长江中下游庐枞火山岩盆地南侧钾质侵入岩带的成因

庐枞火山岩盆地南侧的钾质侵入岩带由正长岩-石英正长岩-正长花岗岩组成,以石英正长岩为主。它们的形成时间介于123"130 Ma之间,峰值约为126 Ma,其中正长岩和石英正长岩的形成时间稍早,而正长花岗岩的形成时间略晚。整个钾质侵入岩带的侵位时间晚于庐枞盆地内的橄榄玄粗质火山作用约4"7 Ma,也是长江中下游地区除最东段的宁镇地区外中生代最晚的岩浆活动产物之一。地球化学上,该钾质侵入岩带以高钾、富碱、富集Rb、Th、U、K等强不相容元素和轻稀土元素、亏损高场强元素Nb、Ta和Ti为特征。它们的母岩浆主要是由富集型上地幔部分熔融形成的,从正长岩经石英正长岩到正长花岗岩的演化主要受矿物的分离结晶作用控制,地壳物质同化所起的影响不大。但与同样来自富集型上地幔部分熔融的庐枞盆地内火山杂岩的母岩浆相比,前者的母岩浆来源深度可能更大些或其中包含了更多来自软流圈地幔的组分。两者的演化路径也完全不同,钾质侵入岩带的母岩浆除经历过高压下的分离结晶作用外,晚期在低压下还经历过长石为主,可能还有黑云母的分离结晶,甚至上地壳物质一定程度的混染作用;而盆地内火山杂岩的母岩浆低压下矿物的分离结晶作用及上地壳物质的混染都不明显。庐枞盆地南缘的富钾侵入岩与盆地内的火山杂岩一样,地球化学上都具有明显的大陆弧的特征,暗示它们的岩浆源区可能形成于俯冲带环境,意味着扬子地块北缘先前(推测为古元古代晚期)曾发生过俯冲作用,上地幔的交代富集可能就与这次的俯冲作用有关。     

五台山蒋村地区四集庄组——对滹沱群时代的再限定

滹沱群是华北最典型的古元古界地层之一,限定其时代对建立早期地层年代格架和探讨华北早前寒武纪地质演化过程意义重大。本文对五台山地区蒋村镇附近的滹沱群地层进行了详细研究,从与蒋村砾岩中石英斑岩砾石相同的基岩中选取了2件石英斑岩样品,并获得其锆石U-Pb年龄结果分别为(2166±17)Ma和(2138±17)Ma。据此,限定蒋村地区碎屑沉积岩时代应小于2138 Ma。结合四集庄组底部发育厚层的砾岩和区域内2.2~2.1 Ga岩浆事件,我们进一步认为滹沱群底界年龄为~2.2 Ga。由于滹沱群豆村亚群和东冶亚群经历了同期褶皱变形作用,而侵入于蒋村四集庄组未变形正长花岗岩脉的锆石U-Pb年龄结果为(1816±18)Ma。因此,本文限定豆村亚群、东冶亚群的时代为2.2~1.82 Ga。石英斑岩中锆石Lu-Hf同位素分析结果为176Lu/177Hf为0.000717~0.002239,176Hf/177Hf为0.281399~0.281563,其176Hf/177Hfi为0.281315~0.281496和εHf(t)为–3.37~4.11,变化范围较大,初步认为其源自于新太古代早期上地壳的部分熔融并有地幔物质添加。     

郯庐断裂山东段(胶东)中生代中酸性火山岩的锆石U-Pb年代学及地球化学特征

对胶东青山群中酸性火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素年代学研究。结果表明,3个粗面岩-粗面英安岩和1个流纹岩的年龄分别为119.4±0.9 Ma、118.2±1.0 Ma、120.2±0.9 Ma和120.0±0.8 Ma,都形成于早白垩世120~118 Ma之间。研究表明郯庐断裂带山东段及其两侧中生代青山群火山岩的年龄与苏皖段断裂带内火山岩的年龄相似,明显小于苏皖段断裂带附近火山岩盆地的火山岩年龄。其结果表明在中国东部岩石圈减薄的大背景下,受郯庐断裂控制的岩浆喷发事件持续的时间可能更长。胶东青山群中酸性火山岩表现出富钾、富碱、贫镁、贫钛和低Ni、Cr的地球化学特征,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损。按地球化学组成可进一步分为粗面岩-粗面英安岩和流纹岩两类,前者富集大离子亲石元素Rb、Ba、K,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti和P;而后者则强烈亏损Ba、Sr等大离子亲石元素和Ti、P等高场强元素。粗面岩-粗面英安岩相对流纹岩具有高的Sr和Ba含量以及La/Nb、Ba/Nb比值,而具有低的Rb/Ba比值和Eu负异常,说明它们来源于不同的岩浆源区。推测粗面岩-粗面英安岩可能是下地壳(俯冲扬子下地壳或者古老华北下地壳)部分熔融和富集地幔部分熔融混合的产物;流纹岩是由于区域拉张环境和高热异常背景下,下地壳发生深熔产生的岩浆喷出地表形成的,岩浆在上升过程中发生有分离结晶(大量斜长石的分离结晶)过程。     

