再论地转流的正压不稳定

本文研究了考虑地转约束的情况下,正压不稳定的必要条件,并基于能量学和位涡动力学理论,对正压不稳定的必要条件的物理含义进行了诠释。对于满足地转平衡的基本流,瑞利—郭晓岚定理[(Rayleigh,1880)、Kuo(1949,1973)]修正为：若地转流可能出现不稳定,其位涡梯度需在某个纬度取极值。Fj?rtoft定理(Fj?rtoft, 1950)相应地成为：若地转流可能出现不稳定,需满足Q_y(位涡的经向梯度)与U-U_s(地转流速度与Q_y为零处的地转流速度之差)同号。即由原结论中的绝对涡度修正为位涡,这是地转约束也是位涡约束的结果。研究指出满足能量关系是正压不稳定可能出现的能量学要求,瑞利—郭晓岚定理是正压不稳定可能出现的位涡动力学条件,而Fj?rtoft定理则是能量学与位涡动力学两种要求的协调,能量关系、瑞利—郭晓岚定理和Fj?rtoft定理三者均须满足,正压不稳定才有可能发生。     

Carbon and Noble Gas Isotopes in the Tengchong Volcanic Geothermal Area, Yunnan, Southwestern China

Carbon and noble gas isotope analyses are reported for bubbling gas samples from the Tengchong volcanic geothermal area near the Indo-Eurasian suture zone. All samples contain a resolvable component of mantle-derived 3He. Occurrence of mantle-derived 3He coincides with surface volcanism. However, 3He occurs over a larger geographic areathan do surface volcanics. δ13C values for CO2 and CH4 vary from -33.4‰ to 1.6 ‰ and from -52.8‰ to -2.8‰, respectively. He and C isotope systematics indicate that CO2 and CH4 in the CO2-rich gases originated predominantly from magmatic component mixed with crustal CO2 produced from carbonate. However, breakdown of organic matter and near-surface processes accounts for the CH4 and CO2 in N2-rich gases. 3He/4He ratio distribution pattern suggests that mantle-derived He and heat sources of high-temperature system in central Tengchong originate from a hidden magma reservoir at subsurface. CO2-rich gases with the highest 3He/4He ratio (5.2 Ra) may be representative of the     

广西大气降水热液矿床稳定同位素特征及其找矿评价

广西大气降水热液矿床有泗顶、北山、老厂等铅锌矿；寺村等重晶石矿；益兰等汞矿；金牙、高龙等超微粒型金矿；金山等银矿。这类矿床稳定同位素主要特征是：成矿流体的氢同位素组成严格受地理位置制约，δＤ＿（Ｈ＿２Ｏ）值显示比较稳定；而蚀变岩石的δ￣（１８）Ｏ值低于未蚀变岩石的δ￣（１８）Ｏ值；在δ￣（１８）Ｄ＿（Ｈ＿２Ｏ）－δ￣（１８）Ｏ＿（Ｈ＿２Ｏ）关系图上，其投影点绝大部分位于大气降水线上或附近。碳同位素在空间上表现为从围岩→蚀变围岩→矿体，δ￣（１３）Ｃ值呈逐渐降低的趋势。硫同位素组成变化范围往往很大，既有正值、也有负值，甚至出现正大伍和负大伍。铅同位素组成变化也较大，￣（２０６）ｐｂ／￣（２０４）ｐｂ为１７．７３７－１９．９７９、￣（２０７）ｐｂ／￣（２０４）ｐｂ为１５．１３０－１６．１５１、￣（２０６）ｐｂ／￣（２０４）ｐｂ为３７．４６０－４０．１８７。寻找和评价这类矿床必须注意δ￣（１８）Ｏ和δ￣（３４）Ｓ值和分带性，特别是在成矿区中，当蚀变岩石δ￣（１８）Ｏ值（一般低于未蚀变岩石）愈降低，则暗示成矿作用愈强烈，其低δ￣（１８）Ｏ值的中心，将是成矿中心，这是寻找和评价这类矿床、尤其是隐伏矿床、矿体的有效标志     

高峰100号矿体硫、铅同位素特征

10 0号矿体的成矿物理化学环境为 :成矿温度 30 0± 30℃ ;成矿压力为 84.2× 10 5Pa ;LogfO2 =- 30 .4～- 35 .6 ,LogfCO2 =- 2 .5 5～ +0 .36 ,LogfS2 =- 8.3～ - 11.0 ,pH =4.2～ 4.9。同位素的分析结果 :硫化物的硫同位素为 6 4‰～ 12 .3‰ ,δ3 4 SΣS 值为 6 6～ 13 8;2 0 6Pb 2 0 4Pb值为 17 4 91～ 18 96 0 ,2 0 7Pb 2 0 4Pb值为 15 5 39～15 940 ,2 0 8Pb 2 0 4Pb值为 37 95 7～ 39 4 90。表明 10 0号矿体的硫源是混合硫 ,铅源是两种异常铅混合的结果。     

山东省前寒武纪地层形成时代——同位素地质测年的证据

精确同位素地质测年结果表明,沂水岩群形成时代为2 760～2 700Ma,泰山岩群雁翎关岩组、柳杭岩组下亚组和孟家屯岩组形成时代为2 750～2 700Ma,均属新太古代早期;泰山岩群柳杭岩组上亚组、山草峪岩组形成时代为2 600～2 540Ma（被峄山岩套石英闪长岩和傲徕山岩套二长花岗岩侵入）,济宁岩群岩浆锆石年龄（2 561±24）Ma,均属新太古代晚期。荆山群和粉子山群的形成时代为古元古代晚期。芝罘群碎屑锆石U-Pb年龄（1 658±32）Ma、（1 792±43）Ma,形成时代为中元古代。云台岩群花果山组碎屑锆石U-Pb年龄800～740Ma,形成时代为新元古代。     

