火山喷发过程中岩浆脱气率和脱气量的估算方法及其意义

本文对前人使用的火山喷发过程中岩浆脱气率和脱气量的估算方法进行了评述,并介绍了如何利用岩石学方法估算火山喷发不同阶段岩浆脱气率和脱气量的具体步骤,同时以镜泊湖地区全新世火山为例说明利用该方法估算的具体过程。估算结果表明不同气体在火山喷发过程中的脱气率是不同的,不能用包裹体中挥发分相对含量的高低来判断火山喷发所释放到大气圈中的气体类型和质量。该方法对火山学的研究具有重要意义。     

浙东南英安质火山岩早侏罗世锆石SHRIMP年龄的首获及其地质意义

浙江中生代晚期火山岩极为发育,而有无中生代早期火山岩,则向无定论。本文在确认浙东南松阳毛弄煤矿一带煤系沉积下部火山岩属中生界毛弄组的基础上,测得其SHRIMP锆石U-Pb年龄为180±4Ma,首次证明浙江存在早一中侏罗世火山岩,同时表明浙东南尚没有确切的中侏罗世晚期至晚侏罗世火山岩活动记录,而且也缺失晚侏罗世和大部分中侏罗世地层。     

Diffuse Emission of CO2 from Showa-Shinzan, Hokkaido, Japan: A Sign of Volcanic Dome Degassing

Two soil CO₂ efflux surveys were carried out in September 1999 and June 2002 to study the spatial distribution of diffuse CO₂ degassing and estimate the total CO₂ output from Showa-Shinzan volcanic dome, Japan. Seventy-six and 81 measurements of CO₂ efflux were performed in 1999 and 2002, respectively, covering most of Showa-Shinzan volcano. Soil CO₂ efflux data showed a wide range of values up to 552 g m^-2 d^-1. Carbon isotope signatures of the soil CO₂ ranged from -0.9‰ to -30.9‰, suggesting a mixing between different carbon reservoirs. Most of the study area showed CO₂ efflux background values during the 1999 and 2002 surveys (B = 8.2 and 4.4 g m^-2 d^-1, respectively). The spatial distribution of CO₂ efflux anomalies for both surveys showed a good correlation with the soil temperature, indicating a similar origin for the extensive soil degassing generated by condensation processes and fluids discharged by the fumarolic system of Showa-Shinzan. The total diffuse CO₂ output of Showa-Shinzan was estimated to be about 14.0–15.6 t d^-1 of CO₂ for an area of 0.53 km².     

工业CT在增强硬质聚氨酯泡沫塑料无损检测中的应用

为提高作为结构材料使用时硬质聚氨酯泡沫塑料(RPUF)的力学性能,在基体材料中添加增强材料形成了增强RPUF(RRPUF),RRPUF内部的材料组成及结构特征影响其力学性能。本文应用微焦点锥束体式工业CT技术,进行了玻璃纤维RRPUF三维结构的工业CT检测,获得了高分辨率的RRPUF三维结构CT图像,并解析了RRPUF内部结构特征,包括玻璃纤维及泡孔的形状、位置、尺寸、体积含量以及分布状况等。研究表明微焦点VCT技术可有效地实现RRPUF内部结构特征的检测及分析,为进一步研究RRPUF的性能提供了重要方法。     

