甘肃北山铭杨镁铁-超镁铁岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

铭杨岩体位于甘肃北山南带古堡泉-红柳园断裂北侧,侵位于敦煌岩群,为甘肃北山地区新近发现的一处铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,主要由辉橄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成。全岩成分以低碱、低钛为特征,轻稀土略富集,具有明显的正Eu异常;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr和K,相对亏损高场强元素(HFSE)Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf。岩浆演化过程中发生了橄榄石、斜长石和辉石的分离结晶作用,经历了一定程度的地壳混染,地、物、化、遥综合信息显示具有较好的铜镍成矿潜力。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,首次获得铭杨岩体中橄榄辉长岩和辉长岩结晶年龄分别为(452.9±2.4)Ma和(457.7±2.1)Ma,岩体可能为早古生代陆缘裂谷环境下的产物。北山地区早古生代含铜镍岩体的发现对区域构造演化认识具有重要意义。

基于聚类分析的Dupal异常指标遴选及其在印度洋的应用

Dupal异常是一种广泛分布于南半球的大尺度地幔地球化学不均一现象,其成因机制和分布范围一直是地球科学研究的热点。由于Dupal异常概念提出时间较早,仅基于少量岩石样品,其概念存在模糊性和不确定性,目前仍缺乏统一的异常判别指标,影响了对异常分布范围和成因的认识,进而制约了对全球Dupal异常的进一步研究。本文选取印度洋洋底(包括洋中脊轴部和离轴区域)玄武岩的铅同位素数据,结合西南印度洋中脊和东南印度洋中脊的已知地球化学边界,采用K-means++聚类分析方法突出大尺度地球化学特征,初步遴选Δ7/4>2.5,Δ8/4>35作为Dupal异常的铅同位素判别标准。基于这一标准,识别出西北印度洋中脊欧文断裂带为Dupal异常边界,边界以南洋中脊区域显示较明显的异常。就其分布而言,整个印度洋洋中脊的Dupal异常分布于安德鲁-贝恩断裂带、澳大利亚-南极错乱带以及欧文断裂带所围限的区域;离轴区域的凯尔盖朗海底高原、Broken海脊、东经90度海岭、圣诞群岛、莫桑比克海底高原、厄加勒斯海底高原等也具有明显的Dupal异常;整体上印度洋Dupal异常呈现东西分带特征。基于印度洋洋底玄武岩数据识别的Dupal异常指标将为全球Dupal异常的研究提供参考。印度洋Dupal异常分布范围的厘定将为揭示其异常成因提供关键基础。

基于岩石样本数据的地球内部物质化学成分统计分析及其对地球构造的影响

地球的内部结构与化学组成对于理解其构造、演化及地质活动非常关键。为深入探讨地球内部物质的化学成分及其与地球构造的关系,从多个地质钻探点收集了大量的岩石样本并进行详细的化学分析,使用统计图表对数据进行可视化。结果显示,地壳主要由硅酸盐矿物组成,富含硅和氧,地幔和核则含有较多的铁、镁及其他重元素,化学成分与地质活动,如地震和火山喷发之间存在密切关系。数据分析显示,地震活动的频率与地区的硅含量之间存在正相关性,这对理解地球内部物质的化学成分及其构造与地质活动至关重要。未来,需要在更深的地方进行钻探研究,结合多学科知识更全面地探索地球内部。

地球化学块体理论在青海沱沱河地区铅锌资源潜力预测中的应用

以地球化学块体理论为基础的方法和技术确定了沱沱河铅锌地球化学块体的下限和含量级次,对沱沱河地区铅锌元素的地球化学块体进行了划分,总结了地球化学块体在空间上的分布规律,通过研究地球化学块体内部结构,追踪大型至特大型矿床可能存在的地点。根据已知地区的矿产探明储量与地球化学块体的关系,计算了该地区成矿率,预测了区内铅锌矿资源潜力,同时指出在块体内还存在巨大的寻找铅锌矿产资源的潜力。

