新疆西准噶尔地区基性超基性岩生成地质背景及区域成矿特征 四、区域成矿(铬)特征

本文以1981-1985年完成的"新疆西准噶尔地区基性超基性岩生成地质背景及区域成矿(铬)特征"研究项目所获资料为基础,从板块构造观点,系统论述了区域沉积建造特征、古地理环境及古构造格局;详细讨论了地质构造发展、三个不同时代蛇绿岩的形成产出;以及区域系列岩石的成岩演变、成因类型及铬铁矿成矿的基本特征。提出所属各时代蛇绿岩下部的超基性岩,既不是古洋壳构造侵位体,也不属深断裂岩浆侵入作用产物,而可能是发生在板块边缘俯冲带上,由原古洋壳变质橄榄岩重熔产生的一种新的岩浆作用事件。与之有关的铬铁矿床应为同构造条件下的重熔岩浆动力分熔矿床,并相应探讨了它的成因机制和模式。     

俯冲带温度条件下橄榄石中硅氧四面体的非谐振动:透射红外光谱研究

橄榄石既是上地幔的主要矿物,又是俯冲板块的主要矿物。在正常地幔温度条件下,橄榄石中原子之间的振动是非谐振动,这已成为学界共识;然而,对于俯冲带的较低温情况,橄榄石中原子之间的振动的非谐性是否重要,目前还没有比较一致的结论。本研究利用透射红外光谱的方法,系统研究了室温下不同厚度橄榄石中硅氧四面体的红外光谱特征,并着重对其在2100~1500cm-1区域形成的二倍频峰/合频峰进行了指认。在此基础上,本研究通过采集不同温度下的透射红外光谱数据(最高温度达约450℃),确立了橄榄石中硅氧四面体的相应基频峰及二倍频峰峰位对温度的依赖性,进而得出其相应红外振动的非谐系数(χ)随温度(T)的变化关系,具体为:χ838=6.37(2)×10-7×T+0.0014(1)及χ993=7.86(3)×10-7×T+0.0015(1),其中温度的单位为℃。外推到600℃时,有χ838=0.0018(1)及χ993=0.0020(2)。这些结果表明,在俯冲带的较低温条件下,橄榄石中硅氧四面体的内部振动的非谐性可能不重要。     

西太平洋板片俯冲与后撤引起华北东部地幔置换并导致陆内盆-山耦合

华北中生代构造-岩浆活动频繁,深部岩石圈地幔性质发生变化,即克拉通发生活化作用.活化作用大致可分为三个阶段:(1)晚古生代至早侏罗世(至~170Ma),(2)中侏罗世至早白垩世早期(160~140Ma),(3)早白垩世至新生代(~140Ma以来).其中后两个阶段与古太平洋板片俯冲及后撤导致华北东部深部的岩石圈地幔置换并引起陆内浅部的盆山耦合过程是本文讨论的重点.在第一阶段,古亚洲洋俯冲和关闭引起华北北缘经历弧后拉张、碰撞挤压及碰撞后伸展等构造-岩浆活动,而且造成陆块边缘完整性的机械破坏和地幔性质的化学改造,成为后续软流圈物质上涌的通道和岩浆活动的优先发生区;受华南陆块俯冲的影响,华北南缘也发生了类似的过程.在第二阶段,蒙古鄂霍次克洋闭合及古太平洋板片俯冲剪切,引起华北北缘的两次近S-N向的挤压作用(燕山运动的A、B幕),近E-W向分布的陆缘盆地被晚中生代岩体和NE-SW断裂肢解为零星分布的盆岭省,岩浆作用由东北角向西迁移进入地块内部,同时郯庐断裂的性质由左行走滑转换为正断层,华北由早期的近S-N向的压扭性背景进入NW-SE向的弧后拉张阶段.第三阶段是华北克拉通破坏和岩石圈地幔增生的关键时期,深部难熔的克拉通型地幔被饱满的大洋型地幔置换,实现岩石圈大幅度减薄后的小幅增生增厚过程;浅部的表现是岩浆作用持续向东南迁移,陆内岩石圈薄弱带优先发生伸展变形,包括在早白垩世(140~110Ma)中部带侏罗纪逆冲断层反转为正断层、郯庐断裂的持续拉张引起中地壳拆离和大渤海湾盆地的沉降;晚白垩世至今(110Ma~),中部山带发生断陷作用形成汾渭盆地和沁水盆地,大渤海盆地内部断陷形成盆-山相间的地貌特征,苏鲁造山带则发育莱阳盆地等.华北克拉通规模小并发育陆内薄弱带,是克拉通容易破坏的内因.具这种特性的克拉通容易受周边多个俯冲构造域和上涌软流圈物质的共同影响.晚中生代(~160Ma)以来,华北克拉通破坏主要表现为周边块体的俯冲导致软流圈物质上涌、岩石圈减薄和浅部地壳滑脱,岩石圈薄弱带处(如中部山带)出现褶皱和逆冲,实现伸展背景下的局部挤压;俯冲板块后撤(~140Ma)则使上涌的软流圈回落形成岩石圈并实现地幔小幅增生置换(~125Ma)与伸展背景下浅部地壳断陷和成盆过程.因此,西太平洋板片俯冲和后撤是引起华北东部深部岩石圈地幔置换并导致陆内浅部盆-山耦合的外在动力来源,表明华北克拉通破坏是地块内部与地块边缘、深部过程与浅部盆-山耦合响应的综合地质记录,我们认为这也是燕山运动的本质.     

