印度-亚洲大陆碰撞过程中新特提斯洋岩石圈的命运

印度-亚洲大陆碰撞之后的新特提斯洋板片的断离过程及其产生的岩浆作用一直是青藏高原南部地质研究中受到广泛关注但存在极大争议的问题.分析了青藏高原南部拉萨地块上新特提斯洋板片断离存在的问题，总结了目前用于限制板片断离过程的岩石学方法.对拉萨地块南部典型地区早新生代镁铁质岩石开展了详细的地质年代学、主微量元素和Sr-Nd-Hf同位素地球化学分析，厘定了~57 Ma和~50 Ma与新特提斯洋板片断离过程密切相关的两套岩石.~57 Ma的镁铁质岩石显示出高的Zr/Y和Ti/Y比值，不同于拉萨地块南部广泛分布的岛弧岩浆地球化学特征，表明它们形成于板内伸展背景下，很可能代表了新特提斯板片断离的开始.~50 Ma的镁铁质岩石为富闪深成岩，反映了印度-亚洲大陆碰撞后南拉萨地块岩石圈中的富水环境，暗示大洋板片断离后仍然持续释放流体至上覆岩石圈地幔中.结合拉萨地块上已有的镁铁质岩石的年代学和地球化学数据，重建了新特提斯洋在印度-亚洲大陆碰撞之后从初始撕裂至板片完全断离的全过程，即新特提斯板片在~57 Ma开始发生初始撕裂，随后以高角度俯冲并与印度大陆岩石圈脱离，导致中拉萨和南拉萨地块同时出现广泛的镁铁质岩浆作用，在~50 Ma大洋板片完全断离.拉萨地块内部岩石圈地幔地球化学组成存在极大的不均一性，中拉萨地块和南拉萨地块东部的局部地区存在古老的岩石圈物质组成，而南拉萨地块中部主要为亏损的岩石圈.拉萨地块内局部古老富集岩石圈可能受到新特提斯洋板片断离后深部地幔物质上涌的影响转变为新生的亏损岩石圈，这一过程很可能促进了拉萨地块的中酸性岩浆大爆发作用和大陆地壳生长.      

俯冲型和碰撞型含矿斑岩地球化学组成的差异

Cu-Mo-Au含矿斑岩不仅可以形成于与洋壳俯冲相联系的弧环境,而且也产于碰撞造山带内。通过对比俯冲型和碰撞型含矿斑岩的地球化学特征,发现它们特别在微量元素上具有较大差别,暗示它们有着不同的物源区组成或形成机制。同冈底斯带碰撞型含矿斑岩相比,太平洋东岸俯冲型含矿斑岩有着明显高的HREE和Y含量,低的Sr/Y、(La/Yb)_N以及(Dy/Yb)_N比值,表明其物质源区不含或含有少量的石榴子石并可能以角闪石组成为主。统计发现这些俯冲型含矿斑岩部分样品具有埃达克岩地球化学特征,但大部分样品却显示出具有与正常岛弧系列火山岩相似的特征,它们很可能是板片释放流体交代地幔楔形成的熔体并在后期经历MASH过程的产物。冈底斯带碰撞型含矿斑岩具有典型埃达克岩地球化学特征,指示其形成条件达到了石榴子石相变,可能形成于增厚的下地壳,其物质源区很可能与前期的洋壳俯冲有着密切的联系。普朗-雪鸡坪含矿斑岩具有与俯冲型含矿斑岩十分相似的地球化学特征,它们有可能是西向俯冲的甘孜-理塘洋发生断离,进而诱发前期俯冲流体交代的富集地幔楔发生部分熔融的产物,而并非是俯冲洋壳直接发生部分熔融的产物。     

微波消解-多接收电感耦合等离子体质谱高精度测定锶钕同位素组成

应用多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)测定地质样品中锶、钕同位素组成时,化学前处理流程冗长、复杂,且容易出现样品未完全溶解的现象。本文采用微波消解法消解样品,在保证消解效果的前提下有效地缩短了溶样时间,在此基础上研究了锶、钕化学分离和质谱测试流程,重点考察了树脂柱的回收率和记忆效应。结果表明:树脂经10次使用后的锶、钕流程空白均低于1.0 ng,但回收率明显下降,分别由原来的98%和90%降到20%和50%,若待测样品中锶、钕含量较低,所接收的锶、钕则达不到质谱仪测试范围,因此建议锶特效树脂使用次数不超过5次,AG50W-X8稀土柱和Ln树脂使用次数不超过10次。整套流程应用于国际地质标准样品(BCR-2、W-2a、BHVO-2、AGV-2)的锶、钕分离,MC-ICP-MS所得的87Sr/86Sr、143Nd/144Nd测定值与文献报道值一致,仪器的内精度2SE(n=50)和方法的外精度2SD(n=6)均优于0.0015%,表明该流程可以满足地质样品中锶、钕同位素高精度测定的要求。     

