创新研究群体:刘晶淼 马建中 赵平 章新平 刘建栋 张佳华 祝从文 史历 刘洪利 孙健 柏晶瑜 研究方向:东亚气候变化对环境演变的影响及相互作用研究

群体构成 群体由11人构成(刘晶淼,马建中,赵平,章新平,张佳华,刘建栋,祝从文,史历,刘洪利,孙健,柏晶瑜).其中,9人具有博士学位,1人为在读博士研究生,1人具有硕士学位.11人中5人为研究员,2人为副研究员,平均年龄为35.9岁,是一支以中青年研究人员组成的研究团体.群体的成员来自于中国气象科学研究院地球环境和全球变化科学研究中心,农业气象与遥感应用研究中心和灾害天气研究中心.

东昆仑大格勒地区稀有和稀土矿化碱性杂岩体的发现及意义

稀有、稀土元素由于其特殊的属性对国民经济、国家安全和科技发展具有重要的战略意义。与碱性岩类相关的稀有、稀土矿产资源储量十分丰富,近年来对其勘探和开发越来越受到重视。青海省地质调查院在东昆仑中段大格勒地区首次发现了稀有和稀土矿化碱性杂岩体,岩石类型主要为含尖晶石磷灰石蛇纹石化橄榄岩、含磷灰石金云母霞石单斜辉石岩、橄榄辉长岩、含磷灰石金云母角闪石岩、磁铁矿化含橄榄石磷灰石碳酸岩等,其中含矿岩石为碳酸岩、橄榄岩、辉石岩等。矿石矿物主要为烧绿石、铌钽铁矿、磷灰石、独居石、钛铁矿。现初步圈定Nb、P矿体一条,矿体厚3.8~56.56 m,Nb_(2)O_(5)品位最高6.9%,平均0.71%;P_(2)O_(5)品位最高14.5%,平均品位5.6%,Ta和REE也伴有矿化,显示了很好的含矿性。这一发现大大拓展了青藏高原稀有、稀土矿的找矿空间,为发现新的、优质的稀有稀土矿产提供重要启示,具有重要的找矿和战略意义。

东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石岩的年代学、地球化学、Sr-Nd同位素特征及其地质意义

近年团队在东昆仑大格勒地区发现了Nb、P矿化碱性杂岩体,并对杂岩体的岩石组合、岩石学特征及含矿性开展了研究,初步圈定了Nb、P矿化体,显示东昆仑具有寻找与碱性岩-碳酸岩型稀有稀土矿潜力。对碱性岩的形成时代、地球化学组成、矿物成分以及形成环境等方面的研究,不仅对重建东昆仑古构造环境具有重要的意义,还可推动东昆仑稀有金属成矿规律研究与找矿突破。本文在野外地质调查的基础上,选取杂岩体中重要的含矿辉石岩为研究对象,开展了单矿物电子探针原位分析、磷灰石和榍石U-Pb年代学、岩石地球化学及Sr-Nd同位素研究。结果显示,东昆仑大格勒地区辉石岩的形成时代为418 Ma。辉石岩主要矿物中存在似长石(霞石)、碱性暗色矿物(富铁黑云母),单斜辉石为透辉石,角闪石为钙质角闪石(铁韭闪石),黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母。岩石地球化学特征显示辉石岩具有富K(K_(2)O>Na_(2)O)、CaO含量高、轻稀土元素强烈富集、富集Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,不亏损Nb、Ta元素,亏损Zr、U、Ti等高场强元素的特征。全岩的(87Sr/86Sr)i为0.704058~0.704278,ε_(Nd)(t)为-0.4~-0.2。矿物组成、元素和同位素地球化学特征均指示大格勒辉石岩为钾质碱性岩,具有与OIB相似的特征,岩浆源区为EMⅠ型地幔端元。岩石的形成过程为母岩浆在相对较深的地幔源区经历了1%~3%较低程度的部分熔融作用,在上侵过程中经历了较强的分离结晶作用和微弱的同化混染作用,其形成时代为该地区岩浆活动最强烈的时期,可能与碰撞后软流圈地幔的上涌和岩石圈的强烈伸展相关。

