草莓状黄铁矿的形成机制探讨及其对古氧化-还原环境的反演

【研究目的】草莓状黄铁矿广泛存在于现代沉积物和沉积岩中,其成因机制总体上分为有机成因和无机成因两种,尽管两种机制均有理论与实验的支撑,但尚未建立一种具有普遍意义的形成机制。【研究方法】本文对目前草莓状黄铁矿的形成机理、氧化还原环境的应用及后期环境变化的影响进行了系统的综合研究。【研究结果】不同氧化-还原环境下形成的草莓状黄铁矿在粒径、形态以及硫同位素之间均存在较大的差异,可做为反演古氧化-还原环境的指标。草莓状黄铁矿的微晶尽管与粒径具有一定的正相关性,但是两者在形态演化序列、生长模式、聚集因素等方面与古氧化-还原环境的关系尚不清楚。仅凭草莓状黄铁矿粒径与铬还原法测定的硫同位素反演古氧化-还原环境存在一定的局限性,需要其他指标综合判定,尚需进一步开展草莓状黄铁矿原位硫同位素值与粒径对古氧化-还原环境反演的研究。后期氧化可使草莓状黄铁矿表面化学成分发生变化,但粒径分布依然具有古氧化-还原环境的指示意义。【结论】草莓状黄铁矿的实验模拟、理论体系和多学科交叉的研究中仍存在一些问题,尚需进一步研究。     

强震作用下液化场地群桩动力响应及p-y曲线

为研究液化场地中群桩在强震作用下的动力响应特征及桩侧土抗力-桩土相对位移（p-y）曲线规律,依托海文大桥实体工程,基于振动台模型试验,开展了0.15g～0.35g地震动作用饱和粉细砂土层不同埋置深度下的砂土孔压比、桩身弯矩及p-y曲线动力响应研究。结果表明：地震动强度达到0.25g时,不同埋置深度下的饱和粉细砂土层孔压比均大于0.8,产生液化现象,且随埋置深度增加,孔压比增长时刻明显滞后;不同埋置深度下,桩身弯矩最大值均位于液化土层和非液化土层分界面处;同一埋置深度时,随地震动强度的增大,p-y曲线所包围的面积逐渐增大,其整体斜率逐渐变小,说明桩-土相互作用动力耗能逐渐增大,桩周土体刚度逐渐减小;随埋置深度增加,p-y曲线所包围的面积逐渐减小,其整体斜率逐渐增大,说明桩-土相互作用动力耗能逐渐减小,桩周土体刚度逐渐增大。因此,液化场地桥梁群桩抗震设计时,应综合考虑液化土层与桩基础的相互位置关系,确保桩基础在液化土层与非液化土层分界处的抗弯承载能力。     

福建石狮白垩纪花岗岩与中基性脉岩的年代学与地球化学

在我国华南地区广泛发育了白垩纪岩浆活动,形成了大面积的花岗岩和多期侵位的中基性和酸性脉岩。其中中基性脉岩被认为是华南白垩纪多期伸展作用的标志之一。本文对采自福建沿海石狮地区的石狮和东埔两地的花岗岩和侵入的中基性脉岩进行了锆石U-Pb年代学和Hf同位素以及岩石元素地球化学研究。石狮地区的花岗岩和花岗闪长岩为中钾-高钾钙碱性、弱过铝质岩石,2个锆石U-Pb年龄分别为105.3±1.0Ma和105.1±0.5Ma,2个花岗岩的锆石εHf(t)为-0.9~+2.0;侵入的脉岩为辉绿岩和闪长岩,属于准铝质中钾-高钾钙碱性岩石,2个闪长岩的锆石U-Pb年龄分别89.5±1.5Ma和96.1±1.2Ma,脉岩的εHf(t)为+1.3~+5.0。石狮地区花岗岩和脉岩显示轻重稀土中等分馏和弱的Eu异常,花岗岩稀土总量明显低于脉岩,岩石大离子亲石元素富集、高场强元素亏损,显示岛弧岩浆岩的地球化学特征;微量元素判别(Ta/Hf-Th/Hf,Zr-Zr/Y)表明石狮地区的岩脉产于大陆边缘裂谷环境或板内构造环境,脉岩应是古太平洋俯冲的大陆边缘背景之上,俯冲结束后转入大陆边缘伸展作用的标志。福建沿海厦门-石狮-晋江地区的伸展作用发生在87~96Ma,与华南区域上多期伸展作用中~90Ma的伸展作用吻合。     

利用石榴橄榄岩重建大陆俯冲带的古动力学环境及其演化过程

本文提出一种对于造山带石榴橄榄岩的简单概念分类模型。该模型将造山带石榴橄榄岩划分为地幔楔型和俯冲带型两种类型,根据所记录温压条件及P-T轨迹的差异,地幔楔型石榴橄榄岩进而被划分为A-D四个亚类,分别对应不同厚度的克拉通型岩石圈地幔及普通大陆岩石圈地幔环境中冷的/古老的/稳定的地幔环境及与之对应的相对热的/年轻的/活动地幔环境。我们选择研究程度较高的斯堪的纳维亚加里东期造山带及我国柴北缘造山带中出露的石榴橄榄岩来检验该模型的适用性。出露于挪威西片麻岩地区的Mg-Cr型及Fe-Ti型石榴橄榄岩分别属于地幔楔型的A亚类(来自于古老的/冷的/厚的/亏损的克拉通岩石圈地幔)及壳源俯冲带石榴橄榄岩,而来自Seve,Troms和Linds地体的石榴橄榄岩则属于地幔楔型的C亚类(来自于古老的/冷的/薄的/亏损的大陆岩石圈地幔)后经历俯冲过程变为俯冲带石榴橄榄岩。对我国柴北缘超高压带绿梁山石榴橄榄岩的检验结果相对复杂。前人的研究表明绿梁山石榴橄榄岩存在三种不同的成因方式,对应分类模型中的:1)D亚类橄榄岩(阿拉斯加型岩浆岩堆晶体);2)壳源俯冲带型石榴橄榄岩;3)A亚类来自克拉通岩石圈地幔的太古代石榴橄榄岩。检验结果表明,该分类模型能较好的解释斯堪的纳维亚加里东期造山带中的石榴橄榄岩的出露规律,岩石学及矿物学特征及不同期次矿物之间的年代学关系,但对于我国绿梁山石榴橄榄岩的成因分类仍需进一步研究。假设该分类模型能适用于大多研究程度较高的造山带石榴橄榄岩,起到决定性作用的两个分类参数为地幔楔形成初期的平均温度(T)及造山带岩石圈地幔的厚度(P)。熔融作用发生的时间及深度同样是区分不同类型石榴橄榄岩的重要因素。     

