不同模式模拟的降水稳定同位素效应的比较和评估

利用引入水稳定同位素循环的ECHAM4、GISS E、HadCM3、MUGCM以及iAWBM的模拟数据,分析了全球降水中稳定同位素效应的空间分布特征,对不同模式的模拟结果之间以及模拟结果与GNIP（Global Network of Isotopes in Precipitation）的实际监测结果之间进行了比较,旨在对稳定同位素大气环流模式的模拟有效性进行评价,改善对水循环中水稳定同位素效应的理解和认识。结果显示,5个模式均很好地再现了全球降水中平均δ18O和平均δ18O季节差的空间分布特征,降水中稳定同位素的温度效应、降水量效应的分布特点以及全球大气水线GMWL（Global Meteoric Water Line）均被很好地模拟出。比较而言,ECHAM4模拟的降水中的平均δ18O以及δ18O平均季节差的空间分布与GNIP的实际分布最接近,拟合水平也最高;ECHAM4、GISS E、MUGCM和iAWBM再现全球温度效应空间分布的能力较强,拟合水平大致相当;由iAWBM模拟的降水量效应空间分布与实际分布之间的相关性最强,5个模式模拟的与实测的δ18O/P相关系数符号相同的站点数大致位于同一水平;GISS E和iAWBM模拟的全球大气水线与实测的GMWL最接近。     

蚌埠地区凤阳群和五河群与胶北变沉积岩系的对比:来自碎屑锆石的证据

华北克拉通东部陆块内的胶-辽-吉带是一条古元古代活动带,其是否向西南穿越郯庐断裂带延伸至徐州-蚌埠一带还存在争议。蚌埠地区早前寒武纪变质基底主要包括残留的中太古代末期-新元古代末期花岗片麻岩、古元古代五河群、凤阳群及古元古代花岗(片麻)岩。本次研究对凤阳群白云山组绢云石英岩及五河群上亚群小张庄组的变质砂岩和长石石英岩进行了碎屑锆石U-Pb-Lu-Hf同位素和微量元素研究。前期工作及本次研究结果表明,五河群庄子里组、殷涧组和凤阳群白云山组的碎屑锆石都具有2. 52 Ga和2. 69/2. 70 Ga的主峰以及2. 35/2. 38 Ga、2. 88/2. 95 Ga和2. 16 Ga的次峰,其中2. 16 Ga的峰值只在五河群中出现。利用DZstats程序定量对比凤阳群、五河群以及胶北地区荆山群和粉子山群的碎屑锆石年龄图谱,结果发现只有划归粉子山群底部的小宋组的山阳村石英岩与凤阳群白云山组石英岩、五河群殷涧组石英片岩显示了相同的物源区。结合胶-辽-吉带其他地区的信息,认为蚌埠地区的凤阳群和五河群可能同时形成于约22亿年打开的弧后盆地中,两者的不同位置(分别靠近陆缘和岩浆弧)导致了它们的岩石组合、碎屑物质源区和变质程度的差异。     

潍北平原地区全新世以来的海侵与海岸线变迁

末次冰期后,在全新世大暖期及区域沉降的影响下,渤海湾沿岸普遍发育海侵现象,位于莱州湾南岸的潍北平原区在经历全新世最大海泛面后,海水退却过程中留下了数条古海岸线,形成了多处贝壳堤、牡蛎礁等海岸带遗迹.研究区内新发现常家村、后柳家2处牡蛎礁,其14C年龄分别为(5130±30)a B.P.和(6030±30)a B.P.;...     

新疆叶尔羌河流域地下水同位素特征及其补给来源分析

笔者以新疆叶尔羌河流域为例,在研究区水文地质调查的基础上,根据不同区域、不同深度D、~(18)O和T值的变化分析地下水补给来源.解决了传统研究方法很难解决的问题.为干旱地区地下水起源及空间分布规律研究提供了新思路。研究结果表明:(1)研究区地下水不是来自大气降水的直接入渗,而是地表水渗漏补给。(2)流域分为两个独立的地下水循环系统,分别接受叶尔羌河与提孜那甫河河水补给。(3)潜水和承压水的起源相同,属统一的地下水系统。(4)地下水径流表现为倾斜平原区径流强烈,地下水以水平运动为主;细土平原区地下水径流迟缓,地下水以垂直蒸发运动为主.径流方向与地表水流向密切相关。     

