中国大陆科学钻探（CCSD）主孔地区岩石圈热结构   总被引：11，自引：2，他引：11  

吴耀  金振民  欧新功  徐海军  王璐 《岩石学报》2005,21(2):439-450

岩石圈热结构是指地球内部热量在壳幔的配分比例、温度以及热导率和生热率等热学参数在岩石圈中的分布特征。岩石圈的热结构直接影响着岩石的物理性质和流变学性质,同时还控制了化学反应的类型和速度,从而制约着岩石圈的发展和演化。本文在前人CCSD主孔岩石主、微量元素研究基础上,利用Rybach生热率公式计算了钻孔岩石的放射性生热率,并结合岩石热导率的测定研究了CCSD主孔100-2000m岩石的热结构和主孔榴辉岩在不同退变质程度下生热率、热导率的变化:钻孔中岩石的平均生热率为0.95μWm-3,平均热导率为2.96mWm-1K-1。,其中片麻岩生热率高迭1.01-1.7μWm-3,热导率为2.76-2.96mWm-1K-1;基性超基性岩石生热率最低(<0.21μWm-3),热导率则高达3.20mWm-1K-1以上;新鲜榴辉岩生热率、热导率居中,分剐为0.16-0.44μWm-3和3.31-3.85mWm-1K-1。钻孔中榴辉岩生热率、热导率变化主要受岩性控制:从新鲜榴辉岩到完全退变榴辉岩,热导率总体上降低,但从强退变榴辉岩到完全退变榴辉岩,岩石热导率升高;而在此过程中岩石生热率总体上升高,仅当从中等退变质榴辉岩退变为强退变质榴辉岩时,岩石生热率出现降低趋势。在综合研究的基础上预测CCSD主孔5000m深度处温度为139℃,温度范围为131-151℃。根据区域深部地球物理探测成果对CCSD主孔地区岩石圈热结构进行了研究:上地壳底部温度为256℃,中地壳底部温度为492℃,Moho面温度为683℃,岩石圈底部温度为1185℃,来自地幔的热流为44.1mWm-2,对地表热流的贡献率为58%。研究结果表明,由岩石物理方法获得的CCSD主孔地区岩石圈地温曲线与石榴石-二辉橄榄岩包体推断的中国东部地温曲线十分吻合,本文从实验岩石物理学角度为CCSD主孔地区岩石圈热结构研究提供了重要约束  相似文献   

苏鲁超高压变质岩区深部流体He-Ar的系统关系：中国大陆科学钻探工程在线流体监测的解析   总被引：3，自引：1，他引：3  

曾令森詹秀春  梁凤华罗立强 许志琴 《岩石学报》2005,21(2):513-520

中国大陆科学钻探工程在线监测从泥浆中分离出的气体地球化学组成揭示了一段重要的气体异常,从2004年12月24日夜里开始到12月29日晚上结束。从12月10日到24日晚上11点30分的气体的Ar、He和N2基本上沿着趋势A分布,而12月26日早上7点半到29日晚上7点半的数据沿趋势C分布。相对于趋势A,趋势C中的气体含有相对升高的Ar,Ar/He和Ar/N2的平均值分别为3653和0.0142,明显高于空气的比值1800和0.0119。趋势A中的气体的Ar/He和Ar/N2比值分别围绕1851和0.0118变化,其中的Ar/He比值稍微高于空气的比值,但Ar/N2比值近似于空气比值,表明背景地下流体含非常低的Ar,而He和N2主要是大气组分。在趋势A和趋势C之间的数据(时间段B)具有和空气接近的Ar/N2比值,但平均Ar/He比值为3265,明显高于空气比值,反映了该段气体具有相对亏损的He。苏鲁-大别山地区的热年代学研究已经表明云母和角闪石的Ar/Ar的冷却年龄大大地高于磷灰石或锆石的He的冷却年龄,说明Ar在超高压变质地体折返早期就已封闭,而He一直保持开放状态,直到超高压变质岩接近地表。这种Ar和He对温度变化的不同反应,导致大部分的He在超高压岩石折返过程中脱气并释放到空气中,Ar则相对圈闭在固体岩石或封闭的断裂带中。在He-Ar的系统关系上,表现为来自于超高压岩石或断裂带中的流体具有富集Ar、亏损He及升高的Ar/He比值。气体组分从趋势A向趋势C的骤然跳跃,反映了地下流体组分的强烈变化,即具有相对富集Ar的深部流体的贡献大大增强。  相似文献   

