面向对象自适应渗流有限元分析软件的研究和实现

采用面向对象技术,应用C++研制了一个自适应渗流有限元分析系统。该软件系统的前处理过程用对象化建模,具有实现方便,界面友好的优点。自适应有限元模块的引入使该系统具有规范性和客观性,计算结果不会因人而异,且后处理界面形象直观。笔者还给出了一个土坝渗流的实例,验证了该软件的可用性和优点。     

放射性碳测年国际比对活动的初步结果

中国科学院地球环境研究所^14C实验室作为中国唯一的代表参加了第四届放射性碳测年国际比对活动(FIRI），取得了比较优异的成绩。初步分析了本届比对活动的测年结果，得出如下结论：不同的^14C测年方法对测年结果无明显的影响，不同现代碳标准的选择对大部分样品的测年结果有较明显的影响，而采用不同的本底物质仅对老年龄样品的定年有显著影响；加速器质诺测年法在各种^14C测年方法中最准确、精度最高，正逐渐成为国际^14C测年方法的主流。     

末次间冰期以来渭南黄土剖面高分辨率古气候时间标尺

利用细颗粒热释光技术对渭南剖面重要地层界线处的 7个样品进行了年龄测定 ,并在此基础上 ,结合已发表数据利用多项式回归方法建立了渭南剖面高分辨率的古气候时间标尺 ,其中S0 /L1- 1,L1- 1/L1- 2 ,L1- 4/L1- 5 ,L1- 5 /S1,S1/L2的界线年龄分别为 1.1,2 .5 ,5 .1,7.6 ,12 .8ka ,除了L1- 4/L1- 5的界线年龄与氧同位素 3阶段的起始年龄差距较大之外 ,它们与SPECMAP深海氧同位素 5以上各阶段的界线年龄可进行较好的对比 ,而L1- 4/L1- 5的界线年龄与北太平洋风尘记录的氧同位素年龄却有很好的一致性 .     

用化学地层学研究新元古代地层划分和对比

随着传统地层学向多学科相互渗透的综合地层学方向的发展,笔者开展了湖北峡东地区新元古界震旦系和南华系的化学地层学研究。分别介绍了碳酸盐岩地层的稳定同位素和碎屑岩化学蚀变指数的研究方法和成果并依此提出新元古界划分和对比方案。震旦系碳酸盐岩中所获得的δ13C变化曲线和87Sr/86Sr比值与世界诸多剖面的变化曲线基本一致。南华系碎屑岩的化学蚀变指数(CIA)的特征是莲沱组下部CIA值为55~65(代表寒冷环境的CIA值),莲沱组上部CIA值则增至65~75(代表温湿环境),而莲沱组顶部两个样品的CIA值再次降为寒冷指数60~65;南沱组CIA值均为60~65,除了顶部(接近震旦系)的两个样品分别为69·4和70·9。上述CIA值的变化表明南华系以寒冷气侯为主,并且经历过“寒冷—温湿—寒冷”气候的演变条件下的沉积物。沉积相的多样性说明即使在“冰期”期间古构造、古地理环境对沉积物特征的影响依然存在。     

豫西熊耳山地区沙沟银铅锌矿床成矿的40Ar-39Ar年龄及其地质意义

豫西沙沟、铁炉坪和蒿坪沟银铅锌矿构成秦岭地区最大的银矿集区,初步探明银金属储量约4000t。在这3个矿区中矿脉群受NE向断裂的控制,单个矿脉仅数厘米到数十厘米厚,但延长达数千米和延深数百米,矿石银品位极高,是一种罕见的工业性矿床。本次研究在沙沟矿区的近矿蚀变岩中选取绢云母和铬云母进行40Ar/39Ar年龄测定,获得坪年龄为(145.0±1.1)Ma和(147.0±1.5)Ma,相应的等时线年龄为(145.2±2.5)Ma和(147.6±2.3)Ma。这些年龄数据与熊耳山地区的三道庄—南泥湖钼钨矿成矿年龄基本相同,鉴于在沙沟矿区银铅锌矿脉于深部钼矿化越来越强以及在邻区可见到围绕中生代花岗岩体发育的斑岩型_矽卡岩型钼钨矿及外围的脉状和破碎带型铅锌银矿的矿化分带之现象,可以认为银铅锌与钼钨矿化属于同一成矿系统。     

新疆香山铜镍硫化物矿床Re-Os同位素测定

通过对香山铜镍硫化物矿石中的镍黄铁矿进行Re-Os同位素测年,获得等时线年龄数据为(298±7．1)Ma。该数据表明产于东天山黄山—镜儿泉一带的这些铜镍硫化物矿床形成于晚石炭世—早二叠世,与该区广泛发育的造山型金矿、矽卡岩型银铜矿床和火山岩型铁铜矿床为同一时期的产物。其等时线~187Os/~188Os初始比值为0．682±0．32,γ_OS平均为444,表明在成矿过程及岩浆侵位期间有地壳物质加入成矿系统中。     

