自然灾害与地球系统管理的科学思考

通过大量实际资料展现了目前我国生态环境的恶化状况及泥石流、崩塌、滑坡、地面沉降、诱发地震等地质、地震灾害的严重性；提出地球系统管理符合人类社会发展的要求，只有处理好各种人地关系，维护生态平衡，才能推进社会的可持续发展。

皖东上第三系玄武岩的地球化学特征和成因

郯庐断裂带东侧的皖东地区上第三系花果山组和桂五组玄武岩,是我国东部大陆新生代玄武岩带中,尚未作详细地球化学研究的少数岩区之一。本文报道了该岩区22个样品的常量元素和稀土等20多种微量元素的丰度,以及其中11个样品的Nd,Sr,Pb同位素组成,比较系统地揭示了该大陆玄武岩套的地球化学特征。依据同位素和元素地球化学的制约,讨论了该岩套的成因及其地幔源区的性质和过程。该岩套来源于具EMI型大洋玄武岩地幔端元特征的不均一的大陆岩石圈地幔,该源区曾受地幔交代(或微量元素富集)作用的影响,具有开放条件下多阶段演化的特征。

安徽沙溪斑岩铜矿床矿体空间分布的趋势面分析及其与控矿构造的关系

本文试图以数学（主要是统计数学）推演和计算机图形显示相结合的手段，对安徽沙溪斑岩型铜矿床多年来勘探成果的数据进行合理的归纳分组，应用趋势分析方法揭示了沙溪斑岩型铜矿体的空间形态在不同构造部位的变化特征。结合全区的地质构造、矿化蚀变特点探讨了矿体空间分布与控矿构造以及矿化蚀变之间的对应关系。

稳定同位素体系理论模式及其矿床地球化学应用

稳定同位素方法已成为现代地球科学研究的重要手段之一，稳定同位素体系的理论模式及其地球化学应用是国际上地球化学研究的前沿方向之一。本文概括了热液体系内成矿地球化学过程引起稳定同位素组成变化的定量理论模式，包括热液矿物之间的同位素平衡的判断、热液去气和矿物沉淀的储库效应、二元混合与矿床成因等。这些模型对于确定成矿温度、鉴定成矿流体源区和推测成矿地球化学机理提供了更为合理的同位素数据定量解释基础。

行星际空间系统的低维迹象

利用１９７５年７月至１９７６年７月、１９８５年和１９８７年由行星际闪烁（ＩＰＳ）测量得到的太阳风速度资料，应用非线性动力学技术重构了这些时间序列在相空间的吸引子，求得吸引子的分维数３＜Ｄ＜４，最大Ｌｖａｐｕｎｏｖ指数总为正值．这些结果初步表明，行星际空间可能是一个低维的混沌系统．

跨世纪国际地球科学研究前沿——地壳中流体作用的地球化学研究

流体决定了地壳中的物质和能量的运动与交换,因而它在很大程度上又直接影响和控着地壳内部的岩浆作用、变质作用、构造作用和成矿作用等重要地质作用过程及其化学地球动力学机制。流体地球化学研究意义在于:(1)发展板块构造理论,建立地球动力学模式;(2)重新认识地壳中发生的各种作用过程,检验和发展当代地球化学理论;(3)为解决资源、环境和灾害问题提供新的地球化学知识。流体地球化学研究拟解决的关键问题有:(1)地壳流体的数量、通道和来源;(2)流体大规模运移的机理;(3)热、化学、力学与流体之间的耦合作用;(4)流体对变质作用和成矿作用的效应;(5)造山作用、花岗岩化与流体;(6)流体在地壳变形中的作用。

西太平洋副热带高压的强度和位置与亚洲地表温度之关系

利用 ＮＣＥＰ／ ＮＣＡＲ再分析资料中的 ５００ ｈＰａ高度场资料和 ＮＣＡＲ地温资料，分析了６～８月西太平洋副热带高压的面积指数、西伸的经度和脊线的纬度等与亚洲地表温度之关系。结果表明，夏季西太平洋副热带高压的强度及位置，与亚洲某些区域的地表温度有明显的关系。关系最密切的是（１００～１１０°Ｅ，３５～４５°Ｎ）附近，位于我国内蒙古西南部、甘肃和宁夏自治区一带以及蒙古人民共和国的南部。另外青藏高原、南亚地区的地表温度与西太平洋副高也有较好的相关。文中对此做了详细分析和讨论。

