西昆仑山大红柳滩断裂一线的新生代熔岩被及其地质意义

沿西昆仑山大红柳滩断裂有三处新生代溶岩被,其岩性主要为中—基性喷出岩,形成时代分别为上新世及晚更新世.火山机体呈串珠状沿断裂展布,属陆相中心式喷发类型.各处的喷发次数、喷发强度、喷发性质、岩石化学特征既有共同的特点,也有明显的差异.这些特征与康西瓦深断裂东段的乌鲁克库勒地区及东昆仑南缘深断裂的黑石湖、鲸鱼湖地区的新生代火山活动特征完全可以对比.新生代以来,由于印度板块与欧亚板块强烈碰撞,使青藏高原急剧抬升,高原内部构造进一步复杂化,同时,使大红柳滩断裂产生了近50km的水平位移,形成当今的状况.

水下就位熔岩流相结构模式和储层意义:以义县地区白垩系义县组为例

水下就位熔岩流是盆地充填的重要类型,但相结构模式、储层分布规律和潜力特征还不清晰。为了阐明这些关键要素,本研究选取义县地区出露的义县组水下就位熔岩流作为研究对象,利用地质调查、岩矿鉴定和图像分析等方法开展岩石类型、岩相和储层特征研究。结果表明:①水下就位熔岩流岩性主要由熔岩和玻质碎屑岩组成,为喷溢相水上喷发水下就位熔岩流亚相,具体包括复合熔岩流和原地碎屑堆积两种微相,微相叠置关系呈现以复合熔岩流微相为主体、以原地碎屑堆积微相为主体和两种微相比例相当三种;②垂向上相序有原地碎屑堆积微相--复合熔岩流微相和只有原地碎屑堆积微相两种,横向上相序为复合熔岩流微相--原地碎屑堆积微相;③在研究区共识别出4类8型孔隙,复合熔岩流微相储层以气孔和淬火缝为主,原地碎屑堆积微相储层以次生溶蚀孔为主,面孔率分析结果显示原地碎屑堆积微相的储层好于复合熔岩流微相的储层,推测水下熔岩流前缘部分可能好于其根部。

皖东玄武岩熔岩台地贫水区找水方向研究——以来安半塔林场找水打井为例

来安县半塔林场地处皖东玄武岩台地之上,属江淮分水岭东段地下水贫水区。通过专项地质调查、综合电法工作,发现了断层,结合区域构造变形特征、分布特点以及应力场变化特征等进行初步分析,确定了断层的力学特征和含(透)水性,并施工了SJ01、SJ02水源井验证;经SJ02抽水试验表明:该水源井日出水量可达400 t,水质良好;解决了半塔林场约750人的生活饮用水困难,取得了明显的经济效益和社会效益。

利用熔岩管道建设月球农场的初步构想

总结了月球熔岩管道的天然优势和地外农场的研究进展,概括了月球农场建立所涉及的原位资源利用关键技术,梳理了利用熔岩管道建设月球农场的基本思路,并提出了基于月球熔岩管道的月球农场布局规划,总结了月球农场建设所面临的科学难题,为利用熔岩管道建设月球农场的研究提供参考。

内蒙古锡林郭勒晚新生代熔岩台地^(40)Ar/^(39)Ar年代学研究

内蒙古锡林郭勒盟达里诺尔与阿巴嘎新生代大规模熔岩溢流火山作用形成数千平方千米的熔岩台地。本文利用^(40)Ar/^(39)Ar年代学测试技术以及ALOS-DEM数据研究熔岩台地时空分布规律。达里诺尔与阿巴嘎火山作用早期都有大规模熔岩溢流形成熔岩台地,晚期单成因火山作用形成零散分布的火山渣锥。贝力克牧场平顶山高低两级熔岩台地分别形成于~2.5Ma和~1.1Ma,阿巴嘎火山群熔岩台地形成于约6.2~7.5Ma。本文提出区域剥蚀模型解释在火山群边缘常见的多级熔岩台地的成因。火山作用与当地特殊气候引发的区域剥蚀共同作用造成多级熔岩台地地貌。

