双三次数值模式与理想Lamb波、龙卷扰动对比模拟分析

通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合……",实现成为一种双三次曲面拟合新算法数值模式。它对模式大气作非线性(空间二阶可导)描述,是用数值分析(三次样条/双三次曲面)与计算方法近似求解大气运动非线性偏微分方程组。用Z坐标系高分辨率双三次数值模式,采用原始大气运动方程组和采用欧拉时间积分方案,设置理想扰动,对大气声波Lamb波做数值模拟;采用大气不可压假定,除去声波,对大气重力波龙卷扰动做数值模拟。对比模拟发现:理想Lamb波以声速在水平方向传播,扰动能量频散快,仅能在原地持续数秒钟;理想龙卷扰动则在原地可持续约1 min,且波动内圈(外圈)自下至上始终处于风场辐合(辐散)状态,具冷心结构和气压驻波特征,可因水汽进入扰动与借助凝结潜热释放而得到发展。     

Relative contributions of crust and mantle to generation of Campanian high-K calc-alkaline I-type granitoids in a subduction setting, with special reference to the Harşit Pluton, Eastern Turkey

We present elemental and Sr–Nd–Pb isotopic data for the magmatic suite (~79 Ma) of the Harşit pluton, from the Eastern Pontides (NE Turkey), with the aim of determining its magma source and geodynamic evolution. The pluton comprises granite, granodiorite, tonalite and minor diorite (SiO₂ = 59.43–76.95 wt%), with only minor gabbroic diorite mafic microgranular enclaves in composition (SiO₂ = 54.95–56.32 wt%), and exhibits low Mg# (<46). All samples show a high-K calc-alkaline differentiation trend and I-type features. The chondrite-normalized REE patterns are fractionated [(La/Yb) _n  = 2.40–12.44] and display weak Eu anomalies (Eu/Eu* = 0.30–0.76). The rocks are characterized by enrichment of LILE and depletion of HFSE. The Harşit host rocks have weak concave-upward REE patterns, suggesting that amphibole and garnet played a significant role in their generation during magma segregation. The host rocks and their enclaves are isotopically indistinguishable. Sr–Nd isotopic data for all of the samples display I _Sr = 0.70676–0.70708, ε _Nd(79 Ma) = −4.4 to −3.3, with T _DM = 1.09–1.36 Ga. The lead isotopic ratios are (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) = 18.79–18.87, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) = 15.59–15.61 and (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) = 38.71–38.83. These geochemical data rule out pure crustal-derived magma genesis in a post-collision extensional stage and suggest mixed-origin magma generation in a subduction setting. The melting that generated these high-K granitoidic rocks may have resulted from the upper Cretaceous subduction of the Izmir–Ankara–Erzincan oceanic slab beneath the Eurasian block in the region. The back-arc extensional events would have caused melting of the enriched subcontinental lithospheric mantle and formed mafic magma. The underplating of the lower crust by mafic magmas would have played a significant role in the generation of high-K magma. Thus, a thermal anomaly induced by underplated basic magma into a hot crust would have caused partial melting in the lower part of the crust. In this scenario, the lithospheric mantle-derived basaltic melt first mixed with granitic magma of crustal origin at depth. Then, the melts, which subsequently underwent a fractional crystallization and crustal assimilation processes, could ascend to shallower crustal levels to generate a variety of rock types ranging from diorite to granite. Sr–Nd isotope modeling shows that the generation of these magmas involved ~65–75% of the lower crustal-derived melt and ~25–35% of subcontinental lithospheric mantle. Further, geochemical data and the Ar–Ar plateau age on hornblende, combined with regional studies, imply that the Harşit pluton formed in a subduction setting and that the back-arc extensional period started by least ~79 Ma in the Eastern Pontides.     

大别山岳西县石关混合岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

安徽岳西县石关混合岩属于原北大别变质杂岩的一部分。锆石SHRIMPU-Pb定年结果:第一次变质时间为232Ma,相当于晚三叠世早期,第二次变质时间为207Ma,相当于晚三叠世晚期。复合锆石的核部(继承锆石)为发育韵律环带的岩浆碎屑锆石,其年龄值分别为560Ma、444Ma、394Ma、378Ma和331Ma,暗示其原岩非岩浆岩,而应为沉积岩;研究结果还表明,北大别石关混合岩经历了两次变质作用:①超高压变质作用,变质时间为232Ma(n=5加权平均年龄);②退变质作用,时间为207Ma。与苏鲁地区超高压变质和退变质时间一致。     