东昆仑大格勒富铌碳酸岩矿物学特征

东昆仑大格勒地区新发现一套碱性岩-碳酸岩杂岩体,具有很好的铌等稀有金属成矿潜力。本文在岩相学研究基础上,结合背散射电子图像,应用电子探针能谱半定量分析和波谱定量分析技术,对东昆仑大格勒富铌碳酸岩中的铌矿物进行了原位微区成分分析。岩相学观察表明,铌矿物主要为铌铁矿族、铌钙矿、烧绿石、褐铈铌矿、铌易解石,含铌矿物为含铌钛铁矿、斜锆石。铌矿物嵌布粒度较细,嵌布关系紧密而复杂。其中,铌铁矿族常与磁铁矿、铌钙矿、褐铈铌矿和磷灰石紧密共生,多以细粒状集合体呈浸染状、星散型沿磁铁矿裂纹与边部进行交代。铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿常与铌铁矿、磁铁矿和磷灰石紧密共生,铌钙矿局部与铌铁矿呈不规则状接触分布,烧绿石呈不规则状沿铌铁矿边部分布,褐铈铌矿多以团块状沿铌铁矿边部分布。铌易解石与磁铁矿紧密共生,呈不规则状接触。初步推断铌矿物包括岩浆期形成的烧绿石和铌易解石,热液期形成的铌铁矿、铌钙矿、烧绿石和褐铈铌矿。矿物组合初步显示,大格勒富铌碳酸岩中的铌至少经过了岩浆和热液两个时期的富集。电子探针分析结果表明,主要铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:铌铁矿族69.92%,铌钙矿59.55%,烧绿石59.14%,褐铈铌矿43.12%,铌易解石41.55%;含铌矿物的Nb_(2)O_(5)平均含量分别为:含铌钛铁矿1.33%,斜锆石1.22%。其中,铌铁矿族和铌钙矿、烧绿石为可选且具有工业价值的铌矿物。

东昆仑大格勒泥盆纪正长岩岩石成因和地质意义

东昆仑大格勒地区发现了与铌、稀土共生的碱性岩-碳酸岩杂岩体,表明东昆仑造山带具有碱性岩-碳酸岩型稀有金属矿床的找矿前景。团队对大格勒杂岩体的岩石组合、岩石地球化特征、岩浆演化及构造背景等问题开展了一系列研究。最近新发现了与碱性镁铁-超镁铁质岩、碳酸岩杂岩形成时代相近、空间上相伴共生的正长岩体,为深入了解大格勒杂岩体提供了新视角。大格勒岩体主体为角闪正长岩,少量为石英正长岩,主要矿物为正长石,次为更长石和铁浅闪石,少量为钠长石、石英、钙铁辉石、铁橄榄石和铁叶云母。锆石U-Pb定年结果表明角闪正长岩形成于407~402 Ma。主量元素组成显示,角闪正长岩的SiO_(2)(59.08%~63.14%)含量中等,Al_(2)O_(3)(16.16%~17.23%)、K_(2)O+Na_(2)O(9.54%~11.06%)含量高,富钾(K_(2)O/Na_(2)O=1.45~2.02),极富铁(Fe O^(T)/(MgO+Fe O^(T))=0.93~0.94),为准铝质、钾玄岩系列;微量元素富集Hf(18.6×10^(-6)~30.6×10^(-6))、Ba(937×10^(-6)~1386×10^(-6)),极富Zr(1017×10^(-6)~1842×10^(-6)),但亏损Nb、Ta等,Eu异常不明显-弱Eu正异常(δEu=0.94~1.35,平均值为1.14)。大格勒正长岩具富集的Nd同位素(ε_(Nd)(t)为-3.9~-3.4)和高放射性Pb同位素组成(^(208)Pb/^(204)Pb(t)=38.164~38.232,^(207)Pb/^(204)Pb(t)=15.636~15.640,^(206)Pb/204Pb(t)=18.321~18.400),其锆石Hf同位素组成较均一(εHf(t)=-1.57~1.18)。结合区域构造背景,认为大格勒正长岩形成于碰撞后岩石圈伸展环境,角闪正长岩可能由富集地幔熔融产生的岩浆经过分离结晶而成。