龙岗火山区早更新世玄武质熔岩成因及其构造意义——来自Rb-Sr同位素定年、元素地球化学及Pb同位素证据

龙岗火山区位于吉林省东部辉南县与靖宇县境内,是我国东北部陆缘第四纪陆相火山岩区的重要组成部分。为了深入探讨研究区玄武质熔岩成因及其构造意义,在野外地质调查基础上,开展了岩体的Rb-Sr同位素测年、元素地球化学和全岩Pb同位素测定。结果表明:1)粗面玄武质熔岩中7件全岩、斜长石和角闪石Rb-Sr等时线年龄为(1.81±0.34)Ma(MSWD=0.17,n=7);2)粗面玄武质熔岩中w(Na_(2)O+K_(2)O)值范围为6.44%~6.65%,具有偏高的A/CNK(1.24~1.27)和Mg^(#)(39.09~39.81)值,与原始地幔相比,明显富集Li、Cs、Be、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素(LILE),富集轻稀土元素(LREE),弱富集Nb、Ta、Zr、Hf、U、Th等高场强元素(HFSE),亏损重稀土元素(HREE),具有弱的Eu异常(δEu=0.95~1.07)和弱Pb元素富集,与长白山玄武质岩石具有相似的元素地球化学特征;3)岩石中的(^(87)Sr/^(86)Sr)_(i)值为0.705 074~0.705 206,全岩中^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(208)Pb/^(204)Pb值分别为17.984~18.329、15.490~15.523和38.315~38.400。新近研究成果及区域构造演化现有认识综合表明,该期次玄武质熔岩成岩石时代为早更新世卡拉布里亚阶(Calabrian)阶段,成岩岩浆主要由幔源岩浆作用形成,并有少量年轻大陆下地壳成分加入,显示出洋岛玄武岩(OIB)或板内交代玄武岩的属性特征。此外,火山区粗面玄武质熔岩的形成及其伴随的火山活动发生于约1.81 Ma的拉张性构造环境中,可能与太平洋板块俯冲欧亚东北部陆块之后的回撤有关。

未来月球熔岩管科研工作站能源供给的数值模拟

在月球熔岩管内建立科研工作站可以避免很多自然灾害,因此月球熔岩管长期被认为是人类探索月球建造科研基地的理想场所.Apollo 15和Apollo 17实测资料表明月表具有极低的导热系数,所以月球风化层的温度在深度超过50 cm的区域保持在较低的恒定值(~250 K).因此,在熔岩管内建立科研工作站需要考虑维持人类宜居温度的供热问题.在不考虑熔岩管轴向热量流失的情况下,本文建立了二维瞬态热传导的有限元数值模型,定量研究了位于赤道和极地地区的单位轴向长度(1 m)熔岩管加热到宜居温度的时间、维持在宜居温度所需要的供给功率以及利用太阳能给熔岩管供电等问题.结果表明,对于直径为20 m的单位长度的管洞,在Apollo测量点和极地地区分别采用6280 W及16328 W的加热功率一个月球日内就可以将其加热到宜居温度(~293.15 K).在维持宜居温度阶段,熔岩管壁热量在向四周传递的同时热流也在逐渐减小.结果也表明,为了节约能源,月球科学研究站应建在赤道地区平均温度较高、深度较深、直径较大的熔岩管处.而且如果在熔岩管壁处增加0.5 m厚度的风化层作为绝热层可以进一步减小加热功率和热量损失.因此,在加热阶段位于赤道地区直径为20 m且含绝热层的熔岩管在前三年需要20L~120L W(L(m)为实际熔岩管的轴向长度)的加热功率和0.06L~0.4L m^(2)的太阳能电池板.3年后,仅需15L W的功率和0.05L m^(2)的太阳能电池板即可满足室温需求.我们的研究将为今后在月球熔岩管内建立科学研究基地提供科学指导.

