深井地球物理观测的最新进展与中国大陆科学钻探长期观测

深井地震与地球物理观测(Borehole Seismology)是21世纪的一项崭新的高科技项目. 其目的是为了解决地球的表面效应和人类社会高度发展的城市化、工业化、现代化带来的噪音干扰,提高信噪比,推进现代地球物理观测与研究.随着地球系统科学的深入以及解决环境、资源、地震灾害预报等问题的需求, 近年来世界大陆科学钻探以及在钻孔深井内进行的地球物理长期观测得到了飞速发展,取得了高精度的观测研究成果. 中国大陆科学钻探长期观测在前期工作基础上,已经启动并正在构建我国第一个无地面干扰的深井地震、地球物理长期观测站,为实现我国的“入地”科学计划,开创我国21世纪地球科学观测研究的新局面作出贡献.     

安徽滁州地区闪长质岩锆石U-Pb年龄与地球化学:岩石成因和动力学意义

用LA-ICP-MS测得安徽滁州2个闪长玢岩样品中锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为126.19±0.44Ma和126.4±0.7Ma,结合前人研究,得出滁州地区岩体的侵位时代应为120~130Ma之间,为早白垩世。岩石地球化学研究显示,Si O_2含量变化范围为56.75%~60.90%,具有高Al_2O_3(14.82%~15.77%)、Mg O(4%)、Sr(750×10~(-6))、Sr/Y(62~110)、La/Yb(20~36),低Y、Yb的特征,同时富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素,Eu异常不明显,属于典型的埃达克质岩。Mg~#值为39~45,K_2O/Na_2O值为0.57~0.96,平均值为0.75,明显低于大别造山带加厚下地壳埃达克岩,Ce/Pb值较低,大多集中在3~5之间,类似于陆壳而明显低于洋壳。研究认为,安徽滁州地区埃达克质岩由拆沉下地壳部分熔融形成,埃达克质岩浆在上升过程中与地幔橄榄岩发生反应,导致熔体Mg O、Cr、Ni等含量增加。早白垩世中国东部地壳伸展减薄导致下地壳拆沉,地幔物质的参与带来铜、金等成矿物质,埃达克质岩可作为该地区重要的找矿标志。     

柴北缘鱼卡河榴辉岩围岩的变质时代及其地质意义

利用阴极发光和LA-ICP-MS原位分析方法,对柴北缘鱼卡河超高压榴辉岩的直接围岩——石榴石白云母角闪钠长片麻岩和含蓝晶石的石榴石云母片岩进行了详细的锆石微量元素和U-Th-Pb同位素分析。结果表明,石榴石白云母角闪钠长片麻岩中的锆石主体呈浑圆状形态,内部结构以扇状和冷杉树状为主,稀土总量和重稀土含量均较低,重稀土富集程度低,具明显正Eu异常,Th/U比值均小于0.1,指示其形成在与石榴石平衡共生而不含斜长石的变质条件下。而含蓝晶石的石榴石云母片岩中的锆石显示明显的核-边结构,核部显示碎屑锆石特征,边部为与石榴石共生的变质新生锆石。LA-ICP-MS原位定年获得两种围岩的峰期变质年龄分别为(431±3)Ma和(432±19)Ma。这两组年龄在误差范围内一致,而且与已获得的紧邻的两类超高压榴辉岩的变质年龄((436±3)Ma和(431±4)Ma)以及带内指示大陆深俯冲作用时代的都兰含柯石英副片麻岩锆石的柯石英微区年龄(424~432Ma)完全一致。参考这两类岩石与超高压榴辉岩的野外产状关系、含蓝晶石的石榴石云母片岩的原岩特征以及榴辉岩中超过变质年龄达300Ma的原岩残核的存在,共同表明,柴北缘鱼卡河超高压变质地体是典型的大陆深俯冲碰撞作用的产物,本区大陆深俯冲发生的时代为430~435Ma的早古生代。     

