Precise revision of the garnet-muscovite geothermometer

The garnet-muscovite geothermometer was refined through empirical calibration by using natural rocks metamorphosed under the physical conditions of 238—1306 MPa and 490—700℃. Input temperatures and pressures were determined through simultaneously applying the garnet-biotite geothermometer and the garnet-biotite-plagioclase-quartz barometer, assuming that all FeO in muscovite and garnet be ferrous. Garnet was treated as the asymmetric quaternary solid solution, and muscovite as the symmetric binary solid solution. Input muscovite compositions include Fe atoms between 0.03—0.19 and Mg atoms between 0.04—0.16 on the basis of 11 oxygen atoms, and input garnet compositions include spessartine fractions between 0.01—0.289, grossular fractions between 0.028—0.273, and the Fe/Mg ratio between 3.387-18.986. The resulting garnet-muscovite geothermometer reproduces temperatures within (50℃ compared with the garnet-biotite thermometer. Total random error of ±37℃ of the new thermometer may stem from the pressure uncertainty of ±200 MPa, and uncertainties of ±5% of Fe and Mg components in muscovite, and ±5% of Fe, Mg, Mn and Ca components in garnet, altogether. When there exist 10%, 20%, 30%, 40% and 50% Fe3+ in muscovite, respectively, the computed garnet-muscovite temperatures will be 1—6℃, 2—12℃, 3—16℃, 5—24℃ and 7—29℃, respectively, lower than those obtained when assuming that all FeO be ferrous. The new garnet-muscovite geothermometer can efficiently reflect temperature change of typical prograde sequences and contact aureole rocks, and may be applied to low- to high-grade and low- to high-pressure metamorphic rocks.     

西藏拉萨地体西北部革吉地区两期早白垩世岩浆作用——锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征

邦巴岩体位于拉萨地块西部革吉地区,由主体花岗岩、花岗闪长岩、闪长质包体及一系列近平行、南北向展布的花岗斑岩脉体组成。野外地质调查和LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,革吉地区白垩纪的两期岩浆活动分别发生在131~132Ma和127Ma。早期岩浆作用形成主体花岗岩、花岗闪长岩及闪长质包体,具有以下特征:(1)明显富集K、Cs等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti、Zr等高场强元素;(2)具有明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.49~0.61)及负Ce异常;(3)具负εHf(t)值(-3.2~-0.3)及古老的地壳模式年龄(1.210~1.399Ga);(4)初始Sr同位素比值为0.70424~0.71472,εHf(t)值为-5.70~-5.54。晚期岩浆作用形成花岗斑岩脉体,具有以下特征:(1)富集K、Cs等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素;(2)基本不具有负Eu异常或具有轻微的负Eu异常(Eu/Eu*=0.74~0.87);(3)具有更老的Hf同位素地壳模式年龄(1.226~1.576Ga)及更负的大范围变化的εHf(t)值(-6.1~-0.7)。晚期岩浆作用锆饱和温度(777~796℃)及轻稀土元素不饱和温度(794~812℃)均高于早期岩浆的锆饱和温度(661~762℃)及轻稀土元素不饱和温度(750~769℃)。上述特征表明,两期岩浆作用均为中拉萨地块古老基底部分与地幔物质混染部分熔融的产物,随着岩浆作用的持续进行,岩浆中的古老地壳组分增加,熔体温度也增加,可能与南向俯冲的班公-怒江洋壳回转驱动的地幔岩浆活动向北迁移有关。     

脉宽调制型数字温度表

选择线性热敏电阻组成的脉宽电路 ,将脉宽作为控制计数的时间 ,由晶振产生某一标准频率的脉冲信号 ,通过分频以及计算译码驱动送显示。可直接显示温度数字。该设计省去 A/ D转换器 ,结构简单 ,成本低廉 ,灵敏度高 ,稳定可靠 ,使用方便。     

青藏高原东南缘次林错岩体晚白垩世—早新生代快速剥蚀

青藏高原东南缘是研究构造、地貌演化和气候变化相互作用的理想场所,前人研究主要揭示了晚始新世—早中新世和晚中新世以来的快速剥蚀事件,缺乏晚白垩世—早新生代时期地貌演化过程的研究。次林错花岗岩已有的低温热年代学数据覆盖了整个新生代时期,为探索该区域新生代早期的剥露演化历史提供了重要资料。该岩体新生代早期冷却事件是岩浆冷却单一作用的结果,还是受快速剥蚀作用的影响,目前仍然存疑,需要定量研究。因此,本文结合已有的岩石地化和年代学数据,对次林错花岗岩开展了锆石饱和温度和一维岩浆冷却模拟研究。锆石饱和温度计算结果表明次林错花岗岩的岩浆结晶温度介于647～705℃之间,属低温花岗岩。一维岩浆冷却模拟结果显示岩体侵位时的最小围岩温度为160～120℃,对应深度约为3.7～5.0 km。结合锆石和磷灰石(U-Th)/He年代学数据,本文认为该岩体在晚白垩世—早新生代时期(67～40 Ma)经历了一期剥蚀量至少为2 km的快速剥蚀事件。已发表成果的综合分析表明,此次快速剥露事件可能是整个青藏高原地区广泛存在的构造剥蚀事件,新特提斯洋的俯冲闭合与印亚板块的初始碰撞可能是触发此次大规模区域剥蚀的主要原因。     