CCSD在线流体监测捕获的气体地球化学异常与2004年9．3级苏门答腊地震可能的超远程关系   总被引：5，自引：0，他引：5  

曾令森许志琴  罗立强詹秀春梁凤华  杨经绥李海兵 《岩石学报》2005,21(2):521-524

中国大陆科学钻探工程在线流体地球化学监测在2004年12月10至2005年1月10日之间捕获到一段重要的气体地球化学异常。该异常从2004年12月24日晚上11点半开始到12月29日晚上7点半结束,其中在12月26日早上7点半到29日晚7点半这段异常非常特殊,表现出流体地球化学的剧烈变化。具体表现为流体组分从基本上不含Ar、He及N2跳跃到富含Ar、但亏损He和N2。该异常发生在2004年9.3级苏门答腊地震前1个半小时。由于CCSD现场离苏门答腊地震震中距离大于4170公里,大于该地震破裂长度1200公理的3倍,该地震在CCSD现场产生的静态应力变化微乎其微,不足以导致CCSD现场深部岩石或封闭破裂的岩石物理性质剧烈变化,因而可以排除静态激发效应的作用。在我国的云南和广东等地所观测到的地震异常和地下水位变化等表明2004年苏门答腊地震的动态激发效应主要沿东北方向,这和大地震的动态激发具有方向性一致。而CCSD现场就位于该方向上。我们推测2004年苏门答腊地震所产生的面波在CCSD现场激发的动态效应,导致库仑型失稳,增进深部岩石或破裂带的渗透率,释放富含Ar但亏损He和N2的流体,产生CCSD所观测到的气体异常。  相似文献   

大别山双河超高压变质矿物O同位素平衡及其对Sm-Nd和Rb-Sr等时线年龄有效性的制约     

赵子福郑永飞  李曙光龚冰 《岩石学报》2005,21(4):1243-1254

对于变质岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 同位素年代学来说,其中一个重要问题是等时线矿物之间在一特定的变质事件过程中是否达到并在随后保持同位素平衡。矿物 O 同位素地质测温也是如此。由于许多情况下 Nd、Sr 和 O 在变质矿物中的扩散速率具有可比性,变质矿物之间 O 同位素平衡状况能够为矿物 Sm-Nd 和 Rb-Sr 内部等时线定年结果的有效性提供制约。为了验证其适用性,本文对大别造山带双河超高压榴辉岩和片麻岩 Sm-Nd 和 Rh-Sr 等时线矿物进行了 O 同位素地质测温。尽管Sm-Nd 等时线给出一致的三叠纪年龄(213～238Ma),同一样品 Rb-Sr 等时线却给出侏罗纪年龄(171～174Ma)。片麻岩、榴辉岩和榴闪岩矿物对 O 同位素测温得到600～720℃和420～550℃两组温度,分别对应于约225±5Ma 榴辉岩相变质和约 175±5Ma 角闪岩相退变质条件下停止同位素扩散交换的温度。同一样品三叠纪 Sm-Nd 等时线年龄的保存、侏罗纪 Rh-Sr 等时线年龄的出现以及有规律的 O 同位素温度,表明在角闪岩相退变质过程中,Sr 和 O 在含水矿物(如黑云母和角闪石)中的扩散速率在手标本尺度上比石榴石 Nd 和多硅白云母 Sr 的扩散速率快。在退变质作用过程中,等时线矿物之间的初始同位素比值均一化速率主要受扩散速率慢的矿物控制,而矿物等时线时钟的启动主要受具有高母/子体比值的矿物控制。只有当高母/子体比值矿物具有快的放射成因同位素扩散速率时,才能够应用合理的矿物等时线确定变质再造的时间。  相似文献   