氧同位素分析在东濮凹陷下第三纪沉积环境中的应用

主要介绍了氧同位素的地球化学特征，并利用这些特征在沉积环境方面的指示意义，分析了东濮凹陷下第三系盐湖沉积的氧同位素。分析结果表明：尽管保存在碳酸盐中的氧同位素的值不能定量地反映原始氧同位素的值，不能够作为区分海陆相的标志，但它可以定性地探讨碳酸盐沉积时的沉积环境。通过对东濮凹陷下第三系盐湖沉积的氧同位素分析发现，从沙四上到沙一时期，除了沙三上的δ^18O有些突变外，基本上呈递增趋势。这反映出，从沙四上到沙一时期该区的气候逐渐向干早过渡；沙四上到沙三上一段δ＾18Ｏ明显比沙一和沙二上伯低，说明在沙四上到沙三上时期，该沉积区的蒸发作用还不是很显著，而另一方面也说明在由沙三上向沙二上过渡时，该区可能存在一次气候突变，使得沙二上和沙一时期的蒸发量远大于降雨量，δ^18O的值也因此迅速增大。同时，也做了碳酸盐同位素系数Z值的研究，其揭示的沉积环境特征与氧同位素基本相同。     

新疆西昆仑奥尔托喀讷什锰矿地质、地球化学及成因

近年来,西昆仑玛尔坎苏地区富锰矿找矿取得重大突破,新发现奥尔托喀纳什等大型锰矿床。该矿床层位稳定,厚度较大,Mn平均品位达35%以上,为中国最富的碳酸锰矿床,属于典型的海相沉积型锰矿床。锰矿体主要赋存于晚石炭世喀拉阿特河组地层中,该组岩性为一套浅海碳酸盐岩台地相沉积建造组合,可划分为台内浅滩、潮坪、开阔台地、局限台地等4个相类型。成矿分为三个期次,第一期为沉积成岩成矿期,矿石矿物由菱锰矿、锰方解石、硼锰矿组成;第二期为热液改造期,形成锰镁绿泥石、红锰矿、硫锰矿、锰方解石(脉)、重结晶菱锰矿、蔷薇辉石及滑石、石膏等;第三期为表生氧化期,发育少量软锰矿、水锰矿、硬锰矿等。锰矿石具有较低的Fe/Mn比值、V/(V+Ni)比值和强烈的Ce正异常,表明Mn是在氧化环境下,以氧化物或氢氧化物的形式沉积富集。含锰岩系顶、底板岩石中含较多成熟度较差的中酸性火山岩岩屑,以及具有较低Al/(Al+Fe+Mn)、Y/Ho、Co/Ni比值的锰矿石,说明其成矿物质来源于海底热水活动。奥尔托喀纳什锰矿具有"内源外生"的特点,锰矿石及菱锰矿具有负的δ~(13)C值(-23.3‰～-13.2‰),表明锰矿经历了先成锰氧化物或氢氧化物、再被还原转化成菱锰矿的过程。此外,有机质所导致的更为强烈的还原作用是本矿床富锰矿形成的重要机制。后期构造叠加致使矿体发生变形,矿体形态受褶皱控制。矿石受到强烈改造,形成锰镁绿泥石、红锰矿、蔷薇辉石等,晚期经历氧化淋滤作用形成软锰矿、水锰矿等。     

太行山早前寒武纪杂岩的同位素年代学和地质事件

通过对太行山前寒武纪杂岩地质学和同位素地质年代学研究 ,确定了太行山的地质事件主要有 5期 .新太古代早期玄武质岩浆喷发和石英闪长质 英云闪长质岩浆侵位 ,形成阜平片麻岩的角闪斜长片麻岩和TTG片麻杂岩中变质基性岩包体 .新太古代晚期麻粒岩相变质和黑云斜长片麻岩侵位 .新太古代末期至古元古代早期伸展隆升 ,形成城南庄大型变形带 ,沿着伸展变形带变质基性岩脉侵位 .古元古代晚期 (吕梁期 )太行山前寒武纪杂岩重新活化 ,构造隆升 ,南营片麻岩侵位 ,之后形成龙泉关韧性剪切带 .古元古代末期形成区域性花岗质伟晶岩 ,代表吕梁运动结束     

西藏冈底斯南缘中新世含矿斑岩源区组成与成因

青藏高原南部中新世下地壳流动是当前大陆动力学研究的热点,关键科学问题是下地壳的流动方向。LA-ICP-MS定年结果表明冲江斑状黑云母二长花岗岩的形成时代为14.9~14.8 Ma,朱诺斑状花岗岩的形成时代为15.3~14.9 Ma。含矿埃达克质斑岩的特征如下:Si O2含量67.72%~74.49%,K2O含量2.85%~5.98%,Sr含量93~804μg/g,高Sr/Y(16~139)、(La/Yb)N(21~43)比值,Eu/Eu*值为0.6~0.91。冲江岩体锆石εHf(t)值为1.2~5.1,朱诺岩体锆石εHf(t)值为–6.9~–0.1,他们与徐旺春等报道的镁铁质麻粒岩的锆石Hf值(–2.5~4.8)具有很好的叠合性,暗示镁铁质麻粒岩(印度镁铁质下地壳)可以作为他们的岩浆源区。此外,Sr-Nd同位素表现出雅鲁藏布江蛇绿岩和拉萨地块两个端元混合的特征,Pb同位素表现出雅鲁藏布江蛇绿岩和喜马拉雅富集陆壳端元的特征。上述同位素地球化学特征表明,冈底斯中新世埃达克质斑岩的岩浆源区物质组成包括:拉萨陆壳、印度陆壳、雅鲁藏布江蛇绿岩(地幔成分),表现出加厚下地壳部分熔融特征,暗示青藏高原南部由南向北的下地壳流动方向。     

