金属矿物探新方法与新技术

简要概述金属矿物探新方法、新技术.主要包括:(1)地面高精度重力勘查技术;(2)地面高精度磁测技术;(3)瞬变电磁法勘查技术;(4)可控源音频大地电磁法;(5)三频激电法;(6)井中声波透视;(7)地下电磁波法等.     

Influence of Mass and Radius of Ice Crystals on Hydrometeors,Internal Energy,and Kinetic Energy:A Numeric Model Study

Two cloud-scale experiments with two different ice-phase schemes were carried out for a precipitation event that occurred in eastern China in 2005.The results were analyzed to examine the influences of the change of ice-particle mass and radius on hydrometeors,internal energy,and kinetic energy,as well as the primary factors responsible.It was found that the ice content increases notably and the snow content decreases due to the change.This is the consequence of the modulation of cloud microphysical processes.In particular,the Bergeron process and the accretion of snow and cloud ice are markedly influenced.The differences of internal energy and kinetic energy between the two experiments are caused by adjustments to pressure-flux divergence,the coupling of temperature and divergence,and gravitational work,and the reason is that these three factors result in differences of local changes of internal and kinetic energy.     

豫西南地区北秦岭地体新元古代花岗岩类岩石成因及其地质意义

北秦岭地体中新元古代花岗岩类岩石是秦岭造山带的重要组成部分,记录了造山带基底前寒武纪地壳形成和演化历史。本文报道方庄和德河花岗岩岩体的锆石U-Pb年龄和O同位素组成、全岩元素和Sr-Nd同位素地球化学组成,探讨其岩石成因和地壳演化意义。结果表明,方庄花岗质糜棱岩的锆石结晶年龄为933.4±9.2Ma,δ18O值8.3‰～11.9‰,初始87Sr/86Sr比值0.72455,初始εNd值-6.0,Nd模式年龄2.09Ga(tDM2);德河黑云斜长片麻岩的锆石结晶年龄为948.1±8.9Ma,初始87Sr/86Sr比值变化较大,初始εNd值-5.0,Nd模式年龄2.02Ga。结合已报道的新元古代花岗岩类岩体的年龄和地球化学数据,北秦岭地体新元古代岩浆作用可以划分为980～870Ma挤压碰撞作用和～844Ma伸展裂解作用两大阶段,包括～940Ma强烈变形S型同碰撞花岗岩、～880Ma弱-无变形后碰撞I型花岗岩和～844Ma板内A型碱性岩三类花岗岩体。地球化学组成显示,这些花岗岩类岩石可能源自不同时期形成的秦岭群基底杂岩的部分熔融,但在后碰撞阶段幔源物质或年轻地壳物质的加入明显增加。北秦岭地体中新元古代岩浆活动与Rodinia超大陆演化基本同时代,可能记录超大陆形成过程中的地壳响应。在新元古代之前,北秦岭地体或许具有不同于华北陆块和华南陆块的演化历史。     

东天山觉罗塔格地区底坎儿组火山岩地球化学特征及构造环境探讨

底坎儿组火山岩是东天山石炭纪火山岩的重要组成部分,其分布范围北至吐-哈盆地南缘,南至沙泉子断裂,其地球化学特征对于探讨觉罗塔格地区的构造环境演化具有重要的意义。本文对底坎儿组火山岩的主量、微量及Sr-Nd同位素进行了研究,以探讨岩石成因及其形成的构造环境。结果表明,底坎儿组火山岩为一套钙碱性的玄武岩-安山岩-流纹英安岩组合,为石榴石-尖晶石橄榄岩地幔部分熔融的产物。玄武岩经历了橄榄石和单斜辉石的结晶分异,安山岩和流纹英安岩则经历了斜长石和磁铁矿的结晶分异。火山岩相对富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,玄武岩的微量元素配分型式与弧玄武岩相似,而部分安山岩及流纹英安岩的微量元素配分型式与上地壳相似。底坎儿组火山岩的Nd同位素特征[εNd(t)=-0.14~5.69]及微量元素地球化学特征显示其具有中等亏损地幔源区特征,岩浆来自于俯冲流体交代的地幔,岩浆演化过程遭受了有限的地壳混染。基性火山岩微量元素配分型式及构造环境图解表明其可能形成于弧后盆地环境。     

