山西大同第四纪火山岩中幔源包体的变形特征及其上地幔流变学意义

山西大同第四纪玄武岩中含有少量小型的幔源包体，主要为尖晶石二辉橄榄岩。包体的变形显微构造反映了上地幔条件下至少有两次变形事件；包体的平衡温度为９００～１０５０℃，平衡压力为１．１～１．７ＧＰａ，对应的来源深度为４０～６０ｋｍ。由包体的变形显微构造推导的上地幔流变学参数表明，该地区上地幔符合大陆拉张带上地幔的特征。在第四纪时期，该地区上地幔仍然继续其底辟上涌过程。

华北第四纪火山作用研究

根据地层与同位素年代确定华北第四纪火山的时代为更新世 (Qp) ,距今 0 4Ma为火山活动高潮期。山西大同火山群东部火山为拉斑玄武岩 ,西部为碱性玄武岩 ;山东火山岩石碱性最强 ,为橄榄玄武岩 ,Sr同位素87Sr- 86Sr为 0 70 347～ 0 70 4 6 1,推测岩浆为地幔部分熔融的原始岩浆。对玄武岩中幔源包体的矿物进行了大量的电子探针分析 ,计算出其平衡温度为 880～ 110 0℃ ,平衡压力为 0 8～ 2 0GPa。由此推导的上地幔地温线低于由第三纪玄武岩中包体推导的地温线。上地幔的差异应力为 13～ 31MPa ,并随温度的升高而降低 ;应变速率为 7 78× 10 - 2 0 ～ 1 2 1× 10 - 14 s- 1,并随温度的升高而增大。研究结果表明 ,第四纪时期仍然存在上地幔底辟上涌 。

山东省第四纪玄武岩中幔源包体的变形特征及其上地幔流变学意义

山东省第四纪玄武岩中含有数量、大小不等的幔源包体。这些包体主要为尖晶石二辉橄榄岩，以原生粒状和残斑结构为特征。包体中橄榄石的位错亚构造反映了上地幔高温蠕变机制。包体的平衡温度在８００—１１００℃之间，压力为０．８—２．０ＧＰａ，相应的来源深度为２８—６５ｋｍ。在该深度范围内，上地幔的流动应力为１３—２６ＭＰａ，应变速率为１０－１４—１０－２０ｓ－１，等效粘滞度为１０２０—１０２５Ｐａ·ｓ，符合大陆拉张带上地幔的特征。作者认为，中国东部上地幔在早第三纪或之前开始有底辟上涌，它导致岩石圈的减薄以及地壳的拉张，造成中国东部的拉张环境和裂谷的发育。上地幔的这种运动可能在新第三纪达到高峰。

华北元古代基性岩墙群研究

我国华北元古代基性岩墙群的岩石以辉绿结构为主,成分为镁低、钾钠稍高的拉斑玄武岩类。内含3个亚群,分別在1.5Ga、1.2Ca、0.9Ga前形成。推导出3期拉张应力场的方向分別为南北、北东-南西和北西-南东向。

汉诺坝新生代玄武岩中下地壳麻粒岩包体的变形显微构造特征及其地质意义

新生代玄武岩中的下地壳包体,由于从下地壳被快速携带至地表,因此保留了下地壳的直接信息。华北北部汉诺坝新生代玄武岩中除了含有丰富的幔源包体之外,还含有许多下地壳麻粒岩包体。本文的主要目的是通过对该区下地壳麻粒岩包体的变形显微构造和位错亚构造特征的详细研究,探讨下地壳的变形特征和变形机制。光学显微镜下观测表明,下地壳麻粒岩包体的低温(<800℃)样品中确实发育显微破裂,但变形双晶、变形条带、扭折带也同样发育,动态重结晶作用也开始出现。随着温度、压力的升高,变形双晶、变形条带、变形纹、扭折带和重结晶新晶粒等塑性变形特征占主导地位,而显微破裂则主要表现为由塑性失配引起的显微破裂以及流体包裹体面。而明显不同于Ivrea带地体麻粒岩,在这些包体中未发现与韧性剪切有关的变形显微构造特征。透射电镜观测表明,包体中的斜长石和辉石颗粒普遍发育自由位错、位错列、亚晶界、新晶界、变形双晶、包裹体列和出溶片晶等位错亚构造。上述观测结果表明,下地壳变形作用以塑性变形为主而不是准脆性变形,其变形机制主要为位错的滑移和攀移机制,其中包括机械双晶作用和动态重结晶作用。

