用于同位素测年的自生伊利石分离纯化流程探索

沉积岩中自生矿物与碎屑矿物的分离问题是制约沉积岩定年的主要问题之一。本文以浙江和川西地区的粘土矿物为例，介绍了沉积岩中自生伊利石与碎屑矿物的一般分离过程，具体包括悬浮液的制备过程、高速离心机的条件实验和8个样品的分级实验，确定了较佳的分级参数，并对分级后的各级别进行了X-射线衍射(XRD)分析。X-射线衍射结果表明，随着粒度的减小，各种杂质的含量都在逐渐减少，在小于0．2μm的粒级中，已检测不出石英、钾长石、钠长石、方解石、白云石等杂质的存在，其中有3个产品的成岩混层含量达到100％，说明本次实验的分离纯化流程是比较成功的。综合考虑粒度和自生伊利石的纯度，一般情况下，以0．1～0．2μg粒级的产品用于Ar-Ar和K-Ar测年较合适。但在实际进行年龄分析时，一定要先进行XRD和透射电镜分析，只有确定其成岩混层I／S的含量近100％(至少在95％以上)及混层中S的含量小于25％时，才可用于Ar—Ar和K—Ar年龄测定。     

青藏高原羌塘盆地侏罗系白云岩的特征及其成因

羌塘盆地侏罗系白云岩是该盆地重要的油气储集层.侏罗系碳酸盐岩在沉积期后经历了白云岩化作用、溶蚀作用和破裂作用等多种成岩作用.羌塘盆地白云岩的成因与毛细管浓缩作用和混合水白云化作用有关.     

赣南淘锡坑钨多金属矿床花岗岩和云英岩岩石特征及云英岩中白云母^40Ar／^39Ar定年

赣南崇义县淘锡坑钨矿位于南岭东西向构造带东段,属于以黑钨矿石英脉型为主的钨多金属矿床。矿床形成与燕山期中酸性岩浆作用有密切关系,石英矿脉受一组北西向断裂控制,穿切新元古界。本文在淘锡坑钨矿区3个揭露到花岗岩体顶部的中段（206、106、56中段）采集到岩体顶部云英岩样品,利用40Ar/39Ar同位素定年测得云英岩中的白云母的坪年龄分别为152.7 ± 1.5 Ma（206中段）,153.4 ± 1.3 Ma（106中段）,155.0 ± 1.4 Ma（56中段）。与前人用其他方法测定的花岗岩成岩和成矿年龄几乎一致。花岗岩和云英岩全岩稀土元素均具有M型四分组效应和强烈的Eu亏损特征,反映出花岗质岩浆经历了高度分异演化及其岩体结晶晚期流体/熔体相互作用。综合前人在南岭地区同类矿床的研究资料,可知南岭地区160～150Ma成岩成矿作用主要分布于南岭中-东段,可能为大陆边缘弧后岩石圈伸展的构造动力学背景的产物。     

阿舍勒黄铁矿型铜矿床地质特征

本文通过对矿床的成矿地质条件、控矿因素和物质组份的分析研究,认为该矿为火山成因块状黄铁矿型铜矿。矿体受火山机构控制,产于火山穹窿叠加背斜构造中或火山管道及火山口附近。矿体形态复杂、矿床规模大、品位富、矿种多,矿化垂直分带明显,可作为典型矿床进行研究,以期找到同类矿床。     

库车盆地白垩系碎屑白云母物源区示踪与构造意义

沉积盆地碎屑岩记录了相邻造山带构造演化及隆升剥蚀的重要信息。本文对库车盆地白垩系砂岩中的白云母进行了电子探针及~(40)Ar/~(39)Ar定年分析,并与天山造山带的数据对比研究表明:库车盆地白垩系砂岩中白云母为多硅白云母,硅原子数小于西南天山蓝片岩及榴辉岩中的多硅白云母,形成时的压力低于目前保留在西南天山蓝片岩中多硅白云母;白垩系砂岩多硅白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄为396.6 Ma,与在低温高压变质带中获得的多硅白云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄419~310Ma一致,表明了在白垩纪西南天山低温高压变质岩带已抬升至地表遭受剥蚀,为库车盆地提供大量的物质,也表明了在白垩纪西南天山低温高压变质岩带高度(海拔)高于其南部的哈尔克山,而现今天山地貌形态显示低温高压变质岩海拔低于哈尔克山,这可能是由于新生代天山地区差异隆升剥蚀引起的。     

