地球排气作用——建立整体地球科学的一条统纲

通过研究发现 ,现在可以用地球排气作用作为一条统纲 ,把原来分散的地球科学各个分支学科和谐地串联成为一个整体地球科学巨系统。地球排气的实质是幔汁 (HACONS超临界态流体 )从深部自发向上、向外的辐射排放 ,结果形成了地球内外的 5个气圈和气体地球动力学 ,幔汁上涌后通过碱交代作用产生蚀变和岩浆并促使原来为固体的上地幔、地壳发生溃变 ,在地球的 3个基本动力 ,即重力、地球自转变速、圈层旋转差速和天体 (主要是月球 )潮汐力联合作用的大前提下诱发出大地构造运动、地球演化和自然灾害。没有幔汁活动就没有壳幔运动。笔者初步认为 ,对现有流行的众多理论和结论都需要重新加以怀疑和再审鉴。否则 ,地球科学难以向前发展。我们今后不仅需要单科的或局域的岩石学家、地球化学家、大地构造学家、气象学家、海洋学家等 ,另外还需要有一大批整体地球科学家。     

FTIR Spectrum of Phenocryst Olivine as an Indicator of Silica Saturation in Magmas

Fourier Transform infrared (FTIR) absorption spectra of hydroxylwere measured on olivine phenocrysts from hydrous basaltic meltsthat originated in island-arc tectonic settings. The basalticmelts encompass a wide range of silica activities from orthopyroxene-saturatedhypersthene-normative to nepheline-normative compositions. Theintensities and wavenumber placement of hydroxyl absorptionbands correlate with the degree of silica saturation of theparent melt from which the olivine crystallized. Olivines fromsilica-undersaturated nepheline-normative melts absorb IR radiationin the wavenumber range 3430–3590 cm^–1 (Group 1).In contrast, olivines from orthopyroxene-saturated boniniticmelts exhibit hydroxyl absorption bands in the wavenumber range3285–3380 cm^–1 (Group 2). Olivines crystallizedat intermediate silica activities exhibit a combination of thetwo groups of hydroxyl IR bands, where the proportion of Group2 bands increases with increasing silica saturation of the parentmelt. The positions of hydroxyl absorption peaks observed herefor natural samples are consistent with previous measurementson experimentally annealed olivines. Thus protonation experimentscan be employed to make spectroscopically dry olivine structuresvisible by IR, yielding information on the silica saturationof the parental magmas. Hydroxyl concentrations in the studiedolivines were estimated to be 1–2 ppm, corresponding toan olivine–melt partition coefficient of (1·0 ±0·3) x 10^–4. KEY WORDS: nominally anhydrous minerals; olivine; water; mantle; silica activity; melt inclusions     

华山新生代隆升-剥蚀历史的裂变径迹热年代学分析

综合分析前人的热年代学数据发现华山地区自晚白垩世以来至少经历了三次快速隆升阶段，在120—57Ma间华山经历了缓慢隆升过程，约57Ma以来华山开始相对渭河地堑的快速隆升。其中，57—42Ma间、32—22Ma间和约8Ma以来均为相对快速隆升阶段，视隆升速度约为0．18～0．23mm／a；而42—32Ma问和22～8Ma间则为相对缓慢隆升过程，视隆升速度约为0．01mm／a。约57Ma以来华山的隆升—剥蚀量约为8．5km，平均隆升速度约为0．15mm／a；约32Ma以来的总隆升幅度约为4．5～5．1km，平均视隆升速度约为0．14～0．16mm／a。晚中生代以来华山的隆升过程实际上反映的是东秦岭的隆升过程，与区域地貌结构和周缘断陷盆地的演化过程有密切的成因联系，它表明东秦岭地区的三级等高峰顶面是120—57Ma、42—32Ma和22～8Ma间山脉缓慢隆升—剥蚀的结果，同时反映57—55Ma是渭河盆地开始快速裂陷和秦岭北麓正断层开始强烈活动的时间。     

云南老王寨金矿的深部地质过程——来自显微岩相学和元素地球化学的证据

通过老王寨金矿围岩、蚀变岩石、矿石的显微岩相学和元素地球化学的系统研究发现：伴随硅化、碳酸盐化等蚀变和硫化物矿化,岩（矿）石中发育沿粒间、裂隙或角闪石解理纹贯入或穿插的黑色不透明超显微隐晶,经电子探针、扫描电镜和能谱分析鉴定,该固体物质主要由超显微晶石英、硅酸盐、碳酸盐、硫化物以及呈熔离交生关系的金红石、白钨矿和镜铁矿（磁铁矿）组成;熔离交生结构与沉淀共晶结构共存的特有岩相学特征指示成矿流体具备由熔体性质向热液性质转化的特性。结合岩（矿）石稀土微量元素研究,认为这种在透射光显微镜下呈黑色不透明的超显微隐晶固体物质,是具熔浆流体特点和超临界流体性质的地幔流体引发交代蚀变的直接微观表现之一;在交代蚀变过程中其性质由熔浆向地壳热液过渡,同时与地壳物质发生混染而有利于成矿作用的进行。     