胶东中生代构造体制转折过程中流体演化和金的大规模成矿   总被引：23，自引：21，他引：23  

范宏瑞胡芳芳  杨进辉沈昆　翟明国 《岩石学报》2005,21(5):1317-1328

胶东是我国最大的金矿产出集中区,依据矿床和矿点的密集程度,可分为招远-莱州-平度、蓬莱-栖霞、牟平-乳山三个成矿带,区域内金矿类型可主要分为石英脉型和蚀变岩型。高精度的单矿物 Ar-Ar、Rb-Sr 同位素及热液锆石离子探针测年研究业已证买,金成矿的时代为120±10Ma,金矿床载金矿物-黄铁矿、矿石-黄铁矿石英脉、控矿围岩-花岗岩和变质岩等及伴生脉岩的 Sr-Nd 放射性同位素研究也证明,金成矿物质具有多源性,既来自于控矿围岩-花岗岩和变质岩,又来自于幔源的岩浆岩,流体包裹体研究表明,各类金矿具有一致的成矿流体介质条件,为低盐度 H_2O-CO_2-NaCl±CH_4流体,金成矿温度、压力条件近似,主成矿温度为170～335℃,成矿压力为70～250MPa。氢氧等稳定同位素结果表明,成矿流体可能来源于与金矿床伴生的基性幔源岩浆脱水形成的岩浆水,但在地壳浅部遭受到大气降水的混合。因此,胶东各类型金矿是在同一成矿背景下形成的矿床,与区域内中生代构造体制转折作用有关,也是中生代构造体制转折的表现形式之一。  相似文献   

362℃和差异应力条件下硫化物在NaCl溶液中的再活化实验研究   总被引：2，自引：3，他引：2  

顾连兴汤晓茜  王子江郑远川吴昌志  陆建军倪培　吴学益 《岩石学报》2005,21(5):1429-1434

红透山块状硫化物矿石主要成分为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿和石英、角闪石、黑云母等脉石矿物。切成长40mm 直径17mm 的矿石圆柱用20wt%NaCl 溶液浸泡260小时后装入长江500型活塞-圆筒式三轴应力试验机,在362℃414MPa 围压下加1342MPa 轴压,13小时后于空气中自然冷却。实验后试样长度压缩为32.3mm,算得应变速率为4.1×10~(-6)/s。实验产物中出现大量垂直应力轴的松弛裂缝。黄铁矿强烈脆性破裂,而磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿以塑性变形为主,局部也发生脆性破裂。再活化黄铁矿、磁黄铁矿和黄铜矿分别充填同种矿物的碎粒间隙。再活化产物也呈细脉穿插脆性变形的黄铁矿碎斑,细脉中以黄铜矿为主,其次是磁黄铁矿,有时含极少量闪锌矿,在磁黄铁矿、黄铜矿和闪锌矿的塑性变形区内,以及变形的石英和其它脉石矿物中均无再活化硫化物产出。实验结果表明在构造应力作用下强干性矿物和地质体容易发生脆性变形,从而为再活化成矿流体的运移和析出矿质提供通道和空间,而韧性变形区较难提供流体通道和矿质沉淀空间。所以,再活化成矿作用容易发生在脆性变形区和韧-脆性转换部位。原生矿石中的黄铜矿在实验条件下比其它三种硫化物更容易再活化。脆性变形的黄铜矿和黄铁矿比起其它矿物来更容易接受含铜流体的叠加,因此地层中的含铜黄铁矿矿胚层最容易受叠加流体作用而形成层控富矿床。  相似文献   

