大兴安岭北段三根河林场新民组流纹岩锆石U－Pb定年及地球化学特征

三根河林场新民组火山岩主要由流纹岩、流纹质熔结凝灰岩组成,U－Pb定年结果表明流纹岩形成于165.71±0.83 Ma的中侏罗世.岩石地球化学分析结果显示,SiO₂含量71.05%～76.77%,Na₂O+K₂O含量6.66%～8.49%,铝饱和指数（A/CNK）1.02～1.17,相对富硅、碱、过铝质,稀土元素总量中等,轻、重稀土元素分馏明显,具有较强的Eu负异常（δEu=0.39～0.66）和Dy负异常,大离子亲石元素Ba、Sr相对亏损,高场强元素Th、U相对富集,Nb、Dy、Ti相对亏损,岩石具有A型流纹岩的特征.岩石地球化学研究表明,岩浆来源于地壳物质的部分熔融作用.空间上,新民组沿大兴安岭火山岩带中北段均有分布,显示大兴安岭火山岩带于中侏罗世处于张性构造环境.     

赣南狮吼山硫铁多金属矿区花岗岩地球化学、年代学特征及其成因

狮吼山矿区是江西省内规模最大的矽卡岩型硫铁多金属矿床,伴生W、Cu、Au多种成矿元素,成矿作用与矿区出露的茶山迳复式花岗岩体有关。岩体主要包括茶山迳似斑状黑云母二长花岗岩和莲湖细粒二长花岗岩两期,为研究成矿岩体的侵位时代、岩石成因及与成矿的关系,本次工作进行了U-Pb锆石定年、岩相学和岩石地球化学等测试分析。结果表明：岩体具有高硅、高钾、富铝的特征,属高钾钙碱性系列花岗岩;轻重稀土元素分馏明显,均为右倾型,弱Eu负异常,以富集Cs、Rb、Th、U、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、和Ti等元素为主要特征,属于低Ba-Sr壳源花岗岩类;锆石具较好晶形,具典型岩浆锆石特征,利用LA-ICP-MS进行U-Pb测年,获得谐和年龄为（162.4±0.6）Ma（MSWD=1.8）,加权平均年龄为（162.4±1.4）Ma（MSWD=1.4）,谐和年龄与加权平均年龄在误差范围内高度一致,表明茶山迳复式岩体侵位于燕山早期中侏罗世;综合考虑岩体矿物组合、主微量元素及高分异特征,认为其成因分类应属于S型花岗岩;对比中国花岗岩成矿元素平均含量,茶山迳两期花岗岩均具有较高的W、Mo、Bi、Pb等成矿元素含量,可同时为成矿作用提供热源、流体及物质。     

大兴安岭满归地区变中酸性火山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

对大兴安岭满归地区新元古界—下寒武统大网子组变中酸性火山岩进行锆石U-Pb同位素年代学研究,探讨其形成时代及地质意义。大网子组由变安山岩、变英安岩、变流纹岩和少量变晶屑凝灰岩组成,缺少板岩、变砂岩、片岩等沉积岩夹层。通过对变安山岩进行锆石U-Pb同位素年龄测定,获得其锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(199±1) Ma,表明大网子组变中酸性火山岩形成于早侏罗世早期,非前人认为的形成于新元古代—早寒武世。额尔古纳地块早侏罗世火山岩为漠河盆地提供了物源,表明额尔古纳地块在早侏罗世处于火山-岩浆弧构造背景。该研究为蒙古—鄂霍茨克洋闭合过程中的地球动力学研究提供了新资料。     

榍石LA-ICP-MS U-Pb定年中元素分馏的影响及校正研究

同位素地质年代学是探索地质体时空演化及地球动力学等问题的基础学科,应用最为广泛的当属含铀副矿物的U-Pb定年技术。榍石具有相对较低的U-Pb体系封闭温度,并广泛发育于岩浆岩、各类变质岩、热液成因岩石以及少量沉积岩中,是一种理想的中高温地质事件定年矿物。利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定榍石U-Pb年龄时,不可避免地要解决高普通铅以及元素分馏效应对测试的影响。本文对榍石LA-ICP-MS实验过程中的元素分馏行为进行研究,采用相同基体的标准样品与未知样品对比,发现了榍石不同颗粒之间元素分馏行为不一致的现象;同时采用不同的元素分馏校正方法,分别应用于锆石、独居石和榍石进行对比研究,认为分馏行为一致的副矿物定年可以采用"指数法"和"均值法"对数据进行校正,但是对于榍石这种分馏行为不一致的副矿物,定年时只有采用"截距法"对数据进行校正才可以获得正确的年龄。进而将此结论应用于秦岭造山带老牛山地区岩浆成因榍石样品,得到的结果与锆石年龄一致,表明"截距法"可以避免分馏行为不一致导致的校正不准确的问题。本研究成果为榍石LA-ICP-MS U-Pb定年方法的完善提供了一种思路。     

冈底斯中段容果地区二长花岗岩锆石U-Pb年龄及其地球化学特征

为确定容果地区二长花岗岩的形成时代、成因及其地质意义,对容果地区二长花岗岩进行了岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学研究。结果表明: 二长花岗岩中的锆石为岩浆成因,²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄加权平均值为(69±1) Ma,侵入时代属于晚白垩世; 二长花岗岩中Al₂O₃含量为13.83%~14.41%,Na₂O含量为3.68%~3.94%,K₂O含量为4.28%~4.35%, K₂O/Na₂O为1.08~1.18,相对富钾,铝饱和指数A/CNK平均为1.02,属弱过铝质岩石; 微量元素特征表现为相对富集Rb、U、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素的特征。结合区域构造演化背景,可得出在80~69 Ma之间,该区的岩浆活动并未停止,仍然持续在发生,所生成的岩体是新特提斯洋壳俯冲的岩浆产物,形成于造山环境下,形成过程贯穿整个造山运动。     

