机载激光雷达对青岛及周边海域的气溶胶探测

工作波长为532 nm的机载大气环境探测激光雷达AEDAL（Atmospheric Environment Detecting Airborne Lidar）装载在CMS_3807飞机上,于2005年11月7～11日期间在青岛地区及周边海域上空进行了飞行探测.此次实验的目的有两个：验证我国用于大气环境探测的激光雷达技术已经具备从地基向空基乃至天基发展的条件;获得青岛地区及周边海域边界层结构及大气气溶胶时空分布变化的特点.激光雷达的高时空分辨率为获取飞行路径上的边界层结构及气溶胶时空分布提供了可能.为了研究下垫面对边界层及气溶胶时空分布的影响,预定的飞行路径上包含了丰富的地形变化,有城市、丘陵、海区等.通过给出11月8日及11日的探测结果,不仅得到了不同地区边界层结构及气溶胶的时空分布特点,还可以看到冷锋、地形、地面气象场等因素对它们的影响.     

安徽铜陵朝山金矿床流体包裹体研究

朝山金矿床是狮子山矿田内的热液交代型金矿床,在成因上与燕山期的白芒山辉石闪长岩有关.通过采集发育在不同深度下的含金黄铁矿-石英一方解石脉样品,进行流体包裹体岩相学观察和显微测温发现,石英和方解石中均捕获了富气相、富液相的两相水溶液包裹体和含子晶的三相水溶液包裹体,以上三种类型包裹体的均一温度统计峰值分别出现于315～335℃和255～275℃,盐度的统计峰值出现于17.50%～22.50%NaCl eq.和32.50%～37.50%NaCl eq.之间.激光拉曼探针分析表明,石英中流体包裹体的气相成分以水蒸汽为主,伴有少量CO2,可能含有CH4.流体的H、O同位素组成具确岩浆水特征.上述研究表明.朝山金矿成矿流体经历了相态变化,发生了不均匀捕获.受燕山期岩浆作用影响,狮子山矿田内的铜、金成矿在时空上具有一定联系,成矿流体运移的过程中,主要发生了相分离、气相液化和减压沸腾作用,可能是形威铜、金矿化分带的重要原因.     

差应力与石英组构关系的实验研究

为了探讨柯石英的形成条件,利用河北省平山县西柏坡地区太古代阜平群中的黑云母片麻岩进行高温高压条件下的岩石变形实验。实验的温度为800 ℃,围压为0.2 GPa,应变量为10%,应变速率为10^-5/s。实验结果表明,变形后样品中不同部位石英颗粒的激光拉曼光谱与标准的石英光谱相比较发生了明显的变化,具体表现为：挤压带中,石英颗粒的光谱出现了9个峰,而标准石英光谱为6个峰;在剪切带中,石英颗粒的谱线只有一个清晰的峰,在拉伸带中,石英颗粒的谱线无论峰的数目还是出现的位置都与标准石英光谱有着显著的区别,说明导致岩石变形的差应力对石英晶格结构的改造具有一定的影响。     

新疆奇台县黄羊山石墨矿床特征、物质来源及成因

黄羊山石墨矿床位于新疆东准噶尔造山带南部的卡拉麦里地区东南段,是近年来新发现的国内外首个产于花岗岩体中的超大型石墨矿床。成矿地质条件、矿床地质特征研究表明,该矿床与黄羊山碱性花岗岩体具有密切的时空及成因联系,矿石具独特的球状构造,球体中石墨与长英质矿物及磁黄铁矿、黄铜矿等金属硫化物密切共生。为确定黄羊山石墨矿床的成因和成矿物质来源,本文开展了球状矿石中的石墨拉曼光谱分析和C同位素测试,对与石墨密切共生的金属硫化物开展S-Pb同位素分析。结果表明,黄羊山矿床球状矿石不同部位石墨的拉曼谱峰相似,显示具有很高的结晶程度,估算结晶温度为750~800℃;7件石墨样品的δ¹³C值在-19.27‰~-19.90‰,分布非常集中,介于岩浆碳值和有机碳值之间,表明具有两者的混合来源。4件磁黄铁矿样品的δ³⁴S值集中在-2.3‰~-2.9‰之间,接近原始地幔值;在Pb同位素构造环境判别图解上,Pb同位素比值（²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=18.114~19.040,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.448~15.543,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=38.253~38.915）显示较好的线性关系,延伸方向与地幔演化曲线的延伸方向基本一致;S-Pb同位素测试结果表明,与石墨共生金属硫化物具有幔源特征。综合黄羊山矿床成矿地质条件、成矿特征、石墨及共生硫化物的物质来源等研究结果,本文初步认为,黄羊山石墨矿床形成于碱性花岗岩的岩浆作用阶段,矿石中的金属硫化物来自岩浆混合作用中的幔源基性端元,碳质由于岩浆同化混染作用达到饱和,在硫化物的催化下沉积形成石墨。