广东省雷州半岛上地幔热结构和流变学特征

采用目前认为可靠的几种地质温压计计算了广东省雷州半岛 1件石榴石二辉橄榄岩、1 8件石榴石辉石岩 ,以及 2 0件尖晶石二辉橄榄岩包体样品的平衡温度、压力。在所获数据的基础上建立了该区上地幔的地温线以及层序剖面并计算了其速度结构。壳幔边界大致在2 8%D 30km之间 ,在深度为 50km左右发现有尖晶石相向石榴石相的过渡 ,推测该地区岩石圈的底界在 85km左右。采用显微构造应力计和橄榄岩的高温流变律计算了上地幔差异应力、应变速率和等效粘滞度 ,建立了雷州半岛地区上地幔的流变学剖面。差异应力在 2 5—50MPa之间 ,随深度的变化没有明显的规律。应变速率在 1 0 — 1 8— 1 0 — 1 3s— 1 之间 ,有明显的随深度而增高的趋势 ;等效粘滞度的数值大致在 1 0 2 1 — 1 0 2 5Pa·s之间 ,有明显的随深度而变小的趋势。在 65km的深度 ,应变速率和等效粘滞度已达到软流圈的数值。这是由于在该深度有较高的应力所致 ,可能与软流层的底辟上涌有关。

长白山天池火山千年大喷发不同颜色浮岩的岩石化学特征

长白山天池火山大约 1 000年前的大喷发,形成了巨厚的火山碎屑流堆积层,其主要组成是浮岩与火山灰。以往的研究普遍认为其中的浮岩为灰白色,属流纹质。笔者在考察中发现了不少黑色及少量其它颜色的浮岩,系统地采集了各色样品作浮岩化学成分分析,结果表明,灰白色浮岩与黑色浮岩分别为流纹质和粗面质,灰色浮岩属于粗面质但靠近流纹质端元。它们都来源于地壳岩浆房,是岩浆房内不同分异演化阶段的产物,它们同时喷出说明岩浆房内具有分带性及不同性质岩浆的混合。

长白山天池火山千年大喷发火山碎屑流堆积的粒度特征与地质意义

火山碎屑流堆积因其巨大的危害性而成为火山学研究的重要课题之一。文中对长白山区天池火山千年大喷发火山碎屑流堆积进行了粒度分析。分析结果表明,火山碎屑流堆积分选差,伴生的灰云浪堆积分选性好。火山碎屑流堆积中的岩屑和浮岩的平均最大粒度随着离开火山口距离的加大而减小,反映火山碎屑流搬运过程中存在重力分选和机械磨损作用。火山碎屑流在搬运过程中发生了流体化作用,离开火山口越远流体化速度越小,反映火山碎屑流在搬运过程中发生了流体化去气作用,这种作用使火山碎屑流的粘度和屈服强度增加而导致沉积。流体化速度是控制搬运距离的因素之一,远源多渠道火山碎屑流的汇合使流体化速度增大,搬运距离更远,造成的灾害范围也增大。

