Determination of Fullerenes (C_(60)/C_(70)) from the Permian-Triassic Boundary in the Meishan Section of South China

Fullerenes (C60/C70), clays and rocks near the Permian-Triassic (P/T) boundary in the Meishan section of South China are explored by means of comprehensive analytical techniques, including ultrasonic extraction with column purification, high-performance liquid chromatography (HPLC) and matrix assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI TOF MS). The study confirms the existence of fullerenes toward the P/T event boundary and their absence in clays and limestones beyond the boundary. In particular, the white clay, known as the event boundary, contains fullerenes of 0.33 ppb, while the red material, as the first lamina fill of goethite and gypsum on the base of the white clay, contains fullerenes of 1.23 ppb, and the last lamina of 2.50 ppb. Significantly, distinct enrichment of fullerenes is coincident with the disappearance of fossil records of marine species (94%) just at the base of the white clay,implying that geological fullerenes would be one of temporal remnants led by the P/T catastrophic event. This work strongly supports that fullerenes would be one of significant records of the P/T catastrophic event but their origin remains to be studied further.     

滇东北盐津地区中三叠统关岭组底部绿豆岩年代学及地球化学研究

本文首次开展了滇东北盐津地区关岭组底部绿豆岩年代学及地球化学的研究。LA-ICP-MS对其定年结果为239.60±0.43Ma,即它们可能属于中上扬子地区中-下三叠统之间多层火山岩第二次喷发的产物,而这套火山岩第一次喷发的时间应为246～248Ma。该两组年龄与新近发表的哀牢山洋缝合带两侧碎屑锆石250Ma、240Ma两组数据吻合。由于样品烧失量大、蚀变指示强烈本文的地球化学研究以稀土、微量元素的研究为主。根据微量元素含量,其岩石定名为英安岩。绿豆岩的稀土元素与其围岩具有相似的标准化配分曲线,稀土总量(∑REE)较高。总体上,绿豆岩成分具有典型的俯冲带弧岩浆岩的地球化学特征,富集大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(HFSE)和重稀土元素(HREE)。岩石成因研究认为其兼具幔源、壳源特征即其岩浆起源于受俯冲带交代的亏损地幔,并有强烈的地壳沉积物的交代熔融,在其形成过程中岩浆经历了斜长石的结晶分异作用。构造环境判别图上,投影点主要落于活动大陆边缘,极少数点落在与洋内岛弧区的界线。综上,认为250Ma、240Ma是哀牢山洋壳向两侧俯冲,伴随弧火山活动,火山灰远距离搬运到中上扬子地区的两个阶段。其中,240Ma左右哀牢山洋盆向华南地块俯冲所导致的华南地块西缘强烈的火山弧活动以及与其伴随的洋岛火山喷发所产生的火山灰的远距离搬运是形成盐津地区绿豆岩的主要物质来源。     

X射线衍射全谱拟合法快速分析长石矿物含量

长石中矿物的含量需要根据化学分析结果计算获得,分析流程长、计算复杂,而光学显微镜测定长石含量易受切片位置的影响。本文利用High Score软件对长石样品进行X射线衍射全谱拟合分析,能有效降低衍射峰重叠影响,修正择优取向造成的衍射强度误差,方法的准确度优于参比法(RIR法);样品定量分析结果与绝热法结果接近,相对偏差小于1.69%;与化学分析结果换算的矿物含量比较,绝对误差小于5%,满足了DZ/T 0130—2006所规定的绝对误差允许限。采用钾长石国家一级标准物质进行验证,主要矿物成分的分析误差小于1.34%,与钾长石化学成分标准值相比,绝对误差均小于1%。对长石物相进行定量分析的结果表明:X射线衍射全谱拟合法操作简单,分析质量能够满足相关标准对衍射分析的要求,用于地质实验中岩石矿物物相含量分析是可行的。     

内蒙古东乌珠穆沁旗查干哈达音亨嘎高温型强过铝质花岗岩年代学、地球化学特征及其地质意义

内蒙古东乌珠穆沁旗查干哈达音亨嘎强过铝质岩体位于华北板块与西伯利亚板块之间的中亚-蒙古造山带中东段的兴蒙褶皱带,主要岩石类型为含石榴子石二云母二长花岗岩。基于锆石U-Pb同位素定年、地球化学分析和构造环境判别,结合区域对比,认为查干哈达音亨嘎岩体源区可能与变质泥岩部分熔融有关,晚古生代,强过铝质花岗岩形成之前,二连—东乌旗一带已经发生了碰撞造山作用,之后为后碰撞-造山后的伸展扩张时期。经研究确定,查干哈达音亨嘎岩体为鲜有报道的石炭纪—早二叠世具有典型后碰撞特征的高温型强过铝质S型花岗岩类。     

