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关键词： 东昆仑东段   水系沉积物   地球化学  

摘要： 通过开展阿拉克湖-冬给措纳湖地区区域化探扫面，查明研究区元素丰度特征，通过离散特征统计和浓幅分位理论对元素成矿潜力进行预测，通过聚类分析和因子分析对元素的组合规律和分布特征进行分析，为基础地质研究提供地球化学依据。

关键词： 岩浆作用   郯庐断裂带   埃达克质岩   镁同位素分馏   花岗岩   锆石U-Pb年代学   元素地球化学   华北克拉通破坏  

摘要： 岩浆作用是地球内部各圈层之间能量及物质交换的重要途径和媒介,在陆壳形成、生长和演化中具有重要作用。同时,作为来自深部地球的样品,岩浆岩可以作为探视地球深部结构、组成以及了解深部过程的天然探针。岩浆岩成分、时代分布、空间展布特征及其演化可以为大地构造变迁、深部岩浆房形成和演化等提供重要的信息。此外,岩浆过程中的同位素（分馏）行为是稳定同位素地球化学的基础问题,这关系到稳定同位素作为地质过程的示踪剂等基础应用。镁同位素是新近发展起来的新型同位素地质示踪剂,已经在示踪沉积物循环以及碳循环上得到了一定的应用。但是,目前对于高硅岩浆体系（如花岗岩）的镁同位素体系了解很有限,对花岗质岩浆过程中的镁同位素行为也尚不清楚。基于上述的认识,本博士论文工作主要包括两个方面的内容：1)利用中酸性岩浆岩这一类“深部探针”来窥探华北克拉通破坏的深部过程及启动机制;2)对酸性岩浆（主要是花岗岩）开展镁同位素地球化学研究,尝试理解镁同位素在地壳岩浆活动中的同位素行为。本博士论文第一个研究内容是郯庐断裂带两侧分布的中生代岩浆岩进行了元素地球化学、地质年代学和氧同位素的分析调查,来限定和理解克拉通岩石圈减薄、郯庐断裂带的大规模走滑活动和大量的岩浆作用间的联系和深部过程。针对该区域内的中生代岩浆岩进行了分析结果显示沿郯庐断裂走向分布的高镁埃达克岩的侵入年龄都集中在在130-134Ma之问,这种时间和空间分布上的特征表明这些高镁埃达克质岩的形成和郯庐断裂在中生代的大规模走滑（156-162Ma）活动具有明显的成因上的联系。此外,苏鲁造山带内的低镁埃达克质岩（120-127Ma）整体上形成于稍晚于高镁埃达克质岩形成的时代,这一结果同样稍晚于大别造山带低镁埃达克质岩的形成时代（129-143Ma）。综合上述结果,显示郯庐断裂带中生代的切穿岩石圈的走滑活动可能是华北克拉通东南缘的岩石圈减薄的启动机制：断裂带大规模的走滑可能引发了断裂附近加厚下地壳局部破碎而形成一些比重比较大的下地壳碎片,这些碎片沉入较轻的软流圈和橄榄岩反应而显著提高熔体的Mg#而形成年龄稍老的高镁埃达克质岩;另外,断裂的活动也同时使苏鲁造山带下方的下地壳的重力不稳定的程度增加,进而引发苏鲁造山带的大规模的去山根过程,形成低镁埃达克质岩和一些普通花岗岩。此外,对此地区中生代岩浆岩的镁同位素的初步研究表明镁同位素可能不是示踪“拆离的下地壳物质与地幔相互作用进而形成高镁达克质岩岩”这一地质过程的有效手段,从而无法通过镁同位素有效区分高、低镁埃达克质岩。而低镁埃达克质岩均一的镁同位素组成也折射本地区下地壳的镁同位素组成相对均一,并接近地幔值。极少数普通花岗岩的镁同位素偏重,表明极少部分地区存在小规模的沉积物循环加入。本博士论文另一个研究内容是系统分析蚌埠隆起区晚侏罗纪岩浆作用的代表岩体—荆山花岗岩（其岩浆物质来源为深俯冲过程中楔入华北东南缘的华南片麻岩的部分熔融）的各类主要岩性的岩石样品（主体花岗岩、细晶岩及残留体）以及单矿物（石榴子石和黑云母）的主-微量元素化学及镁同位素组成,解析了此岩体形成和演化过程可能发生的镁同位素分馏,进而对陆壳深俯冲过程中的镁同位素循环及陆壳部分熔融过程中的镁同位素分馏提供了启示和限定。荆山花岗岩代表性的淡色花岗岩样品和相关的残留体的全岩镁同位素数据表明,荆山花岗岩具有非常特殊的轻镁同位素特征。综合该岩体的氧同位素特征,其源区应具有典型低氧-高镁的同位素特征。结合周边各主要岩石类型的氧-镁同位素特征及二元混合模拟计算,只有在其岩浆源区加入一定比例的轻镁-重氧的碳酸岩的混熔才有可能形成具有该岩体的低氧高镁的同位素特征。这一结果揭示了俯冲带及周边地区碳酸岩可能进入深部地球岩浆循环,对了解地球深部碳循环过程具有重要的意义。对单矿物的调查结果表明,荆山花岗岩中黑云母与石榴子石间普遍存在大于1‰的镁同位素分馏。这一分馏对于理解部分熔融过程中可能发生的同位素分馏具有重要的启示作用。转熔石榴子石是壳内部分熔融的重要富镁矿物,对其的镁同位素组成及共生富镁矿物的调查可以直接对壳内部分熔融过程中的镁同位素分馏进行直接限定。我们的结果表明,转熔石榴子石和黑云母间存在着显著的分馏,随着石榴子石对镁体系的控制能力的提高（如更多的黑云母分解转换为石榴子石或者石榴子石中镁含量的提高）,部分熔融反应过程中产生的熔体的镁同位素会显著的向重镁同位素方向发生分馏。这一推论表明在地壳部分熔融过程（特别是普遍具有转熔石榴子石参与部分熔融的S型花岗岩的形成）很可能会发生显著的同位素分馏,对解释大陆地壳的镁同位素特征和演化具有重要的意义。