云南元谋古猿动物群化石埋藏学   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

张云翔  郑良等 《地质学报》2002,76(1):45-49

云南元谋小河-雷老一带含古猿新近系（上第三系）是一套紫红色含砾细砂-粉砂岩，夹有多层黄色砂砾石层。化石埋藏学研究及含化石层岩性特征、组合及沉积构造表明，该层以山前洪积堆积为主，并有发育的扇上河道沉积。通过30余个发掘地点化石野外埋藏资料及数千件化石标本的分析鉴定，化石埋藏类型有两种，埋藏Ⅰ型的化石数量稀少、保存完整，赋存在扇体细粒沉积物中；理藏Ⅱ型化石保存丰富但相当残破，赋存在粗粒沉积的扇上河道各个部位。化石埋藏类型与古气候、古生态有着密切的关系，化石埋藏特征表明该区自然环境分带已形成。元谋古猿动物群的生存时代是一个从森林向草原-灌丛环境过渡的动荡时期。  相似文献   

沐川太平砂岩型铼钼（饿）矿点的地质特征和矿化时代   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

曹志敏  骆耀南等 《地质学报》2002,76(1):95-99

四川沐川县民主-太平-带含钼砂岩为一新矿化类型——沉积砂岩型铼钼（锇）矿点。X-射线粉晶衍射分析结果表明其中微-细晶鳞片状含钼矿物为晶质辉钼矿；高精度质谱分析发现辉钼矿中分散元素Re和铂族元素Os含量很高，具有重要的综合利用价值；高精度Re-Os同位素测年证明辉钼矿形成年龄与含矿的中生代红物学和矿床学均具有重要的理论意义和应用价值。  相似文献   

黄河下游壶穴的研究   总被引：10，自引：0，他引：10       下载免费PDF全文

钟建华  倪晋仁  沈晓华  王冠民  冀国盛  吴孔友  李理  洪梅  李勇  朱光有 《地质学报》2002,76(2):279-286

黄河下游(泺口以下)发育了大量的壶穴(Pothole),按成因可以分为6种:流水侵蚀、风蚀、圆砾铸模、冰压刻、冰融水滴蚀及泄气侵蚀。流水侵蚀形成的圆形Pothole规模不一,小者直径在十余厘米,深数厘米,大者直径达数米,深1 m余;风蚀形成的圆形Pothole规模一般比较小,直径多在二、三十厘米以下,深10 cm以下,大部分穴壁缓斜,状如盘碟;圆砾铸模形成的Pothole规模一般较小,直径多在一、二十厘米以下、穴壁陡倾,状如锅穴;冰融水滴蚀形成的Pothole形态复杂,规模不一,既有穴壁缓斜的盘碟状者,也有穴壁陡倾近乎直立的近圆柱状者,直径从不足1cm到三、四十厘米,其穴缘、穴壁和穴底常有次级构造;泄气侵蚀形成的Pothole更是十分复杂,平面形态可以圆形到近圆形甚至其他复杂形态,穴壁可以非常平缓,也可以陡倾,直径从数厘米到数十厘米,深数毫米到二、三十厘米,穴缘和穴壁也常有次级伴生构造,既可单独产出,也可成群产出,同时还可以多个密集产出,状如蜂巢,这一类Pothole的成因极为独特,主要与黄河断流河床捕获的空气泄漏有关。  相似文献   

铅在高岭石表面的解吸动力学   总被引：3，自引：0，他引：3  

魏俊峰  吴大清  彭金莲  刁桂仪 《矿物岩石》2002,22(2):5-8

经过酸性条件下（pH=3.1)Pb(Ⅱ）高岭石表面解吸动力学的研究，发现解吸反应与吸附反应动力学相似，也是一个二阶段的过程，即初始的快速解吸之后伴随着一个缓慢的释放过程。在快速解吸阶段，7min内解吸量即已达到41％。吸附铅没有完全解吸，有近38％残留在高岭石表面，即解吸和吸附过程不是完全可逆的。解吸过程可以用扩展Elovich方程、Elovich方程、双常数方程和一级扩散方程较好地似合。  相似文献