月球熔岩管探测中月表杂波识别方法仿真

月球上可能存在大量可用于抗辐射、躲避陨石撞击和月球表面极端温度变化的熔岩管。月球表面杂波识别以及与熔岩管目标回波的区分是月球熔岩管目标探测的重要问题。根据高频电磁波与低频电磁波在月壤中的路径衰减快慢不同,熔岩管道高低频功率比与月表杂波高低频功率比不同的特征,提出了一种利用高低频电磁波功率比进行月表杂波识别的方法。基于分辨率、回波功率、信杂比和信噪比对熔岩管探测雷达进行了参数优化设计,建立了仿真系统,利用伪谱时域方法对不同走向的月球熔岩管回波进行了仿真研究。仿真结果表明了利用回波的高低频功率比区分月表杂波和熔岩管回波的有效性,熔岩管道高低频回波和月表杂波高低频回波功率比与熔岩管埋深度呈正相关,与频率比呈正相关。

江南造山带北缘双桥山枕状基性熔岩的成因及地质意义

为研究江南造山带北缘双桥山枕状基性熔岩的成因,用基性熔岩岩性特征、地球化学方法分析枕状基性熔岩的成因及地质意义。结果表明:双桥山地区位于江南造山带中段北缘出露为新元古代双桥山群,岩枕成群分布;基性熔岩贫碱、富钠,Na 2 O/K 2 O比值较高,稀土元素的含量中等,轻重稀土分馏程度较弱,具微弱负铕异常,高场强元素钕和钽相对于镧微弱亏损,且大部分样品出现一定程度的锶负异常,属典型的细碧岩,与典型的洋中脊玄武岩具有一定差异;岩浆来源于亏损地幔,受到地壳流体的交代,形成环境并非典型的大洋环境,而是陆壳基础上形成的弧后小洋盆。研究认为向东可与赣北德安彭山出露的蛇绿混杂岩带、庐山垅中地区的细碧角斑岩组合、赣北都昌县程浪蛇绿混杂岩带及皖南的歙县含蛇绿岩的新元古代洋壳对比,向西可与湘北益阳冷家溪群中的基性枕状熔岩相连,指示江南造山带具有多岛弧拼接、多缝合的特点。

火山熔岩洞区域内的高速公路路基填筑施工技术

为提高火山熔岩洞区域内高速公路路基结构的稳定性,避免工后出现地基不均匀沉降、坍塌等病害,对火山熔岩洞区域内某高速公路路基填筑施工技术的应用进行分析。研究结果表明,在火山熔岩洞区域的路基施工前应分析地质体危害,确定适合的地基处理技术,并将火山岩岩石作为路基填筑材料,规范进行填石路堤施工、塌陷区填筑、结合部位填筑施工以及路基防护施工,能够保证路基质量达到技术规范要求。

桐庐I型和相山S型两类碎斑熔岩对比

以浙西桐庐I型和赣东北相山S型碎斑熔岩为代表,对两类不同成因的火山-侵入杂岩进行了系统对比。桐庐I型具有相对贫SiO_2(<68％)、相对富Na_2O、贫K_2O(Na_2O/K_2O>0.78)、低的Rb/Sr(<0.9)和I_(Sr)(t)值(0.7060)以及高的ε_(Nd)(t)(>-6.0)等特征,表明源区为基性变质火成岩;相山S型含岩浆结晶的富铝矿物石榴石和红柱石,具有相对富SiO_2(2>68％)、低的Na_2O/K_2O(<0.78)、高的Rb/Sr(>0.9)和I_(Sr)(t)值(>0.7100)以及低的ε_(Nd)(t)值(<-6.0)等特怔,其源区为变质沉积岩。

北秦岭西峡二郎坪群枕状熔岩中一个岩枕的年代学和地球化学研究

河南省西峡县二郎坪群绿片岩相枕状熔岩岩枕保存完整,受构造改造轻微。在海水蚀变和后期变质作用过程中REE,Zr,Th,Nb,Sr,Ti,P等元素的变化较小,基本上仍能反映原岩的特点,而Ba,U,Rb等元素受到了明显的改造,含量变化较大。上述相对稳定的元素的地球化学特征表明,二郎坪群枕状熔岩具有典型的岛弧蛇绿岩的特点。Rb-Sr全岩等时线年龄为401.9±6.3Ma,代表了其绿片岩相变质的时代,表明二郎坪群蛇绿岩遭受了加里东期变质作用。