矿物稳定同位素地球化学研究

通过测定矿物中元素H ,C ,O和S的同位素比值 ,认识矿物体系中的同位素效应 ,不仅能够确定矿物之间和矿物与流体之间的同位素平衡关系 ,而且能够了解影响矿物平衡和动力学同位素性质的因素。文中评述了稳定同位素分馏系数校准的理论计算、实验测定和经验估计方法 ,讨论温度、压力、化学成分和晶体结构等对矿物同位素性质的影响。由于同位素效应取决于矿物的物理和化学性质 ,因此应用稳定同位素来作为示踪剂不仅能够追索各种矿物学反应的路径 ,而且能够提供证据来阐明矿物晶体结构的某些细节。

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。

大龙山岩体冷却史及其成矿关系的同位素研究

根据全岩Ｒｂ－Ｓｒ、锆石Ｕ－Ｐｂ和角闪石、黑云母、钾长石Ｋ－Ａｒ同位素年龄综合测定结果，再造了安庐石英正长岩带中大龙山岩体的冷却史。矿物对氧同位素地质测温结果证实，扩散作用是控制同位素体系封闭的主导因素。假定岩体冷却与地温梯度（１００℃／Ｍａ）同步降低，以二维热模式为参照，可以推算出大龙山岩体的原始侵位深度约为８ｋｍ，成岩温度为８００±５０℃。早阶段石英正长岩体在１３６Ｍａ侵位结晶后开始快速的冷却上升，冷却速率为２７．４℃／Ｍａ，上升速率为０．２７ｍｍ／ａ；经过约１８Ｍａ后，岩体上升至地下约３ｋｍ深处，温度为３００±５０℃，转为缓慢冷却上升，冷却速率为６．３℃／Ｍａ，上升速率为０．０６ｍｍ／ａ。晚阶段碱长花岗岩体于１１７Ｍａ侵位结晶，嗣后开始快速的冷却上升，冷却速率为５８．６℃／Ｍａ，上升速率为０．５９ｍｍ／ａ；经过约８Ｍａ后，岩体转为缓慢冷却上升，冷却速率为７．２℃／Ｍａ，上升速率为０．０７ｍｍ／ａ。结合对国内外其它深成岩体冷却历史的研究，可见这类岩体的侵位上升一般经历了两个阶段：（１）早期高温岩体快速上升至定位，冷却速率显著大于区域地温梯度降低幅度；（２）晚期低温岩体与区域地质体一起缓慢隆起上升，冷却速?

江西大吉山花岗岩风化壳稀土矿床稀土元素地球化学

本文系统采集分析了江西大吉山花岗岩体及其风化壳样品，通过研究其不同类型花岗岩风化壳的矿物组成、稀土元素组成和稀土元素的分配，得出了风化壳中稀土元素的分布特征和规律，讨论了风化作用过程中稀土元素的迁移机制。

白云鄂博富稀土碳酸岩的地球化学特征

重点解剖了一条距白云鄂博ＲＥＥＮｂＦｅ 矿床东矿， ＮＥ 方向３ ｋｍ 并切割白云鄂博群Ｈ１ 及Ｈ２岩性段的细粒方解石碳酸岩岩墙的岩石地球化学特征。结果表明， 碳酸岩的稀土元素含量变化大， 最高可达２０ ％ （ 质量分数）， 已构成稀土富矿石。碳酸岩的轻稀土元素高度富集， 轻、重稀土元素之间发生了极度分馏， 但无铕异常显示。形成这种岩石地球化学特征的可能机制为： 碳酸岩浆直接来源于岩石圈富集地幔的低程度部分熔融作用（ Ｆ＜１ ％ ） ， 残留地幔矿物组合以富含柘榴石为特征； 碳酸岩浆在地壳深部岩浆房中的分离结晶作用。碳酸岩的稀土元素和微量元素分布型式均与白云鄂博ＲＥＥＮｂＦｅ矿床的赋矿细粒白云石大理岩十分相似。然而， 碳酸岩的主要元素以钙质为特征， 不同于赋矿细粒白云石大理岩， 造成这种差异的原因在于碳酸岩岩墙没有遭受大规模的白云岩化作用， 而赋矿细粒白云石大理岩则可能是碳酸岩经白云岩化作用的产物。