西准噶尔北部早二叠世石英正长斑岩的地球化学特征及意义

朱鲁木特石英正长斑岩出露于西准噶尔北部。地球化学研究结果显示,它们的SiO2含量在74.5%~77.6%之间,显示高的K2O(4.60%~5.58%)、全碱(8.14%~9.61%)含量和高的K2O/Na2O比值(1.25~1.38),属于高钾钙碱性岩系列。铝饱和指数(A/CNK)=1.04~1.18,为过铝质岩石系列。稀土元素总量在128×10-6~236×10-6之间。它们显示了轻稀土富集[(La/Yb)N=6.0~10.4],重稀土相对平坦[(Gd/Yb)N=0.96~1.12],强烈的负Eu异常(Eu/Eu*=0.23~0.26)为特征。微量元素显示亏损Nb、Ta、P、Ti等高强场元素,富集Rb、K、U和Th等大离子亲石元素和La、Nd和Zr等元素。岩浆源区可能经历了斜长石,磷灰石,钛铁矿等矿物的分离结晶作用。石英正长斑岩具有正的εNd(t)和εHf(t),年轻的t2DM(Nd)(474~572 Ma)和t2DM(Hf)(357~931Ma)模式年龄,可能是古生代新生地壳物质的部分熔融的产物。它们具有较高的锆石饱和温度(834~865℃),与西准噶尔北部的A型花岗岩几乎同时形成,表明西准噶尔地区在早二叠世处于一种拉张高温的环境。     

冬季西伯利亚高压的主要年际变化模态及其对东亚气温的影响

选取40°N—60°N,80°E—120°E的区域作为西伯利亚高压的主要活动区域,利用NCEP/NCAR月均海平面气压再分析资料,对该区域西伯利亚高压(Siberian High,SH)从1979—2017年共38个冬季(12月至次年2月)进行经验正交函数分解(Empirical Orthogonal Function,EOF)。结果表明,第1模态为全区一致的变化,第2模态为南北气压的反相变化关系,第3模态为东西部气压的反相变化关系,并且3个模态的时间序列都存在显著的年际变化。进一步对相关的大气环流和东亚气温异常的分析表明,第1模态相联系的大气环流在地面表现为海陆气压差的改变,500 h Pa高度上东亚大槽强度的变化,200 h Pa纬向风场上温带急流、副热带急流强度的变化,SH负位相时,东亚偏暖,SH正位相时,东亚偏冷;第2模态与北极涛动(Arctic Oscillation,AO)和北大西洋涛动(North Atlantic Oscillation,NAO)的变化有密切关系,在高度场上表现为一个准正压的南北环状模态,SH北强南弱时,环流场类似AO正位相,温带急流减弱,东亚东北部偏暖,SH北弱南强时,东亚东北部偏冷;而与第3模态相联系的大气环流主要出现在欧亚大陆局部区域,与北大西洋涛动(NAO)也存在一定的关联,SH东强西弱时,东亚北部偏暖,西南部偏冷,SH东弱西强时,东亚北部偏冷,西南部偏暖。     

