黄龙钙华纹层石特征与成因分析

为了探究黄龙钙华纹层石剖面褐-白相间混积纹层的特征与成因,对黄龙钙华样品进行了采集和分析。通过微波消解法分析不同颜色纹层钙华样品有机碳含量,并用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、元素分析仪等对样品的晶相、形貌、元素和Mg/Ca比等进行了分析。结果表明,黄龙钙华褐-白纹层有机碳含量、Mg/Ca比存在明显差异,褐色纹层有机碳含量、Mg/Ca分别高于相邻的白色纹层,有机碳的含量随着沉积顺序(由老到新)逐渐变大。钙华剖面年层中的褐-白相间纹层不仅受到微生物、植物等生物的影响,还受不同温度、水动力等气候因素的调控,即黄龙钙华剖面年层中出现褐-白相间纹层为生物-气候双成因。其结果可为寻找黄龙钙华沉积过程中生物参与证据提供一定的理论基础。     

微生物灌浆加固裂隙岩体的渗流特性分析

裂隙岩体的防渗加固是影响工程稳定和安全的关键技术问题之一。在以往微生物加固砂土技术基础上,将微生物加固技术应用于裂隙岩体灌浆加固,研究结果表明,(1) 加固前围压对裂隙岩样的水力开度影响很大,加固后裂隙被碳酸钙沉积物充填,岩样的渗流由裂隙渗流转变为孔隙渗流,单位渗流量和渗透系数由围压和渗透水压共同控制;(2) 微生物灌浆加固后,不同围压和渗透水压力作用下裂隙岩样的单位时间渗流量减小了80.12%～90.04%,渗透系数可达到10–6 cm/s数量级;(3) 裂隙岩样灌浆加固过程中微生物诱导产生的CaCO3沉积物具有较好胶结作用,将劈裂岩样胶结为一个整体,达到了加固防渗效果。研究成果可为裂隙岩体的灌浆加固提供较好的参考。     

断陷盆地区不同土地利用方式土壤钙形态分布特征

选择云南省蒙自市西北勒乡碧色寨村具有典型岩溶地貌特征的草地、人工林地、玉米地（由草地开垦种植玉米2年）和火龙果地（由草地开垦种植火龙果5年）作为研究对象,采用连续浸提（BCR）提取方法测定不同形态钙含量,以探讨岩溶区不同土地利用方式下石灰性土壤钙形态特征及其影响因素。结果表明:土地利用方式显著影响了土壤全钙含量及其形态分布;草地土壤全钙和各形态钙含量均高于其他土地利用类型,玉米地最低;４种土地利用方式土壤钙的赋存形态主要为交换态（占总量的59.4%~74.8%）,有机结合态钙含量最低（占总量的0.5%~1.0%）;全钙和各形态钙与有机碳、全氮、全镁、阳离子交换量（CEC）、pH呈显著正相关,说明全钙和各形态钙与土壤物理化学性质是互相影响的。      

万年尺度下钙华的古环境重建检验——以青海冰凌山为例

采用钙华中微量元素进行古气候环境重建为近年来国内外研究热点。前人研究成果主要为小时间尺度古气候环境重建,因微量元素的影响机制及地区间差异性问题,可能存在未知因素影响稀土元素含量及Mg/Ca、Mg/Sr比值,从而导致解译的古气候环境意义失真。以位于青海省格尔木地区的达布逊湖达1井孢粉谱图与青藏高原湖区变化谱图为参照对象,对青海省平安县三合镇东北冰凌山万年尺度下钙华的古环境重建方法进行了检验,结果表明:1)冰凌山泉华台地沉积环境相对稳定,提供冰凌山钙华物质来源的地下水长期处于接受来自地壳深部CO2补给的偏酸性条件下;2)所采集钙华样品除P04点外,均具有相同的物质来源和形成过程;3)万年尺度下,用钙华中的稀有元素总量重建古气温方法可行,且稀有元素总量与古气温呈负相关关系;4)采用Mg/Ca、Mg/Sr比值重建古降水环境应区分钙华成因类型,表生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现负相关,而内生钙华Mg/Ca、Mg/Sr比值与古降水呈现正相关.     

