一种红色砭石的矿物学特征研究

采用X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、热重分析（TG-DTG）及激光诱导离解光谱（LIBS）等分析方法对一种红色砭石的矿物学特征进行了深入的研究。XRD分析表明,红色砭石主要由白云石组成,并含有少量石英和方解石及微量云母、正长石和赤铁矿。SEM结果显示,砭石中的矿物颗粒大多为集合体,粒径大多集中在1～5μm之间,表面光滑程度有所不同。红色砭石在650-850℃范围内出现一个单失重峰,为白云石的分解形成,类质同象或者杂质矿物的存在导致白云石两阶段的分解同步完成。红色砭石的颜色可能与赤铁矿和正长石微晶在砭石中的均匀分布有关。     

东昆仑山南缘大型转换挤压构造带和斜向俯冲作用

东昆仑地体和巴颜喀拉－－松潘甘孜地体之间的会聚边界是一条位于东昆仑南缘的大型转换挤压构造带。研究表明该带的东段（阿尼玛卿段）和西段（东－西大滩段）构造特征不同,阿尼玛卿段的构造以印支期具往南西造山极性的逆冲叠覆岩片和新生代脆性左行走滑构造为特征,东－西大滩段是由220Ma形成的EW向韧性左行走滑剪切带及两则伴生的挤压褶皱断裂带组成,韧性变形持续至20Ma,之后表现为脆性左行走滑构造再活动。因此,东昆仑南缘大型会聚带是一条由东段的“收缩挤压”为主向西段的“转换挤压”逐渐过度的特殊复杂的构造带,它的形成与巴颜喀拉－－松潘甘孜地体往NE方向斜向俯冲于东昆仑地体之下有关。     

新疆东天山红云滩地区构造-热演化探讨:来自Ar-Ar和(U-Th)/He热年代学的约束

红云滩岩体位于东天山觉罗塔格西部,对其进行热演化历史研究对于揭示觉罗塔格地区乃至整个东天山地区的构造-热演化历史具有重要意义。本文对红云滩岩体进行黑云母Ar-Ar、锆石(U-Th)/He和磷灰石(U-Th)/He测年,并结合前人的锆石U-Pb测年结果,精细刻画出该岩体自形成以后经历的热演化过程,并据此识别出东天山红云滩地区发生过多期快速抬升冷却事件。黑云母阶段升温Ar-Ar法同位素定年得到的坪年龄为316.9±1.8Ma,单颗粒锆石和磷灰石(U-Th)/He同位素定年得到的平均年龄分别为213.7±9.6Ma和65.5±1.3Ma。热年代学数据及模拟结果表明东天山红云滩地区自晚古生代以来经历了3个快速冷却阶段,分别为:晚石炭世至早二叠世(ca.330~296Ma)、晚三叠世(222~220Ma)、晚白垩世(91~77Ma)。其中,晚石炭世至早二叠世的快速冷却作用是岩体侵位后与围岩热传导冷却及伴随天山造山隆升冷却综合作用的结果,晚三叠世和晚白垩世的两期快速冷却事件分别与羌塘-欧亚板块、Kohistan-Dras岛弧-拉萨地块碰撞的远程效应造成的东天山地区隆升作用有关。新生代以来,红云滩岩体所在的阿奇山-雅满苏地区构造活动相对较弱,未发生较为明显的隆升作用,与天山西段新生代的构造活动有着明显的差异。     

西藏班公湖-怒江缝合带西段野马去申拉组富Nb火山岩的发现及其指示意义

以班公湖-怒江缝合带西段的去申拉组玄武岩和安山岩为研究对象,进行了岩石锆石测年和地球化学研究。测年结果显示,安山岩形成于108.5±1.5Ma,属于早白垩世晚期。岩石地球化学特征表明,野马去申拉组玄武岩Nb含量为10.5×10-6～11.1×10~(-6),Al_2O_3含量为17.63%～17.96%(平均值17.74%),属于富Nb高铝玄武岩,为中钾钙碱性系列;安山岩属于高钾钙碱性系列岩石。野马火山岩轻、重稀土元素分异明显,其中玄武岩稀土元素总量为119.20×10~(-6)～120.49×10~(-6),(La/Yb)_N值为5.17～5.53;安山岩稀土元素总量为179.97×10~(-6)～184.75×10~(-6),(La/Yb)_N值为13.83～15.12;二者在微量元素上表现出不同程度的富集轻稀土元素和大离子亲石元素,Nb、Ta、Ti等高场强元素相对亏损,具低Cr、Ni,高Sr、Nb、Zr含量,发育岛弧火山岩相关特征。其岩浆源区受俯冲流体的影响较大,后经历了不同程度的铁镁矿物的结晶分离作用。综合分析认为,野马去申拉组火山岩可能形成于弧后盆地构造环境下,是班公湖-怒江特提斯洋岩石圈南向俯冲过程中板片断离导致软流圈地幔上涌,诱发弧后拉张背景下的直接岩浆响应。     

