华北地台和秦岭—大别—苏鲁造山带的中生代花岗岩与深部地球动力学过程

近年来的研究证实 ,华北地台和大别—苏鲁造山带的中生代花岗岩与同时代的镁铁质超镁铁质岩有类似的Sr、Nd同位素特点 ,许多花岗岩和火山岩还具有类似埃达克岩的地球化学性质。在此基础上 ,根据现已积累的大量Sr、Nd同位素资料 ,从整个华北地台岩石圈的角度论证了中生代岩石圈地幔富集的性质、富集地幔发生的时代及其形成机制 ,进而探讨了岩浆活动的动力学机制 ,指出本区岩石圈富集地幔的形成是在Pangea超大陆裂解时岩石圈大规模拆沉减薄 ,被拆沉的太古宙古老地壳重循环进入地幔改变了地幔成分所致 ,说明超大陆裂解、岩石圈大规模拆沉减薄和富集地幔形成之间有密切的成因联系 ,超大陆裂解伴随着大陆地壳生长和消亡 (重循环 )的大体平衡。结合全球地震层析资料 ,进一步探讨了由俯冲大洋残片转化的下地壳同古老克拉通地壳物质在花岗岩源区中的重要意义。     

冀北地区金矿床He、Ar、Pb同位素组成及其成矿物质来源

成矿物质来源一直是成矿理论研究和找矿实践的焦点问题。选择了冀北地区3个幔枝构造金矿集中区11个金矿床黄铁矿及部分围岩进行了He、Ar同位素测定。研究表明,冀北地区主要金矿的3He/4He的值域为(0.93～7.30)×10-6,平均3.55×10-6;R/Ra=0.66～4.93,平均2.53;40Ar/36Ar=426～2073,40Ar平均为8.20×10-7cm3/g,4He/40Ar平均为2.17。矿区外围片麻岩和花岗岩的3He/4He值仅为(0.001～0.55)×10-6,反映来源上有明显差别。3He和4He在He同位素浓度图上落于地幔区附近。64个Pb同位素数据表现为矿质以幔源为主,确有部分壳源物质加入。研究认为,本区成矿物质应源于地球深部,随地幔柱多级演化,深部成矿流体由地球深部迁移到浅部,期间不可避免地存在壳幔流体的混合作用,故其值域往往界于地幔和地壳之间。     

羌塘岩带碰撞后超钾质火山岩地球化学特征及成因探讨

羌塘超钾质火山岩为板块碰撞后的产物,地球化学特征表明,其同时具有板内火山岩和俯冲带岛弧火山岩的双重地球化学特性。化学组成上富含轻稀土和大离子亲石元素而亏损Cr、Ni等相容元素。在成因上受分离结晶作用和源区混合作用共同制约。源区为受古俯冲上地壳物质和下地幔上升流体交代混合的EMII型富集地幔端元,可能富含角闪石和金云母等矿物。     

利用地震层析成像数据计算地幔对流新模型的探讨

假设地幔地震层析成像数据对应的地幔横向不均匀结构是地幔热对流的结果. 将地震层析成像数据转化为地幔温度(或密度)不均匀分布，考虑热流体动力学的三个基本方程，顾及热输运方程中的非线性项，直接将地震层析成像转化的地幔温度不均匀分布作为内部荷载引入基本方程, 反演计算地幔对流. 本文在利用地震层析成像数据计算地幔对流模型的新理论和方法的基础上，用SH12WM13地震层析成像模型数据，计算了全球地幔对流格局. 结果表明，对流格局不仅依赖地震层析成像数据，而且在很大程度上受地幔动力学框架、热动力参数和边界条件的所确定的系统响应函数的影响. 显示了地幔中复杂的对流格局，特别是区域性层状对流以及多层对流环可能在地幔中存在的现象.     

1995年10月24日云南武定MS＝6.5地震的震源机制解

本文用地震矩张量反演方法反演了1995年10月24日云南武定MS＝6.5地震的震源机制，得到:两主轴方向近水平，主压力轴位于北偏西30方向，方位角105(西偏北15)的共轭面可能与实际的地震破裂面一致．      

遗传算法在上地幔速度结构研究中的应用

遗传算法是近年来发展较快的一种求解非线性优化问题的有效方法。本文通过对遗传算法基本原理的介绍，对该方法的特点进行了分析。我们采用ＷＫＢＪ理论地震图作正演，遗传算法作反演，对用体波波形反演上地幔速度结构的方法进行了研究。在ＷＫＢＪ理论地震图的计算中，通过计算主要射线的平均吸收特征时间，考虑了衰减随距离的变化，通过对不同震源引入不同的虚拟界面，同时对多个地震的波形记录进行反演。探讨了观测误差对反演结果的影响。对理论记录的反演表明，用遗传算法研究上地幔速度结构具有较好的效果。     

金伯利岩中新发现的两种Zr-Ti、REE-Ti氧化物矿物──上地幔含大阳离子Cr、Ti、Fe氧化物矿物研究之四

在研究沂蒙矿、蒙山矿等地幔矿物时，新发现了两种Zr－Ti、REE－Ti氧化物矿物。Zr－Ti氧化物新相6个样品点的探针成分分析（wt％）：TIO227.756～46.811，ZrO231.724～58.092，TFeo2.75～5．82，CrO31．728～4．765，Nb2O51．353～4．357，Ta2O50．155～2.814，SiO20．894～13．749，主次元素的成分变化幅度均较大，但以氧为4计算的阳离子总数均为2，因此分子式可简写为（Ti，Zr，Si，Fe）2O4或（Ti，Zr）2O4，与人工化合物ZrTiO4相似。REE－Ti氧化物矿物新相的成分也较复杂，主要元素为REE（Ce，Nd，La，Sm，Pr…）及Ti，次要元素有Nb，根据五个样点的探针分析结果，简化的分子式（Ce…）2（Ti…）3O9，与人工化合物Ce2Ti3O8.7类似，属等轴晶系。两个新矿物相均产于蒙山矿中的微裂隙和熔融交代海绵边中，呈斑点状、蠕虫状、微脉状，组成元素复杂，不同颗粒分析点成分有差异，且在同一微脉中成分也有变化，反映了这两种新矿物相是非平衡的交代一结晶产物。从矿物的产出关系和成分的特征来看，它们的形成与地幔流体交代作用有关。     

地幔流体的前缘研究

地幔流体是与地幔环境处于平衡的气体和挥发分。其主要化学组分为碳、氢、氧、氮、硫（ＣＨＯＮＳ）。它以富于地球内部原始组分为特征，但也包含部分再循环组分。地幔挥发分在弱还原条件下主要为ＣＯ２－Ｈ２Ｏ，强还原环境则以ＣＨ４－Ｈ２Ｏ－Ｈ２为主。地幔流体地球化学的重要性质为：（１）易溶于硅酸盐熔体；（２）净化作用；（３）再沉淀作用。近年来，有关地幔流体中稀有气体和挥发分的起源、分布及同位素组成等前缘领域的研究已取得重要进展。当前拟优先探索的问题包括气体裂化与金刚石成因，非生物成因地幔烃，地幔流体与成矿作用，以及地幔挥发分注入与地壳重熔等。     

地球科学研究中的几个问题

作者根据自己多年对国内外地球科学科技情报研究，及所掌握的信息资料，对以下几个问题进行简略介绍，供同行参考．1．地幔柱构造的提出及其意义；2．地幔喷流柱和地热流对岩石圈的影响；3．绿岩带的大地构造性质；4．地球动力学演化模型及地球层图结构；5．前寒武纪成矿作用与地壳演化。