钙华生物沉积作用研究进展与展望

弄清钙华生物沉积作用有助于更好地理解钙华微岩相结构和地球化学特征的气候环境指示意义。总结和综述了与钙华沉积相关的生物群落、生物成因钙华微岩相结构、钙华生物沉积作用过程及其对钙华地球化学特征影响的研究进展,并展望了未来的研究重点。细菌、藻类和苔藓等广泛参与到钙华沉积中,形成了许多不同类型的孔隙结构、晶体结构和纹层结构。生物沉积过程主要包括:①生物生长扰动水流使得CO2逸出;②代谢作用(如光合作用)过程诱导碳酸钙沉积;③"表面控制"过程影响晶体成核及生长。生物沉积作用驱动了元素的迁移转化,对沉积水体和钙华地球化学特征具有重要影响。钙华在地球生物学研究中具有重要潜力,未来需要加强现代钙华沉积中的物理化学和生物过程相互作用机制及其各自贡献的量化研究,以便准确地解译钙华沉积记录。     

Miller Range 05035和LaPaz Icefield 02224月球陨石中锆矿物Pb/Pb离子探针定年:月海玄武岩的成因启示

Mille rRange(MIL) 05035和LaPaz Icefield(LAP)02224是两块非角砾月海玄武岩陨石.本文研究了这两块月球陨石的岩相学和矿物学特征,并用离子探针多接收模式对锆矿物进行原位Pb/Pb定年.岩相学和矿物学特征与前人研究结果一致.MIL 05035中钙锆钍矿Pb/Pb年龄为(3851±8)Ma(2σ),与前人其他方法的结果一致.该年龄指示MIL 05035可能与Asuka 881757是成对陨石,且MIL 05035代表的岩浆作用可能与39亿年前月球表面的强烈撞击事件有关.测试了LAP02224中两颗斜锆石的Pb/Pb年龄,其中一颗较大斜锆石(6μm×20μm)呈现年龄分带现象,从(3109±29)Ma(2σ)到(3547±21)Ma(2σ),远大于该陨石的全岩年龄((3.02±0.03)Ga),另一颗斜锆石年龄为(3005±17)Ma(2σ).该结果说明LAP 02224的结晶年龄至少为～3.55Ga,先前获得的3Ga全岩年龄不是该陨石的结晶年龄,而反映了后期热事件的影响.本文结果显示钙锆钍矿和斜锆石可以获得较全岩更为可靠和精确的年龄,对研究月海玄武岩的成因有着更深远的意义.     

新疆维宝矽卡岩铜铅锌矿床维西矿段矿物学特征

维宝矽卡岩铜铅锌矿床位于新疆与青海两省交界处,大地构造位置属祁漫塔格造山带东段,可以分为维东、主矿段和维西三个矿段。主矿段和维东矿段以铅锌矿化为主,铜矿化很少,而维西矿段铜、铅、锌矿化均较发育。本次我们选取维西矿段的矽卡岩和矿石样品,进行了详细的矿物学研究。根据矿物共生组合、矿石组构以及脉体的穿插关系,可以将维西矿段成矿过程分为4个阶段,即早期矽卡岩阶段、晚期矽卡岩阶段、石英-硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段,其中石英-硫化物阶段是主要的成矿阶段。矽卡岩矿物主要为石榴子石、辉石、绿帘石和角闪石等,硫化物主要为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和磁黄铁矿等。电子探针分析表明,石榴子石成分以钙铁榴石分子(And=59.00%～97.70%)和钙铝榴石分子(Gro=1.92%～40.42%)为主,为钙铁—钙铝系列石榴子石;辉石主要由透辉石分子(Di=45%～91%)和钙铁辉石分子(Hd=8%～53%)组成,表现在矿物上以透辉石为主,而钙铁辉石数量很少;角闪石成分变化范围比较大,但总体上为透闪石—阳起石系列。综合矿物组合和化学成分特征表明维宝矿床维西矿段矽卡岩为钙矽卡岩。此外,具有环带结构的石榴子石从核部到边部,化学成分表现出有规律的变化,Al2O3含量先上升后下降,FeOT含量则先下降后上升。这表明随着交代作用的进行,成矿流体的pH值不断发生变化,由最初的弱酸性—碱性条件转变为近中性条件,最终又恢复到弱酸性—碱性条件。维西矿段硫化物的金属原子与硫原子的比值大部分都大于理论值,表明它们形成于硫逸度较高的环境。此外,闪锌矿中Fe、Zn含量变化范围比较大,Zn=54.50%～64.75%,Fe=1.15%～10.16%,这种大范围变化指示成矿过程中温度和硫逸度可能发生波动。     

