华北岩石圈地幔的多次组成转化过程:橄榄岩与不同来源熔体间的相互作用——来自地幔橄榄岩捕虏体的岩石学和Li、Fe等同位素地球化学证据

华北克拉通显生宙以来岩石圈的巨厚减薄是全球古老克拉通地区难得的重要地质现象,这一地区已成为研究古老岩石圈稳定性和改造过程的理想地区,也是我国继青藏高原隆升和大别-苏鲁超高压变质带之后又一个国际热点地区.     

地幔中EM1端员成因的锂同位素制约

在四个地幔端员(DMM、HIMU、EM1、EM2)中,EM1的成因一直令人困惑。华北克拉通中部(太行山地区)地幔橄榄岩捕虏体的Li同位素组成特征为探讨这一问题提供了新的制约。橄榄岩捕虏体中主要组成矿物(橄榄石、斜方辉石和单斜辉石)的Li同位素组成特征表明,该区的岩石圈地幔中有再循环的、古老的洋壳物质。结合已有的地幔橄榄岩捕虏体的Sr-Nd同位素数据,可以推测再循环的古老蚀变洋壳对地幔EM1端员组分的产生有重要的作用。     

冀西北姚家庄超镁铁岩-正长岩杂岩体中辉石的环带特征及意义

冀西北姚家庄存在一套晚三叠世的超镁铁岩-正长岩杂岩体,岩体内发育具有环带特征的单斜辉石。辉石的环带有两种:简单环带和复杂环带。简单环带一般为正环带,辉石核部的MgO和Cr2O3含量高,Si O2、Fe O和Na2O含量低;边部的主要氧化物含量与核部刚好相反。简单正环带可以分为两类,其中核边接触带平滑、由核到边化学成分具有渐变特征的正环带辉石可能是岩浆在分离结晶或地壳混染过程中形成。而核边接触带有熔蚀结构、由核到边化学成分突变的正环带辉石可能是早期结晶的辉石颗粒受到晚期低镁岩浆的溶蚀改造而成的。复杂环带具有核-幔-边结构,其中,核部低镁高铁、幔部高镁低铁、边部与核部相似,但其Mg#更低,这些特征暗示了岩浆混合作用的存在,形成辉石核部的母岩浆可能来自富集的岩石圈地幔,幔部高Mg#的特征指示了软流圈地幔物质的贡献,其边部低Mg#的特征则指示了地壳物质的加入。具有韵律环带的复杂辉石是在岩浆多期侵入的过程中形成的。辉石环带的组成特征表明,姚家庄杂岩体是由岩浆多期侵位形成的,后期侵入的岩浆与前期就位的岩浆不断反应,形成了具有多种不同环带特征的辉石,并最终形成了空间上由外到内依次为辉石岩、辉石正长岩和正长岩的环状杂岩体。结合前人的研究成果,推测形成姚家庄岩体的岩浆主要来源于富集的岩石圈地幔,并由少量地壳组分和软流圈物质的贡献。     

俯冲带岩浆作用与大陆地壳生长

大陆地壳的起源、生长和改造一直都是国际地学界广泛关注的热点问题,目前仍存在一定的争议,特别体现在陆壳增生的方式和速率上.为了探讨大陆地壳的生长方式,简要综述了俯冲带及其岩浆作用和大陆地壳生长的研究成果.俯冲带可划分为洋洋俯冲带、洋陆俯冲带和陆陆俯冲带,其岩浆作用以产出弧岩浆岩为主要特征,被广泛接受为大陆地壳生长的主要方式.目前主要有两种陆壳生长的假说:玄武岩模式和安山岩模式.玄武岩模式主要通过拆沉和底垫过程来实现新生地壳向大陆地壳的演化;安山岩模式则强调陆壳直接形成于产出安山质岩浆的俯冲带岩浆弧环境.俯冲带和碰撞带等板块汇聚边界是显生宙大陆地壳生长和改造的主要位置,俯冲带岩浆作用对陆壳生长发挥着重要的作用.      

