刘店煤矿岩浆侵入与煤质特征初探

岩浆侵入是煤矿常见的构造现象之一,岩浆侵入后对煤层与煤质的影响也十分明显,岩浆侵入不仅破坏了煤层的原生结构、厚度、构造,还改变了煤质.本文依据刘店煤矿的勘探资料,对淮北矿业集团公司筹建矿井--刘店煤矿的岩浆侵入与煤质特征进行了探讨,以期为刘店煤矿的生产提供有益的帮助.     

巴伦支-喀拉海海温和青藏高原冬季地表气温的年代际联系

基于1961—2017年中国气象局地表气温数据、JRA-55大气再分析数据以及美国国家海洋和大气管理局延伸重建的海温资料,研究了青藏高原冬季地表气温的年代际变化特征及其与海温的可能联系。结果表明：巴伦支-喀拉海冬季海温年代际变化可以激发出向东传播的Rossby波,在西伯利亚对流层高层产生异常的气旋或反气旋性环流,通过影响副极地以及副热带西风急流强度,在青藏高原的南侧产生异常的反气旋或气旋性环流,从而使得青藏高原上空的垂直运动发生变化,导致青藏高原冬季地表气温异常。     

天山南坡科其卡尔巴契冰川消融期气候特征分析

通过分析天山南坡科其卡尔巴契冰川区的气候变化特征及其对冰川消融变化过程的影响, 研究了冰川对气候变化的响应机理及其对塔里木河水资源的影响规律.科其卡尔巴契冰川区夏季气温比较高, 基本处于正温, 日较差较小; 气温直减率较小, 平均值为0.60·℃\5(100m)-1, 冰川冷效应不明显; 对流性降水较多, 降水量的75%发生在白天; 冰川区局地环流--山谷风发育, 海拔3 900 m以上冰川受西风环流影响显著; 净辐射在7月和8月中上旬均较大, 在8月下旬后净辐射开始逐渐减小, 与冰川消融是一致的. 7月初至7月下旬是消融较强的两个时段, 冰川平均消融速率为38.66 mm·5d-1, 到8月中旬消融速率略有降低, 平均为34.79 mm·d-1, 至9月中旬降至28.83 mm·d-1.     

青藏高原东缘休瓦促钨钼矿区复式岩体时空分布及演化意义

休瓦促钨钼矿区位于义敦地体南段,是该区域唯一存在晚三叠世、晚白垩世和新生代酸性侵入体直接接触形成复式岩体的矿区。目前尚未对该复式岩体的岩浆演化过程开展过系统深入研究,限制了对该矿区及区域构造事件和岩浆演化的认识。本文通过系统梳理前人研究成果,开展东矿段黑云母花岗岩,西矿段二长花岗岩、花岗斑岩地质年代学和地球化学分析,探讨休瓦促复式岩体岩浆演化过程及其对区域构造的指示意义。研究表明,东矿段黑云母花岗岩结晶年龄为205.4±4.3 Ma,属高钾的钾玄质系列,偏铝质,富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Nd、Sm等,亏损重稀土和高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf等,具有较明显的负Eu异常,氧逸度较高(f_O2=-22.8~-6.8,平均-12.2),ε_Hf(t)为正值(0.0~3.9),ε_Nd(t)=-2.11~-1.18,⁸⁷Sr/⁸⁶Sr=0.707248~0.708070,锆石Hf二阶段模式年龄T_DM2=1.32~1.68 Ga;西矿段二长花岗岩、花岗斑岩和细晶岩具有相同的物质来源和极为相似的地球化学特征,花岗斑岩年龄为80.2±1.5 Ma,与黑云母花岗岩相比,具有更强烈的负Eu异常,更低的氧逸度(f_O2=-33.2~-3.2,平均-23.0),更低的ε_Hf(t)值(-8.4~-2.1)、ε_Nd(t)值(-8.59~-5.14);更高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr值(0.709987~0.713559),更老的锆石Hf二阶段模式年龄(1.62~2.36 Ga)。研究认为：晚三叠世黑云母花岗岩在甘孜-理塘洋西向俯冲的开放系统中通过岩浆结晶分异作用形成,岩浆主要来源于亏损地幔和少量俯冲洋壳物质;晚白垩世岩体物质来源于区域拉张环境下的古老下地壳和少量幔源物质,在相对封闭系统下通过岩浆结晶分异作用形成,同时在岩浆演化过程中受围岩同化混染作用影响。与成矿相关花岗岩的成因研究对揭示区域构造和成矿事件具有重要意义。     

