深俯冲陆壳部分熔融初始熔体的厘定:来自苏鲁超高压地体混合岩中浅色体证据

深俯冲陆壳物质部分熔融产生的熔体,实验岩石学方面已有广泛报道,而天然初始熔体的组分却难以厘定。对此,本文从苏鲁超高压地体荣成混合岩中识别出了深俯冲花岗质陆壳部分熔融产生的天然初始熔体组成。野外露头显示,混合岩中主要矿物组成为钾长石+斜长石+石英的浅色熔体呈不连续的条带状与残余体互层产出,指示了原位或近源区的部分熔融特征。混合岩浅色体锆石CL图像呈明显的核-边结构,继承核部为扬子板块来源的岩浆锆石,形成时代为721±24Ma;新生边部CL图像具震荡环带结构,微量元素上REE呈明显左倾,具有Eu的负异常及Ce的正异常,低的Hf/Y和Th/U比值,具深熔锆石特征,指示形成于花岗质陆壳物质的部分熔融。边部U-Pb谐和年龄为225.9±2Ma,略晚于苏鲁超高压地体超高压峰期变质年龄,表明初始熔融发生在超高压地体折返早期。浅色熔体的全岩地球化学特征表明,主量元素上具有高SiO_2、K_2O及Na_2O含量,低的Fe_2O_3~T、MgO及CaO含量,A/CNK=1.02~1.04,呈弱过铝质亚碱性花岗岩的特征,这与实验岩石学中富硅陆壳物质部分熔融产生的熔体组分极为相近;微量元素上富集大离子亲石元素(如Rb、Ba、Pb等),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,REE呈较为平坦的配分模式,具弱的Eu负异常并亏损Sr。本文通过上述对天然样品研究,厘定了深俯冲花岗质陆壳部分熔融及其初始熔体的组成,为理解大陆俯冲带壳幔相互作用提供了关键依据。     

树脂交换分离-电感耦合等离子体质谱法测定铅锌矿中钨钼锡锗硒碲

铅锌矿常与硫化矿共生形成复合多金属矿床,其中伴生有益元素的含量对矿床的综合利用评估有重要的参考意义。在目前常用方法中,钨钼锡锗硒碲主要采用分组或单独熔矿和测试的方法,操作强度大、分析效率低,且高含量铜、铅和含量高于1μg/g的硒分别干扰钨钼和碲的测定。本文采用过氧化钠碱熔,提取后加入0. 8%柠檬酸溶液络合钨、钼、锡形成金属复合物,以8～9 g阳离子树脂交换分离高含量钠盐和铜、铅、锌、铁等主量元素,采用动能歧视模式以铼、硼为内标用电感耦合等离子体质谱仪同时测定钨钼锡锗硒碲的含量。经树脂处理后,铜铅锌铁的去除率均高于96%,在测定介质中实际浓度为0. 192 ng/mL～1. 28μg/mL,基本消除了主量元素的干扰。各待测元素工作曲线相关系数为0. 9994～0. 9999,优于阳离子树脂处理前的0. 9923～0. 9992。经标准物质验证,各元素测定相对误差为-8. 33%～7. 00%,加标回收率为94. 9%～107. 5%,相对标准偏差(RSD,n=8)小于8%。该方法在样品前处理环节将主量干扰元素从溶液体系中分离,优化了测定介质,实现了铅锌矿中多元素的准确快速测定。     

带有部分不确定性的平差算法在GPS高程拟合中的应用

观测数据中常包含统计信息未知的不确定性,可能导致所建立的函数模型产生病态,影响参数估计的准确性和可靠性。文中研究GPS高程拟合模型的不确定性,将系数矩阵进行分块,对含有不确定性的区块加以限制,并将不确定度融入函数模型,利用min-max准则,运用带部分不确定性的平差算法(PULS,Least-Squares with Part of Uncertainty)解算拟合参数。实验中选取均匀分布的模拟点坐标及其高程异常值,分别运用最小二乘(LeastSquares,LS)、总体最小二乘(Total Least-Squares,TLS)以及PULS对拟合参数进行解算,结果表明,PULS得到的拟合参数精度高于LS和TLS,说明PULS在GPS高程拟合中应用的有效性。     