     

沥青包裹体的拉曼光谱特征

对石油中的沥青质组分进行了拉曼光谱分析,发现有两种不同的拉曼光谱特征的沥青质:一是具碳质拉曼特征峰的沥青质,二是无碳质拉曼特征峰的沥青质,将前者称为碳质沥青质.对储集砂岩中的深色沥青质包裹体拉曼分析并据其拉曼光谱图特征将这类包裹体分为三种类型:含碳质沥青包裹体、碳质沥青包裹体和沥青包裹体.如果烃包裹体形成后经历了地质构造应力而破裂和地热作用而发生轻组分移出,就形成了沥青包裹体;若再经地质高温变质作用而发生了碳化,就形成碳质沥青包裹体;若只经历地质高温变质作用而发生碳化,组分热解但未移出,可能会形成含碳质沥青包裹体.     

福建大田—漳平地区构造-热对煤系石墨成矿及赋存的控制探讨

福建省大田—漳平地区位于东部滨太平洋构造带上,不同时期的岩浆热液作用和复杂多变的构造形变格局,为该地区形成丰富的石墨矿床提供了良好的成矿条件。为了查明大田—漳平地区煤系石墨的成矿控制因素及分布规律,通过工业分析、元素分析、X射线衍射和激光拉曼光谱等实验,对不同矿区不同变质程度的煤和煤成石墨的化学组成及微观结构特征等煤成石墨化特征进行了研究,并将不同变形特征的样品划分为煤成石墨、煤成半石墨和石墨化无烟煤三大类。研究表明：煤的变形特征与煤成石墨的演化类型基本一致,且韧性变形样品的石墨化程度最高,说明构造应力作用能促进煤的石墨化作用;煤成石墨的分布受到岩浆-构造活动的控制,石墨矿床多产出于岩浆岩侵入体外接触带或附近断裂带的有利围岩地层中,且大田—漳平地区煤系石墨矿具有明显的成区、成带分布特点,煤成石墨成矿区主要集中在闽西南坳陷南部的漳平一带;而北部大田一带分布的矿区矿体石墨化程度较漳平一带低,多为煤成半石墨或石墨化无烟煤,研究结果可为该地区煤系石墨矿产综合勘探开发利用提供有利依据。     

Determining Pressure with Daughter Minerals in Fluid Inclusion by Raman Spectroscopy: Sphalerite as an Example

Abstract: Raman frequency of some materials, including minerals, molecules and ions, shifts systematically with changing pressure and temperature. This property is often used as a pressure gauge in high pressure experiments with the hydrothermal diamond anvil cell (HDAC). Since the system of fluid inclusion is similar to that of HDAC, it can also be used to determine the internal pressure of fluid inclusions. Sphalerite is a common daughter mineral. In this study, the frequency shift of the 350 cm?1 peak of sphalerite has been studied from 296 to 523 K and from 0.07 to 2.00 GPa using the HDAC. The global slope of the isotherms (?n350/?p)T is 0.0048 in the studied pressure range. No significant variation of the slopes with temperature has been observed. The correlation between the frequency shift of the 350 cm?1 peak of sphalerite and pressure and temperature is constrained as P=208.33(?np)350+3.13T?943.75. This relationship may be used to estimate the internal pressure of the sphalerite-bearing fluid inclusions.     