The Chalukou deposit in the North Great Xing’an Range of China: A protracted porphyry Mo ore-forming system in a long-lived magmatic evolution cycle

The Chalukou deposit is located in the North Great Xing’an Range of the Xing’an-Mongolia Orogen bordering and to the northeast of the North China Craton. The deposit is a high-F-type porphyry Mo deposit hosted by the Chalukou composite igneous body containing small intrusive bodies genetically related to Mo mineralization. The composite igneous body includes pre-mineralization dolerite, monzogranite and syenogranite, syn-mineralization rhyolitic porphyry, granitic porphyry and fine-grained monzogranite, and post-mineralization rhyolitic porphyry, quartz porphyry, dioritic porphyry and andesitic porphyry. Detailed laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA-ICP-MS) U-Pb zircon dating of the igneous components of the composite igneous body was carried out to determine the temporal framework for magmatism in the Chalukou region. The new LA-ICP-MS U-Pb ages constraint documented here, together with the published ages, indicate that there was a protracted porphyry Mo ore-forming event of approximately 7 million years between ca. 152 when the ore related rhyolitic porphyry was emplaced and ca.145 Ma when molybdenite ceased being deposited. The dating reveals that the mineralization is a part of relatively long-lived magmatic cycle involving the emplacement of small doleritic stocks at ca. 165 Ma that progressively evolved into extensive granitic intrusions at ca. 164 Ma, and then diminished with the emplacement of mineralization-related porphyries to ca. 152 Ma. The emplacement of barren Early Cretaceous magmatism, represented by volcanic units in the ca. 136 Ma Guanghua Formation and porphyries, followed the mineralized magmatism.The syn-mineralization porphyry units associated with Mo contain zircons assaying ∼15 times higher in U and Th than the pre-mineralization magmatic phases. This indicates that there was a significant enrichment of Mo, U and Th in the magma, and directly associated with ore fluid exsolution. The return to their normal levels in the three elements in the post-mineralization magmatic phases indicates that they were exhausted from the magma chamber in the later phases. A genetic model is proposed for the enormous introduction of ore metals and enrichment at the Chalukou deposit. The protracted and multiphase igneous activity during the long-lived magmatism reflects a multistage enrichment of metal, and may play a crucial role in the formation of a volatile-enriched, fertile and large-volume magma chamber beneath the Chalukou deposit. Such a chamber is envisaged to be required for the formation of porphyry Mo deposits in general.     

湘南王仙岭花岗岩体的锆石U-Pb年代学、地球化学、锆石Hf同位素特征及其地质意义

湘南王仙岭岩体由主体电气石黑云母花岗岩和侵入其内部的黑云母二长花岗岩组成,LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年显示电气石黑云母花岗岩形成于印支期(235.0±1.3Ma),黑云母二长花岗岩形成于燕山期(155.9±1.0Ma),表明该岩体是两期岩浆活动的产物。这两期岩石均为高钾钙碱性系列,A/CNK值为1.07～1.66,属过铝-强过铝质花岗岩类。稀土元素显示LREE富集,HREE亏损,Eu负异常明显(0.01～0.38)的特征。早期电气石黑云母花岗岩和晚期黑云母二长花岗岩的εHf(t)值分别为-7.92～+4.61和-10.66～-5.35;两阶段Hf模式年龄(tDM2)分别为1758～967Ma和1875～1538Ma。两期花岗岩均来自于古中元古代地壳物质重熔,其中早期电气石黑云母花岗岩在侵位上升过程中捕获了部分幔源老锆石,成岩过程中有少量地幔物质参与,且其源区具有高εHf(t)值的特点。综合前人研究成果,本文认为华南中生代印支期和燕山期均有钨锡矿化作用,印支期花岗质岩浆形成于碰撞挤压作用间隙伸展环境,而燕山期花岗质岩浆可能形成于大陆边缘弧后伸展环境。     

