河北省区域岩石密度的统计结果及空间分布特征

介绍河北省15 000个岩石密度数据的统计结果与空间分布,供在河北省境内进行重力勘查、地质调查工作时参考使用.     

河北省地质构造重力推断解释

通过对河北省重力场特征的深入研究,结合地质及其他物探资料,进行了地质构造的推断解译,划分了全省主要的构造单元及断裂构造,圈定了岩体、盆地及凹陷,为矿产资源潜力评价及成矿预测提供了重要信息。     

麻粒岩的研究进展与方法

近年来,有关麻粒岩的研究取得了长足进展,本文讨论了4个相关问题：（1）麻粒岩的大地构造环境与P-T轨迹。麻粒岩可以形成于4种大地构造环境中：（a）碰撞造山带以形成高压麻粒岩为特征,为中压相系,包括曾位于地壳浅部的岩石经历构造埋深达到变质峰期后再折返的过程,为顺时针型P-T轨迹;也包括曾经历洋壳或陆壳俯冲形成的高压-超高压榴辉岩相岩石折返叠加变质形成的麻粒岩,P-T轨迹以减压为主。（b）地壳伸展区以形成低压麻粒岩为特征,并可达到超高温条件,其P-T轨迹为减压加热至温度峰期,随后发生等压或降压冷却。（c）岛弧或陆缘岩浆增生区的下地壳多为高压麻粒岩相,其中侵入的辉长岩首先经历等压冷却,然后再经历升温升压进变质过程。（d）太古宙克拉通麻粒岩相表壳岩呈皮筏状分布于TTG片麻岩内部,多达到超高温条件,发育逆时针型P-T轨迹,受太古宙特殊的垂直构造体制控制。（2）麻粒岩的进变质过程与流体行为。按照流体行为,麻粒岩的进变质过程分为3种型式：（a）流体饱和进变质过程,指岩石在饱水固相线之前达到流体饱和,随后发生饱水固相线熔融与含水矿物的脱水熔融,以及阶段性熔体丢失,导致岩石中水含量降低,缺流体固相线温度升高;在峰期之后的降温过程中,发生熔融反应的逆反应,或结晶反应,形成含水矿物,结晶反应终止于缺流体固相线。（b）流体不饱和或缺流体进变质过程,指岩石在进变质过程中会处于流体缺失状态,不会发生变质反应,岩石中原来的矿物组合以亚稳定状态保留至缺流体固相线后,才开始变质演化,因此经常形成一些不平衡结构。（c）流体过饱和进变质过程,指有过量水参与的熔融反应过程,也称为水化熔融,与熔体注入或局部汇聚有关;水化熔融过程中会更多地消耗斜长石、石英及辉石等无水矿物,导致残余物中富集角闪石和黑云母等含水矿物。（3）确定麻粒岩P-T条件的视剖面图方法。利用视剖面图方法分析麻粒岩的变质条件时,首先需要通过岩相学观察区分出峰期组合和最终组合;然后通过计算T-M（H₂O）图解确定最终组合的含水量;最后利用所确定的水含量计算P-T视剖面图。利用P-T视剖面图分析麻粒岩的峰期变质条件时,首先找到峰期矿物组合在视剖面图上的稳定域,然后再结合有价值的矿物成分等值线确定P-T条件。特别需要注意的是,岩相学观察确定的峰期组合和最终组合都可能受局部结构域控制,与滞留熔体的不均匀分布或原地分凝有关,此时不能简单地用全岩成分模拟其相平衡关系。（4）相平衡模拟时需要选择有效的全岩成分。当选择实测全岩成分进行相平衡模拟时,首先需要检验其有效性,即检验实测全岩成分是否能够代表薄片中所观察到的相平衡关系。方法是计算有效全岩成分,并与实测全岩成分进行对比。对于成分不均匀的变质岩石,需要处理局部结构域的成分。分如下3种情况：（a）宏观尺度的结构域,可以分别取样;（b）微观尺度的结构域,需要在显微薄片中进行图像分析,针对不同结构域分别进行相平衡模拟;（c）由叠加或退变质形成的结构域,需要确定相应的变质反应,通过对反应配平,确定有效全岩成分。此外,文中还介绍了计算岩石中的水含量、O含量和各种矿物相含量的方法与注意事项。