4种经济鲍遗传多样性与分化的研究

应用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术研究盘鲍(Haliotis discus discus)、皱纹盘鲍(H.discus hannai)、九孔鲍(H.diversicolor supertexta)养殖群体和杂色鲍(H.diversicolor diversicolor)自然群体遗传多样性与分化结果表明,4种经济鲍的遗传多样性较低,盘鲍群体平均每位点等位基因数目、多态位点百分数(P0.99%)、观察杂合度和期望杂合度分别为1.2、16.67、0.109和0.061,皱纹盘鲍群体分别为1.10、11.11、0.093和0.056,杂色鲍群体分别为1.44、33.33、0.106和0.118,九孔鲍群体分别为1.50、33.33、0.135和0.128。盘鲍在Mdh-1位点上符合H-W平衡标准(P>0.05),而在位点Est-3(F=-0.753)和Sod-1-1(F=-1.000)上表现出杂合子过量;皱纹盘鲍在位点Est-3符合H-W平衡标准(P>0.05),而在位点Est-3(F=-0.371)和Sod-1(F=-1.000)上表现出杂合子过量;杂色鲍在位点Est-3、Mdh-1和Amy-1上符合H-W平衡标准(P>0.05),而在位点Aat-1(F=-0.486)和Mdh-1(F=-0.210)上表现出杂合子过量,在位点Est-2(F=0.597)、Amy-1(F=0.330)和Me-1(F=1.000)上表现出杂合子缺失,九孔鲍在位点Est-3、Sdh-2、Amy-1和Mdh-1上符合H-W平衡标准(P>0.05),而在位点Aat-1(F=-0.477)和Amy-1(F=-0.149)上表现出杂合子过量,在位点Est-2(F=0.540)上表现出杂合子缺失。盘鲍和皱纹盘鲍的遗传距离为0.055,九孔鲍和杂色鲍的遗传距离为0.016。

断层泥在基岩区断层新活动研究中的意义

断层泥在基岩区断层新活动研究中的意义在于：利用断层泥中粘土矿物的组合、成分、结晶程度可以判定断层活动时的物理环境；断层泥带的宽度与断层的位移量有一定的线性关系，从而可用于确定断层的位移量；断层泥的显微构造特征及其中石英碎砾的表面结构，可以提供有关断层活动方式、性质、期次、时代等重要信息。对断层泥进行包括野外详细观测、室内显微构造分析以及年龄测定在内的综合研究，是确定基岩区断层新活动特征的行之有效的方法。

由包体推导的河北汉诺坝下地壳—上地幔地温线及其地质意义

通过对采自河北汉诺坝玄武岩中的下地壳和上地幔包体的详细研究 ,建立了本区下地壳—上地幔地温线。该地温线高于大洋地温线和古老地盾地温线 ,接近克拉通边缘的地温线 ,符合该区的大地构造环境。由该地温线建立的下地壳—上地幔地质结构剖面表明 ,该区下地壳主要由不同类型的麻粒岩相岩石组成 ,其化学成分以镁铁质为主 ,深度范围为 2 5～ 4 2km。上地幔由超镁铁质的二辉橄榄岩组成 ,在尖晶石二辉橄榄岩和石榴石二辉橄榄岩之间有一过渡层。由地温线确定的壳幔边界位于 4 2km附近 ,与地震资料确定的莫霍面一致 ,但在壳幔边界之上的下地壳底部有下地壳麻粒岩和超镁铁质岩的互层。这一现象可以解释在下地壳底部常见的层状反射层。该区岩石圈底界大约在 95km ,其下的软流层仍由石榴石二辉橄榄岩组成。

长白山天池火山一次近代喷发物的特征

长白山天池火山是中国最具有潜在灾害性喷发危险的活动火山。在开展长白山天池火山近代喷发历史的研究中,通过野外考察、粒度分析、岩石化学研究,识别出了一套新的火山喷发物。这套喷发物分布于天池水面东北侧,为一套灰色多层火山碎屑堆积,厚约9.2m。下伏公元1668年的火山空降堆积。粒度分析表明,天池火山最近一次喷发物以空降堆积为主,夹一层薄层涌浪堆积,火山喷发类型为射气岩浆型。涌浪堆积碎屑物的分数维值为2.71。空降堆积的分数维值小于涌浪堆积,综合投点求出的分数维值为2.36。显微镜下可观察到鸡骨架状玻屑,无黏土矿物,为原生火山爆发堆积。火山碎屑堆积物中的浮岩岩石化学分析结果表明岩浆成分为粗面质。根据历史记录、地层层序关系、堆积物特征的综合分析,推测堆积物的形成时间为公元1903年。

