新疆西准噶尔地区赞岐岩（sanukite）的地球化学特征、成因机制及其与铜金矿化的关系

西准噶尔地区广泛发育高镁质闪长质岩墙。对全岩样品的Ar-Ar测年获得了321Ma的坪年龄,显示其主要形成于石炭纪末。这些岩墙样品以富Si（SiO2 52．3％～56．9％）、Mg（Mg〉60）、Cr（134—204μg／g）、Ni（59,141μg／g）、Sr（468～724pg／g）、Ba（316～676μg／g）为特征且K／Na比值在0．38—0．63之间,类似于日本中新世Setouehi火山岩带中的赞岐岩。这些岩墙大多具有不同程度的Eu正异常并具有高的Ba／La比值（27～124）,反映其主要来自消减带环境下受流体交代的地幔源区的部分熔融。赞岐岩和区内同时代埃达克质岩石的共生组合意味着该区在晚石炭世末曾受到热消减机制的影响。这种热的洋壳俯冲机制,不仅在石炭纪末期产生了大量的岩浆活动,而且也导致了铜金等成矿元素的富集。深入了解赞岐岩-埃达克岩共生组合与铜金矿化之间的密切关系将有助于正确评价区内成矿潜力。     

北疆阿尔泰南缘泥盆系浅变质碎屑沉积岩地球化学特征及其形成环境

对于北疆阿尔泰地区泥盆纪所处的大地构造环境,目前仍旧存在不同观点。前人基于阿尔泰南缘泥盆纪火山岩地球化学研究,分别提出了活动大陆边缘和被动大陆边缘裂谷等不同构造观点。阿尔泰造山带南缘的泥盆纪浅变质碎屑沉积岩地球化学研究表明,该套浅变质碎屑沉积岩原岩主要为泥质或砂质沉积岩。尽管不同岩性样品主量元素含量不同,但其化学蚀变指数(CIA)小于75,成分变异指数(ICV)接近或小于1.0,斜长石蚀变指数(PIA)平均70,说明其源区物质比较新鲜,成熟度相对较低,化学风化作用较弱。同样,不同岩性样品微量元素含量差别较大,但表生过程中不活泼的微量元素比值却比较一致,轻稀土(LREE)中度富集(La_N/Yb_N=2.88～9.90),重稀土(HREE)比较平坦,并伴有明显的Eu负异常(Eu/Eu~*= 0.45～0.89)。绝大多数样品具有高的La/Sc(1～3)、La/Y(0.5～1)和Ti/Zr(10～35),以及较低的Sc/Cr(0.1～0.3)比值,类似于大陆岛弧相关环境碎屑沉积物。在La-Th-Sc和Th-Sc-Zr/10构造环境判别图解中,除一千枚岩样品外,其他所有样品均落入大陆岛弧区。以上地球化学特征明显不同于大洋岛弧和被动陆缘沉积物,说明该套浅变质碎屑沉积岩可能沉积于活动大陆边缘的大陆岛弧相关环境,为认识阿尔泰造山带泥盆纪岛弧增生构造演化过程提供了一个重要证据。     

基于Weibull分布的冻结砂岩损伤本构模型研究

冻结岩石的变形破坏特性是冻结法施工过程中的基础力学问题,在荷载作用下不同冻结温度岩石的力学特性和变形特征差异性较大,严重影响冻结壁的安全与稳定。因此,研究冻结岩石的损伤本构关系,对指导冻结法设计与施工具有重要意义。为分析荷载作用下冻结岩石变形破坏的全过程,采用Weibull分布描述岩石材料的非均质性,基于Drucker-Prager破坏准则,建立三轴应力状态下岩石损伤本构模型,结合冻结砂岩三轴压缩试验,重点分析本构关系中均质度系数m、平均强度F₀与冻结温度和围压的变化关系,对损伤本构方程进行修正,并基于此模型研究冻结砂岩的损伤演化规律。结果表明:在相同围压下,随着冻结温度的降低,砂岩峰值强度显著增大,峰值应变减小,压密阶段逐渐减弱,弹性变形阶段斜率增加,岩石脆性破坏特征明显。在相同冻结温度下,均质度系数m和平均强度F₀随围压升高无显著变化,而随着冻结温度的降低,m和F₀分别呈现指数增长和线性增长,说明随着冻结温度的降低,砂岩冻结越充分,内部自由水冻结成冰占比及冰体强度增长幅度越大,尤其在0~–10℃内提升效果显著,冻结作用提高了砂岩的均质性和平均强度。基于不同冻结温度砂岩的力学特性和变形规律,对不同冻结温度砂岩的损伤本构方程进行了修正。依据修正本构模型研究发现,损伤演化曲线能够很好地反映冻结砂岩压缩试验的压密、线弹性、屈服变形及应变软化各阶段的变形特征,验证了模型的合理性。研究结果为低温环境下岩石力学特性研究及地下冻结工程设计施工提供有益的参考。      