东昆仑金水口泥盆纪层状花岗岩成因和找矿意义

东昆仑造山带是青藏高原与冈底斯带相媲美的巨型岩浆岩带,但该带是否具有形成硬岩型稀有金属矿床的潜力还不清楚。最近在东昆仑金水口地区发现了锂铍矿化伟晶岩,暗示其有可能成为以锂铍为主的稀有金属成矿潜力区。本文以矿化伟晶岩空间上紧密共生的金水口层状花岗岩体为研究对像,揭示其地球化学特征和形成时代,探讨其成因和找矿意义。金水口层状花岗岩下部为弱过铝高钾钙碱性黑云母二长花岗岩,上部为高分异强过铝二云母正长花岗岩、石榴子石碱长花岗岩和钠长花岗岩。花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为396~395Ma,LA-ICP-MS独居石U-Pb年龄为396~391Ma。黑云母二长花岗岩、二云母正长花岗岩、石榴子石碱长花岗岩和钠长花岗岩具有相似的Nd同位素组成,εNd(t)为-6.52~-4.48,黑云母二长花岗岩与二云母正长花岗岩具有相似的全岩Pb同位素组成和锆石Hf同位素组成,^(208)Pb/^(204)Pb(t)为38.187~38.219,^(207)Pb/^(204)Pb(t)为15.627~15.652,^(206)Pb/^(204)Pb(t)为18.299~18.527,ε_(Hf)(t)为-6.25~+0.58。下部花岗岩和上部高分异花岗岩均源于元古代岩石和少量新生年轻地壳物质组成的下地壳,为I型花岗岩,形成于碰撞后伸展构造环境。金水口花岗岩岩浆演化过程中Li、Be、Nb、Ta和Sn富集,与其东侧跃进山花岗岩共同构成了潜在的稀有金属矿化伟晶岩的母体花岗岩,推断跃进山花岗岩南部和东部具有伟晶岩型Li-Be矿的找矿潜力。东昆仑造山带出现泥盆纪Li-Be矿成矿作用,暗示青藏高原北部除了中生代外,古生代也存在Li-Be矿重要成矿潜力。

与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的铌-稀土成矿作用——兼论东昆仑大格勒铌-稀土矿床中的碱性岩-碳酸岩杂岩成因

铌(Nb)和稀土(REE)分别是我国重要的紧缺、优势战略矿产资源,其中Nb对外依存度接近100%。Nb和REE矿床在全世界(包括中国)都有分布,这类矿床中的矿石矿物种类繁多,但目前工业提取REE的矿石矿物主要为富轻稀土的氟碳铈矿、独居石,富重稀土、钇的磷钇矿,风化壳淋积型黏土矿等,而工业提取Nb元素的矿石矿物主要为烧绿石和铌铁矿等。与碱性岩-碳酸岩杂岩有关的Nb、REE矿床等是铌与稀土(尤其是轻稀土)资源最重要的来源。自然界中的Nb矿床分布较广,但绝大部分Nb资源集中在全球约十多个大型矿床中,且主要与碱性岩-碳酸岩及其相关的风化产物有关。碱性岩-碳酸岩杂岩主要来自地幔,且产出于一些特殊的构造背景(如裂谷或陆内伸展、碰撞后伸展、地幔柱、火山弧等),是研究深部地幔富集与熔融过程、物质(如碳)循环和深部动力学机制的重要“岩石探针”,是当前固体地球科学研究的前沿和热点领域之一。因此,研究碱性岩-碳酸岩杂岩的形成机制及相关的Nb-REE成矿作用,具有极其重要的地球动力学和关键金属成矿意义。在东昆仑新发现了与碱性岩-碳酸岩杂岩共生的大格勒Nb-REE矿,成矿岩石主要为碳酸岩、金云母岩和橄榄岩,包含多种含Nb、富REE和含P矿物,初步确定为碳酸岩型Nb-REE-P矿床。Nb矿体中最重要的含Nb矿石矿物是铌钙矿和铌铁矿,其Nb_(2)O_(5)含量最高分别达81.17%、76.06%~79.67%,粒径最大分别可达1.2 mm、~1 mm,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步的勘探工作圈定出5条铌矿体,Nb_(2)O_(5)平均品位0.092%~0.156%(最高1.28%),估算Nb_(2)O_(5)推断资源量超过10万吨,表明大格勒矿区Nb资源已经达到大型矿床规模。矿区杂岩体中镁铁质-超镁铁质岩和碳酸岩主要形成于早泥盆世早期(~418Ma),明显富集Nb、Ta、P和Sr等,具有相对稳定的ε_(Nd)(t)(-0.5~2.7)和变化的(^(87)Sr/^(86)Sr)i(0.7037~0.7063)。这些岩石主要起源于软流圈地幔,可能形成于碰撞后伸展背景中。但是大格勒矿区成岩与成矿的精确时代、岩浆来源与岩浆储库演化过程、岩石与矿床形成的深部动力学机制、金属超常富集与成矿作用、成矿元素的赋存状态与可利用性等还需要进一步深入研究。

