嫦娥五号返回月壤微观形貌特征及其对太空风化的指示意义

研究识别嫦娥五号返回月壤样品颗粒的类型、含量、形貌、结构和成分特征,可为嫦娥五号着陆区月壤的成因与月球表面演化过程提供关键科学依据.利用扫描电镜-能谱仪、矿物自动定量分析系统和显微激光拉曼光谱仪对嫦娥五号表取月壤样品CE5C0400（YJFM00403）进行了系统研究,发现月壤颗粒组成多样,包括斜长石、单斜辉石和橄榄石等矿物、玄武岩碎屑、黏结物和玻璃球.颗粒表面和内部微观结构复杂,呈现各种破碎、表面附着堆积、微撞击坑、溅射物等形式的微米-纳米级的形貌特征.嫦娥五号月壤的微形貌特征记录了以微陨石撞击为主导的复杂太空风化过程:一方面反复的撞击作用使月壤颗粒破碎、粒度变细,另一方面撞击引发的局部熔融又使颗粒发生胶结,同时伴随含铁矿物分解形成微-纳米级单质铁颗粒.上述过程反复进行,导致月壤颗粒大小和物相组成复杂多变.      

玄武岩CO2 地质封存研究进展

玄武岩CO2 地质封存相比于常规的封存技术（如驱油驱气注入封存和深部咸水层封存）,具有能促进快速碳矿化、封存效果长期且安全及封存容量巨大等明显优点。目前玄武岩CO2 封存理论方面的研究已经取得了大量进展：① 对常见主要成岩矿物的封存能力进行了排序;② 进一步了解玄武岩的矿物成分、玄武岩层内孔隙分布特征及其形成机理;③ 完善了对玄武岩CO2 封存机理、反应速率及影响因素等方面的认识;④ 查明了玄武岩在地球上的分布并评估了各种典型玄武岩的封存潜力;⑤ 发现适合于CO2 封存的场地主要包括大陆溢流型玄武岩、洋底高原玄武岩和洋中脊玄武岩等三种类型,并对目标储层选择提出了初步评价标准。本文在综述玄武岩固碳机理、玄武岩CO2 地质封存潜力及封存场地与目标储层选择的基础上,介绍了世界上已有的三个玄武岩CO2 地质封存工程示范项目：冰岛Carbfix、美国Wallula和日本Nagaoka,探讨了玄武岩CO2 地质封存存在的若干问题：① 反应速率受多种因素影响,对最终封存效果起着决定性作用;② 堵塞或压裂和保护层会影响注入封存的稳定性或可持续性;③ 封存潜力评价方法和结果不同;④ 封存场地选址和储层选择缺乏统一标准与规范;⑤ Carbfix方法的使用受限。     

西太平洋雅浦海沟玄武岩成因及其地质意义:来自地球化学和Sr-Nd-Pb同位素的制约

初始岛弧岩浆作用对探明俯冲起始机制及俯冲带早期演化具有重要指示意义。为了更加深入的理解岛弧演化过程,本文对采集于雅浦海沟南北两个区域的玄武岩样品进行了详细的主、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素分析。结果表明：雅浦海沟南北两部样品具有不同的岩石成因与构造意义。海沟北部样品地球化学特征与弧后盆地玄武岩类似,轻、重稀土元素无明显分馏,大离子亲石元素富集程度较低,Nb、Ta含量指示其地幔源区与马里亚纳海槽较为亏损的地幔源区相似,放射性Sr同位素偏高（0.704 646～0.704 794）,暗示其受后期海水蚀变影响强烈。综合其地球化学特征,认为雅浦海沟北部样品代表帕里西维拉海盆地壳,在卡罗琳洋脊与海沟碰撞这一地质过程中逆冲推覆至原雅浦岛弧之上。雅浦海沟南部样品与北部样品相比具有更低的MgO（4.18%～5.14%）、 TiO₂（0.69%～0.80%）和CaO（8.64%～10.25%）含量,Ti/V=11.56～14.07。稀土元素配分模式较为平坦,具有俯冲相关火成岩的典型微量元素特征。Ba/Yb值偏低,表明样品并未受到明显的板块流体影响;Th/Yb偏高,暗示样品可能受...     

川南普格上二叠统玄武岩葡萄石-石英晶洞中矿物组合及热液演变特征北大核心CSCD

利用冷热台、激光拉曼光谱仪、电感耦合等离子体质谱仪等仪器设备,对川南普格跨山上二叠统玄武岩葡萄石—石英晶洞中的矿物进行系统的测试分析,揭示出晶洞中热液的来源与演变特征。晶洞中的主要矿物为葡萄石和石英,有少量的硅铁灰石、绿帘石、绿纤石以及赤铁矿等,葡萄石、石英以及硅铁灰石有不同的世代,它们生成的顺序依次为:第1世代浅紫色石英+赤铁矿→第2世代石英+第1世代葡萄石→第3世代石英+第2世代葡萄石+第1世代硅铁灰石→第4世代石英+第2世代硅铁灰石+绿帘石+绿纤石。除浅紫色石英外,其它各世代石英晶体内部均呈现出一定的环带,浅紫色石英中的流体包裹体含有一定量的二氧化硫,而其它三个世代石英中的流体包裹体中均含有二氧化硫和甲烷等气体。晶洞中的热液属于低盐度(8.28%~10.61%NaCl_(eqv))、低温(141.7~188.2℃)型热液,且热液的温度呈现出先升后降(140→190→158℃)的变化趋势。第1世代葡萄石晶体较小,浅黄绿色,单晶体呈板柱状,集合体为葡萄状;第2世代葡萄石呈蓝绿色,单晶体为板状,集合体呈灯笼状。不同世代葡萄石中微量元素含量的变化趋势一致,但第2世代葡萄石中Cr,Ni的含量(分别为301.09×10^(-6)和329.61×10^(-6))高于第1世代葡萄石中Cr,Ni的含量(分别为199.08×10^(-6)和247.57×10^(-6))。葡萄石—石英晶洞中的初始热液是在玄武岩结晶分异晚期,富含二氧化硫的挥发性组分进入玄武岩裂隙和气孔中形成。随着玄武岩浆的冷却,浅紫色石英以及赤铁矿从晶洞中富含二氧化硫和Fe(Ⅲ)的热液中结晶析出,后期深部岩浆热液将玄武岩下伏的碳酸盐岩中富含甲烷和二氧化硫等成分的流体带入到葡萄石—石英晶洞中,导致晶洞附近的玄武岩发生蚀变,岩石蚀变释放出的Cr,Ni等成分随流体进入晶洞,引起晶洞中的温度升高以及晶洞热液中甲烷、二氧化硫以及Cr,Ni等含量的变化。随着石英和葡萄石的大量晶出,晶洞环境逐渐由氧化向还原转变,从而形成了晶洞中不同的矿物。     