在我国东部沿海修建地下水封石洞油库若干问题的探讨

随着我国大陆架油、气田不断被发掘、开采,石油储运问题已指日可待。我国海岸线的基岩岸约占全长的2/3以上,其中,块状结晶岩体又占基岩岸的一半以上,这就给水封油库的布置提供了良好的基础。在油库的选择和兴建中,应加强对建库岩体和主要结构面、地应力及其分布的充分研究,以期能对洞库稳定问题、地下水位及水量的合理确定问题有所裨盖、     

西藏南羌塘增生杂岩中俯冲反向驱动高压变质岩折返:来自猫耳山大型拆离断层的启示

大洋岩石圈俯冲增生过程中可能伴随着复杂的深部板片运动过程。高压变质岩无疑是记录这些深部过程的良好载体。最近的研究提出,在特定情况下,双向俯冲中占主导的俯冲板块拖曳另一侧板块发生反向运动,从而短板片可能被另一侧长板片拖出。该研究提示我们关注俯冲增生过程中这种可能的“不正常”的板片运动方式,从而客观而全面地剖析碰撞造山带。现有高压变质岩折返模式中,除了俯冲隧道流模式,其余模式均强调单次快速折返。然而,俯冲反向运动导致的折返过程有所不同:对单个高压变质岩来说仍是快速折返,但是对整体高压变质岩带来说,整个俯冲反向期间必然都存在高压变质岩折返,从而形成较长的折返过程持续时间。对上地壳层次的折返相关构造变形的研究有助于揭示上述过程。     

东川汤丹铜矿床石英真空击碎及其粉末阶段加热^40Ar—^39Ar年龄谱的含义

采用真空击碎技术提取东川汤丹铜矿床石英流体包裹体进行40Ar-39Ar法年龄测定,获得了逐渐下降的阶梯形年龄谱,表明流体包裹体含有过剩氩;数据点在40Ar／36Ar-39Ar／36Ar图解上构成等时线,等时线年龄为（712±33）Ma,代表了矿床的形成年龄。随后对其粉末进行40Ar-39Ar阶段加热（100—800℃）分析,形成相对比较平坦的年龄谱,坪年龄为（317±6）Ma（39Ar占45％,含真空击碎分析在内）,粉末加热分析全部数据点构成的等时线年龄为（321±13）Ma。电子探针分析和显微镜观察证实了该石英样品中含有粒径大于100μm,K2O含量为8％-10％,形成时间明显晚于石英的白云母类富钾矿物,粉末阶段加热分析结果表明～320Ma应为后期白云母类矿物的年龄。     

Petrogenesis of the Ulsan carbonate rocks from the south-eastern Kyongsang Basin, South Korea

Abstract The petrogenesis of the Ulsan carbonate rocks in the Mesozoic Kyongsang Basin of South Korea, which have previously been interpreted as limestone of Paleozoic age, is reconsidered in the present study. Within the Kyongsang Basin, a small volume of carbonate rocks, containing a magnetite deposit and spatially associated ultramafic rocks, is surrounded by sedimentary, volcanic and granitic rocks of the Mesozoic age. The simple cross‐cutting relationships and other outcrop features of the area indicate that the carbonate rocks are an intrusive phase and younger than the other surrounding Mesozoic rocks. The Ulsan carbonates have low concentrations of rare earth elements (REE) and trace elements with the carbon and oxygen isotope values in the range of δ¹³C_PDB = 2.4 to 4.0‰ and δ¹⁸O_SMOW = 17.0 to 19.5‰. Outcrop evidence and geochemical signatures indicate that the Ulsan carbonates were formed from crustal carbonate melts, which were generated by the melting/fluxing of crustal carbonate materials, caused by the emplacement‐related processes of alkaline A‐type granitic rocks. Compared to typical mantle‐derived carbonatites associated with silica‐undersaturated, strongly peralkaline systems, the relatively small size and geochemical characteristics of the Ulsan carbonates reflect carbonatite genesis in a silica‐saturated, weakly alkali intrusive system. Major deep‐seated tectonic fractures formed by the collapse of the cauldron or the rift system associated with the opening of the East Sea (Japan Sea) might have facilitated the ascent of the crustal carbonate melts.     