东昆仑大格勒地区碱性杂岩体中辉石角闪石岩的年代学、地球化学特征及地质意义

东昆仑大格勒地区发现了以铌为主的稀有和稀土矿化碱性杂岩体,辉石角闪石岩构成了杂岩体的主体且有弱矿化显示。为了查明辉石角闪石岩的成岩时代和岩石成因、了解稀有和稀土矿的成矿背景,指导区域找矿突破,本文对其进行了详细野外地质调查、年代学、矿物学、全岩元素地球化学及Sr-Nd同位素研究。辉石角闪石岩由角闪石、黑云母、少量辉石以及矿石矿物(易解石、褐帘石、磷灰石、含铌钛铁矿)等组成,其中角闪石主要为钙角闪石组中的镁绿钙闪石,少量为浅闪石和阳起石;黑云母为镁质黑云母;辉石为透辉石和普通辉石。辉石角闪石岩成岩年龄为418 Ma,岩石具有低硅(SiO_(2)=35.49%~42.62%)、高MgO(7.27%~16.04%)、CaO(11.94%~13.44%)、TiO_(2)(1.80%~6.13%)、P_(2)O_(5)(0.52%~2.79%)含量特征,轻稀土元素强烈富集,在微量元素蛛网图中显示Nb、Ta正异常以及Pb负异常,与OIB特征类似。岩石具有富集的Sr-Nd同位素组成((87Sr/86Sr)i=0.700444~0.705404,ε_(Nd)(t)=-0.4~0.9),落入OIB型富集地幔的范围。综合研究表明大格勒辉石角闪石岩可能源于OIB型软流圈地幔,源区Nb-Ta的富集及Pb和K的亏损主要与再循环脱水洋壳有关。大格勒辉石角闪石岩的形成时代稍晚于东昆仑高压变质带榴辉岩相的峰期变质时代,因此其产出的构造环境可能与陆-陆碰撞期间俯冲大洋岩石圈断离软流圈地幔上涌熔融有关。

东昆仑大格勒稀有金属矿床类型的厘定:碳酸岩型铌矿床

铌是十分重要的关键金属,目前的主要用途是提高合金材料的抗腐蚀和耐高温性,同时其具有卓越的超导性能,因而随着超导技术革命的推进,未来对铌的需求可能会出现爆发式增长。尽管我国有各种类型的铌矿床,但可供开采利用的铌资源十分匮乏,使得我国目前铌资源的对外依存度高达99.5%。本文对新发现的东昆仑大格勒稀有金属矿床中典型的矿石样品进行了综合矿物分析系统(TIMA)和电子探针成分分析,该矿床中主要的含矿(Nb)岩性为金云母岩和碳酸岩以及少量辉石岩、角闪石岩,矿石矿物主要为铌钙矿(粒径最高可达1.2 mm)、铌铁矿(粒径最高可达1.0 mm)、钛锆钍矿(粒径最高可达1.5 mm)、铌钛铀矿(粒径最高可达0.4 mm)、含铌钛铁矿(粒径最高可达0.3 mm)等,粒径和赋存形式明显优于白云鄂博矿床(粒径<0.04mm)。初步识别出两期铌矿化,即岩浆期和热液期,岩浆期结晶的铌矿物有铌钙矿、铌铁矿、钛锆钍矿、铌钛铀矿、含铌钛铁矿等;热液期形成的铌矿物也有铌钙矿、钛锆钍矿等。基于本次分析,并对比若干个与大格勒矿床极其类似的世界级铌矿床(例如Araxá、Catalao I和St.Honoré),我们将大格勒矿床厘定为碳酸岩型铌矿床。

