我国平原区土壤地球化学异常成因研究

我国平原地区土壤地球化学异常普遍存在,但是目前对这些异常的成因缺乏系统认识。这里以长春和南京地区的Hg、Cd异常试验研究结果为例,利用元素相关关系法,对此进行了系统研究。结果表明,城镇及其周边地区的土壤地球化学异常,异常组分叠加量表现出表层累积型特点,此类异常的成因与人类活动有关。分布在河流沿岸的土壤地球化学异常,在垂向上,异常组分叠加量表现出了连续型分布特点,且异常组分含量主要受土壤物质组成的控制,此类异常是在河流沉积物自然沉积过程中形成的。     

准噶尔—天山—北山蛇绿岩:对中亚造山带西南缘洋陆格局演化的制约

准噶尔、天山和北山52个蛇绿岩的地质特征、地球化学性质和同位素年代学资料系统集成研究表明它们可以分为14条蛇绿(混杂)岩带。绝大多数蛇绿岩呈"岩块+基质"的混杂岩型式沿重要断裂带(构造线)线状分布,少数蛇绿岩以构造岩片叠置方式面状产出。混杂岩的基质有蛇纹岩(碳酸盐化蛇纹岩)和糜棱岩化细碎屑岩两类,岩块既有地幔橄榄岩、基性杂岩和基性火山岩等蛇绿岩组分,也有其它非蛇绿岩组分岩石。堆晶岩出露局限,典型席状岩墙群没有发育。这些蛇绿岩可归类为SSZ(Supra-Subduction Zone)和MORB(Mid-Ocean Ridge)两种类型,前者玄武岩具大离子亲石元素(LILE)富集和高场强元素(HFS)亏损特征,后者不显示该特点;洋岛玄武岩(OIB)既可出现在SSZ型蛇绿混杂岩中,也可为MORB型的组成部分;SSZ型蛇绿混杂岩辉长岩和玄武岩比MORB型具有相对更富集的Sr-Nd同位素组成,但部分形成于弧后(间)盆地的SSZ型蛇绿岩与MORB型一致,具有近亏损地幔的Sr-Nd同位素组成。已确认的最老蛇绿岩为西准噶尔572 Ma玛依勒,次之为北山542~527 Ma月牙山—洗肠井和西准噶尔531 Ma唐巴勒,最年轻蛇绿岩为325 Ma北天山巴音沟和321 Ma北山芨芨台子。根据蛇绿岩证据,结合近年来中亚造山带古地磁、岩浆岩、高压—超高压变质岩和构造地质方面的进展,可以推断埃迪卡拉纪末期—早寒武世,古亚洲洋已达到一定规模宽度,发育洋岛和洋内弧;早古生代时期,多岛洋格局发育至鼎盛期,一系列弧地体分别归属哈萨克斯坦微陆块周缘的科克切塔夫—天山—北山线性弧、成吉思弧、巴尔喀什—西准噶尔弧体系和西伯利亚南部大陆边缘弧体系;晚古生代时期,古亚洲洋于石炭纪末期闭合,增生杂岩和弧地体组成哈萨克斯坦拼贴体系和蒙古拼贴体系两个巨型山弯构造。     