华东地区强对流降水过程湿斜压涡度的诊断分析

湿斜压涡度(Moist Baroclinic Vorticity,MBV)、湿热力斜压涡度(Moist Thermodynamic Baroclinic Vorticity,MTBV)及湿位涡(Moist Potential Vorticity,MPV)是能够完整表征涡度三维信息的物理量,其中MBV代表切变风对湿比容的平流输送作用,MTBV反映了垂直气压梯度、对流稳定度、风垂直切变与湿比容水平梯度之间的耦合效应。本文利用这些物理量对2009年8月17日发生在华东地区的一次强对流降水过程进行了诊断分析。该过程是在高空急流、中层浅槽和低空切变线的密切配合下产生的,共经历了"团状结构—带状结构—团状结构"三个发展阶段。诊断结果表明,MPV、MBV和MTBV的异常值区与降水落区有较好的对应关系;随着强对流降水的发展演变,MPV、MBV和MTBV都产生了相应的变化,MPV、MBV和MTBV对降水和对流系统有追踪指示意义。相对而言,在反映降水强度变化方面,MBV和MTBV比MPV更具优势。     

腾冲火山区的现代幔源氦释放:构造和岩浆活动意义

深地震测深(DSS)和大地电磁测深(MT)都表明腾冲火山区现今仍存在壳内岩浆囊,但对其数量和空间分布还存在分歧并缺乏全貌性认识。MT探测认为腾冲火山区是一个软流圈上涌和岩石圈减薄区,但对这一减薄区的空间范围还缺乏充分的约束。通过对腾冲火山区及外围大范围温泉逸出气体的分析测试,我们共获得了75个温泉逸出气体的氦同位素³He/⁴He比值数据(部分为前人资料)。利用氦同位素示踪原理,我们研究了腾冲火山区幔源氦释放强度空间分布和时间变化特征,结果发现:腾冲火山区的幔源挥发份释放呈1带3区分布。以³He/⁴He≥1 Ra,幔源氦比例≥15%为界,腾冲火山区的幔源挥发份释放异常区呈整片分布,为一南北走向的条带,南北长100km,东西宽50km。在整片异常区的内部,腾冲火山区的幔源挥发份释放又有强度不同的3个区域:① 中部腾冲县城-热海一带,³He/⁴He比值达到5.5 Ra以上,幔源氦比例达到70%以上,释放强度最强。② 北部曲石一带,³He/⁴He比值达4.5 Ra以上,幔源氦比例达到50%以上,释放强度次之。③ 南部五合-蒲川-新华一带,³He/⁴He比值达2Ra以上,幔源氦比例达到25%以上,释放强度最弱;腾冲火山区幔源挥发份释放强度在不断升高,其中第3个释放区的³He/⁴He比值(Ra)升高速率比前两者明显要大。我们认为:腾冲火山区现今幔源挥发份释放强度的空间分布图象就是该地区软流圈上涌和岩石圈减薄区空间尺度和上涌强度的最直接反映,上涌区(减薄区)的大小大致为南北长100km,东西宽50km;腾冲火山区现今存在3个壳内岩浆囊。第1个岩浆囊位于腾冲县城-热海一带,第2个岩浆囊位于马站-曲石一带,第3个岩浆囊位于五合-龙江-团田-蒲川-新华一带;腾冲火山区3个岩浆囊都在不断受到幔源岩浆的持续补充;第1个岩浆囊集幔源挥发份释放、相对地热梯度、地壳形变和地震活动等异常于一身,活动性最强,是未来腾冲火山最可能喷发的地点,需重点监视。第2个岩浆囊的幔源挥发份释放强度也引人注目,需加强监测。第3个岩浆囊规模大,埋深较浅,幔源挥发份释放增加较快,需引起注意。     

1962—2007年新疆塔城白杨河流域气候变化对水文情势的影响

通过气温、降水和径流等水文气象要素的对比,分析了新疆塔城白杨河流域在气候转型条件下水文特性的变化特征.结果表明:1962—2007年46a白杨河流域的额敏站气温以0.53℃·(10a)-1的速度增暖,降水量以8.5mm·(10a)-1的速度增加;和布克赛尔站则以0.35℃·(10a)-1的速度增暖,年降水量以6.4mm·(10a)-1的速度增加.额敏与和布克赛尔两站46a的年升温率远高于北疆平均增温率,白杨河流域气候有向暖湿型转化的趋势.白杨河流域主要补给为积雪融水,多年平均出山年径流量为2.393×108m3,46a来年径流量以10×106m3·(10a)-1的速率增加.白杨河径流量与额敏、和布克赛尔两站年降水量有着明显的正相关性;但与额敏、和布克赛尔两站年气温有着不明显的反相关性,说明白杨河流域径流量对气候变化有着明显的响应.     

