固结泥岩等较硬地层取样率较低。针对上述问题,研制了一种冲击伸缩绳索取样器,该取样器结合了静压取样器和锤击取样器的特点,实现对海底以沉积物为主地层的高保真取样。     

蒙古国塔木察格盆地塔南凹陷早白垩世构造古地貌控砂机制*

构造活动是源-汇系统中形成古地貌和砂分散体系的重要影响因素。塔木察格盆地塔南凹陷在早白垩世是一个典型的断陷湖盆,经历了多期幕式断陷活动,但同沉积构造活动及其配置所产生的古地貌对层序结构特征、沉积体系及砂体分布的控制作用仍不明确。文中以地震、测井、岩心资料为基础,以层序地层学理论和古地貌控砂理论为指导,建立了塔南凹陷下白垩统层序地层格架;结合断层活动性分析,阐明了不同类型古地貌对沉积体系和砂体分布的控制作用和规律。构造演化和沉积充填的综合研究表明: 受控盆主断裂的幕式断陷活动及同沉积断裂的差异断陷活动影响,塔南凹陷发育横向凸起和走向斜坡2种类型的构造调节带,这些构造调节带是水系入盆的通道,控制着盆地的主体物源方向、沉积体系类型与分布特征;根据断层的几何形态及发育部位,共识别出4种类型构造坡折带,分别是陡坡断崖型坡折带、陡坡断阶型坡折带、缓坡反向断阶型坡折带和盆内坡折带,它们各自控制了不同类型沉积体系的形成与分布;沉积物入盆后,沉积物分散体系和砂体的分布特征受同沉积断裂的组合样式控制,研究区共发育梳状断裂系、叉状断裂系和平行断裂系3种同沉积断裂平面组合;与构造调节带相对应的断裂坡折带低部位是大型储层砂体,特别是低位扇三角洲或盆底扇砂体发育的有利部位,是寻找砂岩油气藏的有利区带。研究成果对于深化断陷湖盆源-汇系统理论、指导断陷湖盆砂体分布预测具有重要的理论意义和实际价值。     

豫西崤山白石崖岩株的深部过程——锆石年龄谱和稀土元素证据

崤山北部早白垩世侵入岩的简单年龄结果中包含了复杂地质信息,6个岩株的侵位年龄集中于～130 Ma和～145 Ma两期,复杂的单颗粒锆石年龄谱为反演区域构造背景提供了新途径。白石崖岩株锆石的U-Pb年龄和微量元素特征不仅对探讨其岩石成因和深部过程具有重要作用,而且为建立崤山北部燕山期侵入岩的精细的年代学框架和整合的成因模型提供新限定。白石崖岩株定年样品BSY03为斑状黑云母二长花岗岩,3次LA-ICP-MS锆石U-Pb测试中分析了77个测点,其中73个有效测点的年龄值分成～132 Ma(15个)、～145 Ma(49个)和～158 Ma(9个)3个年龄组,形成了锆石年龄谱,最晚一组加权平均年龄132.1±1.0 Ma为白石崖岩株的形成时代。3组年龄锆石均显示了轻稀土亏损和重稀土富集的特征,整体为Ce正异常及Pr、Nd负异常,～145 Ma和～158 Ma两组锆石的稀土总量分别为694×10^-6～2213×10^-6(平均值1309×10^-6)和950×10^-6～1849×10^-6(...     

豫西崤山韩沟岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及地质意义

韩沟二长花岗斑岩岩体位于崤山北部,其成因研究不仅可对崤山北部构造演化提供重要约束,而且可为区域找矿提供新思路。对韩沟岩体中黑云母二长花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,20个测点的206Pb/238U年龄为142~147 Ma,加权平均年龄为(145.1±0.7)Ma。韩沟岩体具有高硅、富碱高钾、贫镁低钙的特征,属于富钾钙碱性花岗岩类(KCG)。韩沟岩体的稀土配分模式具有右倾、轻稀土富集及重稀土亏损的特征,(La/Yb)N范围为10.41~11.51,显示弱正Eu异常。韩沟岩体样品富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,在微量元素蛛网图上显示明显的Nb、Ta及Ti负异常。韩沟岩体具有高Sr、低Y和低Yb的特征,属于埃达克岩,Na_2O和K_2O含量表明其为C型埃达克岩。韩沟岩体是加厚大陆下地壳的部分熔融形成的,部分熔融源区的残余相矿物包括石榴石和金红石,且无(富钙)斜长石残留。崤山北部至少经历了~145 Ma和~130 Ma两次规模不等的岩石圈拆沉作用,韩沟岩体为~145Ma规模较小岩石圈拆沉作用的产物。韩沟岩体的形成时代与~145 Ma区域成岩成矿期相接近,在岩石圈拆沉作用这一灾变过程中,必然导致深部流体的大规模活动及其快速释放,表明韩沟岩体周缘及深部应具有较大的Au成矿潜力,其周缘11个Au矿床(点)就是最好的找矿证明。     

北秦岭二郎坪岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

二郎坪岩体位于北秦岭构造带的东部,主体岩性为斑状黑云母二长花岗岩,对其开展锆石精确定年和地球化学成因研究有助于深入认识晚中生代北秦岭的深部过程。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,二郎坪岩体的形成时代为(114.0±0.5)Ma(MSWD=1.5),属于早白垩世晚期。二郎坪岩体富硅、碱和贫钙、镁,属于高钾钙碱性系列;并富集Rb、Th和亏损Nb、Sr、P、Ti,稀土配分模式具有右倾、轻稀土富集、重稀土亏损和负Eu异常的特征,(La/Yb)N范围为8.39～13.73,源区组成和部分熔融程度控制了二郎坪岩体的成分变异。二郎坪岩体形成于厚度约为40km的地壳内,部分熔融源区位于角闪岩相,源区残余相主要矿物为角闪石和斜长石。烟镇区域岩石圈约在130Ma经历拆沉作用,触发二郎坪深部的岩浆底侵作用,使源区岩石部分熔融并与之混合,上侵至地壳浅部最终在约114Ma固结成岩,二郎坪岩体是烟镇区域岩石圈拆沉作用滞后约15Ma的产物。     

环境地理与人类健康研究成果与展望

中国科学院地理科学与资源研究所倡导和建立了化学地理研究机构,是我国最早从事环境科学研究的单位之一,推动了环境质量调查、环境质量评价、环境背景、环境容量和环境治理等理论和技术的建立和发展;长期进行克山病、大骨节病等地方病的调查及其环境病因与防治的研究,为上述疾病的控制做出了重大贡献;创立和发展了中国的医学地理学研究体系。2000年以后,在持续开展西部地方病地理流行规律和稀土元素生物地球化学循环研究基础上,重点开展了重金属等污染物及全球环境变化的健康风险评价研究,拓展了区域碳、氮、磷等生命元素的生物地球化学循环与温室气体排放的关系研究,强化了环境污染治理和健康保护的技术研究。实现了从化学地理到环境地理、从医学地理到健康地理的转变。未来的环境地理与人类健康研究将以地理环境的化学属性为重点,以人口健康保护为核心,探讨环境保护、社会经济发展和人类健康安全在整体上协调的机制与途径。