中国东北中生代构造体制与区域成矿背景: 来自中生代火山岩组合时空变化的制约

本文系统总结了东北地区中生代火山岩的年代学、岩石组合及其时空分布规律,以便对环太平洋构造体系和蒙古——鄂霍茨克构造体系中生代的演化历史及其东北地区中生代区域成矿背景给出制约。基于火山岩中锆石U——Pb定年结果,东北地区中生代火山作用可划分成六期:晚三叠世(200～228Ma)、早——中侏罗世(173～190Ma)、中——晚侏罗世(158～166Ma)、早白垩世早期(138～145Ma)、早白垩世晚期(106～133Ma)和晚白垩世(88～97Ma)。晚三叠世火山作用主要分布在吉黑东部和小兴安岭——张广才岭地区,前者为A型流纹岩,后者为双峰式火山岩组合,它们共同揭示了古亚洲洋最终闭合后的伸展环境;早——中侏罗世火山岩主要分布在吉黑东部、小兴安岭——张广才岭和额尔古纳地区,吉黑东部和额尔古纳地区早——中侏罗世钙碱性火山岩的存在分别标志着古太平洋板块和蒙古——鄂霍茨克洋板块俯冲作用的发生,而小兴安岭——张广才岭早——中侏罗世火山岩则以双峰式火成岩组合为特征,反映了双向俯冲的弧后伸展环境;中——晚侏罗世和早白垩世早期火山岩主要分布在松辽盆地以西和冀北——辽西地区,前者为碱性——亚碱性的过渡系列,主要由玄武粗安岩、粗安岩和少量粗面岩组成,后者为A型流纹岩或碱性流纹岩组成,这些火山岩形成于加厚陆壳的坍塌或拆沉阶段;早白垩世晚期火山岩广泛分布于东北地区,吉黑东部为钙碱性火山岩组合,而松辽盆地和大兴安岭地区则主要为双峰式火山岩组合,前者标志着古太平洋板块的俯冲,后者与早期加厚陆壳的拆沉和/或类似弧后的伸展环境有关;晚白垩世火山岩主要分布在吉黑东部和陆内,前者为钙碱性火山岩组合,后者为碱性玄武岩,反映了来自东部环太平洋构造体系的俯冲作用。综合上述中生代火山岩的岩石组合及时空分布特征,可以判定:1)环太平洋构造体系对东亚大陆下的俯冲始于早侏罗世,中生代期间存在早侏罗世、早白垩世晚期和晚白垩世三次俯冲事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地及其以东地区,陆缘和古俯冲带是寻找斑岩型矿床的有利场所,而陆内的伸展区域主要与浅成低温热液矿床有关;2)蒙古——鄂霍茨克构造体系经历了中生代早期的俯冲事件和中侏罗世及早白垩世早期两次陆内推覆事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地以西地区和华北地块北缘,中生代早期的俯冲事件主要与活动陆缘背景下的斑岩型矿床关系密切,而晚侏罗世和早白垩世两次与加厚陆壳拆沉有关的伸展背景有利于多金属矿床的形成。     

大兴安岭晚中生代火山岩成因与古老地块物质贡献: 锆石U-Pb年龄及多元同位素制约

系统的元素及多元同位素地球化学研究表明, 以西乌珠穆沁旗地区和塔河地区为代表的部分大兴安岭晚中生代火山岩地幔源区组分中存在明确的古老地块物质贡献.与大兴安岭其他地区晚中生代火山岩源区组分主要为新生地壳物质特征相比, 塔河火山岩中的碎屑锆石记录了晚元古代和早古生代年龄; 配套的微量元素和多元同位素特征则清晰地指示了上述两个地区火山岩的源区组分是在继承古老地块富集地幔的基础上叠加了古生代岛弧等新生地壳物质.上述研究首次为兴蒙造山带内存在前寒武古老地体以及该造山带组成特征提供了明确和系统的深部地球化学制约.晚中生代全球深部事件以及蒙古-鄂霍茨克洋闭合后的伸展作用, 触发岩石圈地幔部分熔融, 是本区晚中生代强烈火山活动成因可能的地球动力学背景.      

准噶尔盆地东部石炭系火山岩气藏石油地质特征及有利勘探方向分析

准噶尔盆地火山岩油气勘探取得重大进展。笔者经综合研究,提出影响该区天然气藏形成的石油地质主要特征是：前陆坳陷控制了烃源岩区域展布,后碰撞火山岩是主要的储层,古生代晚期的构造优化了储层物性并形成圈闭。松喀尔苏组为前陆坳陷磨拉石建造的近端粗碎屑岩沉积,是克拉美丽造山事件后快速沉积产物,作为主要烃源岩的下石炭统滴水泉组,是与松喀尔苏组同期前陆坳陷不同位置的沉积层系,滴水泉组是前陆坳陷中央的细粒沉积层系。后碰撞火山岩覆盖在前陆坳陷沉积层系之上,分布广泛,分布范围不受古生代造山带和现今构造单元控制。二叠纪发育断陷构造,形成凹隆相间的构造格局,在构造高部位的隆起区石炭系火山岩风化壳和构造裂缝,优化改善了火山岩储层的储集性能,形成有利油气运移通道和储集空间。克拉美丽山南缘的前陆坳陷中央为有利烃源岩分布区,该范围内的构造高部位的火山岩发育区,将是准噶尔盆地东部下一步火山岩油气藏勘探的有利区域。     

