早古生代古亚洲洋俯冲作用:来自新疆哈尔里克侵入岩的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素证据

新疆哈尔里克造山带的形成时间(早古生代/晚古生代)及其构造属性(岛弧/弧后盆地)一直是有争议的问题。本文选择位于哈尔里克带内的奥尔达乌台克侵入体,对其成因及所揭示的地质意义进行了探讨。奥尔达乌台克岩体由一套成份连续的岩石组合构成,包括辉长岩、辉长闪长岩、闪长岩和花岗闪长岩。对闪长岩及其内部暗色包体进行的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示两者同时形成于~450Ma,为晚奥陶世岩浆活动的产物。岩石学和地球化学证据反映奥尔达乌台克岩体普遍具有富H2O、高fO2的湿岩浆性质,富集LREE、Sr、Ba等大离子亲石元素(LILE)而亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),与典型的岛弧岩浆岩类似。高放射成因Nd(εNd(t)=+4.4~+5.9)和低初始Sr(0.7032~0.7044)同位素组成表明偏基性的岩浆很可能起源于年轻的俯冲带岩石圈地幔,生成的镁铁质岩浆一部分与壳源长英质熔体发生混合形成各类岩浆,另一部分则是经历演化后(分离结晶)直接添加到地壳中。因此,壳幔岩浆混合作用和幔源物质的直接加入是古亚洲洋俯冲阶段陆壳增生的两种主要方式。Sr-Nd同位素模拟排除了区内存在古老前寒武纪陆壳的可能,陆壳主体应该是年轻的古生代大洋岛弧和洋壳。哈尔里克早古生代岛弧的确立改变了该带是泥盆纪岛弧或弧后盆地的原有认识,将古亚洲洋俯冲作用的时间追溯至奥陶纪。     

青海祁漫塔格卡尔却卡铜多金属矿区矿床地质特征及控矿因素

卡尔却卡地区是青海省重要的铁、铜、铅、锌、金多金属矿集区,具有特征明显的构造-岩浆岩带。在分析区内地层、构造、岩浆岩及接触带等控矿因素与成矿的关系的基础上,建立了找矿标志;根据区内的成矿特征,初步认为卡尔却卡多金属矿床为斑岩型矿床成矿系列,有斑岩型、夕卡岩型和蚀变岩型3种成因类型,形成斑岩-夕卡岩-热液成矿系统,成矿作用均与中-晚三叠世底侵事件有关。     

Zircon U-Pb Geochronology and Geochemical Characteristics of the Volcanic Host Rocks from the Tongyu VHMS Copper Deposit in the Western North Qinling Orogen and Their Geological Significance

Precise in situ zircon U-Pb dating and Lu–Hf isotopic measurement using an LA-ICP-MS system, whole-rock major and trace element geochemistry and Sr–Nd isotope geochemistry were conducted on the volcanic host rocks of the Tongyu copper deposit on the basis of further understanding of its geological characteristics. Three zircon samples from the volcanic host rocks yielded 206Pb/238 U weighted average ages ranging from 436±4 Ma to 440±5 Ma, which are statistically indistinguishable and coeval with the ca. 440 Ma northward subduction event of the Paleo-Qinling oceanic slab. The volcanic host rocks were products of magmatic differentiation that evolved from basalt to andesite to dacite to rhyolite, forming an integrated tholeiitic island arc volcanic rock suite. The primitive mantle-normalized trace element patterns for most samples show characteristics of island arc volcanic rocks, such as relative enrichment of LILE(e.g. Th, U, Pb and La) and depletion of HFSE(e.g. Nb, Ta, Ti, Zr and Hf). Discrimination diagrams of Ta/Yb vs Th/Yb, Ta vs Th, Yb vs Th/Ta, Ta/Hf vs Th/Hf, Hf/3 vs Th vs Nb/16, La vs La/Nb and Nb vs Nb/Th all suggest that both the volcanic host rocks from the Tongyu copper deposit and the volcanic rocks from the regional Xieyuguan Group were formed in an island arc environment related to subduction of an oceanic slab. Values of ISr(0.703457 to 0.708218) and εNd(t)(-2 to 5.8) indicate that the source materials of volcanic rocks from the Tongyu copper deposit and the Xieyuguan Group originated from the metasomatised mantle wedge with possible crustal material assimilation. Most of the volcanic rock samples show good agreement with the values of typical island arc volcanic rocks in the ISr-εNd(t) diagram. The involvement of crustal-derived material in the magma of the volcanic rocks from the Tongyu copper deposit was also reflected in the zircon εHf(t) values, which range from-3.08 to 10.7, and the existence of inherited ancient xenocrystic zircon cores(2616±39 Ma and 1297±22 Ma). The mineralization of the Tongyu copper deposit shows syn-volcanic characteristics such as layered orebodies interbedded with the volcanic rock strata, thus, the zircon U-Pb age of the volcanic host rocks can approximately represent the mineralization age of the Tongyu copper deposit. Both the Meigou pluton and the volcanic host rocks were formed during the ca. 440 Ma northward subduction of the Paleo-Qinling Ocean when high oxygen fugacity aqueous hydrothermal fluid released by dehydration of the slab and the overlying sediments fluxed into the mantle wedge, triggered partial melting of the mantle wedge, and activated and extracted Cu and other ore-forming elements. The magma and ore-bearing fluid upwelled and erupted, and consequently formed the island arc volcanic rock suite and the Tongyu VHMS-type copper deposit.     

