江西西北部地形对一次大暴雨过程影响的数值模拟分析

2019年6月8—10日江西出现了一次持续的大暴雨天气过程.使用常规观测资料、FY-2G卫星TBB资料和NCEP/NCAR再分析资料,在天气尺度环流背景和中尺度系统分析的基础上,利用WRF模式对大暴雨过程进行数值模拟,分析罗霄山脉地形对此次持续暴雨过程的影响.结果表明:此次暴雨过程发生在稳定维持的"两槽一脊"环流形势下,高空西风气流、低空西南急流、沿海大槽、上游移来短波槽和近地面辐合线是大暴雨过程形成的主要天气系统.中尺度云团不断生成于江西省西北部的罗霄山脉北支和中支的迎风坡附近,受沿海大槽阻挡而缓慢东移,与系统性云团合并从而导致江西省西北部地区出现持续性强降水.湘、赣两省交界处的罗霄山脉北支和中支地形对暴雨强度有实质性的影响,去除相应罗霄山脉地形的数值试验模拟的降水量明显减少.罗霄山脉附近持续长时间的辐合线是引发此次大暴雨过程的直接中尺度天气系统,其生成与低层风场辐合、低空急流和地形均有关.受地形抬升作用,对流天气系统在地形迎风坡附近不断生成并持续向东移过江西省西北部,是造成暴雨持续的重要原因.     

秦岭南缘勉略带构造属性及晚古生代地质背景: 来自碎屑锆石U-Pb年代学的制约

勉略构造带作为秦岭造山带内重要的构造边界,关于其构造属性及晚古生代以来的地质背景,一直是学术界争论的焦点。碎屑锆石U-Pb年代学在限定地层单元的最大沉积年龄、研究区域构造岩浆事件及约束构造地质背景等方面行之有效。基于此,通过对勉略带内五郎坪北侧两河口变沉积地层和侵入其中的变形花岗岩脉体进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。获得2件变形花岗岩脉的结晶年龄均为406±1Ma。碎屑锆石主年龄谱分别为422~456Ma和558~826Ma,峰值年龄为441Ma和771Ma、813Ma,次级年龄谱分别为942~1495Ma和1658~2981Ma,峰值年龄不明显。依据最小一组碎屑锆石的峰值年龄（441Ma）,和侵入其中的变形花岗岩脉（406±0.6Ma）,限定该变沉积地层形成时代为406~441Ma（S1-D1）。碎屑锆石年龄谱显示该套变沉积地层物质来源较为复杂,其中秦岭造山带及扬子板块北缘早古生代、新元古代岩浆岩为其提供了74%±的物源,古老变质基底为其提供了26%±的物源。通过与区域上已有资料对比,认为勉略构造带内晚古生代沉积地层形成环境与邻区大致相同,且本次所获得的变沉积岩碎屑锆石年龄谱也与邻区泥盆系相似。综合认为,勉略构造带与邻区在晚古生代应属同一构造环境,晚古生代"勉略海盆"应当包括整个南秦岭。     

新疆阿尔泰山南缘乔夏哈拉式铁铜矿床稀土元素地球化学特征及其地质意义

通过野外地质调查和系统的稀土元素地球化学研究，探讨了阿尔泰山南缘乔夏哈拉式铁铜矿床中磁铁矿矿体和块状富铜矿体的成因关系及找矿意义。研究表明，乔夏哈拉铁铜矿床中铁矿体和富铜矿体的稀土元素组成及配分模式迥然不同。前者具有低∑REE、富轻稀土元素及正铕异常等特点，指示火山成因性质；后者异常富集轻稀土元素、配分曲线向右倾陡，其成因可能与造山期中基性浅成岩浆作用有关。据此认为，铁矿体和铜矿体并非“同生”成因关系，很可能是两期成矿作用在空间上的“同位叠生”关系。     