五大连池火山熔岩地貌苔藓植物对土壤养分积累的作用

为了解五大连池火山熔岩地貌土壤主要矿质养分含量及其特点,同时探讨苔藓植物对土壤养分积累的影响,选取了6座形成年代不同的火山,对其进行了苔藓植物生境分布、盖度调查及土壤养分含量的测定。结果表明:(1)西焦得布山、卧虎山、南格拉球山、莫拉布山等老期火山阔叶林下苔藓种类匮乏,其盖度<1%;老期火山石塘林苔藓种类较丰富,盖度可达10%—15%,主要分布有毛尖紫萼藓、山羽藓、美灰藓、虎尾藓等石生藓类,同时还有石缝藓、卷叶凤尾藓等生于石缝内。(2)新期火山中老黑山的林下以垂枝藓为优势种,盖度可达50%—80%,常见伴生种有山羽藓、狭叶小羽藓、金灰藓、毛尖紫萼藓等。老黑山火山砾生境以砂藓为优势种,盖度可达45%;常见伴生种有垂枝藓、美灰藓、真藓、桧叶金发藓等。(3)新期火山中的火烧山上分布的苔藓以毛尖紫萼藓、垂枝藓、美灰藓等干燥石生藓类为主,盖度为10%左右,峭壁背阴处和石缝等小生境中分布有密叶三瓣苔、毛尖金发藓、桧叶金发藓等。(4)土壤N、P、K三大营养元素含量在老期火山土壤中基本上都为丰;全N、S、有机质含量在新期火山土壤中的含量最低,有随火山形成年代的增加而升高的趋势;全K、Ca、Mg、Fe、Zn、B含量在新期火山土壤中都最高,有随年代的增加而减少的趋势;全Mn和Cl含量在新期火山土壤中较高,也随年代的增加而有下降的趋势;全P的量在各火山土壤中的含量都较高,没有明显的变化趋势;新期火山土壤p H值高于老期火山,土壤酸碱反应总体上呈中性。(5)土壤全N、S含量与有机质含量,全K含量与全Mg、Fe含量,全Mg含量与全Fe含量呈极显著正相关(P<0.01);全S含量和有机质含量具有显著正相关性(P<0.05);全N含量与全K含量呈极显著负相关(P<0.01);全N与全Zn,全K、S与有机质,全Ca与Cl,全S与全Zn,全Zn与有机质含量间具有显著的负相关性(P<0.05)。(6)表面有苔藓植物覆盖的火烧山土壤所含N、S、P、有机质等的含量高于火山砾;老黑山路边土壤养分含量几乎都低于林下样品,老黑山表面覆盖有垂枝藓、山羽藓、砂藓和桧叶金发藓的火山砾所含N、S、有机质的含量高于只有砂藓覆盖的火山砾。

甘肃景泰县老虎山地区蛇绿岩及其上覆岩系中枕状熔岩的地球化学特征

甘肃景泰县老虎山地区蛇绿岩之上覆盖着一套镁铁质的喷出岩和沉积岩组合，位于蛇绿岩的枕状熔岩之上，不是蛇绿岩的成员，为蛇绿岩的上覆岩系。蛇绿岩的枕状熔岩具Ｎ－ＭＯＲＢ的特征，而其上覆岩系中的枕状熔岩类似Ｅ－ＭＯＲＢ。前者来自扩张脊的下部岩浆房；后者推测源于扩张脊之外的岩浆房，也是软流圈地幔中等至高程度部分熔融的产物，不过。

辽宁西部义县组湖相枕状熔岩的发现及其意义

通过详细的区调工作,在四合屯、三百垄等地发现了一系列湖相枕状熔岩。研究表明,这些枕状熔岩产于同一地层层位——义县组二段,是珍稀化石沉积层中的火山岩夹层。它们除了代表一次灾变事件外,还反映出形成枕状熔岩的古湖泊接近最大湖泛期,并巨水体较深。在这种环境下,生物快速繁衍。而强烈的火山作用使得大批生物死亡,形成了现今丰富的化石组合。这些枕状熔岩的发现对于准确确定珍稀动植物化石的形成时代和环境具有重要意义。