华北克拉通中、新生代典型火山岩的岩石成因：Hf同位素新证据

本文首次报道了华北克拉通中、新生代典型火山岩（碱性玄武岩、拉斑玄武岩和高镁安山岩）的高精度Hf同位素数据。结果表明，这些中、新生代火山岩具有完全不同的Hf同位素组成，即具有很宽的εHf（t）（-18．4～9．6）变化范围，并和Nd同住素有很好的正相关性。其中新生代昌乐-临朐地区和晚白垩世碱锅（～105Ma）地区的碱性玄武岩具有高Hf同位素（εHf（t）=6．8～9．6）和高Nd同位素组成（εd（t）=0．4～4．9），表明其来源于亏损的软流圈，代表未分异无混染的原始岩浆组成；早白垩世方城（125Ma）碱性玄武岩和拉斑玄武岩具有极低的Hf同位素（εNd（t）=-15．6～-18．4）和低Nd同住素组成（εNd（t）=-12．8--4．4），代表了富集的大陆岩石圈地幔的Hf同位素组成；乌拉哈达（142Ma）地区的高镁安山岩具有较低的Hf同位素（εHf（t）=-2．1～-2．6）和低的Nd同位素组成，代表古老难熔的岩石圈地幔橄榄岩与俯冲的地壳物质相互作用的结果。玄武岩中较大的Hf同位素组成范围（εHf（t）／εNd（t）〉1）说明Hf同位素比Nd同位素具有更好的源区示踪结果。     

EH4电磁成像系统在杭州湾地区晚第四纪地层中的应用

超音频电磁-大地电磁测深法（EH4）具有不受高阻层屏蔽影响、性能稳定、轻巧便携、操作方便、施工简单和成本低廉等优点,非常适合浅层地质勘探。本文以杭州湾南岸新湾地区的EH4电磁勘探测量结果为例,论述了它在晚第四纪地层基底识别、岩性和沉积相划分、储层和天然气层判别等方面的应用结果。研究表明,EH4电磁成像系统获得的新湾地区晚第四纪地层电阻率-深度剖面,能够详细地反映晚第四纪地层基底连续变化情况,新湾地区晚第四纪沉积层基底为一凹凸不平的不整合面,变化极其复杂。不同沉积环境下形成的沉积物类型和粒度均不同,随着沉积物粒度的减小电阻率亦减小,因而借助电阻率的变化,可以大致划分沉积物及沉积相类型。通过单点电阻率曲线和电阻率-深度剖面图,可以清楚地反映地下介质电阻率变化情况,气层厚度、气层与水层电阻率差值越大,气层在电阻率曲线上的显示越强,反之则越弱。电阻率曲线可以确定砂质透镜体的位置和分布范围,并判断出气层深度和厚度。     

江西冷水坑Ag-Pb-Zn矿田闪锌矿矿物化学特征及赋矿铁锰碳酸盐层成因背景制约

冷水坑Ag-Pb-Zn矿田发育2类矿体,即花岗斑岩体内大脉状、细脉浸染状矿体和火山旋回内层状矿体,引起众多学者重视。但与大脉状、细脉浸染状矿体有关的花岗斑岩与层状矿体的关系、层状矿体赋矿层铁锰碳酸岩层成因背景、2类矿体间金属硫化物的成分差异等问题尚未引起足够关注。本文选取冷水坑矿田内金属储量最大的下鲍矿床,对一条横穿花岗斑岩及层状矿体的剖面进行了重点考察研究,对其元素含量及比值的变化特征进行深入讨论,进而对2类矿体内闪锌矿矿物化学进行了对比研究。花岗斑岩及层状矿体野外接触关系清晰,未出现渐变特征。二者元素含量及比值差异明显,花岗斑岩具有更高的Al、Ba、Sr、K、Na含量,铁锰碳酸盐岩层则具更高Ag、Fe、Mn、Zn、Pb、Mg含量。铁锰碳酸盐岩层元素化学特征表明其沉积成因,并未经历规模较大的热液交代作用,形成背景为火山-沉积有关的陆相深湖盆。对大脉矿体及层状矿体内发育的闪锌矿进行了电子探针分析,闪锌矿总体w(S)32.05%~33.81%,平均33.02%;w(Zn)53.51%~63.79%,平均59.38%;w(Fe)变化范围较大(2.02%~12.42%),2种矿体间差异显著,层状矿体中闪锌矿w(Fe)含量2.02%~7.69%,平均4.17%,大脉状矿体闪锌矿w(Fe)8.02%~12.42%,平均9.49%。层状矿体赋存于铁锰碳酸岩层内,但矿体内闪锌矿Fe、Mn含量却低于大脉状矿体中的闪锌矿。综合分析认为,2种矿体的Fe、Mn、Pb、Zn元素在成矿相关岩浆体系内,可能经历了不同物理化学条件(流体成分、温度、压力、p H值等)的影响,造成成矿相关岩浆体系的差异。     