新疆西天山松湖铁矿床火山岩年代学和岩石地球化学

新疆西天山阿吾拉勒铁成矿带内众多铁矿床的围岩火山岩时代、岩石成因和构造背景迄今尚未得到很好地约束。文章对该铁成矿带内的松湖铁矿床围岩粗面英安岩和流纹岩进行了锆石LA_ICP_MS U_Pb测年和地球化学研究。粗面英安岩和流纹岩的锆石206Pb/238U加权平均年龄分别为(326.8±2.7)Ma和(327.3±1.7)Ma。粗面英安岩和流纹岩准铝质,均富集轻稀土元素、Rb、K、Zr、Hf,显示中等Eu负异常,亏损Ba、Sr、P、Ta、Nb和Ti。锆石饱和温度计算结果显示,粗面英安岩的母岩浆温度较高(774~812℃,平均792℃),流纹岩母岩浆的温度较低(713~790℃,平均750℃)。粗面英安岩具有非常低Sr高Yb的特征,Nb/Ta比值为10.8~11.4,具有较高的w(Th)(≥8.1×10-6)和高的Th/Ce比值(≥0.31);流纹岩具有低Sr低Yb特征,Nb/Ta比值为8.5~9.7,w(Th)(≥5.3×10-6)较高,Th/Ce比值为0.14~0.75,据此推测粗面英安岩母岩浆可能是上地壳部分熔融的产物,流纹岩母岩浆可能源于比粗面英安岩母岩浆更深的地壳的部分熔融。松湖铁矿区粗面英安岩和流纹岩具有弧火山岩的地球化学特征,结合构造环境判别图解和区域地质情况,推断其形成于大陆弧环境。     

Mapping daily temperature and precipitation in the Qilian Mountains of northwest China

Daily meteorological data are the critical inputs for distributed hydrological and ecological models. This study modified mountain microclimate simulation model （MTCLIM） with the data from 19 weather stations, and compared and validated two methods （the MTCLIM and the modified MTCLIM） in the Qilian Mountains of Northwest China to estimate daily temperature （i.e., maximum temperature, minimum temperature） and precipitation at six weather stations from i January 2000 to 31December 2009. The algorithm of temperature in modified MTCLIM was improved by constructing the daily linear regression relationship between temperature and elevation, aspect and location information. There are two steps to modify the MTCLIM to predict daily precipitation： firstly, the linear regression relationship was built between annual average precipitation and elevation, location, and vegetation index; secondly, the distance weight for measuring the contribution of each weather station on target point was improved by average wind direction during the rainy season. Several regression analysis and goodness-of-fit indices （i.e., Pearson＇s correlation coefficient, coefficient of determination, mean absolute error, root-mean-square error and modelingefficiency） were used to validate these estimated values. The result showed that the modified MTCLIM had a better performance than the MTCLIM. Therefore, the modified MTCLIM was used to map daily meteorological data in the study area from 2000 to 2009. These results were validated using weather stations with short time data and the predicted accuracy was acceptable. The meteorological data mapped could become inputs for distributed hydrological and ecological models applied in the Qilian Mountains.     

西天山昭苏北部石炭纪火山岩的岩石地球化学特征、成因及形成环境

西天山昭苏北部早石炭纪大哈拉军山组火山岩由碱性橄榄玄武岩和少量的拉斑玄武岩组成。火山岩TiO2（1．10～1．99％）和P2O5（0．22～0．70％）含量较高,富集大离子亲石元素（Rb,Ba,K）并强烈亏损高场强元素（Nb,Ta,Ti）（（Nb／La）N=0．20～0．36）,轻重稀土分异,其地球化学特征总体上与美国盆岭地区新生代（中新世中期之前）火山岩以及中美洲和南美洲的弧后“过渡型”基性火山岩相似,但与典型火山弧岩浆岩有些不同。大量元古代继承锆石的出现以及主量、微量元素和Nd同位素地球化学特征均表明火山岩经历了相当程度的结晶分异和陆壳混染（AFC）。与碱性玄武岩相比,拉斑玄武岩的SiO2含量和K2O／Na2O比值较高,而εNd（t）,MgO和Mg^#值较低,可能由碱性玄武岩浆经AFC演化形成。碱性橄榄玄武岩中含富Fe,Ti贫Si的火山岩夹层（Fe-Ti玄武岩）,是碱性玄武质岩浆依Fenner趋势发生较高程度结晶分异的产物。火山岩的元素地球化学特征指示岩浆源区可能为俯冲流体交代富集的岩石圈地幔,然而,Fe-Ti玄武岩的出现以及地球化学特征随时间的规律性变化均指示它们形成于拉张的构造环境。我们提出,昭苏北部大哈拉军山组火山岩可能形成于具有元古代陆壳基底的活动大陆边缘弧后拉张环境。这一认识与前人提出的大哈拉军山组火山岩为地幔柱活动影响的大陆裂谷岩浆岩的认识有所不同。     

