喜马拉雅超高压变质作用

喜马拉雅超高压变质带主要由表壳岩石组成,其中的长英质变质岩已经全部退变质,只在基性的榴辉岩中保留有某些超高压变质矿物.这些超高压变质矿物在锆石、石榴石及其他一些化学和机械性质稳定的矿物中以微米级的包裹体形式产出.到目前为止,已经在Tso Morari结晶穹隆和上Kaghan谷高喜马拉雅结晶岩中发现了超高压指示矿物柯石英和多晶石英假像.这2个地区同属一个超高压变质带,具有相似的构造背景、岩石组成及变质年龄.Kaghan谷超高压变质岩形成条件为700～770°C和2.7～3.2 GPa,相当于90～110 km 的上地幔深度,形成年龄为(46.2±0.7) Ma.Tso Morari结晶穹隆中超高压变质岩的形成条件约为750°C和3.9 GPa,形成年龄为(48±1) Ma.上述超高压变质带在其折返过程中普遍经历了强烈的水化和角闪岩相退变质作用.研究表明,印度大陆地壳俯冲的垂向速率为1.1～1.4 cm/a,水平速率为4.5 cm/a,俯冲到约100 km深度时的平均俯冲角度为14～19°.     

中国大陆岩石圈等效粘滞系数的计算和讨论

大陆岩石圈的流变结构对岩石圈动力学过程有很大的影响,因此对岩石圈等效粘度的估计是大陆动力学研究中基础和重要的问题。文中对利用实验室流变实验结果估算岩石圈流变结构的计算方法中包含的多种不确定性进行了讨论,包括岩性、温度、应变速率、实验室速率数据外推到地质构造运动速率等因素对等效粘滞系数估算的影响,并以温度和应变速率的新研究成果为基础,对中国大陆地壳和上地幔等效粘滞系数做出了估计。中国中地壳等效粘滞系数一般在1021~1024Pa.s,下地壳等效粘滞系数在1021~1022Pa.s,其中青藏高原下地壳等效粘滞系数较低,约为1019~1020Pa.s;与前人研究认为青藏高原存在柔性下地壳流动的结论吻合。     

大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度

根据大洋地壳、大陆地壳、上地幔和球岩石圈的元素丰度资料,本文初次分别求出大洋岩石圈和大陆岩石圈的元素丰度.可用作研究化学元素在洋圈或陆圈内各地区分布特征的地球化学背景值.     

东亚陆缘扩张带──一条离散式大陆边缘成因的探讨

亚洲东部大陆边缘，介于大陆与大洋之间，存在着一条巨型的“沟弧盆”地带。该构造带的出现是亚洲大陆岩石圈演化－运动史上的重大事件之一，它的成因问题流行假说颇多，本文侧重从亚洲东部壳体演化运动历史背景的分析入手，探讨该构造带形成时期的历史动力环境，地壳结构及性质、壳体演化过程的特点，以及壳体增生扩展过程等，阐明了它是由于东亚陆缘扩张所成。并探讨了该陆线扩张带的形成与壳体演化运动的关系及其扩张机因。研究表明：亚洲陆缘扩张带的形成机理，并非“洋壳俯冲、弧后引张”所致。它们主要是陆缘壳体上的大陆类型活动区（华夏地洼型造山带），在其发展的余动期，由于陆缘扩张及陆壳薄化所致。作者认为，从壳体大地构造学这一新思路入手，对该陆缘扩张带成因的深入研究，有助于正确认识该大陆架上广泛分布的有色、稀有金属内生矿床，以及泥炭、褐煤、油气田的构造类型、特点、分布规律及其经济价值。     

大洋岩石圈拆沉与大陆下地壳拆沉：不同的机制及意义——兼评“下地壳＋岩石圈地幔拆沉模式”

拆沉作用(delamination)是地球科学中一个重要的科学问题。本文认为,大洋岩石圈拆沉和大陆下地壳拆沉是不一样的:(1)拆沉的物质不同。大洋岩石圈拆沉的物质包括大洋地壳、岩石圈地幔甚至一部分软流圈地幔,它们共同进入地幔深部;而大陆下地壳拆沉仅仅限制在下地壳,不包括岩石圈地幔。(2)拆沉的动力不同。大洋岩石圈拆沉是由板块俯冲引起的,是地幔对流的产物,因此是一种快速的主动的拆沉;而下地壳拆沉是由于下地壳加厚使下地壳密度增加引起的,还要求其下刚性的岩石圈地幔转变成塑性的软流圈地幔才有可能发生。因此下地壳拆沉要克服许多阻力才能实现,使拆沉成为一个漫长的过程,是慢速的和被动的拆沉。(3)拆沉的过程不同。大洋岩石圈拆沉是由板块俯冲触发的,俯冲导致碰撞,大洋岩石圈从根部断裂,拆沉进入地幔。大陆下地壳拆沉由地壳加厚开始,使下地壳转变为榴辉岩相;随后,岩石圈地幔减薄,直至全部转化为软流圈地幔;下地壳发生部分熔融,形成大规模的(埃达克质)岩浆,使下地壳榴辉岩的密度大于下伏的地幔,从而引发拆沉。大陆下地壳拆沉不大可能是整体进行的,可能是一块一块地被蚕食、被拆沉的。(4)拆沉后的效应不同。大洋岩石圈地幔拆沉,使热的软流圈地幔上涌,从而引发了一系列地质效应:如岩浆活动、地壳抬升、构造松弛以及随后的造山带垮塌等。而下地壳拆沉只引起地壳减薄,高原和山脉垮塌,并不伴有大规模的岩浆活动和地壳抬升等过程。(5)拆沉与岩浆活动的关系不同。主动拆沉导致大规模岩浆活动,而被动拆沉是在大规模岩浆活动的基础上开始的。此外,文中还对"下地壳 岩石圈地幔拆沉"模式提出了质疑,认为该模式有许多难以理解的问题和太多推测的成分,而且与现在保存的地质事实不符。     

