北秦岭弧后盆地俯冲消减与陆壳物质再循环——桃园岩体和黄岗杂岩体的地球化学证据

对桐柏北部加里东期桃园岩体和黄岗杂岩体的地球化学研究表明 ,桃园岩体形成于与洋壳消减作用有关的弧后盆地环境 ,与二郎坪基性火山岩具有相同的岩浆来源 .黄岗杂岩岩浆中含有一定比例的陆壳物质 ,该物质来自俯冲板片上陆壳沉积物的再循环 ,与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系 .

五台山古元古代晚期的动力学背景:王家会花岗岩地球化学的制约

五台山西段王家会古元古代花岗岩侵入体主要由石英二长闪长岩、花岗闪长岩和二长花岗岩组成。岩石地球化学分析表明这些岩石具有亚铝钙碱性特征(A/CNK<1·1),在原始地幔标准化的蜘蛛网图上表现Nb、Ta、Sr、P和Ti的亏损,大离子亲石元素富集。εNd(2·1Ga)在-3·82^-2·80范围,表明王家会古元古代花岗岩最有可能形成于大约2·6Ga五台山大洋岛弧火山岩物质和更老的陆壳物质在<1·2GPa条件下的部分熔融。岩石学和地球化学研究表明王家会花岗岩属于后碰撞花岗岩,结合区域上古元古代地质特征,表明华北克拉通中部带南段古元古代晚期的花岗岩构成了与正常造山过程花岗岩浆演化相反的序列。这个花岗岩演化序列说明古元古代晚期可能发生了从伸展到挤压的构造环境的转换。

桐柏北部黄岗侵入杂岩岛弧构造环境的厘定

出露于北秦岭桐柏北部的黄岗侵入杂岩形成于早古生代 ,有超基性、基性和中酸性岩石产出 ,以中酸性岩石为主。主量元素和微量元素地球化学特征显示 ,黄岗侵入杂岩是同源岩浆分异结晶的产物 ,同位素示踪反映岩浆中含有一定比例的陆壳物质。分析表明 ,黄岗侵入杂岩形成于类似大洋板块俯冲的岛弧构造环境 ,与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系 ,其中的陆壳物质来自俯冲板上陆壳沉积物的再循环。

地幔的Ba同位素地球化学

钡(Ba)是大离子亲石碱土金属元素,也是流体活动元素。Ba在地幔熔融过程中高度不相容,因此在地壳中含量远高于地幔。Ba同位素在低温环境和流体作用下可发生显著的分馏,而在高温基性和中性岩浆过程中分馏有限。因此,近年来Ba同位素得到了越来越多的关注,成为示踪地壳物质俯冲再循环的新工具,特别有助于鉴别流体和沉积物对地幔的影响。准确获取上地幔Ba同位素组成是开展应用研究的前提,目前关于地幔Ba同位素组成的研究很少,还存在很大的争议。本文对Ba同位素分析方法、分馏机理和重要地质储库的组成进行了总结。本文重点讨论了幔源岩浆岩的Ba同位素变化,以及岩浆岩和变质岩中的Ba同位素分馏行为及潜在应用,并对当前存在的问题及未来的研究方向进行了展望。

桐柏北部黄岗侵入杂岩地球化学特征及地质意义

出露于桐柏北部的黄岗侵入杂岩形成于早古生代,岩体中超基性、基性和中酸性岩石均有产出,以中酸性岩石为主。主量元素和微量元素地球化学特征显示,黄岗侵入杂岩是同源岩浆分异结晶的产物,同位素示踪反映岩浆中含有一定比例的陆壳物质。分析表明,黄岗侵入杂岩形成于类似大洋板块俯冲的岛弧构造环境,与二郎坪弧后盆地向北的俯冲消减有密切联系,其中的陆壳物质来自于俯冲板片上陆壳沉积物的再循环。

火对生态系统中植物的生态学作用

自然火释放的巨大能量是一个重要的生态因子,对森林、常绿阔叶灌木林和草原的形成,特别是对地球表面植被的演化具有重要作用。重点介绍了火在促进多样性发展、增加遗传多样性、促进物质再循环、对木本植物的影响、促进草原的生长等方面对植物的生态学意义,以及人类对火烧的利用。从而,使人们对火有一个更加全面的认识。