安徽黄梅尖岩体热历史及其与成矿关系:同位素证据

本文根据全岩Rb—Sr、锆石U—Pb和角闪石、黑云母、钾长石K—Ar同位素年龄综合测定结果,再造了安庆—庐江石英正长岩带中黄梅尖岩体的冷却史。矿物对氧同位素地质测温结果证实,扩散作用是控制同位素体系封闭的主导因素。假定岩体冷却与地温梯度降低同步,可以推算出黄梅尖岩体的原始侵位深度约为8km,岩浆结晶温度为800±50℃。自岩体在133Ma侵位结晶后开始快速的冷却上升,冷却速率为34.5℃/Ma,上升速率为0.35mm/a。经过约14Ma后,岩体上升至地下约3km深处,温度为300±50℃,转为缓慢冷却上升,冷却速率为4.4℃/Ma,上升速率为0.04mm/a。 对形成于黄梅尖岩体接触带的热液铀矿床进行了沥青铀矿U—Pb同位素年龄测定,得到的矿化时间与黑云母K—Ar体系的封闭时间相近。包裹体测温结果指示矿化温度与黑云母到正长石中氩封闭的温度相一致,显然热液铀矿化过程与岩体缓慢冷却密切相关。

扬子板块西缘北段新元古代花岗岩类的地球化学特征和成因

扬子板块西缘北段新元古代花岗岩类分布较广。它们具有准铝质化学成分(A/NKC<1.03);贫Rb、U、Th、Nb、Hf,相对富Sr、Ba、Zr;稀土总量较低,轻、重稀土分馏不明显;ε_(Nd)较高(>—4.3),I_(sr)较低(<0.7050),δ^(18)低(<7.6‰)。这些特征与华南同熔型花岗岩类的值十分相似,反映其源区具有壳-幔混合特点。新元古代花岗岩类的Nd模式年龄(1.81～1.14 Ga)介于该区初生地壳(1.0 Ga左右)和古老地壳(>2.0 Ga)之间,推测这些花岗岩类主要是由上述两端元按不同比例组成的混合源区衍生的。母岩浆的形成可能同新元古代早期(晋宁期)滇青藏大洋板块向扬子古板块的俯冲有关。

地球南北半球的非对称性

依据新的计算分析和空间观测数据 ,进一步论述了地球南北半球的非对称性 .全球热散失量的计算得出 ,南半球高出北半球 3 3 %;南半球地幔热散失量是北半球的 2倍 .比较南北半球S波速度分布 ,得出南半球的上地幔为低速、高温 ,北半球的上地幔为高速、低温 .计算地幔各层的质心位置发现 ,地球的质心偏于北半球 .计算地球经、纬圈长度的年变化率表明 ,南半球在扩张 ,北半球在收缩 .用空间大地测量数据的检测结果证实 ,南半球处于扩张状态 ,北半球处于压缩状态 .对地球的非对称性作了初步的动力学解释 .

白云鄂博碳酸岩墙碳氧同位素地球化学

对内蒙古白云鄂博 REE- Fe- Nb矿床周围碳酸岩墙中共存的方解石和白云石进行了 C和 O同位素分析。结果表明，方解石和白云石的δ 13C值变化范围一致，均为－ 3.5‰～－ 7.3‰，落在正常地幔δ 13C值范围 (－ 5‰± 2‰ )内；而它们的δ 18O值可分为两组，第Ⅰ 组为 9.5‰～ 18.0‰，第Ⅱ 组为 20.6‰～ 22.6‰，均远大于正常地幔δ 18O值范围 (5.7‰± 1.0‰ )。第Ⅰ 组低δ 18O值样品中共存白云石与方解石之间的 C和 O同位素分馏均为负值，因此处于热力学不平衡状态，指示它们自形成后受到过后期热液蚀变，与先前的岩石学观察一致。相反，第Ⅱ 组高δ 18O值样品中白云石与方解石之间的 C和 O同位素分馏均为正值，处于热力学平衡状态，指示它们自形成后未受到后期热液蚀变，因此可能沉淀于晚期低温高δ 18O值流体。第Ⅰ 组碳酸岩墙中白云石的 C和 O同位素组成不呈线性分布，指示碳酸岩浆并非由幔源碳酸盐与沉积碳酸盐混合形成。应用水-岩交换模型计算得到，第Ⅰ 组碳酸岩在侵位后经历了碳酸岩浆期后热液的不均一蚀变，蚀变温度约在 220～ 800℃之间，蚀变流体的 CO2/H2O比值较小 (1/500)，但水 /岩比值变化较大 (10～ 400)。由于低温下方解石与热液之间的碳氧同位素交换速率大于白云石，导致这部分碳酸?

