湖北地区一次雷暴云电荷结构和放电特征的数值模拟研究

在三维强风暴动力—电耦合数值模式中引入非感应起电参数化方案、感应起电参数化方案以及放电参数化方案,对湖北宜昌2014年6月19日一次闪电过程中雷暴云电荷结构和放电特征进行了模拟分析。模拟结果表明,当云内粒子增多、增大,大部分霰粒子逐渐降落到中低层,上部正电荷区减小,底部正电荷堆范围开始扩大,中部负电荷区和底部正电荷区成为主要的起电区域,这种底部正电荷区较厚的三极性电荷结构不利于地闪的产生。在粒子带电分析中,霰与冰晶粒子携带的电荷量均大于云滴,说明霰与冰晶之间非感应碰撞是云中主要的起电过程。虽然云滴的电荷量较小,但霰与云滴之间感应碰撞的作用不可忽视。结合电荷结构的分布,发现底部正电荷堆的垂直分布高度与霰粒子、云滴的电荷浓度的分布有关,且霰与云滴电荷浓度的累积区与底部正电荷堆相一致。     

内昆铁路沿河谷地段主要工程地质问题与线路方案的地质比选研究

内昆铁路为国家I级单线铁路,北起成渝铁路的内江站、南至昆明,其中云南水富至贵州梅花山段为新建段,全长357.643 km。新建河谷段不良地质极其发育,主要分布于水富至大关段,影响和控制着线路方案选择的主要工程地质问题有滑坡、岩堆、危岩落石、泥石流、“顺层”等。内昆线在勘察设计中,对河谷(大型)不良地质体及集中发育分布地段线路方案进行了由浅入深、由宏观至局部的方案研究和比选,采取了“裁弯取直”、“内移作隧”、“外移设桥”等不同工程类型的方案比选,方案多采取绕避。对一些难以绕避的,采取对通过该处具体线位的比选,选择有利于稳定的方案,并采取桩、锚索、挡墙等工程防治措施;比选累计长度逾50 km,在线路方案选择中充分考虑地质因素,仅因地质问题提出的改线地段达20余处,充分体现了地质选线的重要性。内昆线施工开挖揭示及结合竣工工程现状,表明河谷地段线路方案的工程地质比选是合理的,工程措施是有效和可行的。     

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。     

云南中旬地区烂泥塘低温热液型Cu-Au矿床铂族元素(PGE)地球化学特征

采用ICP-MS分析方法研究烂泥塘浅成低温热液型Cu-Au矿床中黄铜矿铂族元素(PGE),结果显示黄铜矿的∑PCE较低,其值为5.46×109～19.0×10-9.原始地幔标准化PGE配分模式呈Ru、Pd相对于Ir、Pt富集的趋势.Pd/Ir、Ru/Ir、Pt/Ru、Pd/Pt比值分别变化在2.35～21.9、15.6～42.3、0.02～0.20和4.83～21.8之间.除Pt/Ru比值低于原始地幔外,其他比值均高于原始地幔,这表明黄铜矿的Ir、Ru、Pt和Pd之间发生了分异.黄铜矿中相对高的Ru和Pd含量可能是热液流体对早期矿化斑岩选择淋滤的结果.     

云南曲靖盆地蔡家冲粗面英安质凝灰岩——扬子克拉通内曲靖深断裂新生代强烈活动的证据

云南曲靖盆地内的蔡家冲火山岩作为扬子克拉通内部深断裂受青藏高原向东南逃逸而影响强度的标志之一,具有重要意义。在该区新发现的新生代火山岩的斑晶成分主要为正长石和少量黑云母,为钾质火山岩(粗面质火山岩);结合火山岩的全岩成分、微量元素分析,确定蔡家冲火山岩为粗面质火山岩(超钾质火山岩),经湖相水解后K、Na等碱质组分部分流失,导致该区火山岩在火山岩分类图解中落入碱质稍低的花岗闪长岩区域,其本质是水解的粗面质火山岩;全岩K/Ar同位素测年显示:火山岩活动时间范围在44.9±0.8~48.4±0.9Ma之间;火山岩下部至上部年龄差大致为3.5Ma,属于古近纪始新世路特阶的产物。该区的新生代火山岩反映出,曲靖深断裂的走滑拉分不仅形成了曲靖、陆良、弥勒、开远等一系列盆地,其活动强度还导致新生代始新世路特阶的蔡家冲组火山岩的喷发,曲靖深断裂同小江深断裂一样,新生代活动显示为超壳深断裂。火山岩显著富集Cd、Pb、Zn等元素,综合考虑东川播卡等地深部发现同时期的富碱侵入岩及金矿床,该区火山岩显示的金矿、铅锌矿的找矿潜力值得关注。曲靖深断裂还与地震活动、热水资源、农业生态环境、油气资源、固体矿产等密切相关,值得深入研究。     

