Controls on Rayleigh wave amplitudes: attenuation and focusing

A large data set of amplitude measurements of minor and major arc Rayleigh waves in the period range 73–171 s is collected. By comparing these amplitudes with the amplitudes of synthetic waveforms calculated by mode summation, maps of lateral variations in the apparent attenuation structure of the Earth are constructed. An existing formalism for predicting the effects of focusing is employed to calculate amplitude perturbations for the same data set. These perturbations are used to construct 'pseudo‐attenuation' maps and these results are compared with the apparent attenuation maps calculated from the data. It is shown that variations in Rayleigh wave amplitude perturbations in the Earth are dominated by attenuation at long wavelengths (below about degree 8) and by elastic structure at shorter wavelengths. It is also shown that the linear approximation for focusing is successful at predicting Rayleigh wave amplitudes using existing phase velocity maps. These results indicate that future attempts to model the velocity structure of the Earth would be assisted by incorporating amplitude data and by jointly inverting for Q structure.     

河北承德甲山正长岩成因的Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

报道了华北克拉通北缘承德地区甲山正长岩的锆石U-Pb年龄及Hf同位素、主微量元素、Sr-Nd-Pb同位素组成。甲山岩体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为111~108 Ma,代表岩体的结晶年龄,表明其侵位于早白垩世晚期。岩体高Si O2、K2O+Na2O、Al2O3、LILEs(Rb、K)和LREE,低Fe2O3T、Ca O、Ti O2、Mg O和HFSE,具有板内裂谷岩浆岩的特征,属A型花岗岩。甲山岩体εNd(t)=-5.0~-0.9,tDM2(Nd)=0.98~1.31 Ga;εHf(t)=-2.7~+4.3,tDM2(Hf)=0.90~1.33 Ga;Δ8/4=84.9~91.3,Δ7/4=-6.4~-4.0,(206Pb/204Pb)i=16.63~17.10,(207Pb/204Pb)i=15.24~15.30,(208Pb/204Pb)i=36.54~37.20。根据野外地质观察、实验岩石学以及元素地球化学和Sr-Nd-PbHf同位素示踪的综合分析,认为甲山岩体可能起源于下地壳与亏损地幔的混合源区,是华北克拉通北缘岩石圈强烈减薄、地壳伸展作用的结果。早白垩世甲山岩体形成过程中亏损地幔物质的参与指示了华北克拉通北缘岩石圈减薄和软流圈地幔上涌,记录了陆内伸展环境下与软流圈底侵作用相关的岩浆事件。     

西藏泽当地幔橄榄岩中的异常矿物及其指示意义

雅鲁藏布江蛇绿岩带内多个地幔橄榄岩体产有金刚石、碳硅石等异常矿物组合,为了进一步探讨这些异常矿物形成的物理化学条件,在前人已有的研究基础上,对泽当地幔岩体中526 kg的方辉橄榄岩样品开展人工重砂矿物学研究工作。研究表明,同雅鲁藏布江蛇绿岩带内的其他岩体相似,泽当地幔橄榄岩也选出了包含金刚石、碳硅石、锆石等30余种矿物。异常矿物组合指示泽当地幔橄榄岩中存在局部的超高压、极还原环境,可能经历了复杂的演化过程:即古老地壳物质通过深俯冲或者折沉作用,进入地幔甚至是地幔过渡带(410~660 km),随后经历了超高压、极还原环境的改造,在后续的地幔柱或地幔对流作用中从洋中脊上升至浅部环境并返回到地壳中。该过程中地幔橄榄岩中的异常矿物组合记录了岩石的演化信息,因此开展地幔橄榄岩中异常矿物组合的精细矿物学研究,对认识壳-幔物质交换以及深部地幔动力学过程都有重要的研究意义。     

西藏雅鲁藏布江缝合带东波地幔橄榄岩中金刚石的发现及地质意义

本文报道了雅鲁藏布江缝合带西段的东波蛇绿岩地幔橄榄岩中发现与罗布莎和普兰岩体相似的金刚石和特殊地幔矿物群。东波地幔橄榄岩体以方辉橄榄岩为主,含少量二辉橄榄岩和纯橄岩,辉石岩和辉长岩呈脉状产在方辉橄榄岩中。岩石地球化学特征表明东波岩体形成于MOR环境后受到SSZ环境的改造。通过重砂分选实验,在693 kg的地幔橄榄岩大样中发现了金刚石和碳硅石等30余种特殊矿物群,包括金刚石、自然铬、自然金、自然铁、自然硅、自然铜等自然元素矿物类;碳硅石等碳化物;铬尖晶石、金红石、铬铁矿、刚玉、黑钨矿、铌钽铁矿、磁铁矿、赤铁矿、方铁矿、锡石等氧化物;铁铬镍合金、镍铁合金、铜锌合金等合金互化物;辉钼矿、方铅矿、辉铋矿、黄铁矿、黄铜矿、毒砂和闪锌矿等硫化物;橄榄石、辉石、锆石、蓝晶石、白云母、蛇纹石、绿帘石等硅酸岩;萤石等氟化物。该矿物群与雅鲁藏布江缝合带的罗布莎和普兰两个岩体中发现的特殊矿物群非常类似,同时也为蛇绿岩型金刚石这一新类型提供了佐证。     

河北省涞源县木吉村铜(钼)多金属矿田成矿物质来源探讨

木吉村铜(钼)矿田位于太行山脉中、北段阜平幔枝构造的北东倾伏端,涞源哑铃状杂岩体连接处西侧上盘拆离带的次级断陷盆地中,主要由斑岩型铜(钼)矿、矽卡岩型铁铜矿和外围热液脉型铅锌矿构成,是河北省目前探明的唯一大型铜(钼)多金属矿田,找矿远景巨大。鉴于矿床成矿物质来源在研究矿床成因和指导找矿中的重要作用,对木吉村矿田主要矿床矿石中黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、辉钼矿、磁铁矿、石英和石膏等单矿物进行了硫、铅、碳、氢、氧、硅、铼等同位素测定、对比和分析。结果表明:矿田中硫同位素主值域δ34S=-3.5‰~3.2‰,主平均值为0.3‰;铅同位素206 Pb/204 Pb=15.566 0~17.072 0,平均为16.547 0,207Pb/204Pb=15.031 0~15.523 0,平均为15.258 0,208 Pb/204 Pb=36.292 0~37.375 0,平均为36.721 0;碳同位素δ13 C为-2.94‰~-2.18‰,平均为-2.62‰;硅同位素δ30 SiNBS-28值域为-0.3‰~0.2‰,平均0.0‰;辉钼矿w(Re)为(23.65~266.50)×10-6,平均值为142.33×10-6;δ18 OH2O值为-10.64‰~7.70‰,极差为18.34‰,平均值为-1.47‰,较标准岩浆水值稍低,δD值为-148.4‰~-89.0‰,极差为59.4‰,平均值为-113.7‰,略低于岩浆岩δD值域。从而认为,木吉村矿田成矿物质主要来源于地球深部,成矿溶液以岩浆水为主,部分来自大气降水。