Cyclicity in the Main and Upper Zones of the Bushveld Complex, South Africa: Crystallization from a Zoned Magma Sheet

The major element composition of plagioclase, pyroxene, olivine,and magnetite, and whole-rock ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr data are presented forthe uppermost 2·1 km of the layered mafic rocks (upperMain Zone and Upper Zone) at Bierkraal in the western BushveldComplex. Initial ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios are near-constant (0·7073± 0·0001) for 24 samples and imply crystallizationfrom a homogeneous magma sheet without major magma rechargeor assimilation. The 2125 m thick section investigated in drillcore comprises 26 magnetitite and six nelsonite (magnetite–ilmenite–apatite)layers and changes up-section from gabbronorite (An₇₂ plagioclase;Mg# 74 clinopyroxene) to magnetite–ilmenite–apatite–fayaliteferrodiorite (An₄₃; Mg# 5 clinopyroxene; Fo₁ olivine). The overallfractionation trend is, however, interrupted by reversals characterizedby higher An% of plagioclase, higher Mg# of pyroxene and olivine,and higher V₂O₅ of magnetite. In the upper half of the successionthere is also the intermittent presence of cumulus olivine andapatite. These reversals in normal fractionation trends definethe bases of at least nine major cycles. We have calculateda plausible composition for the magma from which this entiresuccession formed. Forward fractional crystallization modelingof this composition predicts an initial increase in total iron,near-constant SiO₂ and an increasing density of the residualmagma before magnetite crystallizes. After magnetite beginsto crystallize the residual magma shows a near-constant totaliron, an increase in SiO₂ and decrease in density. We explainthe observed cyclicity by bottom crystallization. Initiallymagma stratification developed during crystallization of thebasal gabbronorites. Once magnetite began to crystallize, periodicdensity inversion led to mixing with the overlying magma layer,producing mineralogical breaks between fractionation cycles.The magnetitite and nelsonite layers mainly occur within fractionationcycles, not at their bases. In at least two cases, crystallizationof thick magnetitite layers may have lowered the density ofthe basal layer of melt dramatically, and triggered the proposeddensity inversion, resulting in close, but not perfect, coincidenceof mineralogical breaks and packages of magnetitite layers. KEY WORDS: layered intrusion; mineral chemistry; isotopes; magma; convection; differentiation     

基于县域单元的广东省土地利用 绩效空间差异研究

基于县域单元维度,运用GIS空间分析法和基于PSR模型的协调度测度法对广东省城市土地利用绩效空间差异进行研究。结果表明：广东省土地利用效益绩效和效率绩效空间集聚特征显著,而公平绩效则相反;综合绩效的空间集聚可划分为热点区域、冷点区域、异质冷点及异质热点区域4种类型,热点区域和冷点区域的分布面积最大,稳定性明显优于异质值区域;土地利用绩效协调度格局呈现明显的与广东省社会经济地域空间结构相耦合的“中心―外围”结构。协调度格局与综合绩效格局总体相协调,但并不呈单纯的正相关关系。     

梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤特征

通过建立米级的空间尺度进行分层取样,研究了准噶尔盆地南缘建群种——梭梭(Haloxylon ammodendron)主根周围土壤的含水率、容重、pH值、电导率和养分含量的变化状况。结果表明:(1)土壤含水量在表层5cm处最小,土壤容重在0~40cm土层变动幅度不大,但随着与茎基垂线距离的增加,二者出现显著变化(p0.05)。(2)土壤pH值和电导率在主根区周围呈现聚集现象,最大聚集率均在0~1m圈层,但随着距离的增加,土层深度逐渐成为主导因素。(3)土壤养分在表层5cm处聚集,但水平聚集范围中除有机质和全氮可扩增到3~4m外,全磷和速效养分均在0~2m。本研究结论对于荒漠区耐盐性植被的合理密植有一定的理论意义。     

岩土体渗流自由面问题的重心插值无网格方法

岩土体的渗透破坏、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。针对渗流自由面问题,提出一种重心拉格朗日插值的配点型无网格方法。由于渗流自由面问题的求解区域是不规则区域,该方法通过将不规则求解区域嵌入一个正则矩形区域,在正则区域上采用重心拉格朗日插值近似未知函数,利用配点法离散渗流问题的控制方程,将重心拉格朗日插值的微分矩阵离散成代数方程表达的矩阵形式。将自由面上的边界条件通过重心拉格朗日插值离散,通过置换方程法和附加方程法施加边界条件,利用正则区域上的重心插值配点法,通过迭代确定最终自由面的位置。数值算例表明所提出的无网格方法对于求解渗流自由面问题的正确性和高精度。     