关键词： 勉略构造带   硅质岩   元素地球化学   特征分析   环境分析  

摘要： 勉略构造带硅质岩发育，对西秦岭造山带古生代沉积环境以及构造背景有着很重要的指示作用。本文通过对勉略构造带西段文县地区泥盆纪硅质岩的野外露头产状、矿物学与岩石学以及全岩主微量元素地球化学特征的研究，对该带东段硅质岩性质进行了分析，对勉略构造带古生代硅质岩的沉积环境进行了综合性的剖析，进而对西秦岭造山带古生代岩相古地理环境及大地构造背景进行了有效的探究。文县硅质岩主要有灰黑色角砾状硅质岩与灰白色块状硅质岩之分，这两种硅质岩都是层状以及条带状等沉积构造，是一种比较典型的热水沉积硅质岩。其中岩石的主要组成矿物是细晶—微晶石英，含有少量的绢云母、方解石以及泥质等。通过对岩石地球化学分析得知，硅质岩中二氧化硅的含量较高，并且灰白色硅质岩质地更纯，其中的二氧化硅含量显著高于灰黑色硅质岩。

关键词： A型花岗岩   锆石   包裹体   岩浆-热液演化   元素地球化学  

摘要： A型花岗岩通常形成于造山后或板内非造山的伸展环境,而不同地球动力学环境下形成的A型花岗岩其地球化学特征有明显差异,它可以作为“岩石探针”示踪区域构造演化,还可以揭示大陆地壳的增生和再造机制。因此,近年来A型花岗岩一直是地质学研究的热点。在中国东部广泛发育早白垩世的A型花岗岩。但目前对于这些A型花岗岩的源区性质和构造背景的认识仍存在很大的争议。此外,尽管在上世纪70年代末就提出了A型花岗岩的概念,但受A型花岗岩贫水的传统认识束缚,人们对A型花岗岩成矿作用的研究起步很晚,而对A型花岗质岩浆-热液演化过程特征元素和挥发份的变化规律的研究更为缺乏。本文以燕山地区早白垩世A型花岗岩（响山岩体钠铁闪石花岗岩、堰塞湖岩体钠铁闪石花岗岩和西湾子岩体镁钠铁闪石花岗岩）和福建魁岐A型花岗岩（魁岐晶洞花岗岩）作为研究对象,在野外调查的基础上,通过系统的岩相学、元素地球化学、同位素地球化学和同位素年代学分析,探讨了典型地区A型花岗岩的成因、岩浆源区性质和构造背景。且利用不同阶段形成的锆石和包裹体反演了A型花岗质岩浆的演化过程,揭示了原始岩浆热液的地球化学性质,探讨了岩浆-热液演化过程特征元素和挥发份的地球化学行为。本次研究主要取得了以下几点新认识:（1）响山岩体钠铁闪石花岗岩、堰塞湖岩体钠铁闪石花岗岩和西湾子岩体镁钠铁闪石花岗岩都具有高的SiO2和全碱含量,高的FeOT/（FeOT+MgO）值,明显富集高场强元素,具有较高的Ga/Al值和锆饱和温度,为典型的A型花岗岩。响山和堰塞湖岩体钠铁闪石花岗岩形成于含角闪石或黑云母的长英质地壳浅部脱水熔融的产物,在熔融过程中长石是残留矿物。在该类A型花岗岩形成过程中底垫的幔源镁铁质熔体不但为其形成提供了充足能量,而且还输入一定数量的幔源物质;由于西湾子岩体镁钠铁闪石花岗岩的εNd（t）(-7.6-7.1)和εHf（t）(-8.0+2.2)值明显高于响山和堰塞湖岩体钠铁闪石花岗岩,说可能是由于源区不均匀造成的。