且干布拉克早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征及地质意义

通过对西山布拉克组第一岩性段硅质岩岩石学、地球化学特征研究,探讨其沉积环境和成因,推测其与库鲁克塔格早古生代地壳演化关系。研究区硅质岩夹泥质硅岩、流纹质晶屑凝灰岩的岩石组合,硅质岩的Al/(Al+Fe)值(~0.6)、Ce/Ce*值(~0.57)、(La/Yb)n值(~0.66)等特征指示为欠补偿、缺氧的深水盆地沉积环境。其Fe/Ti值(~29.2),Al/(Al+Fe+Mn)值(~0.54),(Fe+Mn)/Ti值(~31.3),富集Ag,As,Sb,Ba元素等特征,表明该区硅质岩为热水和海水混合成因,形成过程中海水有较高的生产力。硅质岩∑REE在剖面底部为14.9×10-6,向上减小为8.6×10-6,至顶部增加到105.6×10-6,表明剖面底部到顶部热水活动强度呈减弱趋势。早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征表明,硅质岩形成于裂陷槽盆地中,是上升洋流将海底热水物质带至沉积地点与海水发生不同程度混合的产物,为库鲁克塔格早寒武世早期处于拉张裂解环境提供了岩石学和地球化学证据。     

内蒙古克什克腾旗五道石门基性火山岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古克什克腾旗五道石门水库出露一套由灰绿色玄武岩、枕状玄武岩和硅质粉砂岩组成的火山-沉积岩系。枕状玄武岩主要出露于水库大坝南岸,枕体呈不规则椭球状,长轴约0.4~1.0m,边部具有冷凝边,内部气孔和杏仁状构造较发育。镜下观察其矿物组成主要为细长条状斜长石和少量辉石,间粒结构。前人研究认为它们属于早古生代蛇绿岩,本次研究对枕状玄武岩样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测试。锆石测年结果大致可分为四组,依次为262~290Ma(A组,15颗)、301~345Ma(B组,5颗)、446~572Ma(C组,6颗)和763~948Ma(D组,5颗)。其中A组锆石呈长柱状,自形,长宽比约2∶1~3∶1,Th/U值介于0.22~0.98;振荡环带较宽,体现了基性岩浆锆石的特征。15个点的谐和年龄为277±3Ma,应代表岩石的形成年龄,表明五道石门枕状玄武岩形成于早二叠世晚期,应属大石寨组。其余三组锆石多呈自形-半自形,粒状或短柱状,振荡环带较窄,且没有270~280Ma的生长边,表明可能是基性岩浆上升过程中从围岩捕获的锆石,表明五道石门玄武岩可能发育在具有晚元古-古生代基底的陆壳内,暗示早二叠世晚期本区处于板内拉张环境。五道石门枕状玄武岩曾被认为是早古生带大洋蛇绿岩,但综合我们的年代学结果和对锆石类型的分析,它应属早二叠世晚期伸展环境中基性岩浆活动的产物。     

Thermal conductivity measurements of road construction materials in frozen and unfrozen state

A series of thermal conductivity measurements for various materials was performed in a large climate chamber. The size of the chamber allowed the preparation of relatively large samples in a controlled thermal environment. Three types of thermal sensors were used: (1) two needle probes; (2) a grid of temperature sensors, evenly distributed inside the sample; (3) two additional thermal probes, which were simplified versions of an instrument originally developed for measuring thermal properties of the ice/dust mixture expected to exist at the surface of a comet nucleus. They consist of a series of individual temperature sensors integrated into a glass fibre rod. Each of these sensors can be operated in an active (heated) or passive (only temperature sensing) mode. The following sample materials were used: fine-grained reddish sand, coarse-grained moist sand, gravels with various grain size distributions from < 1 cm up to about 6 cm, and for comparison and calibration pure water (with convection suppressed by adding agar-agar), compact ice, and compact granite. Of particular interest are the measurements with composite samples, like stones embedded in an agar-agar matrix. We describe the evaluation methods and present the results of the thermal conductivity measurements.     