山东胶莱盆地下白垩统莱阳组物质组分特征及其对源区的制约

位于中国东部苏鲁造山带北侧的胶莱盆地发育早白垩世莱阳组,厚约2000m,为一套陆相碎屑沉积,包括砾岩、砂岩和页岩,以及少量泥灰岩、白云岩和凝灰岩。它可以分为4个岩性段,每个段大致形成一个向上变细的旋回。砾岩砾石成分主要为花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩、混合花岗岩和大理岩,其次是黑云片岩、灰岩和沉积碎屑岩、火山岩和花岗岩等。莱阳组砂岩主要由岩屑长石砂岩以及岩屑砂岩组成,具有低的成分成熟度,Q／（F＋L）平均为0．42（0．19～0．84）。石英主要由单晶石英组成,长石包括斜长石、微斜长石等,岩屑主要为火山岩和变质岩,其次为沉积岩。6个砂岩地球化学样品分析表明,砂岩的SiO2、Al2O3、TiO2、Fe2O3^T;、MnO、MgO、CaO、Na2O、K2O的平均含量分别为70．53％、13．10％、0．41％、3．09％、0．06％、1．23％、1．69％、3．38％和3．38％,类似于晚元古代造山带砂岩成分。莱阳组砂岩稀土元素分析表明,La含量为38．4×10^-6（28．0×10^-6-50．5×10^-6）,Ce含量为69．3×10^-6（58．1×10^-6～81．3×10^-6）,稀土总量为134×10^-6～197×10^-6,轻稀土明显富集,La/Yb为20．18（11．91～25．98）,（La／Yb）。为13．60（8．03～17．52）,有中等到弱的Eu负异常（δEu=0．58-0．88）,Ce为弱的负异常（δCe=0．78～0．97）。Ce含量、稀土总量和Eu异常揭示源区岩石形成时的构造背景主要为大陆岛弧。砾石统计揭示,莱阳组物源区的剥蚀序列按时间顺序应该是花岗片麻岩、黑云斜长片麻岩-大理岩-脉石英、灰岩和碎屑岩-正长岩。砂岩点统计、F1-F2判别图、La—Th-Sc和Th—Sc—Zr／10判别图揭示,莱阳组砂岩主要源区属于大陆弧的长英质火成岩区,少许来自再循环造山带。砂岩Zr／Y比值揭示莱阳组砂岩与分布在山东荣成地区具有大陆弧构造背景的片麻岩具有亲缘性。这表明山东胶菜盆地莱阳组砂岩源区主要来自苏鲁造山带,其次有少许来自扬子陆块。造山带周缘盆地的陆源沉积物中,砂岩的碎屑组分以及地球化学特征具有源区构造背景的继承性,反映的是源岩形成的构造环境。     

基于ETM+数据的甘肃北山地区基性岩体识别

岩性识别一直是遥感地质研究的重点和难题之一,有效识别岩性可以大幅减免地质填图工作中野外工作量,而一些特殊岩性的识别对于相关矿产资源勘查具有重要作用.文章以甘肃北山辉铜山地区为研究区,综合应用比值法、主成分分析等方法处理研究区ETM＋数据,以突出辉铜山地区基性-超基性岩信息;其岩性识别结果与地质图中已知基性岩体吻合较好,进而以遥感影像特征圈定了11处疑似辉长岩体,经野外对其中9处进行验证,全部与遥感分析结果吻合,证明了此方法识别基性岩的有效性.     

湛江黏土的蠕变模型与变参数塑性元件

湛江黏土的蠕变变形在低偏应力下较小,其蠕变等时曲线没有明显的屈服特征而近似为直线,表现为线性蠕变性状;当偏应力达到某一临界值后,在短时间内发展到加速蠕变阶段并发生破坏。从湛江黏土蠕变各阶段的变形机制出发,通过引入服从Mohr-Coulomb塑性流动规律的变参数塑性元件,将该塑性元件与广义Kelvin模型串联,提出描述蠕变全过程的黏弹塑性模型。同时将该模型在FLAC3D中进行二次开发,与FLAC3D中自带的Cvisc模型进行对比验证,结果表明,基于变参数塑性元件的黏弹塑性模型能较好地描述湛江黏土各个蠕变阶段的变形性状。     

土壤热磁组分形貌特征及元素富集方式

利用光学显微镜和带能谱的扫描电子显微镜（SEM）等方法研究了土壤热磁组分的形貌特征、结构、表面性质及矿物组成,并与化学分析相结合,探讨了土壤热磁组分对矿化指示元素的富集作用和机理。研究结果表明,土壤热磁组分以铁锰氧化物为主,是由土壤中非晶质铁锰氧化物转化而来的。通过对土壤、土壤热磁组分、土壤非磁性组分中铁锰氧化物与成矿及其伴生元素的相关关系分析,证实了土壤热磁组分对矿化指示元素的富集作用,为深化土壤热磁组分测量方法的基础理论提供了依据。对比试验结果表明,土壤热磁组分测量较常规土壤测量具有更强的发现由深部矿体引起的微弱矿化信息的能力。     