中国丘陵山区农村贫困时空格局及其演变机制研究——以江西省于都县为例

解决区域性整体贫困问题是全面建成小康社会的前提。丘陵山区是中国农村贫困人口的聚集区,开展丘陵山区贫困时空格局及其演变机制研究对实现贫困地区转型发展与乡村振兴具有重要的理论意义。论文以江西省于都县为例,以村域为研究单元,采用空间自相关、核密度估计、地理探测器等模型方法刻画了于都县农村贫困地理格局及其分异特征,识别了丘陵山区驱动农村贫困化的主导因子,揭示了农村贫困化的驱动机制。结果表明：① 丘陵山区农村贫困化存在明显的地域分异规律和空间集聚性特征,且聚集效应随减贫力度加大有所减弱;② 坡度、行政村到县城中心的可达度、路网密度和公共服务点数量是丘陵山区农村贫困化分异的主导因子,且随时间推移,资源禀赋不足对农村贫困化的驱动作用有所减弱,区位条件对农村贫困化的驱动作用逐渐增强;③ 不同时期丘陵山区农村贫困化地域分异的主导因素有所不同。农村贫困化有其自然和人文根源,科学减贫政策的制定与实施需以深化贫困发生机制理论认知为基础,协同推进区域性贫困和个体性贫困的减轻,从而实现贫困地区转型发展和乡村振兴。     

吉林南部太古宙英云闪长质片麻岩类的特征及成因

吉林南部太古宙英云闪长质片麻岩类主要由石英闪长质、英云闪长质、花岗闪长质和奥长花岗质片麻岩组成。地质学、岩相学、地球化学研究表明，它们是同源岩浆通过结晶分异作用形成的，最主要的分离矿物相是角闪石和斜长石。岩浆来源于下地壳角闪质岩石的部分熔融作用。     

Petrogenesis and geodynamic evolution of the Kajan Neogene subvolcanic rocks,Nain, Central Iran

Kajan subvolcanic rocks in the Urumieh–Dokhtar magmatic arc (UDMA), Central Iran, form a Late Miocene-Pliocene shallow-level intrusion. These subvolcanics correspond to a variety of intermediate and felsic rocks, comprising quartz diorite, quartz monzodiorite, tonalite and granite. These lithologies are medium-K calc-alkaline, with SiO₂ (wt.%) varying from 52% (wt.%) to 75 (wt.%). The major element chemical data also show that MgO, CaO, TiO₂, P₂O₅, MnO, Al₂O₃ and Fe₂O₃ define linear trends with negative slopes against SiO₂, whilst Na₂O and K₂O are positively correlated with silica. Contents of incompatible trace elements (e.g. Ba, Rb, Nb, La and Zr) become higher with increasing SiO₂, whereas Sr shows an opposite behaviour. Chondrite-normalized multi-element patterns show enrichment in LILE relative to HFSE and troughs in Nb, P and Ti. These observations are typical of subduction related magmas that formed in an active continental margin. The Kajan rocks show a strong affinity with calc-alkaline arc magmas, confirmed by REE fractionation (La_N/Yb_N = 4.5–6.4) with moderate HREE fractionation (Sm_N/Yb_N = 1.08–1.57). The negative Eu anomaly (Eu/Eu* <1), the low to moderate Sr content (< 400 ppm) and the Dy/Yb values reflect plagioclase and hornblende (+- clinopyroxene) fractionation from a calc-alkaline melt Whole–rock Sr and Nd isotope analyses show that the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr initial ratios vary from 0.704432 to 0.705989, and the ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd initial ratios go from 0.512722 to 0.512813. All the studied samples have similar Sr-Nd isotopes, indicating an origin from a similar source, with granite samples that has more radiogenic Sr and low radiogenic Nd isotopes, suggesting a minor interaction with upper crust during magma ascent. The Kajan subvolcanic rocks plot within the depleted mantle quadrant of the conventional Sr-Nd isotope diagram, a compositional region corresponding to mantle-derived igneous rocks.     

近20年来中国滨海地带区域经济分异特点研究

以地级行政区为地域单元,采用多指标综合作为衡量指标,对中国滨海地带经济地域分异特征即经济发展水平的峰谷相间特征进行了研究。首先研究了峰谷相间地域格局的发育过程;然后探讨了区域产业结构和城市化水平的时序演化特征;最后总结了上述时序过程和空间过程的时空关联特征。研究的结果表明,中国滨海地带已经形成了区域之间、区域组合之间、南与北之间多层次的地域经济分异。     