北京顺义-前门-良乡断裂探槽的微观分析及其启示

松散沉积物中的断层常常未留下明显的宏观形迹,单靠肉眼观测往往难以确定断层是否存在,即使判断出有断层亦常难以确定其活动性质和活动方式。大量资料表明,微观分析是探讨松散沉积物中断层和古地震事件的行之有效的方法。文中通过对采自顺义-前门-良乡断裂的顺义油库探槽样品的微观分析,探寻松散沉积物中宏观形迹不明断层的显微沉积学和显微构造标志,并据此判断是否伴随古地震事件。研究结果表明,松散沉积物中的断层在微观上表现为明显的滑移错动面、微破碎带、变形条带、泥质充填条带、黏土矿物集中和定向的带、铁质物集中的带以及碎屑颗粒集中和定向的带等。显微沉积学研究则表明,断层及其附近的地层中显微纹层常发生扰动现象,断层内样品碎屑颗粒粒度分布的粗尾段降低而细尾端增高,棱角状颗粒含量明显增加;扫描电镜分析表明这些碎屑颗粒有新的破裂产生,而分形研究获得了断层内样品较高的分维值(D约为2.5)。上述特征可以作为松散沉积物中宏观形迹不明断层的微观判断标志。此外,本研究还发现了与震击物的一些宏观标志,如球状体或枕状体、负荷构造、流体流、固体物质流以及有机物的悬浮等非常相似的微观特征。显然,它们可以作为判断古地震事件的微观标志。上述结果表明,微观分析是探讨松散沉积物中形迹不明断层和古地震事件的有效手段。

浙江新昌石榴石二辉橄榄岩包体的流变特征及其地质意义

浙江新昌的石榴石二辉橄榄岩包体以残斑结构为主，并有向粒状变晶结构过渡的趋势。橄榄石组构以［０１０］呈点极密型式，而［１００］和［００１］呈大圆环带为特征。橄榄石的位错亚构造以反映高温位错蠕变的位错壁、亚晶粒构造和滑动位错环为主要特征。利用新的地质温压计计算的平衡温度和压力分别为１１５０℃～１２１０℃和２．１～２．４ＧＰａ。利用显微构造应力计计算流动应力为２２～３０ＭＰａ，利用橄榄岩高温流变律计算的应变速率和等效粘滞度分别为１０－１４～１０－１３ｓ－１和１０１９～１０２０Ｐａ·ｓ，上述数据均已达到软流圈的数值。结合其流变特征认为该区的石榴石二辉橄榄岩代表软流圈的物质，其来源深度为６８～７８ｋｍ。它反映在新生代时期本区存在有软流圈的底辟，它可能控制了该区新生代大地构造的特征及地质演化。

长白山天池火山全新世浮岩显微结构特征及其火山学意义

对长白山天池火山全新世3期爆炸式喷发(5 000 a前、千年大喷发和晚期喷发)产生的浮岩进行了详细的成分和结构定量研究。研究发现:5 000 a前和千年大喷发的浮岩均为碱流岩,后者略偏酸性,晚期喷发的黑色浮岩为高钾粗面岩。3期浮岩均由不同大小的气孔、气孔壁及少量的斑晶(<15%)组成。5 000 a前喷发的黄色浮岩气孔比较细密,最小气孔约为1μm,气孔数量最多,为4.23×1016个/m3。5 000 a前喷发的灰色浮岩和千年大喷发的灰白色浮岩气孔大小和数量比较接近,最小气孔几个μm,数量密度为(1.76～3.25)×1015个/m3。晚期喷发的黑色浮岩气孔较大,一般大于10μm,最大达厘米级,数量减少(3.68×1014个/m3),气孔壁增厚。最后根据浮岩成分和气孔数量密度获得3期喷发时的解压速率、喷发柱高度和岩浆溢出率等参数。

吉林龙冈火山群金龙顶子火山喷发物中幔源包体的基本特征及其地质意义

龙冈火山群金龙顶子火山喷发发生在距今1500年前,其火山喷发物中所含的幔源橄榄岩包体是我国在最新火山喷发物中所发现的幔源包体。这些包体以普遍含有韭闪石为特征。包体的结构和位错构造反映这些包体在上地幔条件下经历过一定程度的变形作用。包体的平衡温度大多数集中在800～950℃之间,只有个别样品温度达到1050℃;平衡压力大多数集中在1.0～1.5GPa之间。由包体平衡温度、压力得到的上地幔地温线稍低于中国东部由新第三纪包体得到的上地幔地温线,但接近第四纪包体得到的地温线。包体在上地幔条件下变形时的差异应力在30～44MPa,应变速率为10^(-18)s^(-1)～10^(-15)s^(-1)。角闪石的出现反映上地幔流体的渗透及交代作用。金龙顶子火山喷发的玄武岩浆直接来自35～50km的上地幔顶部。

