Ablation Characteristic of Ilmenite using UV Nanosecond and Femtosecond Lasers: Implications for Non‐Matrix‐Matched Quantification

Ilmenite (FeTiO₃) is a common accessory mineral and has been used as a powerful petrogenetic indicator in many geological settings. Elemental fractionation and matrix effects in ilmenite (CRN63E‐K) and silicate glass (NIST SRM 610) were investigated using 193 nm ArF excimer nanosecond (ns) laser and 257 nm femtosecond (fs) laser ablation systems coupled to an inductively coupled plasma‐mass spectrometer. The concentration‐normalised ⁵⁷Fe and ⁴⁹Ti responses in ilmenite were higher than those in NIST SRM 610 by a factor of 1.8 using fs‐LA. Compared with the 193 nm excimer laser, smaller elemental fractionation was observed using the 257 nm fs laser. When using 193 nm excimer laser ablation, the selected range of the laser energy density had a significant effect on the elemental fractionation in ilmenite. Scanning electron microscopy images of ablation craters and the morphologies of the deposited aerosol materials showed more melting effects and an enlarged particle deposition area around the ablation site of the ns‐LA‐generated crater when compared with those using fs‐LA. The ejected material around the ns crater predominantly consisted of large droplets of resolidified molten material; however, the ejected material around the fs crater consisted of agglomerates of fine particles with ‘rough' shapes. These observations are a result of the different ablation mechanisms for ns‐ and fs‐LAs. Non‐matrix‐matched calibration was applied for the analysis of ilmenite samples using NIST SRM 610 as a reference material for both 193 nm excimer LA‐ICP‐MS and fs‐LA‐ICP‐MS. Similar analytical results for most elements in ilmenite samples were obtained using both 193 nm excimer LA‐ICP‐MS at a high laser energy density of 12.7 J cm^?2 and fs‐LA‐ICP‐MS.     

初冬青藏高原冻土过程的数值模拟

利用改进了的加进NCAR陆面过程(LSM)的NCAR MM5大气模式中的土壤冻融过程参数化方案和2001年10月2～30日的NCEP再分析资料,对青藏铁路沿线区域进行数值模拟试验。在新方案中改进了土壤径流和土壤渗透影响土壤层的水文过程,增加了对土壤含冰量的求解,较真实地反映了土壤的冻融过程。模拟结果表明,改进土壤冻融过程方案后,模式对地温、地面通量的模拟有一定的改进,能够反映土壤冻结初期陆面要素场的变化。     

天山乌鲁木齐河源１号冰川消融对气候变化的响应

目前气候变暖导致的冰川退缩,引起了全世界的广泛关注。 以新疆天山乌鲁木齐河源1号冰川为例,根据1958年以来的观测资料,研究了冰川消融对气候变化的响应。结果表明,近50 a来冰川在表面粒雪特征、成冰带、冰川温度、面积、厚度及末端位置等方面发生了显著变化,而这些变化均与气温的升高有着密切的联系;20世纪80年代以来的快速升温,使冰川的退缩出现了加速趋势,冰川融水径流量也呈加速增大趋势。     

内蒙古沙麦钨矿区高分异花岗岩独居石U-Pb定年及成矿意义

兴蒙造山带是中国北方重要的多金属成矿带,产出有一系列的钨多金属矿床。沙麦钨矿位于内蒙古二连浩特—东乌旗成矿带东侧,是兴蒙造山带发育的典型石英脉型钨矿床之一。通过对沙麦矿区出露的花岗岩开展独居石U-Pb测年,总结区域钨矿化的成矿年龄与矿化特征,探讨区域钨矿成矿时序及构造动力学背景。测年结果显示,沙麦矿区中细粒黑云母二长花岗岩、似斑状黑云母二长花岗岩LA-ICP-MS独居石U-Pb谐和年龄分别为(141.6±1.1) Ma和(141.4±0.3) Ma,进一步确认沙麦钨矿形成于早白垩世。而二连浩特—东乌旗成矿带及其邻区钨矿化存在晚石炭世—早二叠世、早白垩世两期,成矿时代分别发生于约300 Ma和140～130 Ma。300 Ma成矿期钨成矿作用受古亚洲洋的影响;140～130 Ma成矿期为区域钨矿成矿作用高峰期,成矿作用受到古太平洋和蒙古—鄂霍次克洋构造体系叠加作用的影响。     