东天山二叠纪镁铁-超镁铁质成矿岩体造岩矿物特征及其成因意义

东天山造山带与镁铁-超镁铁质岩体有关的铜镍硫化物矿床数量多,分布集中,是我国重要的铜镍成矿带之一。成矿岩体多以小岩体群形式产出,由西向东分布有白鑫滩、黄山和图拉尔根3个岩体群,大型矿床主要赋存在黄山岩体群内。本文对3个岩体群内成矿岩体的主要造岩矿物进行了系统的对比研究。成矿岩体的主要造岩矿物为贵橄榄石、古铜辉石、单斜辉石、斜长石和角闪石以及少量的铬尖晶石和金云母。橄榄石Al温度计计算结果表明,黄山岩体群内成矿岩体的母岩浆结晶温度介于1 143~1 257℃之间,略低于白鑫滩和图拉尔根岩体群(1 283~1 301℃)。单斜辉石压力计算表明成矿岩体的结晶压力相似,介于0.31~0.33 GPa之间。成矿岩体中均富含含水矿物,且单斜辉石结晶早于斜长石,指示成矿岩体的原始岩浆形成于富水环境。成矿岩体的单斜辉石具有较高的Al/Ti值,铬尖晶石和橄榄石具有与岛弧火山岩相似的矿物学特征,结合区域构造演化,认为东天山镁铁-超镁铁质成矿岩体的原始岩浆是被消减板片交代过的地幔部分熔融的产物。矿物学特征对比显示了黄山岩体群内成矿岩体更富斜方辉石和中性斜长石,且具有较低的铬尖晶石Cr~#值和橄榄石Ca含量。结合前人研究成果和相关地球化学数据,认为相对高的混染程度导致了黄山岩体群的母岩浆富SiO_2和Al_2O_3,同时降低了岩浆的结晶温度。     

豫西老君山花岗岩体SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

豫西老君山花岗岩体位于北秦岭造山带中黑沟—栾川区域性断裂带的南侧。通过系统的野外调查,将岩体划分为3个主要的成岩期次:第1期为含小斑细中粒黑云母二长花岗岩,第2期为中斑中粒黑云母二长花岗岩,第3期为大斑中粗粒黑云母二长花岗岩,具有同心环带分布特征。在矿物组成和岩石地球化学成分特点上,这3期花岗岩体基本相似,均由钾长石、斜长石、黑云母和石英组成,但在岩石结构上有明显差异。岩石具有高硅(SiO2>70%)、高碱(NaO+K2O=8.28%～9.53%)、低钙(CaO=0.68%～2.42%)的特点。在微量元素上,Ba、Sr、Nb、Zr、Th、Rb含量较高,Co、Ni、Cr、V、Sc含量低。岩体属于I型花岗岩。第2期和第3期花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb测年结果分别为(111±1)Ma(MSWD=0.41)和(108±1)Ma(MSWD=0.39),岩体形成于早白垩世,是中国东部晚中生代大规模岩浆作用晚期的产物。     

大陆科学钻探先导孔（CCSD—P1）橄榄岩地幔属性及动力学意义

早中生代的扬子大陆向华北大陆的深俯冲碰撞作用以及中、新生代的华北东部岩石圈减薄作用是国际大陆动力学问题研究的两个热点。然而，把它们有机联系起来，探讨深部岩石圈演化动力学过程的研究还很少。报道了中国大陆科学钻探先导孔（CCSD-PP1）橄榄岩的矿物岩石化学分析结果。这些橄榄岩亏损玄武质组分（如低w（CaO＋Al2O3）、高Mg^#等），并经历了中元古代来自软流圈的碳酸岩熔体的交代作用和早中生代的超高压再平衡过程。结合已发表的华北捕虏体橄榄岩资料，对这一橄榄岩的原始地幔属性进行了分析。发现CCSD-PP1橄榄岩与华北古老岩石圈地幔组成相似，是早中生代来自华北岩石圈的构造侵入体。早中生代华北岩石圈的伸展减薄与苏鲁超高压变质岩石的折返提供了早期软流圈物质上涌的构造体制。     

高山区雪堆储雪的实验和模拟计算

随着全球气候变暖,滑雪运动呈现出对气候变化高度的敏感性和依赖性,各地滑雪季将不同程度地缩短。储雪作为一种应对气候变化的方法在雪务保障中逐渐得到研究和应用。在新疆阿勒泰地区吉木乃县开展储雪实验,应用谐波反应法研究了雪堆融化量与外界空气温度、太阳辐射和绝热保温结构热学性能之间的定量关系。实验中,覆盖两层绝热保温材料雪堆1的平均融化量为18.0 kg·d^-1（相当于初始质量的0.85%）,未覆盖绝热保温材料雪堆2的平均融化量为120.8 kg·d^-1（相当于初始质量的6.67%）。模拟期间观测到的雪堆1质量减少了1 438.0 kg,对应的模拟值为1 520.8 kg。谐波反应法可以为评价绝热保温结构的热学性能和提前确定储雪量提供重要的参考依据。由于许多物理过程都未考虑,导致模拟的雪堆融化量与实际融化量之间存在不确定性。雪堆所用绝热保温结构的性能可以用反射率、总传热系数、衰减度和延迟时间来衡量。