东昆仑大格勒地区富铌橄榄岩中的含铌矿物组成

铌(Nb)是我国极度紧缺的战略性矿产资源,对外依存度非常高。近期本研究团队在东昆仑大格勒地区发现了志留纪–泥盆纪碱性岩–碳酸岩型铌、磷矿化杂岩体,岩石类型主要为橄榄岩、单斜辉石岩、橄榄辉长岩、角闪石岩和碳酸岩等。橄榄岩中Nb_(2)O_(5)品位为0.5%~0.8%,平均为0.6%,是原始地幔Nb丰度(0.713×10^(-6))的数千倍,显示了Nb元素的超常富集。本文在光学显微镜岩相学研究的基础上,应用电子探针背散射图像、能谱分析及电子探针定量分析技术,对橄榄岩中含铌矿物类型、共生关系及其化学组成进行研究。结果表明,橄榄岩中含铌矿物主要为烧绿石、(铈)铌钙矿、(铈)钙钛铌矿、褐铈铌矿和含铌钛铁矿,其中烧绿石含量最高(约1%)。5种矿物中Nb_(2)O_(5)含量依次为:烧绿石(71.45%~74.50%)、(铈)铌钙矿(50.96%~55.26%)、(铈)钙钛铌矿(43.27%~47.73%)、褐铈铌矿(41.63%~44.26%)以及含铌钛铁矿(4.63%~4.99%)。烧绿石呈半自形粒状晶,充填于磁铁矿等矿物粒间。本研究为东昆仑造山带碱性–碳酸岩型铌矿成矿潜力分析、成矿规律总结以及下一步矿产勘查部署提供了依据。

电子探针技术研究东昆仑大格勒角闪石岩中铌和稀土元素的含量和赋存状态

电子探针显微分析仪非常适合寻找铌、稀土等关键金属元素的赋存矿物以及分析其在矿物中的赋存形式。东昆仑大格勒地区首次发现了以铌为主的稀有和稀土矿化碳酸岩——碱性岩杂岩体,现有的工作仅局限于地表岩石组合及矿产特征调查。角闪石岩作为杂岩体的主体岩性,有不同程度的铌、稀土矿化显示,但是角闪石岩中铌、稀土元素赋存状态尚不明确。本文在光学显微镜岩相学研究的基础上,利用电子探针技术,对角闪石岩进行分析,主要对铌矿物和稀土矿物的类型、嵌布关系及化学成分等进行研究。应用偏光显微镜分析结果表明角闪石岩主要由角闪石、辉石、金云母/黑云母、磷灰石等矿物组成,并含有少量易解石。电子探针研究表明:①角闪石岩中铌元素主要赋存于铌易解石和含铌钛铁矿中,稀土元素主要赋存于褐帘石和铌易解石中,且均是富集轻稀土元素;②铌易解石中Nb2O5含量达42.98%~51.96%,La_(2)O_(3)平均含量为4.63%,Ce_(2)O_(3)平均含量为12.16%,矿物颗粒直径15~90μm不等,包含于角闪石晶体或角闪石与金云母晶间,局部与角闪石相互交生,与褐帘石、磷灰石连生;③含铌钛铁矿中Nb2O5平均含量为2.01%;④褐帘石中Ce_(2)O_(3)平均含量为10.73%,La_(2)O_(3)平均含量为9.89%,矿物颗粒直径10~40μm不等,主要分布于磷灰石边缘港湾、裂隙中,与磷灰石连生,并有相互交生的特点;⑤铌易解石、褐帘石等矿石矿物均赋存于含磷灰石金云母角闪石岩中。上述研究结合全岩化学分析,本文认为岩石中的铌矿物和稀土矿物主要由后期热液交代作用形成,空间上越靠近全岩矿化碳酸岩、橄榄岩的角闪石岩受后期热液交代作用更强,含矿性更好。