因此燕山地区A型花岗岩的源区主体来自上地壳的部分熔融,但有少量富集地幔物质的输入。此外,燕山地区广泛分布的早白垩世A型花岗岩其侵位时代自西向东逐渐变年轻,这更可能与古太平洋的俯冲转向有关。（2）响山和堰塞湖岩体钠铁闪石花岗岩分别形成于早白垩世116.4 Ma和115.4 Ma,二者锆石的晶体形态、结构和微量元素地球化学特征极为相似,都可以分为两大类（三种）:Type-1A锆石为长柱状,有明显的震荡环带,透明度较高,含有大量磷灰石包裹体和熔融包裹体,Th、U、Hf含量低,它形成于A型花岗质岩浆演化的超固熔线阶段,体系中挥发份处于不饱和状态;Type-1B锆石为长柱状,没有环带,透明度低,有蜕晶化现象,含有钍石、磷钇矿和铁氧化物等包裹体,具有明显高的u、hf、la、pr和nd含量,该类锆石也形成于超固熔线花岗岩阶段,但在挥发份饱和阶段受到富f流体的改造;type-2锆石呈四方双锥,偶见生长环带,透明度介于type-1a和type-1b锆石之间,它分布在由石英和长石构成的文象结构中,并在石英晶体中与流体包裹体共生,锆石内包裹体含量少,且具有最高的hf、ree、y、th和p含量,表明该类锆石结晶较晚,形成于温度相对较低挥发份过饱和的亚固熔线阶段中。（3）响山岩体钠铁闪石花岗岩中type-1a、type-1b和type-2三类锆石的δ18o值呈递减的变化,进一步证实它们分别形成于岩浆向热液演化过程的不同阶段,而三类锆石氧同位素的系统降低更可能是瑞利分馏所致。（4）西湾子岩体镁钠铁闪石花岗岩形成于早白垩世132.6～130.3ma。根据晶体形态可以将其中的锆石分为type-1b和type-2两类。type-1b锆石主要与钾长石和石英共生。该类锆石主要呈半自形或它形产出,有明显的震荡分带,透明度较高,锆石中包裹体含量很少。该类锆石具有弱的ce正异常和eu负异常,高的hf含量（7,528～10,751ppm）和zr/hf值（40～51）。研究显示,这类锆石形成于a型花岗质岩浆由超固熔线向亚固熔线过渡阶段,岩浆体系处于挥发份饱和状态;type-2锆石分布在长石和石英颗粒之间,呈四方双锥产出,具有明显的震荡环带,透明度较高,含有较多的包裹体,包括少量流体包裹体。该类锆石具有高的hf含量（7,948～10,662ppm）,但其zr/hf值（36～47）较低。这类锆石形成于a型花岗质岩浆演化的亚固熔线阶段,其形成时岩浆体系处于挥发份过饱和状态,存在着单独的流体相。岩相学和锆石地球化学特征表明,从type-1b锆石结晶到type-2锆石结晶的演化过程,岩浆体系的氧逸度逐渐升高,lree等不相容元素逐渐富集。（5）根据晶体形态和结构特征,可以将魁岐晶洞花岗岩的锆石分为type-1a、type-1b两类类。type-1锆石为长柱状,在c