前寒武纪地质学研究进展与前景

前寒武纪地质学是地质科学重要分支学科之一,以地球早期演化历史为主要研究对象。近几年我国前寒武纪地层学、前寒武纪构造演化、前寒武纪古生物学和前寒武纪成矿作用等方面的研究取得重要进展。在高精度微区测年技术的支持下,相继建立了鞍山、泰山和五台山等早前寒武纪经典地区的年代格架,推动了华北克拉通早前寒武纪构造格架的研究;中国晚前...     

东疆雅西371-西北坡铜金矿化带下石炭统火山岩地球化学特征与成矿背景

新疆东天山雅西371-西北坡铜金化带中下石炭统火山岩属钙碱性系列。流纹岩类中SiO2（73．96％～78．01％）和Al2O3（11．3％～14．63％）含量高，含Na2O为2．04％～4．15％，K2O为2．74％～3．74％，（Na2O＋K2O）为5．34％～7．03％；流纹岩类属过铝质、中钾-高钾火山岩系列。微量和稀土元素分析结果显示：流纹岩类具有Ti、Nb、P和Ta明显负异常、Sr中等负异常，LREE明显富集，La／Nb值为0．4～2．3，La／Th值0．4—1，Th／Ta值高（6～36．5），具有明显δEu（0．17-0．29）负异常，地球化学特征表明流纹岩类可能形成在活动大陆边缘上的陆缘岛弧构造背景中。本区（含矿）酸性火山岩特征对于寻找与长英质火山岩有关的金属硫化物矿床十分有利，因此认为本区具有较大找矿前景。     

中国大陆科学钻探（CCSD）主孔地区岩石圈热结构

岩石圈热结构是指地球内部热量在壳幔的配分比例、温度以及热导率和生热率等热学参数在岩石圈中的分布特征。岩石圈的热结构直接影响着岩石的物理性质和流变学性质,同时还控制了化学反应的类型和速度,从而制约着岩石圈的发展和演化。本文在前人CCSD主孔岩石主、微量元素研究基础上,利用Rybach生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,并结合岩石热导率的测定研究了CCSD主孔100-2000m岩石的热结构和主孔榴辉岩在不同退变质程度下生热率、热导率的变化:钻孔中岩石的平均生热率为0.95μWm-3,平均热导率为2.96mWm-1K-1。,其中片麻岩生热率高迭1.01-1.7μWm-3,热导率为2.76-2.96mWm-1K-1;基性超基性岩石生热率最低(<0.21μWm-3),热导率则高达3.20mWm-1K-1以上;新鲜榴辉岩生热率、热导率居中,分剐为0.16-0.44μWm-3和3.31-3.85mWm-1K-1。钻孔中榴辉岩生热率、热导率变化主要受岩性控制:从新鲜榴辉岩到完全退变榴辉岩,热导率总体上降低,但从强退变榴辉岩到完全退变榴辉岩,岩石热导率升高;而在此过程中岩石生热率总体上升高,仅当从中等退变质榴辉岩退变为强退变质榴辉岩时,岩石生热率出现降低趋势。在综合研究的基础上预测CCSD主孔5000m深度处温度为139℃,温度范围为131-151℃。根据区域深部地球物理探测成果对CCSD主孔地区岩石圈热结构进行了研究:上地壳底部温度为256℃,中地壳底部温度为492℃,Moho面温度为683℃,岩石圈底部温度为1185℃,来自地幔的热流为44.1mWm-2,对地表热流的贡献率为58%。研究结果表明,由岩石物理方法获得的CCSD主孔地区岩石圈地温曲线与石榴石-二辉橄榄岩包体推断的中国东部地温曲线十分吻合,本文从实验岩石物理学角度为CCSD主孔地区岩石圈热结构研究提供了重要约束     

Tropospheric NO2 Columns over Northeastern North America： Comparison of CMAQ Model Simulations with GOME Satellite Measurements

We present comparisons of the NO2 regional Chemical Transport Model （CTM） simulations over North-eastern North America during the time period from May to September, 1998 with hourly surface NO2 observations and the NO2 columns retrieved from the GOME （Global Ozone Monitoring Experiment） satellite instrument. The model calculations were performed using the Mesoscale Meteorological Model 5 （MM5）, Sparse Matrix Operator Kernal Emissions （SMOKE）, and Community Multiscale Air Quality （CMAQ） modeling systems, using the emission data from the National Emissions Inventory （NEI） databases of 1996 （U.S.） and 1995 （Canada）. The major objectives were to assess the performance of the CMAQ model and the accuracy of the emissions inventories as they affected the simulations of this important short-lived atmospheric species. The modeled （NcMAQ） and measured （NGOME） NO2 column amounts, as well as their temporal variations, agreed reasonably well. The absolute differences （NcMAQ-NGOME） across the domain were between ±3.0×10^15 molecules cm^-2, but they were less than ±1.0×10^15 molecules cm^-2 over the majority （80%） of the domain studied. The overall correlation coefficient between the measurements and the simulations was 0.75. The differences were mainly ascribed to a combination of inaccurate emission data for the CTM and the uncertainties in the GOME retrievals. Of these, the former were the more easily identifiable.