CO_2 Density-Raman Shift Relation Derived from Synthetic Inclusions in Fused Silica Capillaries and Its Application

Abstract: The densities of CO2 inclusions in minerals are commonly used to determine the crystallizing conditions of the host minerals. However, conventional microthermometry is difficult to apply for inclusions of small size (< 5–10 μm) or low density. Raman analysis is an alternative method for determining CO2 density, provided that the CO2 density–Raman shift relation is known. This study aims to establish this CO2 density–Raman shift relation by using CO2 inclusions synthesized in fused silica capillaries. By using this newly-developed synthetic technique, we formed pure CO2 inclusions, and their densities were determined by microthermometry. The Raman analysis showed that the relation between CO2 density (D in g/cm3) and the separations (Δ in cm?1) between the two main bands (i.e. Fermi diad bands) in CO2 Raman spectra can be represented by a cubic equation: D (g/cm3)=0.74203(?0.019Δ3+5.90332Δ2?610.79472Δ+21050.30165)?3.54278 (r2=0.99920). Our calculated D value for a given Δ is between those obtained from two previously-reported equations, which were derived from different experimental methods. An example was given in this study to demonstrate that the densities of natural CO2 inclusions that could not be derived from microthermometry could be determined by using our method.     

内蒙古东乌旗沙麦钨矿床成矿机制：来自流体包裹体及稳定同位素的证据

内蒙古东乌旗沙麦钨矿床位于中亚巨型缝合带的最东段,矿床内广泛发育云英岩化,钨矿体主要受NW向断裂构造控制,呈黑钨矿-石英脉状产出在燕山期沙麦岩体（岩性主要为黑云母二长花岗岩）和泥盆系围岩地层（岩性主要为角岩化砂岩、砂砾岩）中。成矿阶段从早到晚分别为：石英-黄玉阶段（Ⅰ）、云英岩-黑钨矿阶段（Ⅱ）和晚期硅化阶段（Ⅲ）。本文对矿床流体包裹体及C-H-O-S同位素进行了研究,结果显示：矿床中普遍发育CO2-H2O包裹体及水溶液气液两相流体包裹体。从成矿早期至成矿晚期,矿床流体中富CO2包裹体逐渐减少,CO2含量逐渐降低。成矿早期可见熔体包裹体与流体包裹体共存的现象,属低盐度、富CO2的岩浆来源流体。矿床成矿作用从早到晚,流体包裹体均一温度分别为279~341℃、196~286℃、103~201℃;流体盐度分别为(1.6~9.1)%NaCleq、(3.0~11.1)%NaCleq、(0.9~4.7)%NaCleq。激光拉曼光谱分析结果显示,流体中的气相主要是CO2,部分含有H2O和CH4。成矿流体从早期中高温、中盐度流体向晚期低温、低盐度流体演化,属NaCl-H2O-CO2±CH4热液体系。矿床稳定同位素研究表明,沙麦钨矿床的成矿流体主要来源于岩浆水,并在成矿晚期混入了大气水。矿床硫的来源与早白垩世岩浆-热液系统或深部幔源岩浆相关,并混入了部分地层硫。综合分析认为,沙麦钨矿为一岩浆期后热液型钨矿床。燕山期侵入体从深部携带成矿物质,经历了岩浆分异和流-熔体相互作用等过程,形成区内岩浆-热液成矿系统。流体的不混溶是导致含钨络合物分解乃至最后沉淀成矿的主要原因。     

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl_2-H_2O和MgCl_2-H_2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅰ:低温拉曼光谱研究

利用原位低温拉曼光谱分析技术,对在设定的实验条件下合成的CaCl2-H2O体系和MgCl2-H2O体系的流体包裹体进行分析研究,结果表明低温下CaCl2水溶液和MgCl2水溶液形成的盐水合物具有各自不同的特征拉曼光谱,通过测定特征光谱,能够简易直接的鉴定这些物质,进而确定盐水体系包裹体的成分.因此,原位低温拉曼光谱技术,能够有效地测定Ca2+和Mg2+这两种盐水体系包裹体流体中常见,但显微测温过程难以观察和判别的二价阳离子.实践表明,原位低温拉曼光谱分析技术是对传统的流体包裹体显微测温技术的一个十分有效的补充,在包裹体研究领域会得到越来越广泛的应用.