琼北第四纪玄武岩中微型地幔岩捕虏体的发现及其意义

琼北新近纪碱性橄榄玄武岩中广泛出露大型地幔岩捕虏体 (最大尺度 2 0cm) ,但前人尚未在第四纪玄武岩中发现过此类捕虏体。经过对采自第四纪玄武岩中 14 0余个样品的微观结构观测 ,发现天然氧化作用揭示出样品中部分粗粒橄榄石晶体发育位错构造 ;同时由橄榄石和辉石晶粒组成的某些集合体型斑晶的结构 ,与新近纪玄武岩中大型地幔岩捕虏体的结构相同 ,从而确定第四纪玄武岩中存在橄榄石捕虏晶和微型地幔岩捕虏体 (最大尺度为 4mm)。捕虏晶和微型捕虏体的存在表明第四纪玄武岩岩浆与新近纪一样都来源于上地幔 ;同时 ,地幔岩捕虏体由大型演变为微型反映了岩浆上升速度的逐步降低 。

由甘肃宕昌好梯幔源包体推导的上地幔物质组成、热结构和流变学特征

新生代火山岩中的幔源包体可以提供有关上地幔的直接信息。通过对采自甘肃宕昌县好梯乡的幔源橄榄岩包体的详细研究 ,探讨该地区上地幔的热结构和流变学特征 ,并与华北地区进行对比。研究结果表明 ,该区自壳幔边界以下至 75km深处的上地幔主要由尖晶石二辉橄榄岩组成 ,75km以下则主要由石榴石二辉橄榄岩组成 ,方辉橄榄岩只占少数 ;与华北地区没有明显的差异。由包体平衡温度、压力建立的上地幔地温线低于华北地区地温线 ;确定的壳幔边界在 5 2km左右 ,莫霍界面附近为下地壳物质与尖晶石二辉橄榄岩的过渡带 ;岩石圈底界深度约为 12 0km左右。根据包体的研究结果建立了研究区上地幔的差异应力、应变速率和等效黏滞度剖面。结果表明 ,该区新生代时期存在软流层的底辟 ,以及相应的岩石圈的减薄 ,但其规模明显小于华北地区。这些结果表明该区处在中国东部大陆裂谷带和中国中部克拉通块体群的过渡带。

下地壳麻粒岩包体波速测定及其地质意义

下地壳岩石的波速测定可以提供有关下地壳物质组成及物理性质的重要信息。但是,由于下地壳难于直接采样,因此常常利用目前出露地表的古老麻粒岩地体样品来代表下地壳,但所获结果常常与实际情况不符。由新生代玄武岩携带到地表的下地壳包体则为我们提供有关下地壳的直接信息。本文对采自河北汉诺坝玄武岩中的下地壳包体进行了密度和高温高压波速测定。下地壳由不同类型的麻粒岩相岩石组成,其密度和波速有较大的差异,因此所获波速不能直接与地震测深得到的下地壳波速进行对比,而需要进行波速的温度、压力校正,并进行具体的分析。本文得到下地壳包体的原地波速6.13～6.90km/s,与该区地震资料得到的结果十分接近,并探讨了下地壳低速层的可能成因。

福建明溪上地幔热结构及流变学特征

通过对采自福建明溪的幔源包体样品的详细研究,建立了该区上地幔的地温线,探讨其流变学特征。所获地温线高于大洋地温线,但稍低于中国东部和澳大利亚东南部地温线。由该地温线推导的壳幔边界为38 km左右,但尖晶石二辉橄榄岩在32 km左右即已开始出现,表明存在上地幔物质的底侵作用。同样,尖晶石二辉橄榄岩和石榴子石二辉橄榄岩包体平衡温度有所重叠,表明两者不是截然分开,其间存在有5～10 km的过渡带。包体的变形特征表明,该区上地幔曾发生过较强烈的变形作用,可能与软流圈的底辟上涌有关。它导致在60 km深度附近形成以高差异应力、高应变速率和低粘滞度为特征的剪切带。