东昆仑拉陵高里河沟脑地区晚三叠世花岗闪长斑岩年代学、岩石地球化学及Hf同位素特征

笔者等对东昆仑拉陵高里河沟脑花岗闪长斑岩开展详细的全岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素研究,确定其形成时代,并探讨其岩石成因及成岩构造背景。结果显示,花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为231.1±1.2 Ma,指示其侵位于晚三叠世早期。全岩K2O/Na2O值为0.69~0.71,Mg#值为40.5~41.6,里特曼指数σ为1.90~2.09,A/CNK=1.01~1.03,属弱过铝质中—高钾钙碱性岩石系列。岩石的轻重稀土元素分异明显,(La/Yb)N值为19.54~25.52,具弱负Eu异常(δEu为0.96~0.97),富集大离子亲石元素K、Rb、Ba、Th,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti等,具有高的Sr含量(606.0×10^(-6)~647.9×10^(-6))和Sr/Y值(60.38~62.99),较低的Y(9.62×10^(-6)~10.66×10^(-6))和Yb(0.86-6~0.92×10^(-6))含量,显示Adakite(高锶低钇中酸性岩)的地球化学特征。锆石Hf同位素εHf(t)值介于-6.93~-2.94,地壳模式年龄(TDm^(2))范围为1.45~1.70 Ga。综合分析表明,拉陵高里河沟脑花岗闪长斑岩形成于东昆仑洋壳俯冲末期至局部碰撞的转换阶段,岩浆源于高压条件下的加厚下地壳部分熔融。

青海三江北段草陇(绿柱石‒)锂辉石花岗伟晶岩的发现及其Li-Be找矿意义

马尔康‒雅江‒喀喇昆仑巨型锂矿带是一条Li-Be-Ta稀有元素超常富集带。该成矿带西段西昆仑和东段川西地区均已发现伟晶岩型锂–铍–钽矿床,但其间仍未发现此类型矿床。本文对该成矿带中段新发现的青海三江北段草陇(绿柱石–)锂辉石花岗伟晶岩开展了系统的岩石学、地球化学及年代学研究。伟晶岩Li2O和BeO品位分别为0.95%~3.8%和0.05%~1.48%,显示了良好的含矿性。伟晶岩具有高SiO_(2)含量(69.88%~79.77%)、低P2O5含量(0.05%~0.58%)、高分异指数(DI=93.7~97.5)以及低Fe、Mg、Ca、Ti含量等地球化学特征;微量元素表现为富集K、Rb、Th、U、Pb等大离子亲石元素,亏损Ba、Nb、Sr、Ce、Eu和Ti,Zr含量低(7.49×10^(-6)~55.6×10^(-6)),且Zr/Hf值(13~28)低和Rb/Sr值(2.4~76)高;稀土元素总量较低,富集轻稀土元素,轻、重稀土元素分馏弱,发育Ce、Eu负异常,显示出岩浆演化晚期高度分异特性。由于锆石发生了蜕晶化,其206Pb/238U年龄在70~225 Ma之间;独居石U-Pb年龄介于200~204 Ma之间,表明花岗伟晶岩是晚三叠世岩浆活动的产物。锆石εHf(t)值为-13.6~-7.97,一阶段模式年龄(tDM1)为0.98~1.58 Ga,地壳模式年龄(tDMC)为1.58~1.94 Ga,源区可能为古老地壳。草陇(绿柱石‒)锂辉石花岗伟晶岩与西昆仑大红柳、白龙山和川西甲基卡、马尔康等晚三叠世含锂辉石花岗伟晶岩的形成时代一致,共同构成了完整的马尔康‒雅江‒喀喇昆仑巨型锂矿带印支期Li-Be-Ta稀有金属成矿带。草陇(绿柱石‒)锂辉石伟晶岩的发现,进一步说明马尔康‒雅江‒喀喇昆仑巨型锂矿带成矿潜力巨大,同时也拓展了青藏高原北部伟晶岩型Li-Be矿的找矿空间。