蛇绿岩中铬铁矿研究的问题与思考

蛇绿岩中的铬铁矿广泛分布在全球不同时代和地区的造山带中,是工业铬矿的重要来源。金属铬的物理化学性质决定了其耐高温、耐腐蚀和抗氧化等许多特性,是生产不锈钢等特种钢、用于军工、航天等领域的重要战略资源。尽管研究历史悠久,但许多关键的科学问题并没有解决,是地球科学研究的前沿和热点。本文简述了铬铁矿的性质,综述了全球铬铁矿资源的分布与需求现状;通过大数据分析,回顾了铬铁矿的研究历史和进展;概述了蛇绿岩铬铁矿的主要产出特征和地质背景;探讨了研究中存在的关键科学问题,包括蛇绿岩豆荚状铬铁矿成矿母岩浆性质,成矿物质来源和聚集成矿作用以及成矿动力学背景;讨论了铬铁矿成因的不同模式以及相关的高温高压实验岩石学的研究进展;综述了蛇绿岩铬铁矿中新发现的一系列新矿物及其地质意义,提出蛇绿岩铬铁矿是研究俯冲物质深地幔循环和地球深部动力学的重要窗口等新认识。

新型催化燃烧技术的应用与展望

燃烧过程是能源技术的主要组成部分之一,而研究燃烧的关键的问题在于如何改善并降低燃烧尾气的有害排放。此外,实现高效的能源回收循环利用系统也可以实现此种目的。能源的循环系统则可以同时实现这两个目的。因此,目前的研究介绍了最近的专利发展和能源循环利用系统,并探讨了其与能源再生系统的联系,重点是讨论其改进和应用的重要性。

山东蓬莱新生代岩石圈地幔的异常锂同位素组成：橄榄岩包体的离子探针分析

应用离子探针技术对山东蓬莱新生代玄武岩中橄榄岩包体的主要组成矿物进行了原位测定,结果显示了强烈偏离正常地幔矿物组成和平衡的Li含量和同位素比值。橄榄石、斜方辉石和单斜辉石的Li含量和δ7Li分别为(2.0～10.4)×10-6,(2.8～23.8)×10-6和(3.3～59.7)×10-6;-28.6‰～+0.5‰,-12.7‰～+12.8‰和-41.5‰～+22.6‰。这种强烈的非平衡体系反映了最近强烈和复杂的地幔交代作用。辉石的高Li(～60×10-6)和δ7Li(～+20‰)反映了最近富Li地幔熔体/流体的特征,而橄榄石的中等Li富集(<5×10-6)和强烈的δ7Li亏损(～-20‰)则可能记录了更早一期低δ7Li的地幔交代。同位素剖面的扩散反演以及Li强烈富集与LREE相对亏损之间的解耦显示了两期地幔交代作用的短暂性和近期性。因此,我们认为华北东部克拉通上地幔中存在与再循环有关的锂同位素异常组分,它们的形成应该与中生代以来太平洋板块向东亚大陆下的俯冲有关.这些组分能够在地幔中较长的保存直至最近被热扰动所释放,并被橄榄岩包体所记录。

俯冲板片稳定同位素(Fe-K-Li-B-Ba)的分馏行为

俯冲带是壳幔循环的重要场所,K、Ba、B和Li作为流体活动性元素,富集在俯冲带流体中;同时各个储库的同位素差异使得其成为研究各种俯冲带流体的良好示踪剂.总结了近年来有关俯冲带Fe同位素与俯冲带变质流体氧化还原状态的研究进展,以及K、Ba、Li和B同位素在俯冲各个阶段的地球化学行为,包括俯冲物质的同位素组成,俯冲板片变质流体的稳定同位素分馏,及俯冲板片物质再循环沉积物、蚀变洋壳及俯冲带蛇纹岩与上覆地幔楔的相互作用再循环过程中伴随的元素分配和稳定同位素分馏.随着稳定同位素测试精度的提升和以上同位素在不同地质储库和地质过程的数据完善,可以更有助于理解俯冲带中的相关物理化学变化过程.

中国东部新生代玄武岩高Fe/Mn比值的成因意义

中国东部新生代玄武岩普遍具有的高Fe/Mn比值(平均=68.6±11.5)与OIB型微量元素特征暗示高Fe/Mn比值与OIB型特征之间具有耦合关系.尽管单斜辉石分离结晶作用会引起玄武岩Fe/Mn比值增加,但对华北克拉通北缘的汉诺坝和南缘安徽境内新生代玄武岩的详细研究,发现这些玄武岩的高Fe/Mn比值无法单独用单斜辉石分离结晶作用解释,而必须存在高Fe/Mn比值原始岩浆.橄榄岩和辉石岩部分熔融实验研究和模拟计算结果表明,高Fe/Mn比值与OIB型特征之间的耦合关系应反映了地幔源区中存在的辉石岩组分,而不必求助于核-幔作用或高度亏损岩石圈地幔的再熔融作用.结合中国东部的岩石圈演化历史和新生代玄武岩Sr-Nd-Pb同位素组成,新生代玄武岩的高Fe/Mn比值和OIB型微量元素组成之间的耦合特征应是中国东部岩石圈演化过程中广泛的岩石圈物质再循环作用的记录.