气候变暖对湖泊热力及溶解氧分层影响研究进展

气候变暖对湖泊物理、化学、生物和生态系统有着复杂而深刻的直接和间接影响,而具体影响随研究区域和水体表现不尽相同。气候变暖通过改变湖泊热力和溶解氧分层进而影响湖泊生物过程和生态系统结构与功能。从全球湖泊变暖趋势、长期缓慢气温上升、极端高温事件以及气候情景模拟等方面详细综述了气候变暖对湖泊热力及溶解氧分层影响的研究进展。研究表明,全球不同区域湖泊均存在不同程度的变暖趋势;长期缓慢气温上升和短期极端高温均会造成湖泊热力分层提前,分层结束推迟,分层时间延长,混合层和温跃层深度下降,以及热稳定性增加;相伴随的是溶解氧扩散深度和氧跃层深度明显下降,加剧了湖泊底部好氧和厌氧环境。除了这种直接影响外,气候变暖引起的流域降水、入湖物质的变化以及风速的变化也会对湖泊热力和溶解氧分层产生许多间接的影响,因此未来仍然需要更多的实验证据、经验和数值模型来验证和预测气候变暖对湖泊热力及溶解氧分层的影响。     

城市小型河流水动力弥散和潜流交换过程

为研究城市小型河流中污染物的物理迁移过程规律,分析基流条件下流动水体与暂态存储区之间的滞留交互作用,采用溴化锂(LiBr)作为保守性示踪剂进行野外现场示踪试验,结合一维溶质运移存储模型(One-dimensional Transport with Inflow and Storage model, OTIS)定量解析潜流交换特性,估算纵向弥散系数(D)、潜流交换面积(A_s)、主河道断面面积(A)和潜流交换系数(α).模型度量指标D_aI值和均方根误差值结果表征参数模拟结果可靠性高,拟合效果理想.由泵入点O至下游1 300 m设置的A、B、C、D 4处监测点的模拟结果表明,水文参数D、A_s、A和α均随水文条件而变,OB河段(0~600 m)潜流交换能力较弱,主要以对流弥散过程为主;BD河段(600~1 300 m)具有较强的暂态存储能力,对溶质的滞留时间长;BC(600~1 000 m)和CD(1 000~1 300 m)河段交换系数分别为(3.42×10-6±0.65×10-6)s-1和(2.87×10-6±0.81×10-6 )s-1;河段BC存在2.2×10-5m3/(s·m)的侧向补给流量.4个河段对比发现,城市河流渠道化、河床沉积物贫瘠等特征导致潜流交换能力弱化.     

