变质流体作用的元素地球化学研究

变质流体作用是变质岩－流体体系的重要地质作用过程，可以通过有效的地质地球化学方法揭示，综述了变质流体作用的地球化学研究进展，主要包括：流体包裹体，同位素和元素地球化学等方面，强调了元素地球化学研究对于示踪变质流体作用过程的重要性。     

青海祁漫塔格玛兴大坂晚三叠世花岗岩年代学、地球化学及Nd-Hf同位素组成

青海东昆仑祁漫塔格玛兴大坂岩体岩石类型为二长花岗岩,主要矿物组合为斜长石(30％～35％)+钾长石(25％～33％)+石英(23％～25％)+黑云母(3％～5％),全岩地球化学总体显示SiO2为68.61％～69.37％,K2O为3.95％～4.08％,P2O5为0.11％～0.12％,FeOT/MgO为4.02～4.21,A/CNK(0.96～0.99)＜1,为高钾钙碱性系列准铝质花岗岩,具有Ⅰ型花岗岩的特征.其稀土元素配分图和蛛网图显示具有大陆弧花岗岩特点,富集Rb、Th等大离子亲石元素,而相对亏损Sr、P、Ti、Nb和Ta等元素;玛兴大坂二长花岗岩的143Nd/144 Nd比值为0.512326～0.512340、εNd(t)=-2.5～-3.2,指示该花岗岩具有壳幔混合Ⅰ型花岗岩的特征;锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb年龄数据显示玛兴大坂二长花岗岩体的侵位时代为218±2Ma;锆石176Hf/177 Hf比值较低(0.28251～0.282623),εHf(t)值为-4.43～-0.62,可能为幔源物质(大的正εHf(t)值)与古老地壳物质(大的负εHf(t)值)混合后的结果.Nd同住素tDM2(1.20～1.25Ga)与Hf同位素tDM2(1.08～1.28Ga)基本一致,推测中元古代末期祁漫塔格地区存在壳幔分异作用,而玛兴大坂二长花岗岩的部分源岩为中元古代以前的物质.认为玛兴大坂二长花岗岩与祁漫塔格晚三叠世火山岩形成时代相近,响应于三叠纪末古特提斯洋的关闭.     

内约束方钢管混凝土柱抗震性能研究

由于方钢管对混凝土约束作用较弱,地震作用下方钢管混凝土柱底部钢管易出现屈曲,因此本文提出一种新型内约束方钢管混凝土柱。基于ABAQUS有限元软件,本文采用合理的材料本构模型建立内约束方钢管混凝土柱三维实体精细有限元模型,该模型能准确反应钢管、混凝土以及拉筋之间的相互作用,又能反应拟静力作用下混凝土的塑性损伤和钢材的循环硬化规律。有限元结果与试验结果吻合良好。首先,在此基础上笔选出最佳内约束形式,对拉箍筋方钢管混凝土柱的抗震性能明显优于圆环箍筋;其次,提出在不同轴压比下内约束方钢管混凝土柱的焊接拉筋最佳布置长度和合理体积配箍率;再次,探讨不同参数对内约束方钢管混凝土柱滞回性能的影响,结果表明:提高截面含钢率和长细比能有效改善组合柱的极限承载力,而轴压比在一定范围内有利于能提高柱的承载力;最后,讨论了约束措施对内约束方钢管混凝土柱耗能性能的影响。     

吉林东部延边地区二长花岗岩年代学、岩石成因学及其构造意义研究

高岭岩体位于吉林省延边地区和龙市东侧,大地构造位置上位于华北板块北缘东段,岩性主要为似斑状二长花岗岩,基质为中粒-中细粒结构。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,样品YH04和N-5的加权平均年龄分别为172.25±0.97Ma和170.9±0.68Ma,表明岩体侵位时代为中侏罗世。岩石地球化学特征上,高岭岩体样品具有高硅(69.60%~74.30%)、富铝(13.90%~15.80%)、富钾(3.05%~4.50%)和低镁(0.22%~0.82%)及Mg#(26~37)的特点。样品富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素(LREE/HREE=13~21),具有微弱的负Eu到正Eu异常(δEu=0.78~2.14),其稀土元素配分模式图与埃达克岩稀土元素配分模式图类似。高岭岩体样品富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr和高场强元素Th、U和Zr,同时亏损高场强元素Nb、Ta以及P元素。同时样品具有较低的初始87Sr/86Sr值(0.7039~0.7051)和负的εNd(t)值(-0.6~-0.3),且其t DM1和t DM2模式年龄分别为922~928Ma和984~1011Ma,表明研究区新元古代存在地壳增生事件。Sr-Nd同位素特征及岩石地球化学特征表明高岭岩体母源岩浆来源于加厚下地壳基性岩石部分熔融且受到了新元古代增生物质的影响。结合区域构造演化,中侏罗世高岭岩体侵位构造环境可能受到环太平洋构造体系和华北板块与西伯利亚板块持续碰撞的叠加影响。     

