Jurassic Hornblende Gabbros in Dongga, Eastern Gangdese, Tibet: Partial Melting of Mantle Wedge and Implications for Crustal Growth

The Gangdese batholith, more than 2500 km in length, is composed mainly of JurassicMiocene igneous rocks. This batholith is one of the most important constituents of the Tibetan orogenesis and provides an ideal place for study of Neo-Tethyan ocean geodynamic evolution and plateau uplift. Recent studies on the Gangdese Jurassic felsic magmatism highlight its juvenile source. However, important aspects concerning the genesis of the juvenile magmatism and related deep geodynamic evolution are still unclear. Here, we report detailed petrological, geochronological, geochemical, whole-rock Sr-Nd isotopic, and in situ Sr-Hf isotopic data for a recently identified hornblende gabbro in the Dongga area, southern Lhasa sub-block. This hornblende gabbro is dominated by hornblende and plagioclase, dated at Early Jurassic(ca. 180–190 Ma), and characterized by a narrow compositional range in SiO_2(49.38wt%–52.27wt%), MgO(4.08wt%–7.00wt%), FeO(10.43wt%–11.77wt%), Na_2O(2.58wt%–3.51wt%), and K_2O(0.48wt%–1.53wt%). It has depleted isotopic signatures, with whole-rock(~(87)Sr/~(86)Sr)i ratios of 0.7033–0.7043, ε_(Nd)(t) values of +4.90 to +6.99, in situ plagioclase(~(87)Sr/~(86)Sr)i ratios of 0.7034–0.7042, and zircon ε_(Hf)(t) of +12.2 to +16.8. Our results integrated with published data suggest a model of Gangdese juvenile crustal growth by a subduction-related water-enriched mantle wedge. The hydrous partial melting of the lithosphere mantle was triggered by the dehydration of a Neo-Tethyan oceanic slab. This mafic magmatism emplaced in the middle-lower crust of intraoceanic arcs or active continental margins, leading to Jurassic juvenile crustal growth in southern Tibet.     

填埋场粘性土防渗层中强化微生物对垃圾污染物的净化作用

如何铺设价廉物关的防渗层,又不需对垃圾渗滤液进行处理,达到环保效果好、成本低的目的,是填埋场防渗衬垫铺设所追求的,但由于科学理论及技术条件的限制,这个目的一直没有达到。通过添加营养菌液强化厌氧微生物对污染物的净化作用,在实验室用土柱进行模拟实验及天然的土柱淋滤净化对比实验,研究了粘性土垫层土中添加营养菌液后,厌氧微生物对垃圾污染物的净化能力的变化,得出了加入厌氧微生物菌液后,可显著地提高微生物在土中对垃圾污染物的净化能力的结论。这为开发价廉物美的垃圾场防渗衬垫打开了思路,为有污染问题的垃圾场提供了一种用微生物治理的方法。     

某露天矿高陡边坡结构面发育特征及其对边坡稳定性的影响

针对露天矿边坡的工程实际,对影响边坡稳定的结构面进行实测和统计分析。同时对边坡优势结构面产状进行赤平极射分析,指出倾向于坡内的两组结构面与近似坡面产状的结构面构成不利边坡稳定的结构面组合,在后续开采中应重视这类不利结构面组合诱发的边坡失稳。     

矿井水防治学科基本架构及内涵

致灾机理、危险性评价、灾变预测共同构成矿井水防治理论体系基本内容,其在过去20多年里快速发展,目标是理解矿井水行为特征,预测演化趋势,服务矿区水害防治工作。机器学习是大数据时代进行数据分析和挖掘的有力工具。将机器学习应用于矿井水防治理论体系研究,已得到相对广泛的关注。针对理论体系的3项基本内容,重点讨论了机器学习在各内容建设中的具体应用,主要包括：根据不同水害类型分类简述致灾机理研究现状,指出机器学习应用暂为空白的原因为其不具备做出假设的能力。认为未来致灾机理研究方法依然以传统方法(理论分析、数值模拟、相似模拟等)为主,机器学习促进地质数据获取与处理,对机理研究作出贡献;分析方法优势,指出机器学习作用于危险性评价的主要方式为非结构化数据的处理及丰富评价方法;分析基于物理和基于数据的单一预测模式弊端,论述物理模型与数据驱动相结合的必要性,相应给出“模型−数据”双驱动预测模式的3种实现形式,并讨论了基于图像的灾变预测方法可行性。随着生产数据及地质数据的丰富,机器学习方法可推动理论体系研究快速发展,并为矿井水防治学科系统方法论研究作出贡献。

     