地幔矿物中CO_2流体包裹体的微量元素特征

本文在镜下观测基础上,挑选富含CO_2包裹体的地幔橄榄岩的橄榄石、斜方辉石和单斜辉石样品,运用热爆法提取和ICP-MS技术,直接测定了单矿物中CO_2流体包裹体的稀土和微量元素含量。在同样条件下,采用四极质谱法测定了CO_2等气相成分,并以CO_2含量为参考值,得出流体中的微量元素相对含量。热爆样品的显微镜观测表明,靠近颗粒表面的较大的CO_2包裹体在1000℃爆裂时均已破裂,所测定的REE和其他微量元素主要来自CO_2包裹体。CO_2流体/球粒陨石标准化的REE数据表明,地幔CO_2流体相对于地幔岩或地幔矿物而言,富集稀土元素,特别是轻稀土元素,LREE/HREE为1.53～11.96,REE分馏程度较大,(La/Yb)_N一般大于1。CO_2流体/上地幔岩石标准化值研究表明,除Co、Ni外,铁族元素在地幔流体中趋于贫化;Cu、Mo、W、Bi、Ag等热液矿床的重金属成矿元素在地幔CO_2流体中富集。

河北平泉下金宝金矿床载金矿物特征及其成矿指示意义

以位于河北永安—下营房—毛家沟金多金属成矿带的下金宝金矿床为研究对象,借助光学显微镜、电子探针点分析及面分析技术,对本区金的赋存状态以及主要载金矿物的形成环境和成因类型进行研究。研究结果表明:本区"可见金"的粒径集中在0.005~0.053 mm范围内,微细粒级金矿物质量分数占80%以上,主要以粒间金、包裹金及裂隙金的形式出现;载金矿物主要为银金矿、自然金、黄铁矿、闪锌矿;本区"不可见金"不仅以机械混入的"不可见"显微-超显微包体金存在,而且以晶格金的形式存在;本区黝铜矿As与As+Sb的物质的量比x(As)/(x(As)+x(Sb))高于0.25,银金矿中Au的质量分数w(Au)为73.512%~80.120%,闪锌矿的w(Zn)/w(Cd)为79.82~145.33,表明矿床形成于浅成—中低温环境中;黄铁矿、闪锌矿的主微量元素特征指示下金宝金矿床为与岩浆侵入活动有关的浅成中低温热液型金矿床。

超临界水的特性及其对地球深部物质研究的意义

水在超临界状态下有着与标准状态明显不同的行为，超临界水具有许多的特殊性质，如强烈的氧化作用、很强的溶解性能、以及通过温度和压力变化控制其密度在类似蒸汽到类似液体的密度之间等。水在约４００℃的超临界温度下，几乎所有的氢键都裂解了。超临界水的这一性质很可能是超临界水具有许多特殊性质的主要原因。超临界状态地幔水的存在，不仅对地球物理场的性质有重要影响，而且对于地质构造演化、地球化学动力学、成矿作用，以及深部地质灾害（地震和火山喷发）的成因探讨都具有重要的学术意义。水及其它流体的存在，很可能成为地球与其它类地行星之间有着不同演化历史的重要原因。因而，在高温超高压下研究水与地球深部物质的相互作用是了解地球深部及整个地球演化过程的重要内容。

H_2O-CO_2-NaCl体系石英溶解度模型(适用于高达1000℃、1.5GPa的高温高压环境)

石英在热水溶液中的溶解度对地球化学和岩石学的研究都极为重要。我们提出一个能够适用于H2O-CO2-NaCl复杂流体成分,高温高压(0～1000℃,0～1.5GPa)条件下的石英溶解度计算模型,形式如下:其中A(T)、B(T)、C(t)均为温度T(K)和t(℃)的多项式。xH2O和V*H2O分别代表流体中水的摩尔分数和有效偏摩尔体积。V*H2O值由公式Vmix=xHOV*H2O+ΣxsVs计算得到。其中,Vmix代表流体混合物的摩尔体积,由Maoetal.(2010)的最新模型计算得到,xs和Vs分别代表溶质的摩尔分数和本征体积。具体采用VCO2=29.9cm3/mol、VNaCl=30.8cm3/mol。本模型精度较前人模型有所提高,并且适用深达下地壳的温度-压力-成分环境,如:巴罗式变质带、板块俯冲带等。另外,本模型可被用于建立石英地质温度计,加深人们对于石英脉及有关矿床成因的认识,并且可用来指导实验及工程。本模型的在线计算程序可通过以下网站获得:www.geochem-model.org。

