胶西北新城金矿床二长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

胶东是我国最重要的金矿集区,也是环太平洋中、新生代金成矿系统的重要组成部分,其内花岗质岩石分布广泛,95%以上的金资源储量赋存在晚侏罗世玲珑型花岗岩和早白垩世早期郭家岭型花岗质岩中。关于花岗岩类的成因,尤其是早白垩世花岗质岩的岩石类型及其源区仍存有争议。新城金矿床位于胶东西北部焦家断裂带北段,是迄今为止在胶东矿集区内发现的赋存在早白垩世花岗质岩中最大的金矿床,其内已探明金资源储量大于200t。该金矿床的赋矿围岩为新城花岗岩体,由中细粒石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩组成,形成于127~132Ma。进一步的地质观察表明中粗粒似斑状二长花岗岩两侧的岩石粒度逐渐变细,斑晶逐渐变小,长英质矿物增多,明显不同于中粗粒似斑状二长花岗岩,应为中细粒似斑状二长花岗岩。论文对该中细粒似斑状二长花岗岩进行了系统的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu-Hf同位素组成研究,并进一步探讨了该类岩石的地球化学类型、形成时代、岩浆源区性质及其与新城花岗岩体的关系。岩石地球化学研究表明中细粒似斑状二长花岗岩具有高的SiO2(71.18%~73.72%)、全碱(K2O+Na2O=7.07%~8.64%)、Ba(793×10-6)、Sr(729×10-6)和轻稀土含量(71.14×10-6),低的Al2O3(13.57%~15.73%)、MgO(0.22%~0.39%)、Rb(91.7×10-6)、Th(7.4×10-6)、U(4.51×10-6)、Nb(4.49×10-6)、Ta(0.26×10-6)、Y(3.67×10-6)和重稀土含量(7.47×10-6),无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高BaSr花岗岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明中细粒似斑状二长花岗岩形成于123±1Ma,而石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS年龄为127±2Ma~132±1Ma,3种类型岩石具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,表明新城花岗岩体的形成时代应为123±1Ma~132±1Ma。Lu-Hf同位素测试结果显示中细粒似斑状二长花岗岩岩浆锆石的εHf(t)为-20.76~-18.66,二阶段模式年龄tDM2为2351~2479Ma;在εHf(t)-锆石U-Pb年龄图解中,所有数据点均落在球粒陨石演化线之下的壳源区域。金矿床已有石英二长岩、中粗粒似斑状二长花岗岩和区域玲珑型花岗岩Hf同位素组成及该中细粒似斑状二长花岗岩中2个太古代(2629±14Ma、2402±18Ma)和3个中生代(150±7Ma、151±1Ma、147±1Ma)的继承锆石年龄,表明新城金矿床内中细粒似斑状二长花岗岩应来源于前寒武纪变质基底岩石,岩浆上升过程中遭受了上地壳(主要是玲珑黑云母花岗岩)的混染。     

黄海南部海域不同类群微型浮游原生生物生长对亚洲沙尘和磷添加的响应

海洋原生生物是微食物环的重要组成部分,在海洋生态系统的物质循环和食物传递中发挥着不可替代的作用;亚洲沙尘颗粒经长距离输运后沉降入黄海,会对海洋生态系统产生显著影响。本研究在黄海南部海域进行了现场模拟培养实验,分析了不同浓度沙尘和P添加对不同粒径、异养类型浮游原生生物生长速率的影响。结果表明,在培养早期,P和沙尘的添加都会促进各营养类型浮游原生生物的生长,特别是对10~20μm自养型生长速率的促进作用最为显著,其在高、低浓度P和高、低浓度沙尘添加组的生长速率分别为1.39、0.96、0.69和0.47 d-1,分别是对照组的5.35、3.69倍和2.65、1.81倍(P<0.05),表明研究海区为P潜在限制海区,沙尘对原生生物的促进作用可能和P的溶出有关;沙尘对异养型和兼养型原生生物早期是抑制作用。在培养后期,沙尘添加对各类群原生生物的生长以促进作用为主,对2~5μm异养型的促进作用最为显著,其在高、低浓度沙尘组的生长速率分别为0.84和0.40 d-1,显著高于对照组的-0.46 d-1(P<0.05)。沙尘沉降早期对大粒径自养型原生生物生长的促进作用会加速富营养海区赤潮的发生,但对异养型的抑制作用会削弱海区物质循环和食物传递的效率;沙沉降对不同粒径和营养类型浮游原生生物生长的影响会改变黄海南部海区微型食物网的结构,影响原生生物在该海区物质转化和食物产出中的生态功能,研究结果可为深入探讨沙沉降对海洋生态系统的作用机制和生态效应提供科学参考。     

沙尘和灰霾对西北太平洋浮游植物群落结构变化的影响

通过在西北太平洋黑潮亲潮混合区(E02和E10M)和副热带寡营养区(M1和M1B)开展的船基围隔培养实验,探究了不同海域表层海水中浮游植物对沙尘和灰霾添加的响应,以及浮游植物群落结构的变化。结果表明,黑潮亲潮混合区浮游植物可能受铁(Fe)限制,副热带寡营养区浮游植物主要受氮(N)限制。沙尘和灰霾添加均可以促进浮游植物生长,并可使浮游植物的粒级结构分布发生明显变化。在黑潮亲潮混合区,沙尘添加组使小型浮游植物对总叶绿素a的贡献率(C_Micro)由～10%上升至～55%,超微型浮游植物对总叶绿素a的贡献率(C_Pico)由～70%下降至～20%,但在培养实验过程中,各粒级浮游植物对总叶绿素a贡献率的变化量与沙尘添加量无明显的相关关系,这种现象的原因可能是不同量的沙尘添加均可为浮游植物的生长提供较充足的Fe导致的。在副热带寡营养区,沙尘或灰霾添加组的C_Micro由～10%上升至～35%,C_Pico由～70%下降至～55%～～35%,各粒级浮游植物对总叶绿素a贡献率的变化与沙尘或灰霾添加量呈线性相关关系,表明浮游植物的生长对沙尘或灰霾的N供给量具有较高的敏感性。