中国东北地区中生代构造体制的转变:来自火山岩时空分布与岩石组合的制约

东北地区中生代经历了蒙古-鄂霍茨克构造体系向太平洋构造体系的转换,形成了不同期次火山活动。本文归纳总结了露头区与覆盖区中生代火山岩的年代学、空间分布、岩石组合以及地球化学特征,揭示了两个构造域的时空分布范围。该区火山岩锆石U-Pb年龄统计结果表明中生代存在五期火山活动:早-中侏罗世(190~160Ma)、晚侏罗世(160~145Ma)、早白垩世早期(145~120Ma)、早白垩世晚期(120~100Ma)、晚白垩世早期(100~90Ma)。早-中侏罗世火山岩分布较少,火山岩仅分布在大兴安岭西部满洲里地区和东部张广才岭以及南侧辽宁北票-朝阳地区,火山岩属于高钾钙碱性系列,为蒙古-鄂霍茨克海闭合和法拉隆板块双俯冲作用的产物。晚侏罗世东北地区火山活动明显增强,主要分布在大兴安岭地区,张广才岭以及小兴安岭也有少量分布。西部大兴安岭地区以粗面安山岩、粗面岩为主,属于同碰撞造山成因,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山环境产物。东部以中酸性、酸性岩为主,为法拉隆板块背离欧亚大陆,岩石圈伸展引起的壳源物质熔融产物。早白垩世早期火山活动最为强烈,火山岩主要分布在大兴安岭地区。岩性以高钾钙碱性系列的粗面玄武安山岩、粗面安山岩、安山岩、粗面岩为主,为蒙古-鄂霍茨克海闭合造山后伸展环境产物。早白垩世晚期火山岩主要分布在松辽盆地内部。火山岩以中酸性岩为主,属于中钾-高钾钙碱性系列,为伊泽奈崎板块俯冲引起的弧后拉张,软流圈上涌导致年轻地壳熔融的产物。晚白垩世早期火山岩仅分布在小兴安岭及吉林、黑龙江省东部地区。火山岩为一套玄武岩、玄武安山岩、安山岩和英安岩组合,属于中钾钙碱性系列,是伊泽奈崎-库拉板块高角度俯冲的大陆边缘岩浆活动产物。东北地区中生代不同期次火山岩记录了蒙古-鄂霍茨克构造域向太平洋构造域转换过程及其时空影响范围。     

晋东北地区燕山运动的基本特征——来自1∶25万应县幅区域地质调查的总结

晋东北地区燕山期地壳活动剧烈而频繁,经历了3次由伸展→挤压转换→隆升和岩浆活动过程。燕山运动早期形成早侏罗世断陷盆地和中侏罗世挤压坳陷型聚煤构造盆地;中期中晚侏罗世形成被NW、NE向深大断裂围限的火山断陷盆地,中基性—酸性火山喷发和浅成、超浅成中酸性岩浆侵入,晚侏罗世末形成了一系列NNE向褶皱和逆冲推覆构造带;晚期早白垩世再次形成断陷盆地和开阔平缓褶皱,义县组不整合在火山岩之上,晚白垩世处于挤压造山后的山体隆升阶段,左云组不整合在义县组之上,伴随有壳源型花岗岩侵入,NW、NE向断裂复活,形成地堑、地垒式断裂组合,导致山体隆升。     

藏北阿里地区改则县雀康一带纳丁措组火山岩锆石U-Pb年龄和地球化学特征

纳丁措组火山岩分布于班公湖—怒江结合带以北,属于羌塘—三江复合板片内多玛地层分区雀康地层小区的火山岩地层,代表了羌南地区古近纪的火山活动,为一套粗安岩-粗面岩的岩石组合。在地层区采集了3件岩石年龄样品,测年结果分别为(35.99±0.29) Ma、(37.2±0.65) Ma、(35.23±0.37) Ma。样品中SiO₂含量均较高,介于58.7%~65.51%之间; 铝饱和指数A/NFC为0.046~1.029,普遍较低,显示偏铝岩石的特性; MgO含量普遍略高,介于1.10%~2.95%之间。稀土元素(rare earth element,REE)特征显示,样品中REE总量为243.38×10^-6~313.48×10^-6,说明岩石属于稀土元素偏高型,其中∑[w(Ce)]/∑[w(Y)]为15.24~20.61,属于轻稀土富集型; [w(La)/w(Yb)]_N为26.34~52.01,说明轻、重稀土分异明显; δEu为0.77~0.91,属于弱负异常。Rb、Th等大离子亲石元素富集度高,而Hf和重稀土元素等高场强元素丰度值较低,绝大部分样品分析结果显示Ti、Ta、Nb亏损明显,w(La)/ w(Sm)值较为稳定,w(Sm)/ w(Yb)为4.3~6.7,比值较低。根据岩石地球化学特征,判断纳丁措组火山岩原始岩浆来源于青藏高原加厚陆壳之下与岩石圈地幔之上的特殊壳幔过渡带,形成环境为造山带附近的大陆拉张的板内初始裂谷环境。