同位素填图与深部物质探测(Ⅱ)：揭示地壳三维架构与区域成矿规律

地球深部是大规模成矿作用的“驱动机”、“供应源”和“传输带”。深入揭示深部物质组成与分布、物质循环与能量转换、三维架构与动力过程,对理解成矿作用至关重要。岩浆岩“探针”及区域同位素(如全岩Nd、锆石Hf)填图是探索深部物质组成与演化过程的主要手段,可以探测地壳深部物质组成的三维架构,揭示新生地壳/古老地壳/再造地壳的空间分布与时空演变,从而为提升区域成矿规律认识提供深部物质制约证据,有助于成矿潜力的定量半定量评价及其区域成矿预测。文章重点总结和探讨了岩浆岩全岩Nd同位素和锆石Hf同位素区域填图在解决地壳三维架构与成矿规律方面的应用成果,深入探讨了巨量岩浆岩发育的深部驱动机制及其成矿制约,对比总结了不同类型造山带(如中亚增生造山带、青藏高原碰撞造山带、秦岭复合造山带等)和不同克拉通的地壳深部组成结构与成矿制约特色。研究显示：不论是什么造山带和克拉通,深部年轻地壳分布区制约了铜金、铜镍等矿床的形成分布;古老地壳控制了大型钼矿、铅锌矿、稀有金属等矿产;两者过渡地带常常发育铁矿等。这些研究不仅揭示了区域成矿规律,而且对成矿预测与成矿潜力评价有潜在的应用价值,有可能成为成矿规律研究特别是深部物质探测及成矿背景研究的新方向。     

粗粒土三轴试验数值模拟与试样颗粒初始架构初探

试样颗粒初始架构是粗粒土室内三轴试验中一个难以人为控制的因素。基于元胞自动机方法,结合粗粒土的室内三轴试验开发了能制备不同颗粒初始架构粗粒土试样的HHC-CA模型,该模型制备的粗粒土试样表征了粗粒土各粒组分布的不均匀性和随机性,再借助FLAC3D进行粗粒土三轴数值模拟试验,并探讨了试样剪切带内的砾石含量和试样砾石含量对内摩擦角的影响。数值模拟结果表明,同一粒径级配下,粗粒土的内摩擦角值与剪切带内的砾石含量呈增函数关系;试样砾石含量的增加可能会出现内摩擦角减小的现象,但同一粒径级配下的内摩擦角均值随试样砾石含量的增加而明显增大。     

Jurassic granitoid dike in Luodian,Guizhou Province: discovery and geological significance

Acta Geochimica - In this paper, the Jurassic granitoid dike that intrudes into Permian diabase was reported in Luokun, Luodian County, south Guizhou. Zircon LA-ICP-MS U–Pb dating of the...     

喜马拉雅造山带东构造结拉布拉多期和格林威尔期造山作用的记录

位于喜马拉雅东构造结西北部的南迦巴瓦复合体,是构造应力最强、隆升和剥蚀最快、新生代变质和深熔作用最强的地区。为厘定该地区早期的变质岩浆作用,本文对南迦巴瓦复合体北部的花岗片麻岩和混合岩进行了岩石学和年代学研究。花岗片麻岩原岩为富钾的偏铝质花岗岩,具有岩浆弧花岗岩的成分特征。花岗片麻岩中的锆石具有岩浆锆石的环带结构,记录了487.9±1.6Ma的一期构造岩浆事件;混合岩的锆石具有明显的核-边结构,核部和边部的不协和线交点年龄分别为1559±13Ma、1154±12Ma。对比印度大陆东部的西隆高原、东高止造山带,发现三者都经历了拉布拉多期、格林威尔期以及泛非期的造山作用。因此,我们认为喜马拉雅东构造结与这两个地区密切相关,可能是他们向北的延伸,这三者可能组成统一的印度大陆东部造山带,一起经历了哥伦比亚超大陆、Rodinia和冈瓦纳超大陆的聚合与裂解过程。     

广西大厂锡多金属矿区深部碳酸盐岩的稀土元素特征及其地质意义

广西大厂巴里地区锡多金属矿体经过多年的快速开采,导致浅部资源枯竭,深部找矿迫在眉睫。本文以广西大厂超大型锡多金属矿区深部钻探ZK39-1钻孔（钻孔深度1580 m）获得的新鲜岩心为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）详细分析了该钻孔钻遇的泥盆系中下统灰岩样品的稀土元素含量（REEs）,以期为深部找矿提供依据。研究结果表明,稀土元素总量（ΣREEs）为3.49~261.07 μg/g,稀土总量变化较大,且岩心样品在顶部与底部相差较大,其中1100~1580 m之间岩心样品ΣREEs（3.49~45.81 μg/g）明显低于1100 m以浅稀土总量（188.96~242.36 μg/g）,达到了区域背景值的10倍左右,且远超过普通沉积成因的石灰岩;轻稀土与重稀土比值LREEs/HREEs为2.96~10.04,反映了该区轻、重稀土元素分馏程度较高,δEu为 0.11~1.00,δCe为0.53~0.99;球粒陨石标准化分布型式图呈“右倾”轻稀土富集型。10~1100 m之间样品Eu异常不明显,1100~1580 m之间样品Eu明显亏损,顶部到底部Ce亏损逐渐降低。1100~1580 m之间岩心样品球粒陨石标准化型式图与大厂花岗岩型式图相似,认为这套碳酸盐岩可能受到了花岗岩浆热液的蚀变作用,指示深部可能还存在岩浆热液成因或矽卡岩型多金属矿化,即在近花岗岩部位或花岗岩与围岩接触带部位存在“第三成矿空间”。