南拉萨地块中部早侏罗世仁钦则花岗闪长岩成因及其地质意义

青藏高原拉萨地块南部新特提斯洋的打开和俯冲时间,目前还未得到统一的认识.南拉萨地块上广泛发育早中生代花岗质岩石,为探讨亚洲-印度大陆碰撞前的新特提斯洋俯冲过程提供了天然样品.对仁钦则地区一套花岗闪长岩进行了详细的年代学、元素和同位素地球化学分析.锆石U-Pb定年结果显示,这套花岗闪长岩主要形成于180 Ma左右,为早侏罗世岩浆活动产物.仁钦则花岗闪长岩具有相对较高的SiO₂含量（62.77%～64.18%）、较低的K₂O/Na₂O（0.29～0.60）和A/CNK值（0.90～0.98）,表明其属于Ⅰ型钙碱性岩石系列.岩石明显富集Ba、U等大离子亲石元素而亏损Nb、Ta等高场强元素,具有弧岩浆岩的地球化学特征.花岗闪长岩具有较高的CaO含量、较低的全碱和Al₂O₃含量,与含水的变基性岩部分熔融形成的熔体成分一致.锆石Ti和全岩Zr饱和温度计结果显示花岗闪长岩可能形成于下地壳源区.仁钦则花岗闪长岩具有较低的（87Sr/86Sr）_i（0.703 671～0.703 794）、较高的ε_Nd（t）（5.41～5.66）和锆石ε_Hf（t）值（12.6～14.8）,进一步表明其很可能为新生基性下地壳的部分熔融产物.综合分析认为,仁钦则花岗闪长岩主要形成于新特提斯洋北向俯冲背景之下,新特提斯洋的打开时间至少在晚三叠世之前.      

海南岛北部中三叠世A型花岗岩的成因及其地质意义

海南岛北部儋州地区大面积出露三叠纪花岗岩体,其岩石成因与构造背景对揭示华南中生代构造演化具有重要意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示儋州大王岭花岗岩体的侵位时间为243±1.8 Ma,表明该岩体形成于中三叠世早期。儋州大王岭花岗岩相对富铝(Al₂O₃=15.08%～15.49%)、钾(K₂O=4.90%～5.63%)和稀土元素(∑REE=331～369μg/g),属钾玄质钙碱性系列;A/CNK值为0.93～0.95,属于准铝质。岩体相对富集轻稀土元素,轻重稀土元素分异明显(La_N/Yb_N=29.2～43.1),显示明显的Eu负异常(δEu=0.18～0.21)。样品具有相对高的Ga/Al值,结合(Nb+Zr+Ce+Y)含量指示其属于A型花岗岩。较低的锆石Hf同位素(ε_Hf(t)=-13.9～-10.0)及较老的Hf同位素二阶段模式年龄(t_DM2=1.54～1.73 Ga),反映其可能源自海南岛早–中元古代变质基底(如抱板群...     

拉萨地块中北部晚白垩世(约90Ma)拔拉扎含矿斑岩地球化学特征及其成因

拉萨地块中北部形成于90~88Ma的拔拉扎含矿斑岩具有明显的埃达克质岩特征:高SiO₂(>69%)、Al₂O₃(平均为15.89%)、Sr (平均为354×10^-6),低Y(平均为12.97×10^-6)、Yb(平均为0.95×10^-6)含量,轻重稀土强烈分异((La/Yb)_N平均为19.8);同时它们有着高Mg^#(平均为65)、Cr(平均为107×10^-6)、Ni(平均为13×10^-6)含量。研究区这些具有埃达克质岩特征的含矿斑岩并非源于俯冲洋壳、底侵或加厚下地壳部分熔融的产物,也不是玄武质岩浆结晶分异的产物,而很可能是拆沉下地壳部分熔融的结果。另一方面,南向俯冲的Slainajap洋壳或班公湖-怒江洋壳的断离也可能诱发板片窗上部的壳幔物质发生部分熔融而形成研究区的含矿斑岩。     

晚泥盆世大陆风化作用增强及其海洋环境效应:来自华南碳酸盐岩锶同位素的制约

上泥盆统弗拉斯阶和法门阶界线附近发生了大规模的生物灭绝, 其起因被认为是植物登陆导致的陆地化学风化作用加强及其引起的海洋水体缺氧所致, 但其直接证据还比较缺乏。运用广西地区广泛发育的浅海碳酸盐岩中锶元素(Sr)和同位素(87Sr/86Sr)、铀钍比值(U/Th)记录, 探究了从中泥盆统到下石炭统的陆地化学风化速率及海水氧化还原条件的变化。研究结果表明, 在晚泥盆世(法门阶早期)陆地化学风化作用加强, 导致海水中Sr浓度升高, 及更富集重的Sr同位素组分; 低的U/Th比值也显示该时期水体缺氧严重, 海水中U元素被还原到沉积物中, 导致海水中的U浓度降低。陆地表面化学风化的加强对晚泥盆世海洋水体氧化还原条件的波动以及海洋生物的灭绝有重要影响。      

钢管混凝土组合柱在标准火与真实火中的行为比较

以实际工程中常用的钢管混凝土组合柱为研究对象,通过ABAQU S大型有限元软件模拟钢管混凝土组合柱在标准火和真实火中的截面温度分布、应力、变形、破坏形态、耐火极限等力学行为。其中标准火选用ISO-834标准火模型,真实火采用欧洲规范Eurocode 1 Part 1-2中的参数火模型来近似模拟真实火灾的温度—时间关系。研究发现,钢管混凝土柱在两种火场环境中的行为差异很大,真实火中的冷却过程对钢管混凝土的破坏起重要的影响。基于本研究,还初步得到火灾过程中环境温度的升温速度、柱火灾荷载比等对钢管混凝土组合柱的抗火性能的影响。