土壤温湿状况对黄河源区水循环过程的影响

众多研究表明黄河源区受气候变化影响,土壤活动层逐渐下降。土壤温、湿度是陆面过程及地球系统中的重要物理量,它们通过影响地表能量和物质交换而影响大气环流和降水等。利用WRF（Weather Research and Forecasting）模式,选取2个典型年分别设计了2个控制试验和2个敏感性试验来探讨土壤初始状况变化对区域水循环的影响,通过再循环降水率定量描述不同气候背景下陆面对黄河源区水循环的影响,并尝试从环流角度进一步分析土壤初始状况改变对源区水循环影响的物理机制。结果表明：陆面对水循环的影响受大尺度环流背景场影响较大,较弱的环流背景下再循环降水率较强环流背景大5%左右。土壤初始状况对水循环要素有一定程度的影响。土壤初始温度升高/降低,水汽通量增多/减少,后期降水增大/减小。不同环流背景下,土壤记忆时间不同,在弱的环流背景下,土壤记忆时间要长,初始状况扰动可持续1～2个月。     

中国西北夏季降水特征及其异常研究

本文利用中国西北五省（区）90个测站，1960～1990历年6～8月降水量资料，采用EOF、REOF、波谱分析及大气环流模式，对夏季降水量的空间异常特征、时间变化规律以及降水异常的主要成因进行了诊断研究和数值试验。结果表明:未旋转的前3个载荷向量场可以较好地反映西北夏季降水整体异常结构，即全区一致的多雨或少雨型；东西相反变化的东多（少）西少（多）型；南北相反变化的南多（少）北少（多）型。旋转后的前6个载荷向量可较好地代表西北夏季降水的6个主要异常敏感区:青藏高原东侧区、渭水流域区、青海高原区、北疆区、沙漠盆地区和河西走廊区。旋转主分量和代表站资料反映出近30～60年中，西北地区最干旱的时段在60至70年代。80年代至90年代初，除沙漠盆地外，各区程度不同地呈现出降水增加趋势。当初夏（6月）青藏高原下垫面感热异常偏强时，有利于同期西北大部地区降水偏多，而使7～8月西北西部、北部降水偏少；东部、南部降水偏多。利用IAP 2-L AGCM数值试验表明，在夏季青藏高原下垫面感热大面积异常增强时，由于西太平洋副热带高压脊明显西伸，江淮处于副高西伸脊控制下，冷暖气流在长江和黄河上游交绥，有利于中国西北东南部降水偏多，多雨区在青海东南、甘肃南部及陕西东部。少雨中心区在西北地区西部。     

2011～2012年冬季欧亚大陆低温严寒事件与平流层北极涛动异常下传的影响

利用NCEP-NCAR 再分析资料分析了2011～2012 年冬季发生在欧亚大陆的一次异常低温严寒事件的大气环流演变过程以及可能的成因。这次低温事件,主要出现在2012 年1 月下旬至2 月上旬,持续大约3 周左右,非常强的低温异常覆盖了几乎整个欧洲以及东亚的西伯利亚、蒙古国和我国东北、华北等地。这次低温事件的演变与对流层北极涛动(AO)由正位相转变为负位相的时间相匹配,意味着AO 可能发挥重要作用。进一步分析表明,前期行星波的异常上传导致平流层发生爆发性增温现象,极夜急流减弱,AO 位相首先在平流层由正变负;在2～3 周左右的时间内,平流层AO 异常信号逐渐下传,使得对流层AO 也转为负位相;随后,乌拉尔山阻塞高压异常发展,极区的冷空气不断向南爆发,先后在东亚和欧洲造成剧烈的降温,导致低温严寒事件。因此,考虑平流层环流的异常可能有助于提高欧亚大陆冬季低温严寒事件的预测能力。