第四纪时期东亚季风变化的动力机制

本文作者主张：古气候演化的动力机制研究应从动力因子和动力过程两个方面人手。通过对比东亚冬季风、夏季风、印度季风及全球冰量变化的时间特征和频率特征,我们得到以下认识：1）大致在过去0.8Ma这个时段,东亚冬、夏季风基本上具同相位、同周期的互为消长演化特征;2）东南季风演化具0.1Ma的主导周期,而印度季风变化则以较短周期为主;3）东亚冬、夏季风与全球冰量变化在时间范畴上可作很好的对比,尤其是这三者均含有主导性的0.1Ma周期。在此基础上,本文提出东亚季风演化的“全球冰量驱动模式”,并初步讨论了东亚季风变化对全球冰量变化响应的动力过程。     

青藏高原中部中生代OIB型玄武岩的识别:年代学、地球化学及其构造环境

目前对青藏高中部的蛇绿岩类型、形成环境及其深部地幔源区特征还缺乏很好的约束。在区域地质调查基础上,本文展示了青藏高原中部龙木错—双湖缝合带嘎错玄武岩、班公湖—怒江缝合带多玛、塔仁本玄武岩及那曲盆地西侧中生代玄武岩的单斜辉石Ar-Ar测年、锆石SHRIMP定年和地球化学及Sr,Nd,Pb同位素数据,以约束形成这些玄武岩的时代、构造环境和地幔源区特征。目前的数据表明:1羌塘双湖嘎错枕状玄武岩单斜辉石的中温坪年龄为232.5±2.4Ma,可能指示嘎错玄武岩浆活动发生于中三叠世晚期,班公湖—怒江缝合带多玛枕状玄武岩、塔仁本玄武岩浆活动时代大约在早白垩世中晚期(110Ma左右);2在这些蛇绿混杂岩带中的玄武岩显示OIB而不是MORB型地球化学特征,双湖嘎错玄武岩的地球化学特征介于峨眉山高Ti玄武岩与夏威夷碱性玄武岩之间;中晚三叠世那曲嘎加组玄武岩的地球化学特征非常类似于夏威夷碱性玄武岩;班公湖—怒江缝合带内的早白垩世多玛玄武岩和塔仁本玄武岩的地球化学特征在很大程度上可比于夏威夷碱性玄武岩;3双湖嘎错OIB型玄武岩可能形成于以增生楔为基底的裂谷环境而不是以洋壳为基底的大洋板内环境,那曲嘎加组OIB型玄武岩很可能形成于以弧内—弧前沉积物为基底的陆棚—陆坡环境下的裂谷背景,塔仁本和多玛OIB型玄武岩形成于以洋壳为基底的洋岛环境,这表明班公湖—怒江洋壳在大约110Ma时尚未彻底消亡,可能暗示班公湖—怒江洋盆的关闭时间明显晚于晚侏罗世—早白垩世早期闭合的早期认识;4地球化学指标显示青藏高原中部中生代玄武岩未受到地壳物质或很少受到陆下岩石圈物质改造,一些相对新鲜样品的Nd,Pb组成似乎可以用来代表其地幔源区的成分特点,其高206Pb/204Pb比值(>18.5)指示羌塘双湖中晚三叠世嘎错玄武岩、班公湖—怒江缝合带早白垩世洋岛玄武岩所代表的中生代特提斯地幔很可能不具“Dupal”异常。然而,由于研究程度的限制和缺乏更多的可靠数据,这种观察还需要进一步确认。     

扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩成因：锆石U-Pb年代学、Hf同位素及地球化学制约

本文通过对扬子陆块北缘上两地区二长花岗岩年代学、Hf同位素及地球化学研究,限定其形成时代、物质来源以及所处的大地构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明上两地区二长花岗岩形成于新元古代早期,年龄为909±5Ma。锆石Hf同位素显示二长花岗岩的ε_(Hf)(t)既有正值也有负值,在-6~+3.4之间,变化较大。tDM2变化于1570~2156Ma,平均值为1802Ma,当ε_(Hf)(t)为最小负值-6.0时,tDM2为2156Ma。表明其物源主要是约1800Ma新生地壳的部分熔融,混染了部分古老地壳。地球化学显示,二长花岗岩的SiO_2含量较高,平均值达75.46%,均属亚碱性系列,且均为铝质过饱和(A/CNK=0.93~1.29);轻稀土富集,微量元素原始地幔蛛网图中显示富集大离子亲石元素(LILE)、具有明显的Nb、Ta负异常,并具有与上部陆壳非常相似的蛛网图曲线,在花岗岩的构造环境判别图解中落入弧花岗岩区,其应是扬子陆块北缘大陆边缘弧岩浆的产物。     

二百五十万年来季风环流与大陆冰量变化的阶段性耦合过程

根据黄土中的气候替代性指标与深海氧同位素曲线的比较,本文作者发现2.5Ma以来东亚地区的冬、夏季风环流与全球冰量变化具有阶段性的耦合过程,即从2.5MaB.P.至今,季风环流与大陆冰量的耦合程度呈阶段性增强的趋势,其间有三个转折时期:2.5Ma B.P.前后、1.6Ma B.P.前后和0.8Ma B.P.前后。二者间的阶段性耦合可能与青藏高原的阶段性隆起有关。     