内蒙古西太仆寺破火山碎斑熔岩与流纹岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和地球化学特征

内蒙古西太仆寺破火山内碎斑熔岩与流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果分别为140.1±0.6Ma和138.3±0.9Ma,为早白垩世初期岩浆活动的产物。2类岩石具有一致的地球化学特征,都表现出高硅,富碱,贫钙、镁、钛、磷的特征,属于高钾钙碱性系列;铝饱和指数A/CNK=0.99~1.13,主要为过铝质岩石。岩石富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,强烈亏损Ti、Nb、Ta等高场强元素,强烈负Eu异常（δEu=0.06~0.24）,稀土元素配分图呈右倾的海鸥型。Ba、Sr也表现出强烈亏损的特征。此外,岩石还具有高的TFeO/MgO（5.64~43.29）和104×Ga/Al（2.96~4.41）值。地球化学特征表明,碎斑熔岩和流纹岩具有铝质A型花岗岩的特征,可能是在区域岩石圈伸展环境下,深部软流圈的上涌和幔源镁铁质岩浆的底侵作用,对上覆地壳直接的加热作用促使其部分熔融形成的。     

陆相火山岩区岩性组合-岩相填图试验——以内蒙古西太仆寺破火山为例

中国陆相火山岩区的填图方法半个多世纪以来几经反复,为了与传统的沉积岩区填图方法相区别,反映火山作用的特点,先后探索过双重填图法(即岩相-地层学填图方法)、火山构造-岩性岩相-火山地层填图法等,在局部地区取得过重要进展和成果。但在全国层面的实际填图工作中,没有摆脱将火山岩作为地层(组)的习惯性做法。探索和总结适合陆相火山岩区的填图方法体系,坚持推广反映火山作用特点的填图技术方法仍然是区调工作面临的重大问题。火山岩相是重溯火山作用过程、恢复古火山机构的基础,理应成为火山岩地质图所要表达的核心要素,而岩性组合是确定岩相类型最直接和最可靠的依据。利用岩性组合-岩相进行火山岩区填图能够很好地反映陆相火山作用的特点。     

黄铁矿净化水中低浓度磷

以产自安徽铜陵新桥矿的黄铁矿为典型样品,研究黄铁矿对磷的吸附作用。静态实验考察黄铁矿粒度、固液比、pH值、离子强度、温度、吸附时间等因素对黄铁矿去除磷效果的影响,XPS和FE-SEM研究吸附磷后黄铁矿颗粒表面形貌和成分特征。结果表明：黄铁矿粒径越小（50～180目）,去除磷效率越高（9.3%～90.7%）;提高固液比（0.2～2 g/L）,磷的去除率增加（6.5%～97.1%）;在pH值3～9.65范围内黄铁矿对磷都有很好的去除效率（95%以上）;NO3-对磷的去除效果表现为微弱的促进作用,Cl-有微弱的抑制作用,溶液中SO42-、HCO3-对黄铁矿吸附磷表现出较强的抑制作用。温度对黄铁矿吸附效率基本没有影响。黄铁矿对磷吸附动态实验表明除磷效率在16 h后接近最大值。除磷作用机理是黄铁矿表面缓慢氧化产生的三价铁对磷的化学吸附。成果表明黄铁矿用于净化污水中低浓度磷具有很大的潜力。     

DDE-岩浆岩数据库初步构建与应用

21世纪是大数据的时代, 数据、模型驱动下的科学研究新范式与知识发现成为当今科学领域的新态势。本文介绍了在"深时数字地球"(Deep-time Digital Earth, DDE)国际大科学计划框架下构建的DDE-岩浆岩数据库。该数据库以"数据+编图+研究"三位一体的建库思路, 基于岩浆岩知识体系, 构建了岩浆岩数据库, 包括后台服务(云端)、网站(Web端)和科研工作平台(桌面端)。数据主要来源于公开发表的文献、研究团队测试、实验室测试数据等, 涉及全球重要造山带、克拉通及部分海洋(大洋钻探数据)等。此外, 还设立了22个地域性、学科性专题数据库。数据类型为岩浆岩岩石类型、产状、空间位置等基本信息, 以及年代学、地球化学、(Sr-Nd-Hf-Pb-O)同位素及非传统(或新兴)同位素数据。与国际最常用的有关数据库相比, 本数据库具有以下优势: (1)"数-图-文"三位一体的设计思路, 拥有编图和研究平台; (2)以研究为导向, 组织构建了22个专题数据库, 更多一线专家参与数据库建设, 在某些地域和领域(如中亚、非传统同位素等)形成优势; (3)对数据都尽可能挖掘和补充了年龄、经纬度等时空信息; (4)创建了学科专家可以依据新的发展和需求及时调整数据库结构的技术与功能, 而不需要重新编程; (5)有强大的DDE平台支持, 为与国际有关数据库互联互通提供了有利条件。最后, 利用DDE-岩浆岩数据库的核心数据(年代学、同位素等), 对复杂大陆拼合过程、地壳生长、地球深部物质组成架构与演化等重大地球科学问题进行了探索并取得了一些进展, 说明该数据库将对推动数据驱动的岩浆岩研究具有重要意义。     