内蒙古一次人工增雨作业个例分析

2017年5月20—22日,受高空槽和切变线影响内蒙古地区的天气过程有利于实施增雨作业,此次过程中共开展飞机增雨作业16架次,地面作业209次,作业影响区总面积为56 996 km2,增雨总量为16 116万吨。该文运用云降水精细化分析处理系统(简称CPAS系统),利用多普勒雷达数据、FY2卫星反演产品、GRAPES模式产品、探空等资料,对此次过程的作业需求、天气形势、云系结构、作业效果进行了详细分析。此次增雨作业效果良好,有效缓解了旱情。     

北阿尔泰造山带西段结晶片岩递增变质带成因分析

通过对新疆阿尔泰西北部喀纳斯群贝留特岩组进行野外地质填图和综合研究,发现该地层发育带状和环状巴罗式递增变质带,即黑云母带、红柱石带、十字石-矽线石带。对贝留特岩组结晶片岩进行岩石特征、地球化学特征、原岩恢复、物质来源和变质成因分析研究表明,贝留特岩组为副变质岩,原岩为沉积岩,岩性为富铝质长英质粘土、泥质砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和页岩等,沉积于被动大陆边缘环境。地球化学特征显示,岩石具高硅、过铝质钙碱性系列特征,稀土元素分布图呈右倾模式,轻稀土富集的"V"型特征。微量元素具Ta,Nb,Sr,P和Ti明显亏损,大离子亲石元素Rb,Ba,K富集,U,La,Ce,Nd,Zr,Hf相对富集特征。认为贝留特岩组在中寒武—早奥陶世形成,物源来源于活动大陆边缘的大陆岛弧环境,由加里东期和海西期两期区域动力热流变质作用形成。     

地幔不均一性与地幔循环的多维表征和原因思考

地幔早先经核- 幔- 壳分异形成,后受不同尺度对流和循环的影响,因而具有不均一性特征。近三十年来,地幔化学通过研究大洋玄武岩发现了多样地幔端元和非放射性同位素证据并证明了地幔不均一性,逐渐建全了地幔地球化学体系。然而,地幔不均一性如何对应于时空尺度的地幔循环,以及地球演化如何影响地幔不均一性等,仍不清楚。此外,地球物理研究显示,岩石圈厚度差异、中下地幔的波速异常体以及俯冲板片形态的观测为纵横向对流系统提供了空间不均一性证据支持。联合地球化学和地球物理手段对研究地幔不均一性至关重要,用好透视地幔成分与结构的“双目镜”已成为共识。本文从地幔不均一性结合地球化学场、地球物理的不同表现形式,以及现今及历史时期的洋陆格局的对比,多维度联系地幔循环和演化,思考了超大陆旋回与地幔不均一化的内在逻辑。强调了从全球演化角度看地幔不均一性的重要性和提出多手段联合建立地幔循环驱动模型的展望。     