浙北湖(州)-安(吉)火山岩盆地：锆石U-Pb年代学、地球化学与岩浆成因

处于浙-赣火山岩带东北缘的湖(州)-安(吉)盆地内的火山岩/潜火山岩从中性到酸性,中间没有明显的成分间断,以中酸性—酸性组分占绝对优势,中性组分相对较少,缺少基性组分,代表一套连续的中性—酸性岩浆系列。岩石化学总体表现为富碱和高钾的特征,中性岩属橄榄玄粗岩系列,中酸性—酸性岩类属高钾钙碱性系列。盆地内的火山岩在地球化学上均表现为富集大离子亲石元素和轻稀土元素,而高场强元素Nb、Ta、Ti等则有一定程度的亏损。火山岩中主量和微量元素的变异规律揭示分离结晶作用是盆地内岩浆演化的主要机理,但岩浆演化的不同阶段分离的矿物相有所差异,斜长石自始至终都是分离结晶的重要矿物相,在中性—中酸性岩浆演化阶段,角闪石可能也是重要的分离矿物,而中酸性—酸性岩中钾长石和黑云母的分离结晶也起着重要影响。本文所作的精确定年结果表明,盆地内三期火山活动产物的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄在误差范围内几乎一致,介于128~130 Ma之间,指示盆地内主要火山活动持续的时间很短。另外测得粗安岩集块的SHRIMP锆石U-Pb年龄为136±1 Ma,可能意味着该盆地初期有少量偏基性的火山活动。推测湖安火山岩盆地发育于活动大陆边缘的后造山环境,岩浆的形成可能受控于岩石圈的拆沉或俯冲板片的断落,母岩浆主要是由镁铁质下地壳物质部分熔融形成的,几乎没有地幔物质的参与,所形成的安山质-英安质岩浆在浅部岩浆房中发生过强烈的分异演化。     

北祁连浪力克地区毛藏花岗闪长岩年代学、Hf同位素及地球化学特征

青海省门源县浪力克地区毛藏花岗闪长岩岩体位于北祁连冷龙岭东段,文章通过开展年代学和岩石地球化学研究,对该岩体的形成时代进行厘定并探讨其成因。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,毛藏花岗闪长岩体形成时代为(471.9±8.6)Ma(MSWD=1.6),属早古生代奥陶纪;锆石Hf同位素分析结果显示,该类岩石εHf(t)值介于-13.3~5.26,T_(DM2)为1112.4~2284.7 Ma,暗示岩浆可能是由壳幔混合作用形成,其壳源源区很可能是古元古代及中元古代古老地壳岩石。此外,岩石地球化学研究结果表明,该类岩石属弱过铝质中钾钙碱性系列的I型花岗岩,明显富集大离子亲石元素(如K、Ba、Rb)和活泼不相容元素(如Th、U),相对亏损高场强元素(如Nb、Ta、Ti、P),形成于俯冲消减环境,为火山弧花岗岩。     

新疆南天山泥盆纪钙碱性侵入岩的形成时代、地球化学特征及构造意义

南天山位于中亚造山带南部,塔里木盆地北缘。长期以来,有关其在古生代时期的演化规律、南天山古洋盆的俯冲方式、俯冲作用规模、持续时间及闭合时限等科学问题研究都是地学界的热点。本研究报道了出露于南天山造山带南缘(塔里木克拉通北缘)的咔拉吾勒及欧西达坂古生代钙碱性侵入岩的锆石U-Pb-Hf同位素及地球化学数据,其中咔拉吾勒细粒闪长岩、欧西达坂花岗闪长岩及钾长花岗岩的年龄分别为413.2±5.5Ma、407.3±5.1Ma及409.3±5.2Ma,都形成于早泥盆世。结合前人对研究区欧西达坂石英闪长岩的年代学(418.4±2.2Ma)及地球化学数据,确定了泥盆纪时期南天山南缘发育一套钙碱性的闪长岩-石英闪长岩-花岗闪长岩-花岗岩的岩石组合,各岩体表现出相近的时空分布及地球化学特征,判断各岩石应为同源岩浆结晶分异的产物。欧西达坂花岗闪长岩的锆石Lu-Hf同位素数据显示出较大范围的176Hf/177Hf比值(0.282185~0.282901)、εHf(t)值(-12.0~12.9)及t DM2模式年龄(573~2149Ma),体现出新老地壳物质混染的特征,指示其母岩浆为混合岩浆。结合各岩石富集大离子亲石元素(LILE)(如:Rb、Ba、Th、Sr),亏损高场强元素(HFSE)(如:Nb、Ta、Zr、Hf)及低Nb/Ta比值等特征,本研究推断该岩石组合为弧岩浆岩系列,其母岩浆可能产生于俯冲消减构造环境下新生玄武质岩浆与老陆壳重熔酸性岩浆的混合,并经历了一定的结晶分异而成岩。进一步的综合分析表明,南天山南缘古生代中期一系列岩浆活动的时代至少从晚奥陶世一直持续到晚石炭世-早二叠世,而南天山古洋盆至少于奥陶纪期间向北(伊犁-中天山地块)发生单向俯冲。晚奥陶世-泥盆纪期间,其东、西两段的俯冲极性或有所不同,西段或为持续的北向俯冲,东部地区为向南北双向俯冲,塔里木北缘在该侧转变为活动大陆边缘。本研究旨在为南天山造山带古生代期间的构造演化提供一定的约束条件。