基于数字仿真的折弯机挠度补偿性能预测优化

通过对液压板料折弯机的结构分析,构建折弯机数字仿真性能预测模型,并将性能预测结果与试验实测值进行比对,关键部位预测精度达到96%以上。提出以上、下模位移差曲线的直线度作为折弯角度一致性的评价指标,开展液压挠度补偿力优化,基于折弯机数字仿真模型开展挠度补偿性能预测,对比不同液压挠度补偿力作用下的折弯机性能,发现当液压挠度补偿力为折弯压力的7/12时位移差曲线的直线度最高,直线度误差最大降低约40.9%;同步开展折弯试验,试验中当液压挠度补偿力设置为折弯压力的7/12时折弯角度一致性达到最小值,折弯角度一致性误差最大降低约55.5%,试验结果与预测结果保持一致。

青海省玛多县“5·22 M s7.4地震”地表破裂与次生灾害发育特征

2021年5月22日2时04分在青海省果洛藏族自治州玛多县发生7.4级地震,为了查明此次地震产生的地表破裂和伴生次生灾害发育特征,调查组采用遥感解译和实地调查方式对地震影响区进行了调查。调查结果显示,在玛多-甘德断裂和昆仑山口-江错断裂之间形成了一条宽约75 km、长约230 km的活动断裂带,地表新发现地裂缝653条、砂土液化和喷砂冒水点1237个、地震鼓包97个、塌陷坑2个。地表破裂总体呈北西—南东向展布,自西向东出现马尾状分支的现象,东段与玛多-甘德断裂带以一定角度斜交,地裂缝整体走向与昆仑山口-江错断裂走向高度一致。地震地表破裂发育特征显示,此次玛多M s7.4级地震的发震断裂为昆仑山口-江错断裂,断面整体南倾,性质为左行走滑。此次大地震的发生是在印度板块向青藏高原挤压背景下,巴颜喀拉地块强烈向东挤出构造作用导致其北部走滑断裂发生左旋运动的结果。调查结果为地方政府关于灾区地震灾害损失评估及灾后重建提供了第一手基础资料。

松潘—甘孜造山带东南段香卡日瓦地区晚三叠世花岗岩体年代学、岩石成因及其构造意义

笔者等以松潘—甘孜造山带东南段香卡日瓦岩体和珍秦岩体为研究对象,开展了岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu—Hf同位素研究,探讨了岩石成因和构造意义。结果表明:香卡日瓦岩体和珍秦岩体岩性分别为黑云母花岗闪长岩和黑云母花岗闪长斑岩,岩石SiO_(2)含量为65.45%~70.04%、Al_(2)O_(3)含量为15.30%~16.69%、K_(2)O/Na_(2)O为1.10~1.56,属高钾钙碱性系列岩石;铝饱和指数A/CNK介于1.04~1.11之间,显示弱过铝质特征。稀土元素球粒陨石标准化配分模式图上表现出相似的曲线特征,总体表现为轻稀土富集、重稀土亏损、Eu负异常的“V”型右倾特征。岩石明显富集Cs、Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素。两个岩体的锆石n(^(206)Pb)/n(^(238)U)加权平均年龄在217.9~216.3 Ma之间,指示为晚三叠世岩浆作用的产物;锆石Hf同位素初始值n(^(176)Hf)/n(^(177)Hf)为0.282453~0.282543,ε_(Hf)(t)值为-6.84~-3.50,相应的二阶段模式年龄(T_(DM2))为1.48~1.69 Ga,暗示源区可能为古老地壳。综合岩体地球化学特征及区域相关研究,认为香卡日瓦岩体和珍秦岩体形成于晚三叠世后碰撞构造环境。