南海北部沉积盆地油田水水化学特征及其成因分析

油田水是沉积盆地中的重要流体,研究其水文地球化学特征对油气生成、富集等有重要指示意义。为进一步研究南海珠江口盆地珠三拗陷和北部湾盆地涠西南凹陷油田水的特征和成因,分别在珠三坳陷的珠江组和珠海组采集油田水样5个,在涠西南凹陷的涠洲组采集油田水样4个,对研究区油田水进行了常规阴阳离子含量、D和18O同位素组成分析。结果显示:珠江口和北部湾盆地油田水溶解性总固体总体较高,均为Cl—Na型水,油田水各特征离子间关系(钠氯系数、氯镁系数、钙镁系数)和氢氧同位素关系共同显示两处油田水均起源于海水并储存于封闭性较好的地层中,在埋藏过程中可能还经历了较小程度的蒸发和降水补给,并推测其形成受薄膜渗滤作用影响。     

掺杂Fe、Cd闪锌矿电子结构的第一性原理计算

采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,对掺Fe和(或)Cd的闪锌矿型Zn S的电子结构进行了计算。计算结果表明,纯闪锌矿的禁带宽度为2.85 e V;掺Fe浓度为3.125%的闪锌矿禁带宽度为2.58 e V,且Fe的3d和S的3p轨道杂化在禁带中引入了两条杂质能级;随着掺Fe量的增加,杂质能级的宽度和峰高也随之增大;掺Cd闪锌矿的禁带宽度为2.68 e V,并在下价带底引入一条杂质能级;Fe/Cd共掺杂的闪锌矿禁带宽度为2.49 e V,在禁带中出现的两条施主杂质能级可提高闪锌矿的可见光响应及催化能力。计算结果为深入探讨天然闪锌矿的可见光催化机制提供了理论支持。     

若尔盖地区510-1铀矿床矿物组合垂直分带特征及找矿意义

510-1铀矿床是若尔盖地区极具代表性意义的典型铀矿床之一。本文通过详细的野外地质观察和室内光、薄片矿物成分鉴定总结,将510-1碳硅泥岩型铀矿床自上而下依次划分为"酸帽"带、"酸碱共生"带和"碱性基底"。"酸帽"带(1中段及以上矿段),主要发育石英脉;"酸碱共生"带(2-4中段),石英脉与方解石脉均较发育,尚发育原生硫化物,如黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等;"碱性基底"(5-7中段及以下),大量发育方解石脉,很少见石英脉,且原生硫化物发育。矿床第5中段为"酸碱分离"的过渡地带(距地表矿化露头约320m),也是下部矿带与中部矿带的分界部位。上述矿床的分带特征,对若尔盖铀矿田其它矿床的勘查工作具有参考指导意义。     

Metamorphic Evolution and Tectonic Implications of Garnet–Bearing Mica Schist in Sumdo High Pressure Belt from Eastern Lhasa Block,Tibet

<正>The garnet–bearing mica–quartz schist of the Sumdo high pressure metamorphic beltfrom the Lhasa block is mainly composed of garnet,muscovite,albite,quartz and minor chlorite,rutile and sphene.Garnet displays obvious zonation where Xpy[=Mg/(Mg+Fe+Mn+Ca)]increases from the core to the mantle,and then decreases in the rim;     

Orogenic Garnet Peridotite - Tools to Reconstruct Paleo-geodynamic Settings of Continental Collision Zones

<正>Orogenic garnet peridotites(metamorphic rocks containing the characteristic HP garnet-olivine mineral assemblage)exposed in ancient orogenic belts may contain quantitative data regarding formation of subcontinental/subcratonic lithosphere,evolution of a lithospheric mantle wedge,incorporation of garnet peridotite into subducted     

大兴安岭中段白音高老组流纹岩年代学、地球化学及其地质意义

对大兴安岭中段(阿尔山—柴河地区)白音高老组流纹岩进行了年代学、地球化学详细测试,结果表明:白音高老组流纹岩LA—ICP—MS锆石U—Pb表面年龄值为124.8~135.6 Ma,加权平均年龄值为127.0±0.5 Ma,形成时代为早白垩世;岩石主体属高硅高钾弱过铝质钙碱性系列;稀土元素配分模式图呈右倾型,轻重稀土分馏明显((La/Yb)N=3.12~10.28,平均7.57),铕弱负异常(δEu=0.18~0.73,平均0.53);大离子亲石元素Rb、Th、U相对富集,Ba、Sr明显亏损,高场强元素Zr较为富集,Ti强烈亏损。根据区域对比并结合他人研究成果,认为大兴安岭中段白音高老组流纹岩形成于早白垩世板内伸展环境,与太平洋板块俯冲关系密切。