2004年夏初、秋末长江口外海区冲淡水及羽状锋的盐度特征

用国家海洋局东海环境监测中心2004年夏初（6月）和秋末（11月）对长江口外海区现场观测资料,用Matlab计算机编程语言对观测资料进行质量控制、插值网格化,绘制研究海区盐度立体分布图,显示夏初、秋末两季的盐度分布特征。将2004年夏、秋两季长江口外海区冲淡水和羽状锋的分布与以往观测研究结果对比,可得：（1）长江口外海区冲淡水的盐度值主要在5—31之间,冲淡水前缘盐度锋面的盐度值为18—28;盐度值20—28的盐度锋面基本体现该海区羽状锋的特征及变化。（2）夏初长江口外海区冲淡水范围明显大于秋末,夏初该海区以冲淡水为主,秋末冲淡水的范围收缩,紧贴沿岸一带。相应地,夏初该海区羽状锋呈倾斜锋面,占据较大的海区;秋末则为垂直锋面,介于122．50°E-122．70°E海区。     

南海、孟加拉湾不对称环流变化对2009年西南特大秋旱的影响

利用NCEP再分析资料及我国160站降水资料,分析了2009年秋季东亚中、低纬环流特征和水汽输送特征及其对西南干旱的影响。同时讨论了秋季不同ENSO状态下东亚地区水汽输送差异,并与2009年进行比较。结果表明:孟加拉湾(简称孟湾)和南海之间环流形势在2009年秋季发生不对称变化,造成两地上空气压梯度减小,孟湾和南海上空分别出现一个反气旋式和气旋式距平环流中心,我国西南至中南半岛处于两距平环流中心之间偏北距平风控制之下,使得进入我国的西南气流异常减弱。水汽输送随之出现变化,南海南部季风低压水汽环流圈异常偏强,孟湾和南海水汽主体经中南半岛重回南海而未进入我国,最终造成我国西南降水异常偏少,出现干旱。这段时间内,西南地区上空出现异常下沉运动,对流活动受到抑制,加剧了干旱程度。在El Ni o年,我国西南及江南地区秋季水汽通量比La Ni a年明显增大,西北及华北则减少。2009年秋季我国的降水分布及南海一带水汽输送特征与普通El Ni o年特征不符,甚至出现相反状态,经对2009年秋季东亚El Ni o影响特征作简单模拟还原和分析,认为上述差异可能与El Ni o反气旋环流影响位置偏北有关。     

冀东太平寨-娄子山太古宙麻粒岩相变质峰期流体研究

冀东太平寨-娄子山地区太古宙麻粒岩系变质峰期流体包裹体首次见于夕线石中,按形 态 和产状可分三类,均形成于峰期至其稍后阶段。它们成分相似。特征是:①富碳质,XC　O2+C　H4=0.64～0.93; ②含少量H2O,XH 2O=0～0.22,且与峰期矿物 组合平衡热力学计算的水活度(aH2O=0.04～0.31)和含量( XH2O=0.03～0.22)完全吻合; ③有时含一定量H2S和SO2; ④盐水溶液 中阴离子总量极低(0.12～0.61mol/L)。石英和石榴石中也有特征相同的这期包裹体。峰 期包裹体中C　O 2均一温度多数 为-28℃～-22℃,密度为0.96～1.06g/cm3,包裹体整体密度应稍高,相应的压力为0.60 ～0.70G Pa。流体的氧逸度lgfO2在-17～-15之间。峰期流体上述各种特征在空间上较 均匀,相邻的不同岩石类型中aH2O值相似,结合地质和原岩特 征分析,认为流体中C　O2可能为深部地幔来源,其成因与基性岩浆底侵及其结晶作 用有关。