The rate of denudation of some British lowland landscapes

Developments in dating techniques applicable to the late Tertiary and Quaternary are giving us the ability to date past land surfaces. Where reasonable assumptions about the nature of such past surfaces and their partial preservation may be made, they can be reconstructed. This permits the contouring and measurement of the subsequent dissection, allowing not only calculation of the average rate of erosion over the elapsed time, but also information on the pattern of incision. Two examples where this has been attempted are present; both are dissected till surfaces in eastern England, one of Anglian and the other of Devensian age. The approach quantifies the disparity between the incision of valleys and the general denudational lowering of the surface which characterizes many landscapes. The technique is not only of academic interest, but potentially forms a useful line of approach to the assessment of the safety of the burying toxic wastes. © 1997 by John Wiley & Sons, Ltd.     

东昆仑二叠系格曲组火山岩年代学、地球化学特征及其构造意义

东昆仑古特提斯造山带经历了从洋壳俯冲到陆-陆碰撞及后碰撞伸展的造山过程,但对古特提斯洋闭合时间一直存在争议,争论的焦点集中在晚二叠世格曲组沉积盆地原型及中上二叠统之间不整合关系代表的构造事件。本文对东昆仑红石山地区格曲组火山岩开展了锆石U-Pb年代学与岩石地球化学研究,结果表明,岩石富集Rb、Th、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素(HFSE),具有大陆岩浆弧的地球化学特征。火山岩具有高Ba/Th比值(53.6)、Th/Ce比值(0.23)、Nb/Ta比值(18.35)及低Dy/Yb比值(1.42),表明晚二叠世火山岩由枕状玄武岩和洋底沉积物等洋壳物质俯冲至60 km左右深度时熔融所形成。锆石U-Pb定年表明,格曲组下部碎屑岩段流纹质凝灰岩和英安质沉凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄分别为(257.5±2.5)Ma和(256.2±4.8)Ma,上部灰岩段粗安质晶屑凝灰岩206Pb/238U加权平均年龄为(251.8±2.3) Ma。结合区域上已报道的格曲组及花岗岩研究成果,认为古特提斯洋在晚二叠世开始向北俯冲消减,沉积于弧前盆地的格曲组为古特提斯...     

黄河和长江碎屑物质扩散研究——来自江苏沙脊物源示踪的约束

研究源-汇系统对于理解岩石风化、河流输砂、泥砂沉积以及陆地和海洋沉积过程具有重要意义。我国江苏省东海岸具有丰富的沉积物供应,在某些沿海地段形成了一系列沙脊,是进行沉积物源-汇过程研究的理想沉积记录之一。但目前对其物源区来自哪里还未达成共识。我们利用已发表的碎屑锆石U-Pb年龄和钾长石Pb同位素数据,结合江苏沙脊及其周缘区域的数据结果,详细厘定江苏沙脊的物源区,并运用蒙特卡罗反演模型定量评估江苏沙脊潜在物源区对其物质贡献率。结果表明江苏沙脊北部的碎屑物质主要受大别山(45%)和鲁中山区(24%)的共同影响;黄河(29%)、古黄河(27%)和长江(25%)的碎屑物质对江苏沙脊中部的物质组成起重要影响。江苏沙脊南部的物源主要来自长江(68%)。江苏沙脊的出现得益于黄河和长江这样的大陆尺度的大河搬运了丰富的碎屑物质到下游,南黄海西海岸的平坦地貌有利于保存这些碎屑物质,末次冰期后东亚陆架海动力过程(潮汐、海浪和沿岸流等)持续对其改造,这体现了河流-海洋在塑造河口-海岸地貌中的交互作用。     

Lagged rejuvenation of groundwater indicates internal flow structures and hydrological connectivity

Large proportions of rainwater and snowmelt infiltrate into the subsurface before contributing to stream flow and stream water quality. Subsurface flow dynamics steer the transport and transformation of contaminants, carbon, weathering products and other biogeochemistry. The distribution of groundwater ages with depth is a key feature of these flow dynamics. Predicting these ages are a strong test of hypotheses about subsurface structures and time-varying processes. Chlorofluorocarbon (CFC)-based groundwater ages revealed an unexpected groundwater age stratification in a 0.47 km² forested catchment called Svartberget in northern Sweden. An overall groundwater age stratification, representative for the Svartberget site, was derived by measuring CFCs from nine different wells with depths of 2–18 m close to the stream network. Immediately below the water table, CFC-based groundwater ages of already 30 years that increased with depth were found. Using complementary groundwater flow models, we could reproduce the observed groundwater age stratification and show that the 30 year lag in rejuvenation comes from return flow of groundwater at a subsurface discharge zone that evolves along the interface between two soil types. By comparing the observed groundwater age stratification with a simple analytical approximation, we show that the observed lag in rejuvenation can be a powerful indicator of the extent and structure of the subsurface discharge zone, while the vertical gradient of the age-depth-relationship can still be used as a proxy of the overall aquifer recharge even when sampled in the discharge zone. The single age stratification profile measured in the discharge zone, close to the aquifer outlet, can reveal the main structure of the groundwater flow pattern from recharge to discharge. This groundwater flow pattern provides information on the participation of groundwater in the hydrological cycle and indicates the lower boundary of hydrological connectivity.