春季北太平洋风暴轴的年际与年代际变化特征及其与太平洋海温异常的关系

利用20世纪大气再分析资料和欧洲中心海温资料研究了春季西北太平洋风暴轴的年（代）际变化特征以及在不同年代际背景下风暴轴与太平洋海温关系的转变。结果表明,春季西北太平洋风暴轴主要存在两种空间变化模态,即反映其强度变化的第1模态和反映其南北位置变化的第2模态。年代际及以上时间尺度上,风暴轴强度、位置与太平洋海温的关系主要表现为大气对海洋的强迫作用。在不同年代际背景下,风暴轴与太平洋海温的关系则存在明显的年代际转变：1977年以后,风暴轴强度与太平洋海温的关系主要表现为大气对海洋的强迫作用,而在1977年之前则主要表现为海洋对大气的强迫作用,特别是同期冬季日本以东黑潮和黑潮延伸区海温异常的强迫作用;风暴轴南北位置与太平洋海温异常的关系,在1977年以后表现为大气对海洋的强迫作用,主要表现为对北太平洋中部海温的影响,但在1977年以前表现为海洋和大气的共同作用,风暴轴南北位置的变化还与同期的赤道中东太平洋海温异常有关,表明ENSO可能对风暴轴的位置变化存在影响。     

灰色系统GM(1,1)模型在地铁安全保护监测中的应用

主要阐述了灰色系统GM(1,1)预测模型在地铁安全保护监测中的应用。采用Matlab数值分析,将长江路九号街区地铁安全保护监测工程中的实测数据同GM(1,1)预测模型得到的数据进行精度对比分析,验证了该模型在地铁保护监测中具有一定的可行性及可靠性,表明GM(1,1)模型能良好地运用到地铁保护监测中,为施工安全起到一定的指导作用。     

地球氧循环过程研究取得重大进展

正我们在地球生存,离不开空气中的氧气。其实在地球45亿年漫长的历史中,前一半的地质记录显示空气中是没有氧的。地质记录显示,在地球45亿年的演化历史中,前一半的时间空气中是没有氧气的,直至24亿年前的一次"大氧化事件"之后,空气中的氧含量才突然提升到现在的水平,才有生物的存在、繁荣和演化。现有的     

一个太古代的黄石?来自西奥伊尔冈克拉通麻粒岩的锆石低δ~(18)O证据

正认识驱动太古代地壳形成和分异的地球动力学过程及垂向构造过程(地幔上涌)相对于水平构造过程(如俯冲作用)的重要性,是地球科学领域的一个根本性的、高度争议的科学问题。由于O同位素可在岩石和液态水的低温反应过程中发生分馏,其为精确限定上地壳岩石的循环和再造提供了一个强有力的研究工具。近日,《地质学》杂志报道了西奥大学Johannes Hammerli团队关于上述问题的最新研究成果。该团队首次发     