山东岚山I型与A型复合片麻状变质花岗岩：年代学、地球化学及其构造指示意义

在山东日照岚山地区,出露有原岩为新元古代岩浆活动产物的I型与A型复合的片麻状变质花岗岩体,前者特征矿物组合为石英+钾长石+斜长石+黑云母,而后者则为石英+钾长石+斜长石+霓石+亚铁钠闪石+黑云母。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,I型片麻状变质花岗岩的原岩成岩年龄为795±32Ma,而A型片麻状变质花岗岩的原岩年龄则为772±26Ma,二者均经历了早中生代的超高压变质作用,并在220Ma左右遭受强烈的角闪岩相退变质作用的改造。地球化学上,I型和A型片麻状变质花岗岩均具有高硅、富铁和贫镁的特征,但A型片麻状变质花岗岩更富碱贫铝,其铝饱和指数仅为0.88~0.94,表现为准铝质,而I型片麻状变质花岗岩则具有准铝-弱过铝的特点（A/CNK=0.94~1.01）。在微量和稀土元素方面,A型片麻状变质花岗岩较I型稀土总量高,且具有高场强元素富集的特征,富Ga,10⁴×Ga/Al值为2.77~3.89。二类片麻状变质花岗岩具有不同的Nd同位素组成,ε_Nd (t)值分别为-6.26 ~ -8.00和-3.73 ~ -5.20,指示它们应具不同的岩浆源区,元素结晶分异模拟显示二者岩浆演化的历程也存在差异。岚山片麻状变质花岗岩叠加有"弧"和"裂谷"双重岩浆活动的地球化学印记,它们与由地幔柱上隆所引发的主动裂谷背景下岩浆作用产物的特征存在明显差别。I型与A型复合片麻状变质花岗岩的产出指示扬子板块北东缘在片麻状变质花岗岩原岩形成时（795~770Ma）应处于弧后伸展引发的被动裂谷环境的初始阶段。     

Preservation of diagenetic products of β-carotene in sedimentary rocks from the Lopare Basin (Bosnia and Herzegovina)

Sedimentary rocks from the saline formation of the Lopare Basin were investigated. Sediments contain a moderate amount of immature to marginally mature algal organic matter deposited under slightly reducing to anoxic and slightly saline to hypersaline conditions. Almost all of the samples contain β-carotane in a relatively high quantity, and in some, it represents the most abundant compound in the total distribution of hydrocarbons. The objective of the study was to determine the conditions that are favourable to precursors of β-carotene and/or the preservation of the carotenoid hydrocarbon skeleton. Moreover, the dominant transformation pathways of β-carotene under different redox and salinity conditions, which lead to the formation of aromatic carotenoids were defined.     