2021年河南“7.20”极端暴雨动、热力和水汽特征观测分析

利用MICAPS观测降水数据、欧洲气象中心ERA5再分析资料和FY-4A卫星云顶亮温数据,对2021年7月20日河南极端暴雨进行综合分析。结果表明,此次暴雨受200 hPa两槽一脊、大陆高压、副热带高压（副高）西伸北抬和台风“烟花”西移、“查帕卡”台风倒槽等多尺度天气系统共同影响,黄淮气旋的西南气流与副高和“烟花”之间的东南气流稳定控制河南地区,边界层急流供应充沛水汽,在太行山和嵩山迎风坡辐合抬升,致使河南暴雨长时间维持,产生极端降水量。西南气流穿过从广东和广西延伸到河南的高湿带,副高和“烟花”引导东南气流经过从东海洋面延伸到河南的相对较弱湿区,这两条水汽输送带在太行山和嵩山地形阻挡下汇合在河南北部,为暴雨供应水汽。丰富的可降水量、水汽过饱和、深厚暖云层以及降水系统较强的水汽消耗率为郑州高降水效率提供有利条件。郑州低层大气经历多次从强层结不稳定到弱层结不稳定的转化,边界层急流引起的垂直风切变和气流辐合对层结稳定度变化有重要影响。黄淮气旋内部中尺度涡旋对河南暴雨发生发展至关重要,不但提供西南气流,还产生较强的位势高度纬向平流,增强边界层急流。嵩山与太行山余脉构成喇叭口地形,边界层急流在嵩山北侧和东侧爬坡,促使山前水汽堆积,激发和加强暴雨。中尺度云团合并小尺度云团,发展成结构密实的孤立云团,稳定少动,对暴雨有重要影响。降水区上空广义湿位涡异常,由于广义湿位涡能够刻画中尺度系统的垂直风切变、涡度以及大气湿斜压性和层结不稳定等动力和热力因素垂直结构特点,所以对中尺度系统和降水落区有一定指示意义。     

西安致灾短时暴雨中尺度与动力指数特征

基于同化多普勒雷达资料的WRF模式、地面加密观测、卫星云图和NCEP再分析资料等,分析总结2015年8月3日、2016年7月24日西安两次致灾短时暴雨过程环境条件、中尺度系统及动力因子指数特征。结果表明:关中处于稳定少动的西太平洋副热带高压西北边缘,上干下湿、午后低层大气超绝热状态,为短时暴雨提供了热力条件。西风槽与近地层切变线是暴雨直接影响系统。伴随冷锋过境,午后西北方向咸阳、铜川一带地面偏北风跃增是短时暴雨有利触发因子,强降水位于地面3 h正变压中心至东侧大梯度区附近。短时暴雨对流云团距离北部高空急流相对较远,无斜压叶状云系特征,降水对上升气流拖曳作用明显,云团TBB中心降至-65 ℃以下后,周边出现最大雨强。暴雨云团内部,霰粒子含量最大,冰粒子比其他粒子偏少一个量级以上,最强上升运动在霰粒子中心上方-30 ℃层附近、接近雪粒子中心;伴随整层雨水、霰和雪粒子含量5倍以上突增出现短时暴雨,雪粒子比雨水、霰粒子开始增多时段偏晚约1 h,其含量峰值与最大雨强同步。两次短时暴雨环境条件和中尺度特征差异明显。“0803”过程为切变线冷区暴雨,高空西风急流范围大、位置偏南,西太平洋副热带高压较弱,西风槽后偏北冷空气活跃,偏南水汽输送弱,关中地区中下层存在明显能量锋区和对称不稳定;云团内部冰相粒子明显偏多,雪粒子相对霰粒子占比偏高,冷空气入侵有利于冰相粒子快速生长;暴雨位于能量锋区和对流云团边缘、TBB最大梯度区附近。“0724”过程为切变线暖区暴雨,高空急流范围小、位置偏北,西太平洋副热带高压强盛,偏北冷空气弱,偏南水汽输送明显,关中地区中下层为位势不稳定;云团内部冰粒子偏少,雪粒子相对霰粒子占比低;暴雨位于对流云团内部、TBB中心附近。定义的垂直螺旋度指数VHI和散度垂直通量指数DVFI对暴雨落区预报具有较好的参考价值:大暴雨位于动力指数异常大值中心趋于集中且稳定少动的区域附近,动力指数小于200、中心分散且大值持续时间短的区域,降水不明显。      

川西坳陷西南端二叠纪玄武岩喷发环境及分布特征

川西坳陷西南端,在雅安周公山构造钻获玄武岩气藏以来,对玄武岩的研究引起石油地质工作者的极大重视。经实地踏勘及研究认为:玄武岩主要分布在三大古陆及其前缘,可分为海相喷发、陆上喷发和先海相后陆相的三类环境。据火山构造可分为火山岩的相划分则是溢流相、爆发相、火山颈相、火山沉积相和次火山岩相,中心式喷发及裂隙式喷发等,进而可识别出火山岩的相划分则是溢流相、爆发相、火山颈相、火山沉积相和次火山岩相等。从油气储集条件考量与火山颈相关的溢流相较为有利;若与烃源配置适当则可形成玄武岩油气藏。