辽宁－吉林东部地区超镁铁质岩包体的微量元素地球化学特征

发展了预浓集中子活化分析方法，结合仪器中子活化分析对辽宁—吉林东部地区新生代火山岩中尖晶石二辉橄榄岩包体的稀土元素（ＲＥＥ）及其他微量元素进行了测定。它们的过渡金属元素中不相容元素Ｔｉ以及适度相容元素Ｖ和Ｓｃ相对于原始地慢（ＰＭ）均具亏损的特征；而相容元素Ｃｏ、Ｎｉ和Ｃｒ含量略高或类似于ＰＭ，反映了它们应为经历了部分熔融后的残余地幔。依据ＲＥＥ特征尖晶石二辉橄榄岩可分为两类：第一类包体的ＲＥＥ含量和ＲＥＥ分配型式与ＰＭ相比呈现明显的亏损，提供了它们是残余地慢岩的又一证据。第二类包体的重稀土元素（ＨＲＥＥ）比前者低，但轻稀土元素（ＬＲＥＥ）比前者明显的高，揭示了它们在地幔源岩经历了部分熔融，使ＲＥＥ发生了亏损之后又遭受了ＬＲＥＥ富集，即地幔交代作用。

西天山塔尔得套地区乌郎组地球化学特征和构造环境

新疆尼勒克县塔尔得套地区二叠纪火山岩产于伊犁微板块中。为陆相火山岩，主要岩性为玄武岩和流纹岩。具双峰式火山岩系组合特征。基性火山岩属高钾钙碱系列，轻微富集LREE，HREE分馏较明显（（Gd／Yb）N：1．52～2．68），富集大离子亲石元素（LILE），亏损高场强元素（HFSE）。流纹岩的Eu负异常明显（δEu：0．33），在微量元素蛛网图上，流纹岩除了具LILE富集和HFSE亏损特征外。Sr，P，Ti等元素的强烈亏损。稀土元素和微量元素特征表明火山岩形成于大陆拉张环境，处于裂谷演化的早期阶段。

维京地堑南部烃源岩地化特征及油源对比

通过分子地球化学参数和碳同位素特征对维京地堑南部上、中侏罗统烃源岩抽提物和原油及凝析油特征属性的研究,确立了烃源岩的生烃条件,同时建立了储层中烃类物质与烃源岩之间的相关性。研究分析认为7类原油与3组源岩有关,分别为:上侏罗统上Draupne组泥页岩、下Draupne组和赫赛尔组泥岩、中侏罗统Hugin和Sleipner组腐植煤及碳质泥岩。上侏罗统Draupne组源岩为主力烃源岩层,储层中84%的烃类物质来源于此目的层。

FeS纳米颗粒的制备、表征及相关物性的研究

利用溶胶法制备出不同粒度的聚乙烯醇(PVA)包覆下的硫化亚铁(FeS)纳米颗粒，探讨反应物浓度对产物的影响。对FeS进行了物性表征，同时进行了高压衍射相变的研究。

江苏宜兴东岭逆冲断层带的构造地球化学特征研究

宜兴东岭逆冲断层带是一条脆性剪切带，断层带内不同变形程度的断层岩在构造地球化学特征上有明显的集散规律，随着岩石变形程度的增加，SiO2的含量相对降低，除FeO以外的其它主元素和除Li以外的微量元素则相对富集，即在断层岩变形过程中，SiO2自变形相对强烈的断层带中心向两侧的硅化带迁移，除FeO和Li之外的其它主元素和微量元素则自断层带两侧向中心迁移。这种迁移趋势是受各元素本身构造地球化学特性所制约。

天然气水合物地质地球化学特征及其勘查

天然气水合物属于一种特殊的非常规天然气资源,其资源潜力巨大,不仅是常规天然气资源的重要补充和替代物,亦是一种新型的低碳绿色高效能源。根据天然气水合物形成的特殊地质条件及分布富集规律,深入剖析了全球天然气水合物的地质地球化学特征及成因类型与气源构成特点,全面总结了世界天然气水合物勘查技术方法和研究进展。同时,亦对我国天然气水合物勘查成果与研究进展进行了分析总结。

再论上地幔Sm／Nd值演化的几个问题──对支霞臣“商榷”一文的回答

再论上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值演化的几个问题──对支霞臣“商榷”一文的回答李曙光（中国科学技术大学地球与空间科学系，合肥２３００２６）最近，支霞臣对笔者１９９３年６月发表的＂上地幔Ｓｍ／Ｎｄ值演化＂一文［１］（以下简称李文）提出质疑。现就支霞臣在＂商榷＂一文...