南京城市住宅“售租比”时空格局与分异机理

“售租比”是国内外学者测度房价健康水平或泡沫风险的关键指标之一。利用中国房价行情平台提供的南京居住小区2009~2017年期间分季度平均售租价格信息,采用GIS空间分析等方法,考察南京中心城区“售租比”空间格局与演变过程。研究发现：① 城市整体“售租比”随房价波动变化明显,2016~2017年间快速增长;② 分异度先降后升,以城区内部差异为主,城区间差异越来越小;③ 高“售租比”小区多集聚于河西新城、江北新区等房价增速较快的投资热点区域。南京住宅“售租比”过快上升和空间离散加剧,意味着城市房价快速增长的合理性在降低。从地租视角解读,绝对地租决定着城市整体“售租比”的高低,级差地租和垄断地租则影响着城市内部“售租比”的空间分异。“售租比”可为判断城市内部房价相对合理性提供重要依据,但能否通过该指标准确预判城市房价风险程度及空间格局尚有待深入研究。     

粤中早白垩世亚髻山正长质杂岩体的成分分异及岩石成因

华南的碱性岩浆往往以小岩株形式侵位于早期花岗岩中,指示了伸展拉张的大地构造背景。本文通过对华南代表性的碱性岩体——粤中亚髻山正长质杂岩体不同相带岩石的研究,发现它们可按照岩性和成分的差异划分三组,其成因与岩浆过程和岩浆期后流体作用密切相关。化学成分上,三组的差异体现在:1)Group 1显示最低的Si O2(59.37%~64.10%)、K2O/Na2O(0.70~1.11)、I Sr值(0.70741~0.710032)、t2DM模式年龄(1.0~1.1Ga),最高的Al2O3(17.30%~19.18%)、全碱(K2O+Na2O:11.13%~13.76%)、εNd(t)值(-1.6~-0.9)和碱性-过碱性、准铝质特征;稀土配分曲线呈明显右倾,在原始地幔标准化蛛网图上,表现出Ba、Ti、Sr和P负异常;具有球粒陨石质Nb/Ta比值(平均为19.6)和超球粒陨石值Zr/Hf比值(平均为47.1);2)Group 2显示最高的Ti O2(0.47%~0.49%)、Mg O(0.98%~1.07%)、P2O5(0.15%~0.16%)、K2O/Na2O(2.57~6.69)和中等低的I Sr(0.70845)、εNd(t)值(-7.9~-7.8),具有强过铝质且碱性-钙碱性过渡的特征;稀土配分曲线呈明显右倾,在原始地幔标准化蛛网图上,表现出Nb-Ta、LREE、P和Ti负异常;其Nb/Ta和Zr/Hf比值均近似于平均陆壳(平均值分别为11.6和36.3);3)Group 3具有最低的镁铁质含量、Al2O3(13.00%~13.16%)、εNd(t)值(-8.3)和最高的Si O2(77.50%~76.54%)、I Sr(0.72563)以及与过渡带相似的t2DM模式年龄(1.6Ga),总体显示碱性、强过铝质的特征;稀土配分曲线近似于"海鸥形",Eu异常明显,在原始地幔标准化蛛网图上,显示Ba、Nb、LREE、Sr、P、Ti负异常和Rb、Th、U、Ta、Pb正异常。其Nb/Ta和Zr/Hf比值均远低于平均陆壳(平均值分别为3.0和18.5)。Group 3中锆石的LA-ICP-MS U-Pb定年获得了2个加权平均年龄,即140.9±1.4Ma(MSWD=2.0)和141.4±0.9Ma(MSWD=1.6),与之前报道的Group 1的形成时代一致,表明它们都是早白垩世同一次岩浆作用的产物。这些成分的差异也体现在岩石成因类型判别上,结果显示Group 1属于A型岩套中典型的A1型亚类,而Group 2和Group 3显示似是而非的类型,比如,Group 2具有A型向I型过渡的特征,Group 3则既具有高演化花岗岩的特征,又类似于铝质A型花岗岩。基于Sr-Nd同位素和主、微量元素成分特征,我们认为亚髻山正长质杂岩体中的Group 1形成自富集的上地幔分异的硅不饱和碱性岩浆,较少陆壳物质混染;Group 2岩石则是硅不饱和碱性岩浆在侵位过程中大比例同化混染了外围的佛冈花岗岩而成;而Group 3岩石则是Group 2岩浆发生长石、钛铁矿、磷灰石等矿物分离结晶后再与富氟流体发生显著的相互作用而形成。因此,杂岩体各组岩石成分的明显差异,是碱性岩浆与围岩同化混染及后期流体改造、分异的结果。这进一步暗示诸多似是而非岩石类型的花岗岩,其岩浆过程及其后的流体交代对于其源区岩浆的地球化学特征的影响不容忽视;而这些过程很可能对于一些碱性火成岩及中酸性岩岩体的成分环带的形成及成矿作用具有至关重要的意义。