峨眉山大火成岩省与二叠纪生物灭绝事件

二叠纪两次生物灭绝事件(瓜德鲁普世末生物灭绝和古-中生代之交生物灭绝)一直是地质学家研究和关注的热点问题。虽然对导致生物大规模灭绝的具体原因尚不清楚,但大部分学者认为峨眉山大火成岩省(ELIP)的火山活动及其引起的环境效应是瓜德鲁普世末(end-Guadalupian)生物灭绝事件的主要原因(基于时间上的吻合性),还有一部分学者认为ELIP的火山作用延续到P-T边界处,与古-中生代之交生物灭绝可能存在着成因联系。文章主要叙述了现阶段关于ELIP与生物灭绝事件的一些关键性重要研究成果,并提出了进一步工作建议。     

四川盐源地区峨眉山玄武岩喷发旋回及意义

在四川1∶5万瓜别、大桥、大林、金河、小高山、盐源6幅区调工作工程中,发现峨眉山玄武岩在四川盐源地区分布广泛,出露良好,其主要沿着金河断裂西侧以裂隙式喷发为主。利用此次区调工作的剖面测制成果,分析峨眉山玄武岩在盐源雅砻江至香房乡大岩房一带的喷发旋回及其喷发特征,总结峨眉山玄武岩在区域上的喷发特征,根据火山活动强烈程度及岩浆演化特征可将盐源地区峨眉山玄武岩划分为两个亚旋回,其喷发强度逐渐减弱,岩浆总体由基性向中基性演化。其形成于板内构造环境,时间为二叠纪晚期。     

滇东北会泽地区玄武岩岩石类型及地球化学特征

滇东北会泽地区广泛分布玄武岩,主要岩石类型为溢流相致密状、杏仁状、斑状玄武岩,通过对滇东北会泽地区二叠系峨眉山玄武岩岩相岩石类型调查及地球化学特征分析研究,根据地球化学特征进行玄武岩系列划分,岩石成因分析,构造环境判别。     

不同类型基性层状侵入体的成因

论述了不同类型基性层状侵入体的成因。根据母岩浆特征划分出玄武岩浆侵入体和拉斑玄武岩浆侵入体两大类。     

玄武岩纤维对水泥固化软土性能的影响研究

水泥固化软土是工程中一种常见的地基处理方法。然而众多工程实践表明,仅利用水泥加固软土,其早期强度偏低,且随着养护龄期的增长水泥固化土体积收缩,易造成工程土体的沉降和开裂等问题。本研究选用玄武岩纤维与水泥共同固化软土,探究玄武岩纤维对水泥固化土强度以及收缩性能的影响。本试验制备了不同水泥掺量、不同玄武岩纤维掺量的固化土试样,对各龄期条件下试样的无侧限抗压强度及收缩性质进行测试,结合力学性质及收缩特征,确定最佳的水泥及纤维掺量。并结合试样的微观结构特征来分析,考虑纤维对水泥固化土强度及收缩变形影响的机理。结果表明：纤维的加入能有效提高水泥土的强度,改善其收缩性。纤维在试样中随机离散分布,纤维的存在可起到一种“桥梁”作用,与水泥的水化产物一起充填于土样孔隙中,使得土颗粒间充分连接起来,限制了颗粒间的位移,提高了试样的强度,抑制了试样的收缩,提高了土体整体的稳定性。研究成果可为软土的有效固化处理及高效利用提供理论及实践参考。     

水力耦合作用下玄武岩启裂机制与临界水压研究

为了研究岩石在水力耦合作用下的启裂机制,针对溪洛渡玄武岩开展了水力耦合三轴试验与声发射测试。试验结果表明：玄武岩峰值强度随着围压的增大而增大,表现出典型的硬脆性行为;当围压保持不变时,其峰值强度随初始水压增大而逐渐降低,同时硬脆性减弱。声发射测试结果表明：玄武岩在水力耦合作用下的裂纹启裂为张拉破坏,在裂纹稳定扩展阶段以张拉破坏为主,以剪切破坏为辅,且这些破坏均主要发生在岩石中部;在裂纹非稳定扩展的峰后阶段,岩石破裂以剪切破坏为主。在玄武岩启裂机制认识的基础上,基于单一圆孔理论推导得到水力耦合条件下岩石裂纹启裂的临界水压破坏准则,并将其引入玄武岩水力耦合三轴试验数值仿真,分析了玄武岩水力耦合破坏过程与水压分布规律,验证了临界水压破坏准则的合理性,对于水力耦合作用下岩石破坏过程研究具有较好的参考价值。