洋板块地层学的概念、模式、组成及失序变化*

着重介绍了洋板块地层的概念、模式、组成及失序变化特征。造山带混杂岩和大陆边缘增生复合体是经历俯冲碰撞消亡后的古洋沉积记录,利用微体古生物地层学和同位素年代学方法可以重建造山带混杂岩和大陆边缘增生复合体的原始地层。洋板块地层(学)是用来描述沉淀在洋壳基底之上的沉积岩和火成岩序列的术语,其开始于洋中脊形成,终止于该洋中脊被移入到汇聚边缘增生楔。从造山带混杂岩中重建的古大洋地层的基本组成大体相似,但因大洋岩石圈的岩浆背景不同,造成不同时期和不同类型的洋板块地层组成也会有差异。在前人研究成果的基础上, 笔者通过对不同类型洋板块地层进行分类,介绍了如何从经历碰撞造山过程的增生造山带进行洋板块地层的重建。引入“洋板块地层学”概念的主要目的在于通过对因俯冲增生而消亡的具有洋壳基底的构造洋盆和边缘海盆地的地层单元进行重建,恢复已消失洋的地层组成单元,这对造山带地层解析、造山带构造古地理恢复、重大构造变革期古地理学研究和板块重建等都将起到积极的促进作用。     

塔里木盆地东部地区天然气地球化学特征及成因探讨(之一)

塔里木盆地是世界上勘探程度较低的大型盆地之一。近年来在该盆地中进行了大规模的油气勘探,发现了一系列的油、气田,其油、气资源量近似1∶1,说明在该盆地中天然气资源非常丰富。该盆地已发现的天然气主要分布在塔里木盆地东部地区的塔北隆起、塔中隆起和库车拗陷。天然气主要与凝析油及原油伴生。该盆地天然气组分分析表明,已发现的天然气藏绝大多数烃类气体含量大于65%;非烃气体CO₂含量小于5%,N2含量小于10%。一些天然气中N2含量达25%到35%。在塔北隆起油气藏中天然气的干湿指数(C₁/C₂+比值)具有从东到西降低的趋势,天然气中N₂含量具有从东到西升高的趋势,天然气甲烷的碳同位素组成也具有由东到西变轻的趋势,结合该区的地质背景可知造成这一趋势的主要因素可能是由于该区下古生界烃源岩热演化程度具有东高西低的特征。     

Surface and Mixed-Layer Variance Methods to Estimate Regional Sensible Heat Flux at the Surface

Turbulence measurements in the lower half of the convective boundary layer (CBL), which includes both mixed layer and surface layer, were carried out with five sonic anemometers mounted on a 213-m tower over a complex flat suburban area with patches of forest, agricultural land, houses and buildings. Also made were radiosoundings of temperature, humidity and wind speed, to determine the CBL height. The sonic anemometer data of wind speed and temperature were processed to derive the second-moment turbulent statistics and were analyzed to investigate the applicability of variance methods to estimate regional surface fluxes of sensible heat. It was found that the temperature variances in the lower mixed layer, coupled with universal functions, produced sensible heat fluxes H over the area with an rms error of the order of 40 Wm^-2 when compared with H values derived from the eddy correlation method. The variance of the vertical wind speed did not produce as good a result. In contrast, the surface-layer temperature variances yielded H values with rms error of the order of 20 Wm^-2, even though the underlying surface was non-uniform and highly non-isothermal, above which enhanced temperature variances could be suspected.     

利用岩（矿）石化学成分计算其实际矿物组成和矿物成分

本文对目前各种矿物组成换算法系统调研基础上,提出了一种新的换算方法。该法基于岩(矿)石化学成分与其所组成矿物成分之间的质量平衡原理,并考虑岩石学相平衡原理、矿物结构-晶体化学原理,利用最小二乘法适步迭代以逼近实际矿物组成及其类质同象发育的矿物化学成分。本方法在思维上脱离了受“标准矿物”的限制,所计算结果基本上与实际岩(矿)石的矿物组成、类质同象发育的矿物成分相吻合。其计算由计算机进行,操作简便。