折多山花岗岩时代、成因及其动力学意义

沿鲜水河断裂分布的折多山花岗岩由早期的中细粒花岗闪长岩、二长花岗岩和略晚的主体似斑状二长花岗岩、少量的伟晶岩和细晶岩构成。早期中细粒二长花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb同位素定年表明其侵位结晶于18±0．3Ma,使折多山花岗岩岩浆侵位结晶年龄和鲜水河断裂开始活动的时间提前近6Ma。岩石中保存有818±47Ma和156±8Ma的继承锆石．表明存在扬子西缘元古宙和中生代陆壳物质的再循环。在K_2O对SiO_2分类图上,早期的中细粒花岗闪长岩和二长花岗岩落在钙碱性系列区域,似斑状二长花岗岩落在橄榄玄粗岩系列区域,两个系列岩石总体上为铝饱和到过饱和。中细粒花岗闪长岩具有中等的稀土总量(162×10~(-6)～224×10~(-6))、高的(La/Yb)_N(74～118)和明显的正Eu异常,大离子亲石元素富集,Nb、Ta、P和Ti亏损,形成于岛弧钙碱性火山岩低度部分熔融。中细粒二长花岗岩与花岗闪长岩的地球化学特征相似,只是稀土总量和(La/Yb)n较低,形成于杂砂岩部分熔融。主体岩性粗粒似斑状二长花岗岩具有很宽的稀土总量(最高达533×10~(-6)),(La/Yb)_N随着稀土总量增加而增加(最高达523),明显负Eu异常,大粒子亲石元素强烈富集,Nb、Ta、Sr、P和Ti亏损,(~(87)Sr/~(86)Sr)_0=0．7084～0．7133,ε_(Nd)(t)=-5．67～-8．69,形成于元古代上部陆壳物质—砂页岩的较低程度的部分熔融。各类岩石的地球化学特征表明,部分熔融源区的物质组成继承了元古代大陆边缘的某些地球化学特性,经历了高压变质作用,部分熔融残留相主要为石榴石等。部分熔融过程发生于鲜水河断裂早期活动的剪切熔融过程,岩浆作用之前可能发生过强烈挤压而产生了高压变质作用。     

High-resolution sedimentary record of lead in the coastal mud of the East China Sea in the past one hundred and fifty years

In the East China Sea （ECS）, there are some mud areas, including the south coastal mud area, the north coastal mud area, and the mud area to the southwest of Cheju Island. X-ray fluorescence （XRF） techniques and Thermal Ionization Mass Spectrometry （TIMS） were used to study the high-resolution sedimentary record of Pb concentrations and Pb stable isotopic compositions in the past one hundred and fifty years in the coastal mud of the ECS. Pb concentrations of a ^210Pb dating S5 core in the study area have increased rapidly since 1980, and reached the maximal value with 65.08 μg/g in 2000, corresponding to the fast economic development of China since the implementation of the ＂Reform and Open Policy＂ in 1978; ^206Pb/^207Pb ratios generally had stabilized at 1.195 from 1860 to 1966, and decreased gradually from 1966 to 2000, indicating that the anthropogenic source Pb contribution to the ECS has increased gradually since 1966, especially since 1980. Pb concentrations decreased distinctly from 2000 to 2003 and ^206Pb/^207Pb ratios increased from 2001 to 2003, corresponding closely to the ban of lead gasoline from 2000 in China. From 1950 to 2003, there occurred four distinct decrease events of ^206Pb/^207Pb, possibly responding to the Changjiang River （Yangtze River） catastrophic floods in 1998, 1991, 1981 and 1954; from 1860 to 1966, there were two decrease periods of ^206Pb/^207Pb, which may respond to the catastrophic floods of Changjiang River in 1931 and 1935, and 1870. As a result of the erosion and drowning by the catastrophic floods, the anthropogenic lead accumulated in soil and water environments over a long period of time was brought into the Changjiang River, then part of them was finally transported into the ECS, which leads to changes in Pb stable isotopic composition.