     

山东即墨温泉资源开发利用与可开采水量评价

山东即墨温泉是胶东三大氯化物温泉之一,为中氡地热水,具有较高的医用价值。目前温泉可采资源量占总量的56%,开采潜力较高,但由于旅游业的大力发展,大规模开发地热水造成地下水水位从1992年至今水位下降近20 m,矿化度及氯、钠离子变化不大,说明监测井位置海水入侵程度较低。同时,通过计算得出,即墨温泉可利用热能资源量1. 28×1015 J,相当于8. 79×104 t标准煤的热量,地下热水储量为0. 68×108 m3,地下水可采资源量为1075. 31 m3/d。并通过modflow软件模拟开发条件进行评价,提出了月开采量的合理化建议：即每年12月~次年3月开采量为1450 m3/d,4月~6月开采量为450 m3/d,7月~11月开采量为100 m3/d。     

河北省八道河航磁低背景场区铁矿地面磁测勘查实例

通过在河北省青龙县八道河航磁异常低缓负值背景区进行的铁矿勘查工作,对寻找沉积变质型铁矿勘查选区有了新的思路和认识.在具有良好成矿地质环境的区域,即使航磁异常的显示微弱,通过实地踏勘,也可以布置大比例尺地面磁测工作,从而发现规模可观的工业矿床.总结这些成功的做法及经验,对今后开展以找铁矿为主的地勘工作必将起到很好的启示和借鉴作用.     

冀北雾迷山组岩石密度特征及沉积环境研究

根据冀北地区雾迷山组611件岩石样品的密度数据,进行了岩性密度的统计分析,建立了密度大小与沉积环境的关系,再通过密度的空间分布,探讨了冀北地区雾迷山组沉积环境的空间变化特征。通过这一实例,说明了岩石物性参数可以定量地研究沉积环境,能够成为地质环境研究的一个有用工具。     