云南中甸地区两个斑岩铜矿容矿斑岩的地球化学特征——以雪鸡坪和普朗斑岩铜矿床为例

位于义敦岛弧南端的中甸岛弧已成为我国又一重要的斑岩铜矿产地,其中雪鸡坪中型斑岩铜矿床产于西斑岩带,普朗超大型斑岩铜矿床产于东斑岩带。详细对比研究了这两个斑岩铜矿床矿床地质,含矿斑岩的岩石化学、地球化学以及年代学等特征,认为:①两者的元素组成非常相似,如稀土配分形式均为轻稀土元素富集型,亏损重稀土元素和Y,富集Sr、K、Rb、Ba、Th等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf、Ti等高场强元素,显示了埃达克岩的地球化学特征,表明它们可能是俯冲的甘孜—理塘洋壳部分熔融的产物,并受到地壳物质的混染;②中甸岛弧的结构及时空演化保持了义敦岛弧的共性,发育完整的沟-弧-盆体系,其中东斑岩带属于外弧,而西斑岩带属于内弧,中斑岩带及零星分布的属都蛇绿混杂岩产于弧间盆地。     

广西泗顶铅锌矿床矿体形貌特征及构造成因分析

研究矿体形貌分类,鉴别控制矿体的成矿构造类型,是成矿构造研究与预测的基础性工作,在矿山深部找矿工作中具有指导意义。广西泗顶铅锌矿床是桂北铅锌成矿区中大型矿床的典型代表,经过多年开采,其矿体的三维形貌已展露无遗,具有进行矿体形貌及构造成因研究的良好条件。基于矿体形貌视角,通过矿体形貌的几何特征及成因特征解析,建立矿体的构造成矿模式,分析讨论矿床的构造成因与动力学背景。研究结果表明：①泗顶矿区成矿构造类型分为两类,一类为早期构造流体型成矿构造,控制脉状铅锌矿体;另一类为晚期构造型成矿构造,控制蚀变岩型贫矿体,并叠加于早期脉状矿体之上。②矿体形貌由NE向右行张扭性断层控制形成的构造顺层脉型、NW向右行张性断层控制形成的构造切层脉型和脆–韧性剪切带控制形成的构造–流体型3种矿体形貌组成。基于矿体形貌建立以Ⅰ、Ⅳ号矿体为代表的构造顺层式成矿模式和以Ⅴ号矿体代表的构造切层式成矿模式。③区域动力学表明,泗顶矿区经历了多期构造运动,尤其是印支期的两次动力转换（早期SE向区域挤压力转换为EW向右行走滑剪切,晚期近EW向右行剪切则转换为EW向挤压）,为矿床的形成提供了优越的动力条件。④矿田动力学分析认为,泗顶铅锌成矿作用发生在脆–韧性剪切带演化到脆性阶段,应力弱化、变形分解、递进变形、非共轴剪切和层间滑动共同控制了各类几何矿体形貌的形成。     

西藏改则县铁格隆地区含矿玢岩特征与成因探讨

铁格隆地区含矿岩石以闪长玢石及石英闪长玢岩为主,属钙碱性岩系和高钾钙碱性岩系,显示I型花岗岩的特点。岩体形成于早白垩世班公湖-怒江洋盆俯冲消减构造环境,成岩岩浆属氧化型岩浆,来源于壳幔结合部,并受到壳源物质的强烈混染。与玉龙、冈底斯斑岩矿带含矿岩石进行对比,该含矿玢岩在岩石类型、岩石化学、地球化学及成岩构造环境等方面均存在明显差异,指示其成矿动力学背景、成矿机理与"碰撞"及"碰撞后"的斑岩型矿床不同,属形成于"岛弧"环境的斑岩型铜金矿床。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉研究

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉具有非常完美的结构分带,从边部到核心可以划分出9个共生结构带.本文主要利用前人资料,从该伟晶岩脉的主元素、造岩矿物以及包裹体等角度对各结构带进行了研究,探讨了稀土元素在各带中的分布模式以及演化特征,并对3号岩脉的岩浆~岩浆热液演化阶段和地球化学阶段的划分作了修改.     

祁连山中东部青海云杉径向生长对气候变暖的响应差异

气候变暖对森林生态系统产生了深刻影响,而树木生长对气候变化做出了不同的响应。本研究利用采自祁连山中、东部不同海拔梯度的青海云杉（Picea crassifolia）树轮样本,分别建立了中部和东部6个树轮宽度年表,分析了树木径向生长与各气候要素的关系以及随时间变化的稳定性。结果表明：祁连山中部青海云杉对降水和scPDSI较东部更为敏感。中部树轮宽度年表与当年5—7月的scPDSI极显著正相关（P<0.001）,东部树轮宽度年表与前一年9月和当年5月scPDSI显著正相关,表明中部LCH区域青海云杉径向生长主要受当年5—7月土壤水分条件的限制;东部XYH区域则受前一年9月和当年5月的土壤水分的限制。20世纪80年代中东部温度显著升高（P<0.001）,中东部树木生长受高温引起的干旱胁迫增强;20世纪90年代以后,由于中部降水增加而东部降水变化不明显,中部树木生长干旱压力得到缓解,东部森林受干旱的限制作用增强。此外,中东部青海云杉与温度、降水和scPDSI的相关关系逐渐趋向一致,未来气候的持续变暖或许将减小中东部树轮-气候关系的差异。