北京城郊近地层湍流实验观测

本文利用两台FA-11超声风速温度仪于1992年3月到４月间在北京325 m气象观测塔47 m和120 m两个高度观测到的风速三个正交分量以及声虚温的湍流脉动资料，计算和分析了北京城郊粗糙下垫面近地层湍流特征量及其日变化，无量纲垂直速度和声虚温的方差随稳定度的变化，风速分量和温度的归一化湍流能谱以及动量和热通量的互谱及其随稳定度的变化。并且与平坦均一下垫面近地层湍流观测的结果进行了对比。     

基于DS1624的多点温度监测系统

为了减少温度变化对高精度时间比对的影响,设计了一种由带存储功能的数字温度计DS1624构建的、基于I2C总线的温度监测系统,并给出了系统的构成及软件、硬件实现方法和详细实验结果。分析表明,以温度监测系统为关键部分的温度控制系统是高精度时间比对所必要的。     

基性麻粒岩造岩矿物微量元素再分配特征及其对变质历史的指示作用:以胶北地体高压麻粒岩为例

高级变质岩的变质历史是反演地壳构造-热事件的重要依据,然而高温扩散和重结晶作用能够改造造岩矿物中的主量元素分布,这对峰期变质温压条件的反演产生很不利的影响。相对于主量元素,微量元素,尤其是离子半径较大的REE,由于其在晶格中的扩散速率远小于主量元素,在高级叠加变质过程有可能记录前期变质作用。本文以胶北地体的高压基性麻粒岩为研究对象,通过详细的岩相学和矿物化学分析,初步解析了变质重结晶过程中的矿物微量元素再分配特征及其对变质作用的指示意义。岩相学上的证据表明这些样品经历了麻粒岩相变质和后期重结晶作用。单矿物的原位化学成分分析,峰期矿物石榴石、单斜辉石的主量元素Mg、Fe、Ca等二价阳离子分布均一,但部分稀土元素及微量元素则表现出钟形剖面环带分布,暗示主量元素遭受到成份扩散及重结晶所致的元素再分配,微量元素可记录峰期历史。结合主、微量元素温压计,我们分别估算了胶东基性高压麻粒岩的峰期(828℃、1.27GPa)和中压麻粒岩相退变质温压条件(810~840℃、0.6~1.0GPa),并推测其后期经历过角闪岩相退变质叠加。结合前人的年代学工作,我们认为该基性麻粒岩经历了近等温快速减压的变质历史。     

福建李坊重晶石矿床中硅质岩硅、氧同位素组成及成因意义

福建李坊大型重晶石矿床围岩中发育层状硅质岩,为了研究硅质岩的成因,本文对14件硅质岩样品进行了硅、氧同位素分析。结果表明:δ(~(30)Si)分布范围为-0.3×10~(-3)～+0.1×10~(-3),平均值为-0.1×10~(-3);δ(~(18)O)分布范围为10.6×10-3～18.9×10-3,平均值为14.7×10~(-3)。基于该层状硅质岩的δ(~(30)Si)和δ(~(18)O)分布范围特征,结合野外地质调查研究工作的认识,该硅质岩应为原生沉积成因,二氧化硅来源于热水沉积;根据燧石-海水氧同位素地质温度计估算石英的形成温度为100.2℃—198.7℃,平均值为146.0℃,即该硅质岩形成于热水沉积,暗示李坊重晶石矿床形成于热水沉积作用。     

封闭系统中的白云石化作用过程及其油气地质意义——以南羌塘拗陷中侏罗统布曲组白云岩为例

南羌塘拗陷中侏罗统布曲组结晶白云岩作为盆地最优质的储层是通过埋藏成岩过程中封闭条件下的白云石化作用形成的,岩石所具有的高孔隙度与封闭系统中白云石化反应有关。根据对羌资11井和羌资12井布曲组的岩石结构分类、碳氧同位素组成及温度计算、流体包裹体均一温度等分析结果,可以认为：结晶白云岩碳同位素值分布区间较窄（2. 86‰~4. 27‰）,氧同位素值随着白云石晶体变粗（自形程度变差）逐渐偏负（-3. 27‰~-8. 17‰）,显著低于保留原始组构的白云岩,表明结晶白云岩碳源来自于先驱灰岩中的碳,其白云石化作用应是在远离大气水的封闭成岩环境中进行;结晶白云岩流体包裹体均一温度主峰值区间为90~140 ℃,且随着白云石晶粒变粗（自形程度变差）,均一温度呈升高的趋势,与氧同位素计算温度变化趋势一致,表明白云石化作用过程是在封闭的条件下进行,白云石随地热增温而生长,并非受外来流体的影响。开放系统中的白云石化作用对油气储集空间的形成没有实际意义,而埋藏成岩过程中封闭系统的白云石化是形成南羌塘拗陷优质储层最为重要的成岩机制。     

高精度温度计在水温观测中的仪器稳定性分析

利用宁波地震台水温10年来的单测项、6年来的同层比测资料,对高精度温度计的仪器短期和长期稳定性进行分析对比。研究发现仪器长期存在漂移现象,漂移量的大小与每套仪器的系统特性有关,但随着观测时间的延续,漂移量逐渐减少,认为该现象对地震前兆观测影响不大;短期稳定性存在不明原因的阶跃和脉冲现象,但次数不多,幅度不大,如果不是并行观测,较难判别。因此,在资料分析时要考虑仪器的这些问题。有时仪器短期非常稳定,数天至20天整点值为同一测值。