五大连池新期火山熔岩台地不同植被类型土壤微生物群落的功能多样性

土壤微生物群落是陆地生态系统的重要生物活性成分,其结构和功能多样性直接影响到系统的碳、氮等生态过程,微生物群落功能多样性与地上植被类型变化密切相关,开展植被类型对土壤微生物群落功能多样性的影响研究具有重要意义。以五大连池新期火山熔岩台地苔藓、草本、灌丛、矮曲林、针阔混交林5种典型植被类型为对象,利用BIOLOG微孔板法研究不同演替阶段植被类型土壤微生物群落功能多样性特征。结果表明:不同植被类型土壤微生物群落功能多样性存在显著差异。平均颜色变化率(AWCD)随培养时间延长而逐渐增加,大小顺序为:苔藓>针阔混交林>矮曲林>草本>灌丛。灌丛土壤微生物多样性指数与其他植被类型间差异显著。主成分分析结果表明,主成分1和主成分2分别能解释变量方差的56.24%和29.59%,不同植被类型下土壤微生物的碳源利用格局差异主要是由氨基酸类和带磷基糖类引起,二者合计解释总变异量的47.51%。冗余分析表明,速效磷、铵态氮、C∶N和pH对微生物功能多样性具有显著的影响,羧酸类、氨基酸类、酯类和胺类的降解更易受到环境因素的影响。研究结果为进一步探讨植被类型与土壤微生物之间在植被演替过程中的关系提供参考。

广东北部碎斑熔岩加里东期锆石SHRIMP年龄的首获及其地质意义

赣南-粤北燕山期火山岩较为发育，并可分为下、中、上三个不同时期的火山岩系，但分布于粤北司前一赣南南迳一带的火山岩一直缺乏可靠的同位素年龄。河口破火山口构造碎斑熔岩的锆石具有清晰的震荡环带，Th／U比值高，属典型的岩浆成因锆石。锆石SHRIMPU—Pb测年结果显示，14颗锆石15个测点的年龄变化范围较小，为410～473Ma，加权平均年龄为（443．6±5．4）Ma，MSWD为1．3，代表了碎斑熔岩的成岩年龄。根据国际地层表，河口破火山口构造碎斑熔岩形成于晚奥陶世末期-早志留世初期，属加里东期火山活动的产物。河口破火山口构造碎斑熔岩加里东期锆石SHRIMPU—Pb年龄的首获，证明司前一南迳一带存在加里东期火山岩，这为赣南一粤北加里东期岩浆作用和花岗岩型铀矿成因的研究提供了新的窗口。

黑龙江镜泊湖熔岩台地种子植物多样性

在野外调查和标本采集鉴定的基础上,对镜泊湖熔岩台地种子植物多样性进行了统计分析,结果表明:镜泊湖熔岩台地有野生种子植物81科270属493种,11个优势科含有的属、种数分别占50.74%和53.75%;优势科具有11个属和17个种的分布区类型,温带成分占主体;植物资源按其性质和用途分为药用、观赏等12类;按Raunkiaer生活型分类,以地面芽和一年生植物居多;按中国植被生活型分类,以多年生草本占优势,其次为一年生草本;在水分生态类型中,中生植物是主要的生态类型,旱生植物占总种数的7.51%。火山地貌对植物多样性具有深刻影响。

内蒙古毛登地区碎斑熔岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄与地球化学特征

在内蒙古毛登地区发现碎斑熔岩发育,其具有熔岩和熔结凝灰岩的双重结构。毛登碎斑熔岩岩体呈近圆形穹状,可划分出中心相、过渡相和边缘相,不同相带岩石特征明显。LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为139.20Ma±0.73Ma,属早白垩世火山—岩浆活动的产物。岩石富硅、碱,轻稀土元素富集,Eu强烈亏损,富集Rb、Th,亏损Ba、K,与同期流纹岩的地球化学特征相同,研究表明其形成于造山后板内伸展环境。

五大连池新期火山熔岩台地维管束植物物种多样性

在野外调查的基础上,对五大连池新期火山熔岩台地维管束植物物种多样性进行了统计分析,结果表明:(1)五大连池新期火山熔岩台地共有维管束植物35科66属82种,9个优势科含有的属、种数分别占总属、种数的51.52%和57.32%;该研究区熔岩台地种子植物有30科、61属和75种的分布区类型,温带成分占主体;植物资源按其性质和用途分为药用、观赏和蜜源等12类。(2)根据Raunkiaer生活型分类,以地面芽植物的草本植物最占优势,其次为高位芽植物的乔木和灌木。(3)在水分生态类型中,中生植物是主要生态类型,旱生植物占较高的比例。研究认为,五大连池新期火山熔岩台地熔岩新、风化弱、降水大部分渗流、蒸发强等极不利生态条件形成了火山熔岩石生植物的特有种群。