全程注浆在隧道穿越既有建筑物中的试验研究

厦门市成功大道工程是福建省2005年重点建设项目,项目由多座立交和两条特长城市隧道组成,其中莲前至梧村山隧道里程长度为3 700 m,采用双洞双向6车道标准.隧道在埔南工业区的685 m段采用跨度达34 m的浅埋连拱结构穿越地面67栋密集建构筑物.洞项至地表的覆盖层只有7～24 m,水文、地质较差,洞顶基本为杂填土和残积亚黏土层,洞底多为全、强风化花岗岩,地下饱和水位高(局部洞身地处海平面以下20 m左右),施工风险极大.为了保证既有地面建构筑物的安全,提出了以过程控制和过程恢复为核心的全过程注浆方案,并预留104#和105#拆迁房为试验楼,采取地面注浆和洞内注浆的方法来进行过程控制和房屋抬升的试验.在现场试验中,根据全过程注浆的思路,提出了建筑物安全风险控制标准.通过室内试验比较了不同浆液的注浆效果,分析实际施工中房屋摹础改造和地基注浆加固、动态跟踪注浆以及工后房屋恢复抬升的特点和效果.在注浆过程中进行实时的信息反馈和分析,进而了解注浆工艺和参数与地层加崮效果和建筑物抬升效果之间的关系,得出了一系列有意义的结论.试验结果为隧道后续穿越建构筑物施工提供经验和指导,研究思路可为类似的隧道穿越工程提供一定的参考.     

Metasomatism and sulfide mobility in lithospheric mantle beneath eastern Australia: Implications for mantle Re–Os chronology

Spinel lherzolite xenoliths from Tertiary basaltic host magmas at Allyn River, eastern Australia reveal two distinct petrographic and geochemical types. One group is distinguished by xenoliths with undeformed, equilibrated microstructures and interstitial melt patches; The second group shows deformation and contains abundant fluid inclusions but no melt patches. Trace-element signatures of clinopyroxene in these xenoliths provide evidence for metasomatism by a silicate agent with hydrous component and by a carbonate-rich agent respectively.

Melt patches in the undeformed xenoliths contain secondary minerals including clinopyroxene, olivine, feldspar, Mg- and Ca-rich carbonate, apatite, ilmenite and spinel. They are interpreted to represent volatile-rich melt captured shortly prior to entrainment in the host basalt. Sulfide globules, now recrystallised to discrete sulfide phases but inferred to be molten at lithospheric mantle T and P, are closely associated with the melt patches. The close association between sulfide and highly mobile, volatile-bearing fluid has important implications for the mobility of Re and Os, the use of their isotopes in dating mantle events, and the possible effect of volatile-bearing metasomatic agents on their composition.     

软流圈熔体地幔交代作用过程中的铂族元素行为

南美洲南部的Pali Aike火山岩区第四纪碱性玄武岩中普遍发育含石榴石的斜方辉石岩包体。这种斜方辉石岩既作为独立的捕掳体存在又以细脉的形式穿插于橄榄岩捕掳体中。斜方辉石岩普遍含富Ti矿物,并且次生斜方辉石含橄榄石和单斜辉石残晶。与含石榴石橄榄岩中的斜方辉石相比,这种次生的斜方辉石以高TiO2、中等含量的Al2O3以及低Mg#为特征,表明它是在一种高度分异演化的富Ti熔体交代作用下通过消耗橄榄石和单斜辉石方式形成的。斜方辉石岩全岩的Co、Ni略低,Cr和铂族元素(PGE)含量与地幔橄榄岩相当,表明这些元素在交代作用过程中相对稳定,而交代介质带入的组分以碱质(K2O+Na2O)、Ti、Si、Al和S为主。交代的斜方辉石在现代活动岛弧和古克拉通的地幔橄榄岩捕掳体中多有报道。与这些环境中地幔样品的斜方辉石相比,PaliAike地区的次生斜方辉石含有相对高的Ti和Al,以及相对低的Mg。高Ti低Mg属性反映了交代介质可能来源于下伏的软流圈地幔并且经历了高度的分异和演化过程。Pali Aike地区所见到的这种交代斜方辉石和斜方辉石岩在其他被上涌软流圈影响的陆下岩石圈地幔中可能普遍存在。这些研究对了解中国华北-东北中生代以来的岩石圈地幔减薄机制有着重要的借鉴意义。     

沧参1井石炭,二叠纪地层粘土矿物年代学研究

笔者对沧参1井石炭、二叠纪地层中的粘土矿物特征进行研究,并对不同深度的粘土矿物进行了K－Ar、40Ar－39Ar及Rb－Sr法同位素地质年龄测定,得出至少存在三期伊利石的结论;碎屑伊利石,年龄为400Ma左右,在235—243Ma时受到热扰动;海西期末一印支早期形成的高温伊利石,其年龄为214—234Ma,在145Ma时经受一次热扰动;早侏罗世时期形成的伊利石,年龄为180Ma左右,分布比较普遍。这一研究结果无疑将有助于深入探讨区域地热场的演化,以及进一步研究有关地层的生、储油气能力。     

Petrography and Geochemistry of Peridotite Xenoliths from Hannuoba and Significance for Lithospheric Mantle Evolution

Mantle-derived xenoliths and xenocrysts in Pale-ozoic diamondiferous ki mberlites in Mengyin (Shan-dong Province) and Fuxian (Liaoning Province) showthe presence of a cold,thick lithospheric mantle be-neath the North China craton ( NCC) in the MiddleOrdovician ( Griffin et al ., 1998 ; Menzies et al .,1993 ;Fan and Menzies ,1992) . However ,studies onmantle peridotites captured in the Tertiary to Neo-gene basalts of the NCC have revealed the existenceof a thin, hot and fertile lithosph…     

阿尔金山北段晚新生代山体抬升的裂变径迹证据

对阿尔金山北段阿克塞 当金山口剖面的裂变径迹研究结果表明 ,该区晚新生代 8Ma左右曾发生较快速抬升。抬升年龄的展布与阿尔金左行走滑断裂带晚期活动在该区所呈现的正花状构造相吻合。