东天山黄山东铜镍矿床铂族元素地球化学特征及其意义

黄山东岩体位于东天山北部的土墩—黄山—镜儿泉—图拉尔根镁铁—超镁铁质岩带中段,受康古尔塔格—黄山深大断裂控制,是由二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长苏长岩和辉长闪长岩组成的复式岩体。黄山东铜镍硫化物矿床镁铁质岩石和矿石中的铂族元素(PGE)含量很低,其中IPGE(Os, Ir, Ru, Rh)与PPGE(Pt, Pd)含量相近,PPGE略高于IPGE。岩石平均2×10-9,矿石平均86×10-9。在矿石中,PGE含量与硫含量呈正相关关系。在原始地幔标准化图解上,岩石和矿石具有相似的分配模式,PPGE和IPGE之间分异很弱。Ni/Cu—Pd/Ir关系图以及岩石地球化学资料显示,形成黄山东岩体的原始岩浆为MgO含量较高的PGE不亏损的拉斑玄武质岩浆。岩浆在上升的过程中发生过早期硫化物深部熔离,带走了岩浆中大部分的PGE,可能是造成黄山东矿床母岩浆中PGE明显亏损的主要原因。矿石低的Pd/Ir比值（为4.22～17.24,平均值为849）及高的Ir含量（为2.04×10-9～21.45×10-9,平均值为8.79×10-9）显示黄山东矿床成矿过程中后期热液作用不明显。铂族元素地球化学特征和岩石地球化学资料显示了地壳物质的混染以及橄榄石、辉石等矿物的分离结晶是引起该矿床硫饱和并发生硫化物熔离作用而成矿的主要因素。     

关于中国西部龙首山、祁连山成矿区（带）进一步找矿问题的思考

进入21世纪以来,我国许多矿山都面临着后备资源危机问题,西部地区甘肃境内的龙首山、祁连山成矿区（带）里的矿山也不例外。从"成矿系统"的观念出发,深入分析了区域成矿构造背景,认为区内存在华北古陆西南和柴达木-中祁连北部两种大陆边缘;提出应利用非传统矿产理念进行新一轮矿产勘查,在龙首山、祁连山成矿区（带）不仅要加强传统矿种的勘查,也要注意新类型矿产的开发,同时注意环境保护;最后,还强调矿产资源的勘查和开发工作离不开既有较高理论水平又具有丰富勘查经验的高素质勘查人才,也离不开强有力的资金保证。     

金川含铂硫化铜镍矿床成矿模式

金川矿床产出于过渡区,位于中朝地块西南部阿拉善边缘隆起上,含矿岩体是多期上侵贯入形成的,时代为1508±31Ma。 导源于地幔深部富硫的铁质超基性岩浆,沿超壳深断裂上侵到达地壳岩浆房。注入岩浆房的岩浆发生熔离作用和岩浆分异作用,按重力效应在岩浆房中自下而上先后形成了矿浆、富矿岩浆、含矿岩浆和岩浆分层格局。随着温度下降,在构造应力脉动式驱动下,岩浆房中自上而下按岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆的顺序,先后分别沿相同通道上侵、贯入于现存空间成岩成矿、每次上侵、贯入的浆体都沿着前次浆体的下侧部和根部定位。 整个成矿过程由岩浆房中的深部熔离、岩浆分异和重力分层作用→第一期次岩浆上侵→第二期次含矿岩浆上侵→第三期次富矿岩浆贯入→晚期矿浆贯入→接触交代成矿→热液叠加成矿,构成一个完整的硫化铜、镍矿床的成矿模式和时空分布系列。     

灵台红粘土和黄土-古土壤序列的地球化学演化

沉积物的化学成分无疑取决于来源物质的成分和沉积后的化学作用。对来自于甘肃灵台7MaBP以来风成沉积序列的红粘土、黄土和古土壤样品的化学分析表明,风成沉积物化学成分的演化主要由沉积前所经历的各种地表作用(尤其是风化作用)所决定,当地成壤作用对化学成分的影响叠加在106a演化趋势上5反映风化程度的化学指标Na／Al值和Fe2+／Fe3+值总体均呈逐步增加的趋势,基本一致于上新世以来全球气候变化的趋势,这可能与青藏高原隆升和北半球冰盖发育加速粉尘物质源区侵蚀同时降低化学风化程度有关。     

Sensitivity of East Asian climate to the progressive uplift and expansion of the Tibetan Plateau under the mid-Pliocene boundary conditions

A global atmospheric general circulation model has been used to perform eleven idealized numerical experiments, i.e., TP10, TP10, .., TP100, corresponding to different percentages of the Tibetan Plateau altitude. The aim is to explore the sensitivity of East Asian climate to the uplift and expansion of the Tibetan Plateau under the reconstructed boundary conditions for the mid-Pliocene about 3 Ma ago. When the plateau is progressively uplifted, global annual surface temperature is gradually declined and statistically significant cooling signals emerge only in the Northern Hemisphere, especially over and around the Tibetan Plateau, with larger magnitudes over land than over the oceans. On the contrary, annual surface temperature rises notably over Central Asia and most parts of Africa, as well as over northeasternmost Eurasia in the experiments TP60 to TP100. Meanwhile, the plateau uplift also leads to annual precipitation augmentation over the Tibetan Plateau but a reduction in northern Asia, the Indian Peninsula, much of Central Asia, parts of western Asia and the southern portions of northeastern Europe. Additionally, it is found that an East Asian summer monsoon system similar to that of the present initially exists in the TP60 and is gradually intensified with the continued plateau uplift. At 850 hPa the plateau uplift induces an anomalous cyclonic circulation around the Tibetan Plateau in summertime and two anomalous westerly currents respectively located to the south and north of the Tibetan Plateau in wintertime. In the mid-troposphere, similarto-modern spatial pattern of summertime western North Pacific subtropical high is only exhibited in the experiments TP60 to TP100, and the East Asian trough is steadily deepened in response to the progressive uplift and expansion of the Tibetan Plateau.