胶东海阳所超镁铁岩中强亲铁元素的地球化学特征及其构造环境探讨

强亲铁元素与亲石元素具有不同的地球化学行为,因此能够从不同的角度为造山带中超镁铁岩的成因及演化提供重要信息。位于苏鲁造山带东北端的胶东海阳所超镁铁岩主要由橄榄岩和辉石岩组成,它们常以团块状赋存于花岗质片麻岩中。虽然前人对这些超镁铁岩已经开展大量岩石学研究,但关于其成因及构造属性仍存在较大争议。本文开展了海阳所超镁铁岩的全岩主微量元素、强亲铁元素及Re-Os同位素的分析工作,结果显示蛇纹石化橄榄岩具有较高的MgO和Fe₂O₃^T含量,较低的Al₂O₃、TiO₂和CaO含量,明显富集流体迁移元素（U、Pb）,亏损高场强元素（Zr、Hf）,强亲铁元素没有发生明显分异,但Ru显示正异常,表明海阳所蛇纹石化橄榄岩是经历了低-中等程度部分熔融及熔/流体交代作用影响的残余地幔橄榄岩。海阳所辉石岩的主量元素表现出明显的结晶分异特征,稀土元素较原始地幔富集,铂族元素（PGEs）含量较低且发生了明显的分异,表明辉石岩的地幔源区经历过高程度的部分熔融和硫化物的分离。海阳所蛇纹石化橄榄岩的Os同位素地球化学特征表现出大洋亲和性,与辉石岩不具有熔体-残留体的关系。由于该地区发育较深层次的韧性剪切带,蛇纹石化橄榄岩中的橄榄石与辉石表现出韧性变形的特征,同时有辉石岩侵入到橄榄岩的现象,表明该地区的蛇纹石化地幔橄榄岩与辉石岩既不同时,也不同源,因此,暗示了该套岩石组合可能形成于大洋核杂岩（OCC）与洋脊型蛇绿岩（MOR）堆晶岩交互发育环境。

     

辽西北票、义县地区髫髻山旋回火山岩的地球化学特征

北票、义县地区髫髻山组可分为3个岩性段.髫髻山火山旋回划分为2个亚旋回.髫髻山旋回火山岩属于高钾钙碱性岩系,SiO2=53.67%~75%,Al2O3=13.15%~19.16%,K2O+Na2O=5.17%,里特曼指数δ=1.46~6.83,平均值为3.06;富碱贫镁,Na2O>K2O.Cr、Ni含量低,亲石元素Rb、Sr、Ba等含量高.稀土元素总量较高,富轻稀土,稀土分布模式呈右倾型,稀土元素分馏明显,总体为负铕异常,弱铈异常.成因研究表明,髫髻山旋回火山作用是在与挤压作用相关的大陆边缘活动带构造环境下,受壳断裂控制形成的,具有造山带火山岩特征.火山岩的成岩作用以部分熔融为主,其源区物质为LREE相对富集的下部玄武质地壳.     

埃达克岩研究现状

埃达克岩是一套钙碱系列岩浆岩,其主要地球化学特征为SiO2 ≥ 56%,Al2O3 ≥ 15%,MgO通常小于3%,低重稀土元素和Y(Y ≤ 18×10-6,Yb ≤ 1.9×10-6),高Sr(多数大于400×10-6),无Eu异常或有轻微的负Eu异常,其成因主要有两类,一种为由俯冲板片的熔融形成,另一种由底侵玄武质下地壳熔融形成,埃达克岩具有重要的成矿意义。     

红庆梁煤矿地应力场特征及巷道稳定性分析

针对红庆梁煤矿回采巷道变形严重问题,采用空心包体地应力测量方法对红庆梁煤矿3-1煤的地应力进行了实测,获得地应力场分布特征。应用地质动力区划法划分红庆梁井田Ⅰ—Ⅴ级断裂构造,应用“岩体应力状态分析系统”,进行应力区划分和巷道稳定性分析。研究表明：红庆梁煤矿地应力场属于以水平压应力为主导的水平构造应力场,地应力场方向对巷道稳定性影响较小;井田范围内共划分4个应力区：低应力区、正常应力区、应力梯度区、高应力区,分别占井田面积的5.9%、55.7%、27.0%、11.4%;应力大小是影响巷道稳定性的主要原因,致使处于应力梯度区和高应力区内的巷道变形严重。地应力场的分布特征分析和应力区的划分对红庆梁煤矿及类似条件矿井的采掘部署和支护设计具有重要作用。移动阅读     

青藏高原拉萨地块西部念青唐古拉岩群的地球化学特征及构造意义

拉萨地块西部呈断块状沿狮泉河-申扎-嘉黎蛇绿混杂岩带附近分布的念青唐古拉岩群被认为是前寒武纪变质基底。本文对念青唐古拉岩群进行了系统的岩石学、地球化学、同位素年代学及构造地质学研究。研究结果表明片岩-片麻岩-变粒岩含十字石、石榴子石等特征变质矿物,遵循粒度分异规律,其原岩可能为来自冈瓦纳古陆核北缘中新元古代弧盆体系的活动大陆边缘浊积岩。斜长角闪岩具低硅、高铁镁、富钙的基性岩特征,其原岩为岛弧型基性火山岩。念青唐古拉岩群中的花岗伟晶岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为1150±13Ma,具过铝质S型花岗岩地球化学特征,可能为中元古代(1150±13 Ma)以前就开始沉积的念青唐古拉岩群基底岩石通过部分熔融形成。与花岗伟晶岩渐变过渡接触的二云斜长片麻岩第一组变质重结晶锆石U-Pb年龄为701±15 Ma,结合十字石特征变质矿物,暗示了该地区中温高压变质作用的峰期变质,变质程度达角闪岩相;第二组热液流体锆石UPb年龄为301±8.4 Ma,可能与冈瓦纳大陆北缘古特提斯洋演化过程中的岩浆热液作用有关。