基性岩高温-超高温变质作用与TTG质岩成因

变质基性岩在高温-超高温下部分熔融可以形成TTG(英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质)质熔体,有关熔融反应机理、熔体地球化学特征以及太古宙TTG质岩石成因问题备受国内外学者关注。本文基于对相关实验岩石学研究的总结,结合基性岩高温-超高温相平衡的模拟计算,分析了变质基性岩(斜长角闪岩)深熔变质反应过程、P-T条件及其与TTG质岩石成因的联系。变质基性岩高温-超高温深熔作用主要受角闪石脱水熔融反应控制。在1.0GPa以下的无石榴石域,角闪石分解反应主要为:角闪石=单斜辉石+斜方辉石+斜长石+熔体(R1),该反应为多变滑动反应,以斜方辉石出现(800℃)和角闪石消失(1000~1100℃)为标志,其滑动温度范围超过200~300℃。实验岩石学确定的斜长角闪岩开始熔融或缺流体固相线大致相当于斜方辉石出现温度。实际上角闪石脱水熔融反应是从饱和水固相线开始的,反应为:角闪石+石英=单斜辉石+斜长石+熔体(R1a),开始有黑云母参与熔融反应,但该反应对熔体贡献有限。在1.0GPa以上的石榴石域,不同实验所确定的石榴角闪岩缺流体固相线温度主要介于800~900℃之间,固相线表现为正斜率、负斜率、或者为与压力无关的直线等不同结果。相平衡模拟计算表明在石榴石稳定域角闪石脱水熔融反应为较陡的负斜率,分为两部分:当有斜长石存在时,反应为角闪石+斜长石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2),低温部分有白云母、绿帘石参与反应。该反应从饱和水固相线(约630℃)开始,到角闪石消失(超过1000℃),滑动温度范围可超过400℃,跨越石榴角闪岩亚相与角闪高压麻粒岩亚相范围;在斜长石消失后角闪石脱水熔融反应为角闪石+石英=石榴石+单斜辉石+熔体(R2a),低温部分有绿帘石、白云母参与熔融反应,该反应从饱和水固相线(约650℃)开始,到角闪石消失(超过900℃),滑动温度范围可超过200~300℃。角闪石脱水熔融反应形成的无水残余物形成麻粒岩和榴辉岩,无水麻粒岩的峰期温度会超过1000℃,由于降温过程中的退变质演化,如超固相线下滞留熔体与残余物之间发生的深熔反应的逆反应,以及在亚固相线下离子交换反应,导致大多数麻粒岩只记录缺流体固相线组合与退变质温度。基性岩部分熔融的熔体成分取决于全岩成分、P-T条件及熔融程度。当熔融程度很低时(如小于5%)可形成富钾花岗质熔体,随着熔融程度增加,熔体成分可转变为奥长花岗质(如5%~20%)和英云闪长质(如大于20%),部分熔融的熔体成分受全岩成分影响很大,只有相对富钾的基性岩才能形成花岗闪长质到石英二长质熔体。太古宙TTG质岩石表现出富Sr、低Y、Yb、Nb、Ta、Ti以及稀土分馏程度高等地球化学特征,要求部分熔融压力较高,残余物中有石榴石(及金红石)存在。争论的焦点是部分熔融究竟发生在石榴角闪岩亚相(及角闪高压麻粒岩亚相),还是发生在榴辉岩相。对此,不同实验给出的不同结论应该与源岩地球化学特征不同有关。考虑到TTG质岩石的可能源岩如太古宙科马提岩和玄武岩地球化学特征的多样性,TTG质岩石本身地球化学特征上的差异也许不能完全指示熔融发生的P-T条件。综合实验岩石学和相平衡模拟结果,本文确定TTG质岩石是由基性岩在角闪石和石榴石共同稳定域由角闪石脱水熔融反应R2和R2a在角闪高压麻粒岩亚相和角闪榴辉岩亚相形成的,P-T条件为1.0~2.5GPa和800~1000/1100℃。角闪高压麻粒岩亚相相对应的地热梯度为15~25℃/km,角闪榴辉岩亚相对应的地热梯度为10~15℃/km。TTG质岩石形成的构造环境不能简单对应发生在显生宙的洋壳热俯冲带、碰撞造山带和洋底高原等。     

卫星重力与卫星测高的研究进展

该文介绍了GRACE和GOCE重力卫星在地球重力场模型以及局部变化等方面的研究成果,介绍了卫星测高的检核与校验、全球和局部海平面变化监测、内陆湖和水库水位变化监测等方面的研究进展,对综合利用卫星重力、卫星测高以及合成孔径雷达差分干涉测量(DInSAR)等技术方法监测冰川和冰盖变化的成果进行了介绍,重点介绍了南极冰盖变化监测的研究成果。对综合卫星重力、卫星测高、DInSAR、GNSS/水准、GNSS等多种技术在冰川冰盖、局部形变监测等方面的应用进行了展望。     

胶州湾表层沉积物地球化学特征及控制因素

通过对胶州湾150个站位表层沉积物的粒度和地球化学组成进行特征分析、相关性分析和因子分析,探讨了其空间分布特征、元素相关性和元素组合特征,充分挖掘沉积物的地球化学特征及其控制因素。结果表明,胶州湾表层沉积物类型丰富,主要以砂质粉砂为主。沉积物常量元素以SiO2、Al2O3为主,SiO2高值区主要分布于调查区东北部以及中部偏西等区域,Al2O3在调查区北部、东北部河口及其近岸含量较高,表明沉积物主要为陆源碎屑沉积物。微量元素含量最高的为V,其次为Li和Ni,其含量分布与Al2O3相近。除CaO外,研究区常微量元素的空间变异系数均较小,表明各元素在研究区分布相对均匀。元素的相关性和因子分析结果显示,研究区大部分常微量元素（Al2O3、MgO、CaO、TiO2、MnO、Fe2O3、Ni、Co、Li、W、V等）含量的变化遵循粒度控制规律,而CaO、P2O5的含量主要受风化作用和人类活动的共同影响。