广西新元古代BIF的铁同位素特征及其地质意义

通过分析广西三江地区新元古代条带状含铁建造的Fe同位素和主量元素组成,对海水的氧化还原状态提供了制约,为富禄期的地球处于间冰期提供了证据。相对于标准物质IRMM-014,新元古代含铁建造不同条带全岩样品的δ57Fe值变化范围1.60‰～2.20‰,平均值为1.85‰,表明BIF样品富集铁的重同位素。条带状含铁建造主要由Fe2O3和SiO2组成,但却具有较高的Al2O3含量。这表明条带状含铁建造样品不是纯净的化学沉积物,而是具有一定的碎屑物质输入。碎屑输入量的不同引起深色和浅色条带之间铁同位素组成存在着0.4‰的差别。剔除碎屑的影响,新元古代BIF从海水中沉淀的赤铁矿δ57Fe的平均值在2‰左右,略高于太古代条带状铁建造的Fe同位素组成,这表明当时海水的氧逸度可能比太古代还低。这说明在富禄期绝大部分海洋仍旧被冰盖覆盖,只在局部出现融化。因此,富禄期的地球可能出于冰期的相对温暖阶段,而不是间冰期。     

安徽庐枞火山岩盆地橄榄玄粗岩系的地球化学特征及其对下扬子地区晚中生代岩石圈减薄机制的约束

庐枞盆地内的中生代火山-潜火山岩具高钾和相对富碱为特性,属典型的橄榄玄粗岩系列。它们在地球化学上表现出明显富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb和Ta的特征。Nd、Sr同位素组成总体位于富集型的扬子克拉通岩石圈地幔的范围内或其附近,显示其母岩浆主要是由富集型地幔部分熔融形成的。火山-潜火山岩的成分变异趋势显示橄榄玄粗质幔源岩浆在高压下(斜长石稳定压力之下,1.5GPa)经历过以单斜辉石和钛铁氧化物为主的矿物分离结晶作用。低压下矿物的分离结晶作用及上地壳物质的混染则不明显。这套火山-潜火山岩的部分地球化学性质(如Ce/Yb比值)类似于大洋岛弧内的橄榄玄粗岩,可能意味着区内由于岩石圈的减薄,软流圈地幔上涌到了岩石圈相对较浅的部位,控制源区部分熔融的主要是尖晶石相地幔岩。虽然局部(如靠近郯庐断裂的盆地西缘)可能存在着明显的热侵蚀,但"突发性的"机械拆沉是区内(乃至整个长江中下游地区)岩石圈减薄的主要机制。在整个晚中生代岩石圈减薄的过程中,这两种机制可能一直相互促进着。     

磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率定义及计算

讨论了磁源TEM中心回线装置全程视电阻率的计算问题。利用电偶极子的瞬变场叠加来计算磁源TEM中心回线装置的瞬变场,均匀半空间的计算结果表明,该方法是可行的。用电偶极子的瞬变场定义了磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率,通过对二、三、四层电性断面的视电阻率的计算,并与TEM晚期视电阻率进行了对比,说明了该定义的优越性。实测磁源TEM资料的计算表明,用电偶极子的瞬变场定义的磁源瞬变电磁法中心回线装置全程视电阻率较好地反映了电性断面特征,其对浅层磁源TEM探测及资料解译具有使用价值。     

基于矩阵束法的时域航空电磁响应数据的重构

为快速处理时域航空电磁响应数据,可将数据从时域变换到τ域,并提取数据的极点和留数信息,它们是与目标地质体的几何属性和物性相关的参数。基于矩阵束法,将感应电动势理论响应数据表示成矩阵形式,并分解构造矩阵束,通过奇异值分解和最小二乘法来进行参数估计。进行了正演模拟,重构理论响应数据和去噪能力研究。结果表明,有限个极点及其留数能够较好体现瞬态响应的主要特征,并对随机干扰有一定的抑制作用,这为快速处理解释时域航空数据提供了一种实用方法。     

松辽盆地徐家围子三维构造应力场数值模拟研究

本文采用有限元数值模拟的方法,以徐家围子断陷深层的重点勘探区域为研究对象,对深部构造应力场进行仿真。结果表明:研究区在断陷期的应力场以张性为主,局部表现为挤压性质;挤压比较强烈的区域多位于现今的构造高位置,徐西斜坡、丰乐低隆起和宋站凸起等地方相对明显;营城组沉积期间不一定发生过区域性的挤压运动,在左旋的张性环境下也可以形成挤压构造。     

内蒙古喀喇沁旗金蟾山金矿床控矿断裂特征

金蟾山金矿位于内蒙古喀喇沁旗安家营子花岗岩体内的断裂中,矿区断裂构造分为东、西两个断裂群,以NNE向和近SN向脆性断裂为主,成群分布,控矿断裂形成于135～126Ma期间;成矿前表现为两组共扼的节理,成矿期近SN向和NNE向断裂、主断裂与派生断裂共同控矿。