东天山哈密地区早二叠世花岗岩体及镁铁质包体的年代学, 岩石地球化学特征及其构造意义

花岗岩中包体是区域构造与深部过程研究结合的良好窗口,对研究花岗岩的成因和壳-幔相互作用有非常重要的意义。东天山南山口黑云母二长花岗岩中广泛发育镁铁质包体。主量元素组成上,寄主花岗岩岩具有中酸性、准铝质、富碱、富钾等特征;镁铁质包体则偏基性、贫钾。微量和稀土元素组成上,富集Rb、K、Th、U,贫Sr、P、Nb、Ta、Ti,且Zr、Hf含量相对较高,具中-强的铕负异常(0.46~0.57)。镁铁质包体与寄主岩具有相似的微量元素特征,但相对富集Sr、P,贫Zr、Hf,铕负异常中等或不明显(0.80~0.93)。闪长质包体属于同源包体,为寄主花岗岩同源母岩浆经结晶分异形成的早期产物。运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术,该南山口岩体暗色镁铁质微粒包体与寄主黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄分别为298.2±2.0Ma和294.0±2.7Ma,包体与寄主岩样品具有相似的Hf同位素组成,暗示其母岩浆来自新元古代晚期和早古生代亏损地幔中分离的新生地壳。该高钾钙碱性的花岗岩及其包体可能形成于东天山后碰撞背景下的板片断离后引起软流圈上涌,底侵体带来的热能使得新元古代晚期和早古生代的新生地壳发生部分熔融。     

太行山木吉村斑岩铜(钼)矿床岩石地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其地质意义

木吉村斑岩铜(钼)矿床位于太行山北段涞源杂岩体的腰部,是太行山构造-岩浆-成矿带的一个重要矿床。在野外调研的基础上,对木吉村斑岩铜(钼)矿床含矿岩体进行了系统的岩石学、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究。结果表明：木吉村矿床的含矿岩体闪长玢岩为高钾钙碱性I型侵入岩,具有较高的SiO₂、Al₂O₃、Sr含量和Sr/Y比值以及(La/Yb)_N,较低的Yb、Y的特征;稀土元素配分曲线呈右倾趋势,轻稀土相对富集,轻重稀土分异明显,具微弱的正Eu异常;微量元素蛛网图中富集大离子亲石元素Ba、K、U、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,总体显示出与埃达克岩相似的地球化学特征。闪长玢岩的I_Sr为0.705 386~0.706 838,ε_Nd(t)为-16.7~-14.9,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb、²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb的平均值分别为36.614、15.226、16.545,与木吉村矿床矿石中的硫化物铅同位素数值基本一致,Sr-Nd-Pb同位素共同表明其岩浆形成可能与有深源基性物质参与的古老下地壳部分熔融有关。结合研究区地质背景,认为木吉村含矿岩体可能主要来自古老下地壳的部分熔融,并受到幔源物质的混染作用。     

近36年新疆天山山区气候暖湿变化及其特征分析

根据天山山区10个气象台站1971-2006年的历史气候资料,采用线性回归、最大熵谱、Mann-Kendall和自然正交分解(EOF)等方法,对近36年的年平均气温、降水量、最大可能蒸散量和下垫面湿润指数等气候要素的基本变化特征进行了分析,结果表明:(1) 近36年天山山区年平均气温呈升高趋势,降水量呈增多趋势,年最大可能蒸散量呈减少趋势,下垫面湿润指数呈增大趋势.受其综合影响,近36年天山山区气候呈较明显的暖湿化变化趋势. (2) 突变检测表明,天山山区年平均气温在1976年发生了突变性的升高,降水量和湿润指数在1986年发生了突变性的增大,而最大可能蒸散量在1986年发生了突变性的减小.(3) 36年里,降水量和湿润指数的变化不存在＜36年的显著周期,而温度变化具有＞36年、9年、4年和2.4年的显著周期,最大可能蒸散量变化具有＞36年、5.1年和2.4年的显著周期.(4) 10站的年平均气温、降水量、最大可能蒸散量和湿润指数等四要素的最主要空间分布特征均是同向变化.     

大别山南坡蕲春等地榴辉岩的发现及相关问题

20世纪90年代早、中期,一些研究者根据榴辉岩的出露情况,将大别山腹地的大别杂岩出露区划分为“北大别地体”、“UHP地体”和“宿松地体”3个不同性质的大地构造单元,其中“北大别地体”和“宿松地体”2个地体被视为不含榴辉岩的构造单元。然而,自90年代后期以来,在“北大别地体”中陆续发现了大量的榴辉岩露头。近期笔者在“宿松地体”中也首次发现了榴辉岩露头。上述事实表明前人仅仅根据榴辉岩的出露将大别杂岩划分为3个构造单元的认识是不妥的,大别杂岩应该为一个具有一定成因联系的构造-岩石单元,属于同一个大地构造单元。