中国阿尔泰早泥盆世花岗岩的成因、演化及稀有金属富集机制SCIEI北大核心CSCD

大陆地壳中稀有金属元素的富集机制与花岗岩的成因和演化密切相关。阿尔泰造山带位于中国、蒙古、哈萨克斯坦和俄罗斯的交界处,是中亚造山带的典型地区。阿尔泰造山带是世界著名的稀有金属成矿大省,是多种(如:Li、Be、Nb、Ta和W等)稀有金属矿床的重要产区。中国阿尔泰是阿尔泰造山带在中国境内的部分,在古生代至早三叠世期间经历了强烈的地壳改造,其中泥盆纪是地壳改造最强烈的时期,形成了巨量的S型花岗质岩。本文研究了其中3个早泥盆世花岗岩体,这3个岩体形成于同一时期,而且具有一致的源区、不同程度的演化以及稀有金属富集。通过开展岩相学、锆石年代学和微量元素以及全岩地球化学研究,本文探讨了中国阿尔泰库卫、小喀拉苏和也留曼花岗岩体的成因和演化及其对部分稀有金属元素(Nb、Ta、W和Sn)富集的影响。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,库卫、小喀拉苏和也留曼花岗岩体分别形成于403±3Ma、399±2Ma/404±3Ma和404±3Ma。这些花岗岩虽然具有不同的硅(SiO_(2)=71.5%~78.5%)、钾(K_(2)O=1.01%~5.96%)含量,但都呈现过铝质(A/CNK=1.01~1.65)且低氧逸度的特征(Ln(fO_(2))=-23~-8)。在微量元素组成上,它们均富集Rb、Th、Pb和Hf,强烈亏损P、Ti、Ba和Sr。库卫、小喀拉苏和也留曼岩体中的花岗岩稀有金属(Be、Nb、Ta、W和Sn)显示了不同程度的富集(Be:1.07×10^(-6)~66.8×10^(-6);Nb:5.8×10^(-6)~73.3×10^(-6);Ta:0.29×10^(-6)~115×10^(-6);W:0.1×10^(-6)~31.9×10^(-6);Sn:1.4×10^(-6)~28.5×10^(-6))。同位素特征上,这3个花岗岩体具有相似的(^(86)Sr/^(87)Sr)_(i)为0.7056~0.7111,且其ε_(Nd)(t)值为-1.9~+0.3,处于中国阿尔泰哈巴河群的ε_(Nd)(t)值范围内(-5.3~+9.1),表明其可能起源于哈巴河群的部分熔融。这些花岗岩虽来自相同的源区但经历了不同的演化,形成不同的稀有金属富集特征。高演化和热液活动使部分库卫二云母花岗岩和小喀拉苏白云母花岗岩中的稀有金属含量显著提高,但由于黑云母等富稀有金属矿物的大量结晶,使得也留曼白云母花岗岩中稀有金属含量的明显低于大陆地壳水平。虽然这些泥盆纪花岗岩未能形成显著的稀有金属矿化,但它们对稀有金属的初步富集为后续地壳改造中进一步富集成矿奠定了坚实的基础。     

泰安“8·17”大暴雨天气的成因分析

利用常规天气图、区域自动气象站、多普勒天气雷达等资料对2007年8月17日发生在新泰境内的局地大暴雨强降水过程进行了综合分析。分析表明：大暴雨发生在副热带高压西北边缘的588线附近;35dBz以上的强降水回波长时间滞留是造成强降水的关键;地面中尺度切变线是造成强对流发生的动力机制;特殊的山地地形对这次强降水起到了重要作用。     

东昆仑石榴石闪长玢岩的形成机制及其对埃达克岩成因的制约

本文报道在东昆仑地区发现的一种较为稀少的含石榴石英云闪长玢岩,这也是此类岩石在中国的首次发现。该次火山岩形成于晚三叠纪,主要由富钙(CaO5 wt%)、贫锰(MnO3 wt%)的石榴石,富铝的角闪石(15.9 wt%),中性斜长石和石英等斑晶以及基质物质组成。岩石含有中等的SiO_2(61.1～62.2wt%),低的MgO(2.0 wt%),K_2O(1.3 wt%)以及较高的Al_2O_3(17 wt%)含量,呈现出次铝质至轻微过铝质的特征(ACNK=0.89～1.05)。在微量元素方面,该岩石富集大离子亲石元素和轻稀土元素,同时亏损Nb-Ta-Ti,显示出典型的消减带特征。而异常低的重稀土(Yb0.8×10~(-6))和相对高的Sr/Y比值(约38)表明石榴石是一个残留相,而较高的Al_2O_3含量,大多为正的铕异常反映了斜长石因结晶受到抑制而在岩浆演化晚期的聚集,同时表明岩浆具有较高的水含量。Nd-Sr同位素组成(ε_(Nd)(t)=-2.33～-1.38;~(87)Sr/~(86)Sr=0.706 5～0.706 7)和斜长石的反向分带显示,壳幔间岩浆混合作用在岩体的形成过程中扮演了重要角色。石榴石斑晶和其中的钛铁矿包体均含有较低的MgO,且包裹石榴石的角闪石形成于较高的压力(8～10 kb)条件下,显示这些矿物结晶自一个长英质岩浆中,且很可能形成于壳幔过渡带附近。尽管该岩石在富铝、低重稀土、高Sr/Y等很多方面均类似于埃达克岩石,但其中等含量的Sr(260×10~(-6))和La/Yb比值(16～21)却明显低于典型的埃达克岩和太古代的TTG。结合石榴石斑晶中广泛存在的磷灰石包体以及其较高的Sr和轻稀土分配系数,本文提出在岩浆演化早期结晶的磷灰石有效地降低了残余熔体中的Sr和轻稀土。这进一步表明,即使在高水逸度的条件下,磷灰石在岩浆早期的大量结晶可以有效地阻止一些弧岩浆演化成为埃达克质岩石。