折多山花岗岩时代、成因及其动力学意义

沿鲜水河断裂分布的折多山花岗岩由早期的中细粒花岗闪长岩、二长花岗岩和略晚的主体似斑状二长花岗岩、少量的伟晶岩和细晶岩构成。早期中细粒二长花岗岩的SHRIMP锆石U-Pb同位素定年表明其侵位结晶于18±0．3Ma,使折多山花岗岩岩浆侵位结晶年龄和鲜水河断裂开始活动的时间提前近6Ma。岩石中保存有818±47Ma和156±8Ma的继承锆石．表明存在扬子西缘元古宙和中生代陆壳物质的再循环。在K_2O对SiO_2分类图上,早期的中细粒花岗闪长岩和二长花岗岩落在钙碱性系列区域,似斑状二长花岗岩落在橄榄玄粗岩系列区域,两个系列岩石总体上为铝饱和到过饱和。中细粒花岗闪长岩具有中等的稀土总量(162×10~(-6)～224×10~(-6))、高的(La/Yb)_N(74～118)和明显的正Eu异常,大离子亲石元素富集,Nb、Ta、P和Ti亏损,形成于岛弧钙碱性火山岩低度部分熔融。中细粒二长花岗岩与花岗闪长岩的地球化学特征相似,只是稀土总量和(La/Yb)n较低,形成于杂砂岩部分熔融。主体岩性粗粒似斑状二长花岗岩具有很宽的稀土总量(最高达533×10~(-6)),(La/Yb)_N随着稀土总量增加而增加(最高达523),明显负Eu异常,大粒子亲石元素强烈富集,Nb、Ta、Sr、P和Ti亏损,(~(87)Sr/~(86)Sr)_0=0．7084～0．7133,ε_(Nd)(t)=-5．67～-8．69,形成于元古代上部陆壳物质—砂页岩的较低程度的部分熔融。各类岩石的地球化学特征表明,部分熔融源区的物质组成继承了元古代大陆边缘的某些地球化学特性,经历了高压变质作用,部分熔融残留相主要为石榴石等。部分熔融过程发生于鲜水河断裂早期活动的剪切熔融过程,岩浆作用之前可能发生过强烈挤压而产生了高压变质作用。     

西藏驱龙斑岩铜矿含矿斑岩的年代学与地球化学

驱龙斑岩铜(钼)矿是冈底斯斑岩成矿带上的重要矿床之一,由于其被发现较晚、海拔高、工作条件差,总体研究程度较低。本文通过野外工作和对岩心样品分析,在岩石学和地球化学研究基础上,采用离子探针(SHRIMP)锆石U-Pb方法和辉钼矿Re-Os方法研究了驱龙矿区的成矿和成岩年龄。选择两种方法测定了驱龙斑岩铜矿黑云母花岗闪长岩成岩与成矿年龄,其中两个样品的SHRIMP锆石U-Pb谐和年龄分别为16．35±0．40Ma和16．38±0．46Ma;4个样品中辉钼矿的Re-Os模式年龄为15．82～16．85Ma。获得的结果与已有定年结果一致。综合分析表明,驱龙矿床的成岩与成矿作用是一个连续的岩浆作用过程,整个冈底斯斑岩成矿带成矿时间介于12～17Ma,成矿时间持续大约5Ma。     

威宁宣威组底部硅质页岩Rb-Sr古混合线年龄及其地质意义

在滇黔相邻地区,二叠纪宣威组下部发育一层硅质页岩和碳质页岩。页岩层位稳定、分布广泛,与下伏峨眉山玄武岩组上部凝灰岩层呈假整合接触关系。用迭代法恢复硅质页岩的Rb-Sr同位素古混合线,得到硅质页岩的年龄为(255±12)Ma。这个年龄不仅支持地层古地磁研究结果,而且符合地层年代学研究结果,表明Rb-Sr同位素古混合线年代学方法在中生代地层能够适用。这个年龄与普遍认为的峨眉山玄武岩主喷发期258Ma从时代关系上相符,而且有效地约束了峨眉山玄武岩喷发的上限。     

贵州荔波地区2000年来石笋高分辨率的气候记录

通过对荔波董哥洞石笋进行高精度的ICP MS或TIMS U系测年和碳、氧同位素分析,建立了荔波地区2 300a B.P.来高分辨率的古气候变化的时间序列。研究结果表明,贵州荔波地区2 300a B.P.以来石笋记录的季风气候变化,大致可分为8个气候(亚)期:① 2 300～1 800a B.P.为降温期,显示东亚夏季风减弱,东亚冬季风增强,气候干旱寒冷;② 1 800～1 080a B.P.气温有所回升,显示东亚冬季风缓慢减弱,东亚夏季风有所回升,表现为半湿润的温凉气候期;③ 1 080～680a B.P. 为降温期,气温再次下降,显示东亚冬季风再次增强,但降水相对增大,表现为寒冷湿润的气候期,是气候变化的关键转折时期;④ 680～550a B.P.温暖期,显示东亚夏季风再次增强,气温升高,降水增大,表现为温暖湿润的气候期。⑤ 550～400a B.P.寒冷期,显示东亚冬季风快速增强,气温下降,表现为寒冷湿润的气候环境,是近1 000年以来最冷的时期;⑥ 400～364a B.P.温凉期,显示东亚夏季风有所增强,气温有所回升,表现为温凉湿润气候环境;⑦ 364～324a B.P.冷凉期,显示东亚夏季风有所减弱,气温有所下降,表现为冷凉湿润气候环境;⑧ 324a B.P.至今,气候相对波动期,同位素记录曲线呈锯齿状波动,在其内包括若干个冷凉半湿润、冷湿的气候变化亚阶段。根据荔波董哥洞石笋的高分辨率的古气候变化的连续记录,揭示了荔波地区2 300a B.P.以来的一些百年尺度的重大气候事件——干旱寒冷期、隋唐温暖期(或小温暖期)、小寒冷期以及一些十年尺度的降水、温度变化。石笋记录的这种百年、十年尺度的突发性气候变化事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区石笋记录的季风气候与高纬度及北极地区的气候具有极好的相关性,这对于认识现代气候系统变化以及对未来十年—百年尺度的气候预测和演化的驱动机制,具有重要的科学意义。