俯冲带变质作用与构造机制

形成在汇聚板块边缘的俯冲带由俯冲岩石圈板块和上部岩石圈板块组成,具有不对称的热结构。俯冲岩石圈板块具有冷的地温梯度,而上部岩石圈板块具有热的地温梯度。俯冲板块的变质作用发生在5~15℃/km地温梯度下,可进一步划分为冷俯冲板块型（5~10℃/km）和热俯冲板块型（10~15℃/km）,即西阿尔卑斯型和古巴型。俯冲带上板块的变质作用发生15~50℃/km地温梯度下,可进一步划为冷地壳型（15~25℃/km）和热地壳型（25~50℃/km）,统称为科迪勒拉型。冷俯冲板块的变质作用是以大洋和大陆地壳岩石深俯冲到地幔,发生低温/高压及超高压变质作用为特征。所形成的低温/高压和超高压变质岩具有顺时针型P-T轨迹,其折返过程是以近等温或升温降压和部分熔融为特征。热俯冲板块型变质作用发生在年轻板块的正常俯冲和古老板块的平缓俯冲过程中。从大洋岩石圈初始俯冲到成熟俯冲,俯冲板块的地温梯度由热到冷,从热俯冲型转变成冷俯冲型。热俯冲板块的变质岩可具有顺时针型,也可具有逆时针型P-T轨迹,可以发生高温和高压下的部分熔融,形成埃达克质岩浆岩。俯冲带上板块的冷地壳型变质作用发生在构造挤压导致的加厚地壳环境,加厚的下地壳发生高温、高压麻粒岩相和榴辉岩相变质作用,可具有顺时针和逆时针型P-T轨迹。加厚新生下地壳的部分熔融形成埃达克质岩浆和高密度的基性残留体（弧榴辉岩）。热地壳型变质作用发生在构造伸展导致的减薄地壳环境。由于强烈的幔源岩浆增生和软流圈上涌,下地壳发生高温或超高温麻粒岩相变质作用和部分熔融,所形成的变质岩可具有顺时针型或逆时针型P-T轨迹。在岩浆弧加厚地壳的伸展过程中,早先形成的高温和高压变质岩可以叠加超高温变质作用。俯冲带上板块的岩浆弧可能是超高温变质岩形成的最主要构造环境。上板块下地壳的部分熔融可以形成大体积的花岗岩,由此导致新生地壳组成和成分的分异,是大陆地壳生长和成熟的重要机制。大陆碰撞造山带的加厚下地壳具有冷的地温梯度,可以发生高压麻粒岩和榴辉岩相变质作用。这些高级变质岩具有顺时针型P-T轨迹,在其折返过程中叠加中压、高温,甚至超高温变质作用。碰撞造山带下地壳的长期部分熔融可以形成不同成分的壳源花岗岩。     

大别北麓汤家坪花岗斑岩锆石LA-ICPMS U-Pb定年和岩石地球化学特征及其对岩石成因的制约

河南商城县汤家坪花岗斑岩产于大别造山带北麓,岩体位于早白垩世达权店花岗岩体的南缘。岩体斑晶含量占10%左右,主要由钾长石、斜长石和石英组成,基质主要由钾长石、斜长石、石英和少量黑云母组成,副矿物主要为磁铁矿、赤铁矿、锆石。花岗斑岩中锆石U-Pb年龄为121.6±4.6Ma,为早白垩世中晚期。汤家坪花岗斑岩含白云母,无角闪石,具高硅(SiO272%)、高碱(Na2O+K2O7.4%)的特征,铝饱和指数(ACNK)为0.99～1.18,轻稀土富集、重稀土亏损(La/Yb)N=10.9～44.5,明显亏损Eu(δEu=0.40～0.58)、Sr、Ba、Nb等。P2O5与SiO2含量呈正相关关系、Pb与SiO2含量呈负相关关系、Y、Th随Rb升高而降低,属弱过铝质高分异S型花岗岩。汤家坪花岗斑岩εHf(t)(-17.6～-10.4)和εNd(t)(-15.5～-13.7)值均显示出壳源特征,tDM2(Hf)和tDM2(Nd)分别为1843～2281Ma和2034～2178Ma,反映汤家坪花岗斑岩来源于古老地壳物质的重熔,中等的初始Sr同位素指示源岩中可能有部分低成熟度地壳物质加入。结合稀土元素特征,认为汤家坪花岗斑岩源岩来源较深,主要源于下地壳物质。     