基墨里造山与松潘-甘孜锂矿链成因的探讨

晚三叠世—早侏罗世,基墨里大陆和泛华夏陆块与欧亚大陆的碰撞,形成了4000 km 长的基墨里造山带。位于三大陆之间、现今青藏高原北部的松潘 甘孜地体的造山属性的确定,对于探索松潘 甘孜锂矿链的成因有重要意义。松潘 甘孜地体西部和北部的早侏罗世陆相火山岩、底砾岩和煤系地层(~201 Ma)不整合在晚三叠世褶皱地层及花岗岩体之上,为晚三叠世—早侏罗世的基墨里造山时限提供了直接证据。松潘 甘孜地体中的甲基卡、可尔因、扎乌龙和白龙山 大红柳滩等稀有金属矿集区具有共同特征：赋存在由核部高分异S型花岗岩和幔部中晚三叠世浊积岩组成的片麻岩穹隆构造中、经历了巴罗 巴肯变质作用、含锂伟晶岩脉侵位在花岗岩体上部的伸展空间。通过对松潘 甘孜地体区域地质调查和对矿集区的变质、变形、岩浆和成矿作用及同位素年代学研究,提出该地体经历晚三叠世—早中侏罗世的基墨里造山过程：① 230~220 Ma：地壳缩短和加厚阶段,以盖层大规模强烈褶皱、逆冲带,盖层与基底之间向南的滑脱变形为特征,伴随深熔和巴罗式变质作用;② 220~190 Ma：地壳减压折返阶段,大量花岗岩侵位在中晚三叠世浊积岩中、形成片麻岩穹隆并伴随巴肯式变质作用。由于花岗质岩浆的高度分异及岩浆不混溶作用,导致侵位在片麻岩穹隆顶部伸展空间的伟晶岩稀有金属富集成矿。此外,伟晶岩型锂矿科学钻探(JSD)揭示了甲基卡矿集区多层次穹状花岗岩席控制含锂伟晶岩脉的成矿机制,推测大规模中下地壳基底深熔驱动岩浆上升,岩浆体沿上地壳中的构造面推叠形成岩席。     

GPS在1：1000数字化地形图测绘中的应用

GPS技术与传统测量技术相比较,在测量中缩短了外业观测时间,提高了外业工作效率。以河南某工业区测绘为例,介绍了GPS定位技术在1：1000数字化地形图测绘中应用的方法和步骤。GPS定位技术是测量技术发展的一个新突破,有广阔的发展前景。     

基层台站关于温带气旋诱发风暴潮的预报与检验

本文利用地转风计算公式、增水公式和日本数值预报产品相结合的方法,计算由温带气旋诱发渤海湾风暴湖时的增水值,并结合天文湖资料,估算高潮位.应用该预报方法对渤海湾发生的"070304"风暴潮个例进行检验,预报值与实测值基本相当,是基层台站较实用的一种风暴潮预报方法.但此方法是否适用干其它造成风暴湖的影响系统有待于进一步求证.风暴潮的发生与风向、风速关系密切,一般当渤海湾盛行东北风或偏东风,且风向维持时间较长、风速较大时,易造成风暴潮的天气.日本数值预报产品对渤海风向、风速的预报对预报渤海的大风有较好的参考价值.     

黄河口粉质土沉积物侵蚀性动态变化试验研究

通过一系列室内试验,研究了黄河口粉质类沉积物在循环动荷载作用后侵蚀性的变化.在试验中,采用真空预压固结装置制备重塑土样,采用液压伺服土动三轴试验机实现了不同幅值及不同振次的动荷载作用条件,并通过动三轴静态试验及贯入强度测试,测定了动荷载作用后土样强度的变化.通过水槽冲刷试验测试了不同条件的动荷载作用后,土样抗冲刷能力的变化,并进行了临界剪切应力的计算.试验结果表明:对于黄河口粉质类沉积物,动荷载作用后其强度及抗侵蚀性均降低;沉积物强度指标(不排水剪切强度、残余强度、贯入阻力)、侵蚀性指标(起动流速、临界剪切应力、冲刷率)与动荷载幅值、动荷载振次均呈现出较好的线性相关性.