东昆仑东段早泥盆世“A”型花岗岩的确定——来自乌兰东地区都南哑合黑云母花岗岩锆石U-Pb年代学、元素地球化学证据

都南哑合岩体位于东昆仑东段乌兰东呼德生地区,通过对岩体锆石U-Pb定年和岩石地球化学进行研究,分析该岩体成因及构造背景。结果表明:都南哑合岩体主要为黑云母花岗岩,锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄为(413.3±2.1)Ma,岩体结晶年龄为早泥盆世;岩石属准铝质-过铝质高钾钙碱性系列,具高硅,SiO_(2)=71.13%~74.67%、富碱,Na_(2)O+K_(2)O=8.3%~9.26%,低铝,Al_(2)O_(3)=12.28%~13.56%、贫钛,0.15%~0.31%、贫镁,0.22%~0.34%及富钾特征。K_(2)O/Na_(2)O=0.69~1.64,平均1.36;稀土元素分布曲线呈强负铕,δEu=0.18~0.42,平均0.26,异常轻稀土富集的右倾型;富集大离子亲石元素Rb,K和高场强元素Th,La,Ce,Nd。Ba相对亏损,Sr强亏损;明显亏损高场强元素P,Ti,弱富集Nb,Ta,Sm,Zr,Hf,Y,Yb,整体具“A”型花岗岩特征。结合区域地质资料及判别图解认为,都南哑合岩体形成于后碰撞伸展构造环境,为中-下地壳物质的部分熔融及后期的分离结晶作用形成。

华北地区农业干旱预测模型及其应用研究

对华北地区冬小麦进行了水分胁迫实验 ,确定了冬小麦光合作用速率对水分胁迫的响应曲线 ,提出了农业干旱指数和农业干旱预警指数两个基本概念 ,在此基础上建立了具有明确生物学机理的华北农业干旱预测数值模式。对北京、石家庄、郑州和济南 1 998年至 2 0 0 0年 432旬的农业干旱模拟结果表明 :农业干旱预警定性准确率为 90 .7% ,定量准确率在87.5 %左右 ;此外 ,模拟表明模式也可以对区域农业干旱进行准确有效的预测。利用 1 961～ 2 0 0 0年气象资料对北京等地区历年农业干旱进行数值分析 ,结果表明 :不同于大气干旱 ,在自然气象条件下 ,北京等地区作物生长期内几乎每年都存在农业干旱现象 ,特别是冬小麦灌浆至成熟期每年均存在一次较为严重的农业干旱胁迫过程 ,但农业干旱胁迫程度年际间存在一定波动 ,功率谱分析表明其具有 3～ 6年的周期变化规律。对平均气候状况下华北地区农业干旱进行了时空动态分析 ,结果发现在自然条件下 ,华北大部分地区冬小麦 4月下旬至 5月下旬 ,即大约在冬小麦开花、灌浆至成熟期 ,农业干旱胁迫指数存在一种自然的逐渐加强的动态过程 。

近地层大气臭氧对水稻光合作用影响的数值模拟

利用TE 4 9C型臭氧自动观测仪测定了常熟稻田上方O3 浓度 ,并利用OTC 1型开顶式气室测定了O3 浓度对水稻叶片光合速率的影响 .在此基础上建立了O3 对水稻冠层光合影响的数值模式 ,模式具有较高分辨率和准确度 .观测表明 :O3 浓度逐时值变化幅度在 0～ 16 0× 10 -9之间 ,而日平均值变化仅在 5× 10 -9～ 6 0× 10 -9范围内 ;稻田上方O3 存在高浓度单峰型和低浓度平缓型两种典型日变化 .数值分析表明 :全晴天时高浓度单峰型对光合日总量影响较大 ;随日总辐射量加大臭氧浓度增加对光合作用影响程度加强 .全生育期积分表明 :受O3 影响水稻光合作用总损失量约为 11 6 % .

华北地区冬小麦叶片光合作用模型在农业干旱预测中的应用研究

在冬小麦抽穗—灌浆期进行了水分胁迫实验 ,利用美国Licor公司生产的Licor 1 88B辐射量子照度仪及Licor 640 0便携式光合作用测定仪 ,对水分胁迫引起的冬小麦光合生理生态变化进行了系统观测 ,系统地给出了冬小麦多种农业气象指标对水分胁迫的响应状况。在大量实测数据基础上 ,给出了包含辐射强度、温度及土壤水分因子的冬小麦叶片光合作用模式。该模式具有严格的理论推导过程和大量实验数据的支持 ,改进了传统水分胁迫对叶片光合速率影响的简单阶乘方法 ,从而为进一步准确推算水分胁迫对大田冬小麦光合作用的可能影响 ,以及水分胁迫对区域农业干旱的可能影响奠定了前提条件。该研究是冬小麦干旱预测模型的叶片子模型 ,为冬小麦农业干旱预测模型提供了丰富的基本参数 。