地幔橄榄岩中橄榄石的指示意义

橄榄石是地幔橄榄岩和辉石岩的主要组成矿物,但也经常以斑晶和捕虏晶的形式出现在玄武质岩石中。结合近年来在地幔橄榄岩的主要元素（如Mg和Fe）组成特征以及Li、Mg和Fe稳定同位素地球化学方面的研究成果,重点对橄榄石的地球化学特征与华北克拉通岩石圈地幔演化过程之间的联系进行了讨论,旨在加深对华北克拉通岩石圈地幔演化过程的理解。现有研究表明：地幔橄榄岩中橄榄石的矿物学特征、元素和同位素地球化学组成能够很好地指示岩石圈地幔的特征及其演化过程,因而具有重要的意义。对于克拉通地区的地幔橄榄岩来说,橄榄石的Mg#通常可以指示岩石圈地幔的属性,古老、难熔的地幔橄榄岩中的橄榄石一般具有较高的Mg#（〉92）,而新生的岩石圈地幔橄榄岩中的橄榄石则具有较低的Mg#（〈91）。因此,地幔橄榄岩中橄榄石的Mg#在一定程度上具有年龄意义。橄榄岩中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成也可以明确指示岩石圈地幔的属性及其所经历的演化过程,正常地幔的δ7Li、δ26Mg和δ57Fe组成相对均一,如果上述同位素组成偏离正常地幔值,则说明岩石圈地幔经历了熔体/流体的交代作用。华北克拉通地区地幔橄榄岩捕虏体中橄榄石的Li、Mg和Fe同位素组成研究表明：该区的岩石圈地幔经历了多个阶段、不同来源的熔体/流体的改造过程。     

华北克拉通岩石圈地幔的锂同位素特征与熔体改造作用

华北克拉通是显生宙以来全球古老克拉通破坏最为剧烈的地区。华北克拉通破坏及其相关的科学问题引起了国内外地质学家的广泛关注。有关华北克拉通破坏的研究已取得了许多重要进展,使我们认识到其破坏不仅表现为岩石圈厚度的剧烈减薄,更重要的是岩石圈地幔的物质组成与性质发生了巨大转变,即从古生代克拉通型转变为新生代大洋型。本文在综述华北地幔捕虏体锂同位素地球化学特征的基础上,进一步揭示了华北岩石圈地幔高度不均一的组成特征,以及不同来源的熔体对岩石圈地幔的改造作用,为深入认识华北岩石圈地幔的转变过程提供进一步的制约。     

豫西铝土矿中镓的赋存状态研究

豫西地区的铝土矿中含有丰富的镓资源。由于对矿石中镓的赋存状态研究程度很低,使镓未能有效回收。通过对铝土矿石的扫描电镜观察、电子探针成分分析、X射线衍射分析,并且完成了在盐酸介质中浸取镓的条件实验,初步得出了元素镓在铝土矿石中的赋存形式主要为:以类质同象置换的形式存在于矿物晶格之中;部分以吸附的形式存在于粘土矿物微粒和铝、铁的氢氧化物表面。     

土壤污染的发生因素与治理方法

污染土壤的面积在迅速扩大,迫切需要修复、治理,污染土壤的修复工作已成为环境保护研究的一个重点内容.土壤污染特征主要与土壤特性和功能相联系.导致土壤污染的内在和外在的可能因素繁多,土壤污染组分日益复杂化,给人类生存环境带来的危害程度也逐渐加深.研究表明,重金属类和农药类有机污染物是土壤的主要化学污染物.现有的污染土壤治理方法,如物理法、化学法、生物法等,都不同程度存在难以克服的技术问题,污染土壤的生态化学修复,即生物技术与化学方法相结合,代表了21世纪污染土壤修复技术的发展方向.     

豫西杜家沟铝土矿中镓的分布规律及控制因素浅析

镓是一种价格昂贵的稀贵金属，它的回收利用问题逐渐引起人们的重视。在对杜家沟铝土矿床矿石中镓的分布特征做了多方面对比研究的基础上，归纳出镓的分布规律：空间上、镓在不同层位的矿石中平均含量变化显著，镓含量随着矿层平均厚度的增大而增大。遭受强烈的表生富集作用，铝土矿中镓的平均品位较高。从矿石结构类型来看，蜂窝状矿石中的镓品位明显高于豆、鲕状和致密状矿石。另外，另外，矿石中镓的含量总与富矿体关系密切。     

太行山地区中、新生代玄武质岩浆的源区特征与时空演化

本文总结了太行山地区中生代辉长岩和新生代玄武岩的元素和同位素组成，其组成显示它们的地幔源区存在着明显的差别。新生代玄武岩以碱性玄武岩为主，含有少量橄榄拉斑玄武岩，它们来自软流圈的部分熔融，并伴有少量古老岩石圈地幔组分的加入。相比之下，中生代辉长岩具有明显不同的地球化学特征：SiO2含量高，LREE和LILE（Ba，Th，U）富集以及HFSE（Nb，Ta，Zr和Ti）亏损，Sr-Nd同位素富集（大多数^87Sr／^86Sri〉0．705，^143Nd／^144Nd；〈0．512）、Pb同位素亏损（^206Ph／^204Pbi〈17．5，^207Ph／^204Pbi〈15．5，^208Pb／^204Pbi〈38．0）。这些特征表明中生代辉长岩来源于经过富硅熔体强烈改造的古老岩石圈地幔，这种富集改造过程很可能与华北克拉通内部元古代的俯冲／碰撞事件有关。古老且同位素富集的岩石圈地幔残存至新生代，并被新生代玄武岩携带的地幔橄榄岩捕虏体所记录。