东北那丹哈达岭中—新生代构造-热演化史:来自(U-Th)/He和裂变径迹热年代学的证据

中国东北的那丹哈达岭地区位于中亚造山带最东部,它的中新生代热演化史是认识陆内造山活动的关键,但该地区相关研究比较薄弱,其中—新生代的热演化史缺乏有效的约束.因此本文应用磷灰石裂变径迹、锆石和磷灰石(U-Th)/He等多种低温热年代学方法,对东北那丹哈达岭地区的侵入岩开展构造热演化历史研究.热年代学数据和热史模拟结果表明,该地区存在早白垩世晚期—晚白垩世(110～80Ma)、古新世—始新世(60～40 Ma)两期快速冷却事件,其冷却速率分别为3.42～4.81℃/Ma和1.43～1.83℃/Ma.结合区域构造和应力分析,我们认为两期冷却事件均受构造活动控制.第一期快速冷却事件是古太平洋板块北西向俯冲引发的构造叠加到鄂霍特莫茨克地块并与东亚大陆边缘碰撞引起;而第二期快速冷却事件是古太平洋俯冲的板片后撤使东亚陆缘处于伸展环境,造成东北大面积的剥露作用引起.这次研究增强了对东亚陆缘中新生代构造-热演化历史的认识,对于理解大陆内部造山带的构造变形过程与机理具有重要意义.     

新疆西准噶尔苏云河斑岩型钼矿的剥露和保存条件:来自裂变径迹和(U-Th)/He热年代学的约束

斑岩型矿床多形成于汇聚型板块边界。由于其较浅的就位深度,大部分古老的斑岩型矿床很容易受到后期的剥蚀而消失殆尽。研究斑岩型矿床成矿后的埋藏和去顶过程对于深入理解矿床的保存条件和区域找矿前景至关重要。新疆西准噶尔西部的苏云河斑岩型钼矿床形成于晚石炭世,是一处保存良好的斑岩型矿床,为我们研究前中生代斑岩成矿系统的保存条件提供了天然的实验室。本文首次针对该矿床开展了锆石和磷灰石裂变径迹与锆石(U-Th)/He低温热年代学分析,结合热历史反演模拟以及前人的年代学数据显示,苏云河斑岩钼矿的蚀变过程至少持续了55Myr。在早二叠世到中三叠世,矿区接受5.2～8.1km厚的沉积物覆盖。中三叠世至早白垩世(240～120Ma),矿床经历了快速剥露作用,剥露速率为49.0～56.7m/Myr,去顶量为7.4～9.2km。早白垩世(120Ma)至今为缓慢剥露阶段,剥露速率为6.7～21.7m/Myr,去顶量为0.8～2.6km。中三叠世至早白垩世的快速冷却事件可能并不是特定构造事件(比如:南部羌塘和昆仑-柴达木碰撞或者羌塘和拉萨碰撞)远程效应的产物,而与区域内走滑断层的活化密切相关。而矿床早期沉积的巨厚盖层以及早白垩世以来干旱气候和缓慢剥露,为石炭-二叠纪斑岩型钼矿得以保存提供了条件。     

涡动在南北半球平流层极涡崩溃过程中作用的比较

比较了南北半球春季平流层极涡的崩溃过程以及涡动在此崩溃过程中的作用。极涡的崩溃时间以平流层极夜急流核区最后一次西风转换为东风的时间来确定。结果表明南北半球平流层极涡的崩溃过程有着共同的特点,涡动和非绝热加热过程都对极涡的崩溃起着重要的作用,在极涡崩溃前平流层行星尺度波动活动明显,极涡崩溃以后,这种波动活动便迅速减弱。其中从对流层上传的行星波决定着极涡的具体崩溃时间。两个半球的差别主要表现在南半球极涡崩溃过程一般始于平流层高层,然后逐渐下传,而北半球这种下传不是很明显。其次,北半球平流层极涡崩溃偏晚年,极涡的减弱有两次过程,第一次为快速变化过程,第二次变化比较缓慢,而南半球平流层极涡崩溃无论早晚年只有一次减弱过程。长期的变化趋势分析表明南北半球平流层极涡的崩溃时间逐渐推迟,特别是20世纪90年代中后期以来,这种推迟更加明显。进一步的研究还发现,伴随着平流层极涡的崩溃过程平流层和对流层存在强烈的动力耦合,南北半球极涡迅速减弱前,各自半球的环状模指数也由负指数增加为正指数,表明低层环流对于平流层极涡的崩溃起到重要的作用;同时极涡不同强度所对应的低层环状模指数也不同,这可能与不同强度平流层极涡对于上传的行星波的反射有关。