辽宁营口后仙峪超镁橄榄岩的地质地球化学特征及其对源区的约束

辽宁营口后仙峪硼矿区的超镁橄榄岩是该区硼镁石型硼矿的主要赋存岩石,其地质地球化学特征是:①超镁橄榄岩呈带状、透镜体状分布,它整合于古元古代的火山-沉积岩系中的含硼岩系富镁硼酸盐岩组中。岩石几乎由镁橄榄石组成,具有变余的火山沉积的组构。②主量元素说明岩石化学成分具富镁、富铁的特点。③非活动性微量元素较高,如Zr、Hf、Ta等,与一般超基性岩相似;Cr、Ni含量低,显示岩浆为非原始岩浆;Nb*大于1以及(La/Yb)_N—(Yb)_N图解均说明岩石的幔源性。④稀土元素总量为7.41×10^(-6)～6.82×10^(-6),与上地幔相当,轻、重稀土分馏不太明显,负Eu异常明显,具有与纯橄榄岩一致的"V"型稀土元素分布模式。⑤ε_(Nd)为-7.51961～9.0654,亦反映出壳幔混染的特点。由地质地球化学特征可以推测岩石为经过地壳混染的地幔橄榄岩较大程度部分熔融后而残留的富镁岩石。

多孔铁冲击温度的分子动力学模拟

采用Matsui和Anderson提出的Morse型有效原子对势及导带电子热激发能贡献 ,通过分子动力学方法 (MD)对多孔铁的冲击温度进行了数值模拟。计算时 ,采用了在一定冲击压力下多孔铁样品已转变为均匀介质的近似。多孔铁冲击温度的模拟结果与经合理修正后的热力学计算结果相一致。这个结果表明 :在一定的冲击压力下 ,多孔材料样品确实存在一个热力学平衡状态下的温度值。以上结论可能也适用于更高孔隙率的样品 ,当然这一观点还需要更多的实验结果给予证实。

深部物质与深部过程

重力分异在使质量向地心集中的同时，也使能量向地核集中。热能在地核的集中是液核热对流和热幔柱活动的原因；旋转动能在地核的集中可通过圈层角动量交换转化为热能，它是地核周期性热膨胀的原因。地核周期性热膨胀使地壳地幔胀裂，形成全球性大洋和大陆裂解事件，为热幔柱上涌打开了通道。裂隙在核幔边界造成的突然减压使重元素迅速气化，并在液核膨胀内压下随轻元素一起上喷到地表，产生了反重力分异运动。因此，重力分异与内能释放是深部与浅部之间物质运移和能量交换的两个相反过程。认识这两个过程的差异和联系对理解全球化学过程十分必要。

峨眉火成岩省地幔热柱的主要元素及Cr、Ni地球化学特征

峨眉山玄武岩省晚古生代镁铁超镁铁岩可分为苦橄岩—橄榄玄武岩系和玄武岩系等两个岩石系列。它们的常量及微量元素特征均存在区别,这些区别可以通过对比两个岩系的Ni与Cr、MgO、Al_2O_3的相关关系加以明确。据此估算了峨眉火成岩省地幔、地幔热柱不同部位主元素、Mg#值和Cr、Ni含量,推算出成分接近原始岩浆的玄武岩、苦橄岩类和橄榄岩类分别为地幔7%～15%、25%～40%和>50%的部分熔融产物。

地球深部物质科学——在静高压大腔体实验研究方面的某些进展

介绍近年来使用静态超高压大腔体实验技术 ,在模拟地球内部的高温高压条件下 ,对地球物质进行的若干物理和化学性质的实验研究。高压同时高温条件下多种岩石样品的弹性波速就位测量揭示出物质的声软化现象和振幅效应 ;高温高压下陨石和岩石的熔融结晶实验发现了陨石硅酸盐相的不混溶现象以及玄武岩熔体结构的变化 ,在玄武岩转变为榴辉岩的实验中观测到了刚玉相 ;在高温高压水的实验中 ,发现了冰 Ⅶ 的亚稳相和熔融前效应以及超临界水及其稀溶液的一些新性质。这些实验结果为探索地球深部物质的性质和状态以及迁移和演化提供了新的依据。