中国夏季降水多模式集成概率预报研究

基于TIGGE资料中的中国气象局（CMA）、欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、日本气象厅（JMA）、美国国家环境预报中心（NCEP）以及英国气象局（UKMO）五个中心2007-2011年5月25日-8月31日中国地区逐日12-36 h、36-60 h、60-84 h、84-108 h、108-132 h与132-156 h累积降水集合预报资料,分别利用PoorMan （POOL）和多模式消除偏差（MBRE）两种方法对2011年各中心降水概率预报进行集成,并采用RPS和BS评分方法对预报效果进行评估。结果表明,对于12-156 h逐24 h累积降水量概率预报,多模式集成预报效果优于单模式预报效果,且多模式消除偏差概率预报效果最好;针对小雨、中雨以及大雨以上降水,PoorMan和MBRE概率预报较单中心预报效果均有提高,MBRE概率预报效果优于PoorMan方法。     

1962年西太平洋副热带高压双脊线演变过程的特征分析

利用NCEP/NCAR逐日再分析资料,提出确定副高双脊线过程的定量指标,之后重点诊断研究1962年"二度梅"期间的双脊线过程.结果表明:1962年"二度梅"期间,由于季风槽的加强东伸,副高外围变形,在其南侧新生一条脊线,呈现双脊线结构.由此,提出亚洲季风槽的发展东移是副高双脊线形成的重要影响因子.分析表明,1962年的双脊线过程与1998年的双脊线过程相比,有同亦有异:两次双脊线过程与长江流域"二度梅"均有关联,但1998年双脊线过程结束后,北侧脊线消失,南侧脊线发展维持,使副高脊线异常偏南,造成"二度梅"的突然出现,而1962年双脊线过程结束后却是南侧脊线消失,北侧脊线维持并异常偏北,从而导致"二度梅"结束;在涡度场上,两次双脊线过程均有一高层对低层的"诱导"效应,同时500 hPa诱导生成的正涡度与低纬度北移而来的正涡度带打通合并、东伸,进而其两侧的负涡度带增强,形成双脊线.这些结果为西太平洋副热带高压双脊线的演变规律和机制的进一步研究提供了新的线索.     

On the Mechanism of a Terrain-Influenced Snow Burst Event during Midwinter in Northeast China

Short-duration snow bursts with heavy snow represent one type of hazardous weather in winter which can be easily missed by the winter weather warnings but often results in great hazards.In this paper,the mechanism for the occurrence of such events was investigated with the aid of a localized terrain-influenced snow burst event in Northeast China.The snow burst was produced by an eastward-moving cold-frontal snowband which encountered the downstream complex terrain of the Changbai Mountains and intensified.To ascertain the role of orography on the snow burst,numerical experiments,together with a parallel sensitivity experiment removing Changbai Mountains,were performed to attempt to distinguish the contributions of cold-frontal system and orographic effects to produce the heavy snow.Diagnosis showed that without the influence of Changbai Mountains,the release of conditional instability(CI)and inertial instability(II)within a weak frontogenetical environment was responsible for the snowband maintenance.Orographic effects played important roles in enhancing the snowband and increasing the snowfall intensities.The enhancement mechanism was related to the interactions of the cold-frontal snowband and the topography.On the one hand,orographic frontogenesis and persistent ascent,created by orographic gravity waves over the terrain,greatly enhanced the orographic lifting.The intensification of the lifting promoted the release of CI and thus enhanced the snowfall.On the other hand,pre-existing orographic instabilities were released due to the passing of the cold-frontal snowband,which could also serve to intensify the snowband over terrain and thus increase the snowfall.