钦-杭结合带在中生代构造转折事件以前的板块构造机制

钦州湾—杭州湾结合带是位于扬子与华夏两大古陆块中间的巨型构造结合带,在演化成西太平洋活动大陆边缘之前,经历了多期次的构造-岩浆事件。扬子和华夏板块于新元古代通过四堡造山运动(1 000~880 Ma)沿江山—绍兴断裂,经赣东北、湘中至钦州湾地区发生碰撞-拼合事件,拼合界线大致位于钦州湾—杭州湾结合带内,形成"两陆夹一盆"的主要格局。后碰撞过程经历了造山后岩浆活动和大陆拉张裂解两个过程,在结合带形成广阔的拉张盆地,加里东期(460~410 Ma)以及印支期(250~200 Ma)发生的碰撞-拼合事件导致扬子和华夏地块多次再造,引发强烈的构造-岩浆活动,并形成了华南统一的沉积环境。受西太平洋板块俯冲影响,华南地区中生代构造转折事件(125~140 Ma)使华南地区主要构造背景由碰撞挤压调整为岩石圈减薄,成为华南最重要的岩浆活动和成矿期。根据内部结构的不均一性和演化历史差异,钦州湾—杭州湾结合带可分为北段、中段和南段3段。其中,中段与传统南岭大体一致;北段为南岭以北地区,即绍兴—江山—萍乡一带;南段为南岭以南地区,大致与云开隆起—十万大山盆地相当。年代学和地球化学研究显示,在云开地块西缘的一系列变质基性岩、超基性岩和变质基性火山岩形成于新元古代洋中脊(MORB)或者岛弧(ITA)特征的构造环境,最近在岑溪一带发现形成于加里东期(441 Ma)的变质火山岩同样具有MORB型地球化学特征。在十万大山两侧发现早中生代的酸性火山岩和流纹岩具有典型岛弧型火山岩地球化学特征。可见结合带南段曾经存在古老洋壳,先后经历了新元古代、加里东期和印支期的碰撞造山事件,与北段演化历史具有一致性。     

北京城市地质工作进展与思考

本文分析了北京城市地质工作主要进展,提出了当前城市地质工作中存在的主要问题,思考了未来北京城市地质工作发展方向。提出:北京建设世界城市对地质工作提出了更高的战略需求,需要充分借鉴纽约、伦敦和东京等特大城市地质工作经验,启动城市地质工作立法,强化城市地质工作服务经济社会发展的先行性作用;实施首都建设地质响应计划,统筹部署地质工作;加快首都地区地质资源环境承载能力监测预警平台建设步伐,有效解决与城市发展和城市居民生活密切相关的重大地质问题。     

污水源热泵技术在城市住宅供暖中的应用研究

随着城市的发展和能源需求的增长,污水的热能回收利用越来越受到关注,开发污水源热泵技术对建筑节能降耗具有重要意义。本文就污水源热泵系统的工作原理、特点等方面进行了介绍,阐述了国内外污水源热泵技术的开发利用历程与工程现状,分析了城市污水热能资源潜力以及污水源热泵技术的发展前景,指出利用污水与环境的温差获取热能具有十分巨大的能量资源前景,适宜的热源距离是污水源热泵开发利用的先决条件,开发污水源热泵系统,可以充分利用城市污水处理厂的二级出水或城市污水作为水源,通过合理利用出水的流量和温差为城市住宅供暖。基于我国能源与环境的现状,污水源热泵系统具有良好的市场前景,是一种值得推广的能源开发利用方式。     

西藏塔惹增地区上石炭统—下二叠统拉嘎组火山岩夹层的发现及其地质意义

冈底斯带广泛分布晚古生代火山岩地层。岩石学、地球化学特征表明,冈底斯带的构造属性在晚古生代已经发生转变。在冈底斯带中西部塔惹增地区晚石炭世—早二叠世拉嘎组中发现了火山岩夹层。根据岩石地球化学特征分析,该火山岩属岛弧环境,标志着晚古生代冈底斯发生首次造弧作用,该时期冈底斯中西部已经由被动大陆边缘向主动大陆边缘转化。     

一种基于地理探测器的城镇扩展影响机理分析法

城市化是全球范围内普遍存在的重要现象,尤其发展中国家和地区正经历着快速城市化的过程。快速城市化导致了城市地区的大规模扩张,从而加重了土地资源的压力,带来了一系列的环境和社会问题。定量分析城镇扩展的空间驱动力能更好地辅助城市规划与管理。本文提出了一种量化城镇扩展的指数——城镇扩展密度,并通过地理探测器方法分析了1990—2000年北京市城镇扩展的时空特征及形成机理。研究表明:北京市城镇扩展沿交通干线呈线性扩张,其城镇扩展受到社会经济和地理的共同影响和制约作用,城镇固定资产投资对城镇扩展影响力最大,区域条件次之。这些发现可以为城镇扩展模拟和预测提供更好的改进空间。