基于同位素的豫北平原浅层地下水形成的认识

在进行地下水资源评价时,地下水的补给排泄均衡项有许多不确定因素,这大大降低了评价的精度。如何提高地下水资源评价的精度,成了水文地质工作者的一大难题。本文从地下水形成的补给源方面,用三种方法进行了提高地下水资源评价的精度的探索。①地下水同位素含量的变化与组合能反映地下水资源量的变化,因此,本文利用同位素技术确定地下水补给源,进行均衡区划分;②利用放射性同位素131I流速测井法计算河流补给量;③利用地下水同位素18O值,计算黄河水入渗补给地下水的比例。这三种方法可间接地提高地下水资源评价的精度。另外,在充分考虑了地下水的可恢复性,利用同位素T(3H)估算了浅层地下水更新速率,从另一个角度进行了地下水资源评价,这在制订地下水资源可持续利用规划中是至关重要的,本文也进行了这方面的尝试性的估算。     

玻璃熔片制样X射线荧光光谱法测定矾土中主次量组分

建立了玻璃熔片-X射线荧光光谱测定进出口矾土中主、次量组分的分析方法,用可变α系数校正元素基体效应,同时进行谱线重叠校正。利用高纯化学试剂配制合成标准参考物质,球磨机混匀,熔融玻璃片法制备系列校准样片,用X射线荧光光谱法对样品中的二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、氧化钙、氧化镁、氧化钾、五氧化二磷、二氧化钛进行测定。方法回收率为98.1%~111.0%,经国家铝矾土标准物质GBW 07178、GBW 07179验证,结果与标准值基本一致。建立的方法解决了测试过程中标准样品种类和数量不足的难题。     

直接熔融热电离质谱法测定硼酸盐矿物中的硼同位素组成

为简化一些硼同位素样品的前处理过程,本文用直接熔融法,即待测样品直接在电离带上进行熔融后测定其硼同位素值。本文测定了柱硼镁石、电气石、钠硼解石、碳化硼、硼化硅等几种含硼化合物中的硼同位素组成,并与传统的溶样方法进行了比较。结果表明,直接熔融法可以快速且高精度测定上述几种化合物中硼同位素组成,相对内精度小于0.05‰,为此类含硼化合物的硼同位素测定提供了一种新的测试方法。     

长江中下游地区的矽卡岩交代柱特征与深部找矿

长江中下游地区是中国东部重要的铁、铜多金属成矿带,主要有矽卡岩型、层控矽卡岩型、斑岩型、矿浆型、玢岩型的铁、铜多金属矿床。在绝大多数金属矿床中广泛分布有钙质矽卡岩,根据矽卡岩交代柱特征可以把矽卡岩交代柱的形成分为三个阶段:首先是岩浆期-矽卡岩阶段,主要由钙铁石榴子石、辉石等矿物组成,其中含有熔融包裹体,均一法平均温度950～1 300℃。因为在熔融包裹体中见有石榴子石、辉石、方解石、硅灰石、石英、钙长石及玻璃和碳酸盐熔体等残留物,成分复杂多变,而且熔融包裹体中辉石和玻璃的化学成分,与邻区的火山岩中的辉石及玻璃相比MgO、CaO高得多,而K2O、Na2O少,两者明显不同,故仍应属于矽卡岩的矿物。该阶段常伴有磁铁矿化及富铁矿浆,形成矿浆型铁矿床。其次为早期碱性交代-矽卡岩阶段和酸性淋滤-矽卡岩阶段,主要为液相包裹体,亦含流-熔融包裹体,均一温度为150～580℃之间,根据液相包裹体分析成矿流体为H2O-NaCl-CO2型,成矿作用与沸腾关系密切,此阶段为本区铜、金多金属矿物沉淀期。总体分析,本区金属矿床应属透岩浆流体成矿体系。冬瓜山矽卡岩-斑岩型铜矿床和安庆铜矿床的成矿深度分别已达1 km以上和2.7 km(估算)。现今应重视矽卡岩和碱质蚀变(钾化和钠化)的广度和强度,可作为重要的深部找矿标志。     

如何修复气象仪器自记钟的常见故障

随着自动气象站的推广建设,气象站的自动化程度越来越高,但压、温、湿、风和虹吸式雨量自记仪器仍作为备份仪器,在自动站出现故障时启用。由于自记仪器长期放置,容易造成自记钟故障,导致自记仪器无法正常使用。本文从自记钟的各个部分,分析了故障原因及排除方法,为自记钟的维修提供参考。