内蒙古正蓝旗地区中生代火山岩锆石U-Pb年龄与板内伸展环境成因讨论

内蒙古东南部正蓝旗地区中生代火山岩广泛出露,岩性主要包括流纹岩、粗面岩、碎斑熔岩、熔结凝灰岩以及黑曜岩等,以碎斑熔岩发育为显著特征。本次研究测得流纹岩、霏细质碎斑熔岩及熔结凝灰岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为(141.4±0.7)Ma、(141.6±0.6)Ma和(139.4±0.7)Ma,三者在误差范围内一致,表明研究区火山活动(从溢流、爆发到侵出)持续的时间很短,时代为早白垩世早期,属张家口组。除个别样品,正蓝旗地区晚期侵出的碎斑熔岩与早期溢流相的流纹岩、粗面岩在地球化学特征上极为一致,均为富硅富钾,贫Ca、Mg和Al,属粗面岩-流纹岩组合,部分样品具有碱性流纹岩的特征;富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,而强烈亏损Ba、Sr、Ti、P;轻稀土元素(LREE)富集,Eu强烈亏损,轻、重稀土元素分馏较强(LaN/YbN主要介于6.87~42.74)。碎斑熔岩体相较于早期熔岩更加富硅贫碱,表明流纹岩-粗面岩喷溢之后,岩浆房中剩余岩浆又经过一定程度的分异,向更为富硅贫碱方向演化之后侵出地表。正蓝旗地区火山岩具有A型花岗岩的特征,为A_1型为主,A_1—A_2过渡的地球化学特征。碎斑熔岩体与流纹岩-粗面岩的Nb/Ta介于10.46~24.02,在地壳和地幔岩浆Nb/Ta比值之间;Y/Nb、Ti/Yb、Ti/Zr均体现出壳幔混合的特点;Rb/Sr介于0.61~64.51,为壳源特征。因此,研究区火山岩是造山后向板内非造山转换并以板内非造山为主的伸展环境下,经较为强烈地幔物质改造的下地壳部分熔融的产物。     

琼北南渡江两岸火山岩分布区土壤地球化学分异及成因研究

海南岛北部的第四纪火山岩分布区是我国玄武岩风化成土最活跃的地区之一,对于理解热带成壤过程的元素地球化学行为具有重要意义.本文选取琼北南渡江下游两岸多期火山岩上的心土及风化剖面,系统探讨该区土壤的主量与稀土元素分异特征.研究发现,玄武岩风化土壤的主量元素组成均以SiO2、Al2O3、TFe2O3为主,三者总含量在73.6...     

大兴安岭黄岗梁火山构造隆起西南段火山岩相、火山构造格架与火山作用过程重溯

火山机构是一切火山岩的源头和绝大多数火山岩、火山岩相的赋存空间,是陆相火山岩区地质调查与研究的中心。本文选择大兴安岭黄岗梁火山构造隆起西南段,通过典型火山机构内火山活动时序的建立和不同火山机构相互关系的厘定,恢复火山构造格架,重溯火山作用过程。研究揭示黄岗梁火山构造隆起西南段包括两个火山隆起、三个破火山、一个凝灰岩环,以及若干个小的火山口,它们之间或并列、或叠套、或切割、或覆盖,构成了复杂的火山构造样式。区内火山活动大致可分为早期、峰期和晚期三个演化阶段,不同阶段在火山作用方式、形成的火山机构类型及主要岩性组合各具特色:早期火山作用主要形成瓦窑沟火山隆起,火山活动除开始阶段有一定烈度的爆发外,喷发强度总体中等偏低,形成产物以溢流相的安山岩和火山颈相的安山玢岩为主;峰期火山作用主要表现为大规模爆发,强烈爆发后塌陷形成多个破火山;晚期火山作用主要表现为压低沸腾外溢→侵出→侵入,形成黄岗梁火山-侵出隆起,火山活动烈度是三期中最弱的。三期火山作用产物的SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为143.7±1.5 Ma、140.1±1.4 Ma和141.1±1.0 Ma,在误差范围内几乎一致,说明黄岗梁...