郯庐断裂带南段桴槎山韧性剪切带糜棱岩的变形条件和组分迁移系

本文对郯庐断裂带南段主干断裂典型的韧性剪切带进行了系统的剖析。从糜棱岩塑性变形的亚颗粒化、动态重结晶和矿物成分特征及岩石组分迁移变化等入手进行系统的研究工作，计算了岩石形成的温度、压力和流动应力和流变速率参数；模拟计算了岩石在剪切变形作用下的体积亏损及组分迁移的量值。

岩石中碳同位素比值的EA—MS测定及其地球化学应用

将元素分析仪(EA)与气体质谱仪(MS)连接起来,能够进行硅酸盐岩石微量碳的含量和同位素比值测定。本文介绍了笔者建立这一EA—MS连线技术对天然岩石样品进行分析的方法原理及其对若干标准样品的分析结果。应用这一新方法,笔者首次测定了玄武岩、砂页岩和榴辉岩中全碳的含量和同位素组成,结果发现这些岩石普遍含有较高的轻碳(δ^(13)C=-20‰～-30‰)。皖东玄武岩的δ^(13)C值与碳含量呈正相关变化,指示其岩浆源区含有地表有机碳,岩浆喷发过程中经历过CO_2去气效应。巢湖砂页岩的低δ^(13)C值说明其中富含有机碳。东海榴辉岩的低δ^(13)C值指示,其玄武质原岩曾出露过地表,受到富含有机碳热液的蚀变。因此,岩石碳含量和同位素比值的EA—MS连线同时测定不仅为研究各种岩石的成因和地球化学历史提供了重要信息,而且对探索地球内部与表层之间碳的地球动力学循环提供了制约。

白云鄂博海西期花岗杂岩体的稀土元素地球化学

本文在综合研究白云鄂博海西期花岗杂岩体岩石学特征的基础上 ,系统地分析测定了该杂岩体不同阶段花岗质岩石的稀土元素、微量元素和铅同位素组成 ,提出杂岩体的形成演化由早到晚 ,从花岗闪长岩→中粗粒黑云母钾长花岗岩→细粒黑云母钾长 -碱长花岗岩 ,是下地壳古老变质岩石经部分熔融作用产生的岩浆经不同程度的分离结晶作用所形成。白云鄂博花岗岩属于同碰撞花岗岩 ,形成于蒙古板块与华北板块的碰撞期。白云鄂博花岗杂岩体的稀土元素和微量元素地球化学特征明显不同于白云鄂博 RE- Nb- Fe矿床赋矿白云石大理岩 ,暗示稀土元素的成矿作用与花岗岩岩浆活动没有直接的成因联系。

苏北东海榴辉岩氢氧同位素地球化学研究

研究了苏鲁地体西部东海地区超高压变质榴辉岩的氢氧同位素组成，得到绿辉石和石榴子石的δ^(18)O值变化较大（为－10．4‰-＋4．8‰），多硅白云母的δD值变化较小（为－104‰-－83‰）。不同矿物对之间达到并保存了氧同位素平衡，得到了一致的同位素温度（650-750℃）。榴辉岩具有低至－10‰和－104‰的异常δ^(18)O和δD值表明，岩石与极贫^(18)O和D的大气降水成因流体发生过氢氧同位素交换，同时排除了海水的参与。很可能榴辉岩在发生变质前与大气降水达到同位素平衡，并保存了变质前的同位素特征。因此，榴辉岩的原岩是曾出露于大陆地壳的一种玄武质岩石，它被大气降水来源的热液流体所蚀变。这表明在陆－陆碰撞的缝合带，由于存在板块俯冲到地幔而产生地壳物质再循环过程。由于可能存在的扩散和重结晶作用，在地幔温度和压力下硅酸盐矿物将经历快速的氧同位素交换。超高压榴辉岩中保存大气降水特征指示只存在有限的壳幔相互作用，因此，含榴辉岩原岩的板块在地幔深度的滞留时间可能很短。不同矿物对给出一致的氧同位素温度则指示，这些榴辉岩在地幔深度形成后可能经历了快速冷却和抬升过程。