五台杂岩晚太古代花岗质岩石中斜长角闪岩包体的年代学和地球化学研究

华北克拉通中部造山带被认为是由东西部陆块碰撞而产生的陆陆碰撞带,而恒山-五台-阜平地区位于中部造山带的中部,是该地区最大也是最具代表性的基底岩石剖面。总体上,五台杂岩可以分为变质表壳岩和花岗质岩体两大类,前者又被划分为五台群和滹沱群,而后者可划分为2560~2520Ma侵位的强烈变形的闪长岩-英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩系列、2176~2084Ma侵位的弱变形的斑状正长-钾质花岗岩以及约1810Ma侵位的未变形的A型花岗岩。在晚太古代花岗岩中普遍发育有斜长角闪岩包体,它们在露头上不连续分布,呈绿色到黑色,强烈拉伸成扁条状或透镜状,直径一般在几米到十几米之间。根据地球化学特征恢复它们的原岩为拉斑玄武岩。锆石U-Pb定年结果表明它们的结晶时代为2.7Ga,变质时代为1.85Ga。全岩εNd(t)值为-3.1~+3.5,亏损地幔模式年龄为2.83~3.65Ga。原始地幔均一化蛛网图解上,斜长角闪岩具有明显的Nb、Ta和Ti的负异常,而在球粒陨石均一化稀土元素配分图解中它们具有轻稀土弱富集[(La/Yb)N=1.36~3.52]以及重稀土平坦[(Gd/Yb)N=0.94~1.38]的特征。地球化学以及同位素特征表明它们很可能来自于受到俯冲板片流体改造的轻度富集地幔中尖晶石二辉橄榄岩的部分熔融。更重要地,这些斜长角闪岩包体的锆石U-Pb年龄与全岩Nd亏损地幔模式年龄相似,都为27~28亿年左右,这说明在华北克拉通中部造山带很可能存在过大量的27亿年左右的新生地壳岩石,它们代表了一期重要的地壳生长事件。     

Geochemistry of lower Jurassic shales of the Shemshak Formation, Kerman Province, Central Iran: Provenance, source weathering and tectonic setting

Lower Jurassic shales of the Shemshak Formation of Kerman Province, Central Iran, were analyzed for major and selected trace elements to infer their provenance, intensity of palaeoweathering of the source rocks and tectonic setting. Plots of shales on Al₂O₃ wt.% versus TiO₂ wt.% diagram and Cr (ppm) versus Ni (ppm) diagram indicate that acidic (granitic) rocks constitute the source rocks in the provenance. Average CIA, PIA and CIW values (84%, 92%, 93%, respectively) imply intense weathering of the source material. Plots of shales on bivariate discriminant function diagram reveal an active continental margin setting for the provenance. The inferred tectonic setting for the Lower Jurassic shales of the Shemshak Formation of Kerman Province is in agreement with the tectonic evolutionary history of the Central Iran during the Jurassic period.     

湖北郧西六斗金矿床地质地球化学及矿床成因研究

郧西县六斗石英脉一破碎蚀变岩型金矿床，是鄂西北地区近年新发现的金矿床之一。通过对金矿床产出地质背景、控矿地质条件、围岩蚀变、矿石矿物、包体物理化学、同位素地球化学等的研究，阐述了六斗金矿床的形成机理和成矿物质来源。确定了该矿床成因类型为与韧性剪切变形变质作用有关的中一低温热液矿床。     

苏鲁造山带池庄超高压榴辉岩中变质脉:大陆俯冲带超临界流体活动的证据

高压-超高压变质岩中的变质脉能够反映俯冲带变质流体的组成和演化。为了探究大陆俯冲带超临界流体活动及伴随的元素迁移,本文系统地研究了苏鲁造山带南部江苏东海池庄地区的超高压榴辉岩及变质脉。变质脉主要是由石英、石榴石、绿辉石、多硅白云母、蓝晶石、黝帘石、金红石和锆石等矿物组成,与寄主榴辉岩的矿物组成类似。相比于榴辉岩,脉体中的石榴石更加富集重稀土元素(HREE);黝帘石强烈富集轻稀土元素(LREE)。变质脉和榴辉岩中各主要矿物的氧同位素组成在误差范围内一致(石英的δ18O分别为2.42‰和2.79‰;石榴石为-0.30‰和0.010‰;绿辉石为0.25‰和0.071‰),说明变质脉的形成与榴辉岩释放的内部流体有关。综合已有的研究,发现大别-苏鲁造山带不同地区的变质脉和榴辉岩具有极不均一的氧同位素组成,说明在陆壳深俯冲和折返过程中,流体活动有限。利用矿物温压计得到变质脉的峰期变质温压条件为692±65℃和3.6±0.3GPa,脉体中锆石U-Pb定年结果表明锆石的形成时代为218±2.4Ma,指示变质脉形成于深俯冲陆壳折返初期的超高压变质阶段。变质脉中矿物组合和矿物的主微量元素特征说明成脉流体富集Si、Al、Ca、K、LILE、REE和HFSE等元素,表明成脉流体可能是溶解能力极强的超临界流体。