橄榄岩中尖晶石的O同位素继承性与晶体结构转换

应用增量法计算的矿物对O同位素分馏曲线，得到正尖晶石-矿物对O同位素温度高于尖晶石在地幔中的熔点，而用反尖晶石-矿物对计算的O同位素温度低于尖晶石的熔点，较为合理。因此，地幔橄榄岩中镁铝尖晶石的O同位素组成可能继承了其母体反尖晶石特征，即使反结构尖晶石在发生相变作用变成正结构尖晶石时未发生O同位素再平衡。     

我国西北地区多年降水的氢氧同位素分布特征研究

降水是干旱区水文循环研究不可缺少的水文要素,为了揭示我国西北地区大气降水的氢氧同位素时空分布特征,合理开展不同尺度水文循环研究和建立对比标准,系统搜集分析了乌鲁木齐、银川、张掖、兰州、平凉、西安和拉萨七个地区多年大气降水的氢氧同位素数据资料。分析结果表明:乌鲁木齐、银川、张掖和兰州四个地区的δ18O值夏半年明显高于冬半年,从全年尺度上来看只是受到了温度效应的影响;而位于关中盆地的西安地区则由于复杂的水汽来源,冬半年表现出受温度效应的控制,夏半年转为雨量效应控制为主。平凉地区δ18O与其它海拔相近地区(如兰州)相比5~9月份均偏负,这与平凉地区较弱的城市热岛效应有关。西北地区大气降水δD和δ18O的变化范围均在全球大气降水的变化范围之内,除平凉和拉萨外,其它几个地区大气降水线方程的斜率和截距均小于全球大气降水线,说明这些地区的降水是在干旱环境下经历较强程度的蒸发条件下进行的,且在降水过程中还可能受到了局地二次蒸发凝结等水汽循环的影响。而该区域大气降水的氘盈余(d值)表现出冬半年高、夏半年低的特点,表明冬半年和夏半年水汽来源不同或者水源地的蒸发条件不同。     

大湖塘矿集区燕山成矿阶段矿床成矿系列研究及找矿问题探讨

大湖塘矿集区位于赣西北九岭成矿带西北部位,区内燕山期岩浆岩侵入活动及成矿作用强烈。大湖塘燕山期岩浆岩形成时间分布在130.3 Ma~151.4 Ma之间,可划分为三次侵入:130.3 Ma~134.3 Ma、140.4 Ma~144.4 Ma、146.4 Ma~151.4 Ma;在144.4 Ma~146.4 Ma之间,岩浆活动处于休宁阶段。区内燕山期岩浆岩与矿床在形成时间上十分接近,空间关系上相互依存,并显示特定的分布格局。根据区内矿床的分布特点、产出位置、成矿时间、燕山期花岗岩与矿床的相关性等特征,可将大湖塘矿集区由北向南依次划分为W、Mo—W、Mo、Cu、Pb、Zn—Cu、Pb、Zn、Au、Ag三个成矿系列,并提出了"北钨南铜"的找矿观点。区内双桥山群与成矿,燕山期岩浆岩的起源,矿床等间距分布,以及重力勘探方面的研究应加强。     

青海东昆仑哈陇休玛钼多金属矿床成矿流体特征及成矿模式

哈陇休玛钼多金属矿床是东昆仑成矿带东段目前仅有的中型斑岩型矿床。为了查明其成矿流体性质及成矿物质来源,构建矿床成矿模式,本文进行了详细的流体包裹体和H-O-S同位素研究。流体包裹体显微测温显示,哈陇休玛矿床发育气液两相和含CO₂三相两种类型包裹体,成矿流体呈现中高温(集中于280～340℃)、高盐度(w(NaCl),集中于6.00%～18.00%)和中等密度(集中于0.64～0.92 g/cm³)特点,成矿深度为2.4～4.1 km,形成于中浅成环境。H-O同位素显示,成矿流体具有岩浆水和大气降水混合的特征,但主体以岩浆水为主;S同位素显示,成矿物质主要来自于深部岩浆。结合区域构造演化认为,哈陇休玛矿床成矿模式为印支晚期东昆仑地区发生强烈壳幔混合作用,形成富含成矿元素的混合岩浆,含矿流体在随混合岩浆上升的过程中发生流体沸腾,并与大气降水混合冷却,导致成矿物理化学条件发生变化,促使成矿物质沉淀成矿。     

既有建筑物地下室增层开挖桩基屈曲稳定研究

既有建筑物地下室增层开挖可有效利用地下空间,是目前改善停车难问题的主要手段之一。既有建筑地下室增层开挖将改变原有桩基础的受力性状,从而可能引起原有桩基础屈曲失稳。提出一种预测地下室增层开挖既有桩基失稳的临界荷载及稳定计算长度的理论解法。首先,结合浙江饭店地下室增层开挖工程,简单介绍增层开挖方案。之后,通过Winkler弹性地基梁理论建立增层开挖工况下单桩基础桩-土体系总势能方程。最后,利用最小势能原理导得增层开挖工况下单桩基础屈曲失稳的临界荷载及稳定计算长度的表达式。在此基础上,研究了桩身临界荷载的影响因素。计算结果表明：随着半波数n的增加,既有桩基的临界荷载逐渐收敛;既有桩基的临界荷载随开挖深度的增大而急剧减小。分析结果可为类似地下室增层开挖工程的设计提供依据,减少开挖引起既有桩基础失稳隐患。