关键词： 微量元素地球化学   有机碳   沉积环境   淮南煤田   太原组  

摘要： 淮南煤田早二叠世山西组-太原组含煤岩系元素地球化学特征、有机质丰度、有机质类型与区域沉积环境、地层埋藏史和热演化史之间的相关性研究鲜有报道。因此,加强这一领域基础学科和交叉学科的研究工作,推进煤系共伴生资源综合勘查评价,对开拓煤系型烃类新能源以及指导煤系生非常规油气勘探与开发具有重要的理论和现实意义。本文以淮南煤田山西组-太原组含煤岩系为例,采集了具有代表性钻孔中的沉积岩样品（泥岩、煤、石灰岩）,以地质学、地球化学、矿物学和岩石学等学科交叉理论为指导,结合电感耦合等离子体原子发射谱和质谱、X射线衍射、X射线荧光、岩石薄片镜下鉴定、扫描电子显微镜等测试和分析技术,取得了如下主要研究成果：（1）通过对山西组-太原组含煤岩系岩相学、矿物学和元素地球化学的研究,表明了山西组以水下三角洲沉积相为主,太原组以陆棚相为主：两者沉积环境特征及其差异性;（2）系统研究了山西组-太原组含煤岩系的主量元素、微量元素和稀土元素含量特征,并对比了华北地台相同岩性岩石的元素丰度值,表明了山西组-太原组煤系继承了华北地台沉积源岩元素含量分布特征;（3）基于对山西组-太原组含煤岩系有机质丰度及其有机质类型的研究,结合对区域沉积环境演化史、地层埋藏史和热演化史分析,对比了山西组和太原组煤系有机碳含量的保存性和差异性;（4）通过对山西组-太原组含煤岩系元素地球化学与有机亲和性的研究,揭示了沉积岩中有机质丰度与沉积体系（古温度、古盐度、古气候）之间的内在联系,建立了早二叠世含煤岩系两种主要的有机质成因模式。

关键词： 锆石U-Pb年龄   元素地球化学   锆石Hf同位素组成   晚侏罗世   浙中地区  

摘要： 在华南大陆东北缘浙中地区后山店及曹娥地区零星分布有小规模的花岗斑岩体,其LA-MC-ICP-MS技术测得的锆石U-Pb年龄分别为(149.1±1.1)Ma和(150.3±1.6)Ma,表明其均为中生代晚侏罗世岩浆活动的产物,属于燕山早期晚阶段形成。两个岩体均为高钾钙碱性系列,A/CNK值介于0.96~1.28,多小于1.1,属准铝质-弱过铝质花岗岩类;稀土含量中等,具明显的轻重稀土分馏,中等至强的Eu亏损(0.10~0.40),总体表现出略呈右倾的"海鸥型"稀土配分曲线,富集Rb、Th、U等大离子亲石元素(LILE)和Nd、Hf、Y等高场强元素(HFSE),而明显亏损Ba、Sr、P、Ti等元素。后山店岩体为高分异的S型花岗岩,曹娥岩体为A型花岗岩。锆石Hf同位素的εHf(t)值变化范围主要集中于-9.5^-2.9之间,均为负值,二阶段模式年龄tDMC变化范围主要集中于1364~1783 Ma,反映其物质来源可能为中元古代上地壳基底物质。结合前人成果,本文认为浙中晚侏罗世花岗斑岩形成于后碰撞环境下的后造山板内拉张阶段,其形成年龄可能代表了古特提斯构造域向古太平洋构造域转换的晚阶段。

关键词： 富钴结壳   稀土元素   化学相态   化学提取  

摘要： 通过选择性化学提取法,对太平洋结壳调查区海山上富钴结壳和基岩样品中稀土元素（REEs）进行分级提取实验,利用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）测定了稀土元素含量,建立了富钴结壳中稀土元素化学相态分析方法。结果表明,富钴结壳中稀土元素在各个化学相态中富集顺序为：铁氧化物相〉锰氧化物相〉残渣态〉碳酸盐相〉吸附态,稀土元素主要富集于铁氧化物相中,所占比例为70.2%~73.9%,回收率为94.8%~105.9%。这主要受控于富钴结壳中非晶态铁氧/氢氧化物矿物（Fe OOH）。在不同地质体中,稀土元素赋存状态存在显著差异。碳酸盐岩中,稀土元素主要富集于碳酸盐相中;玄武岩和磷块岩中,稀土元素主要富集于残渣态中;富钴结壳和多金属结核中,稀土元素主要富集于铁氧化物相中。在不同构造层富钴结壳中,新壳层中稀土元素主要赋存于铁氧化物相中,老壳层中稀土元素主要赋存于残渣态中,表明磷酸盐化作用对老壳层稀土元素的富集具有显著影响。

关键词： 渤海东部   黄海北部   常量元素   地球化学   物源  

摘要： 为研究渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素组成特征及与物源的关系,分析了该海域138个站位沉积物样品的常量元素含量。渤海东部及黄海北部海域沉积物常量元素Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布基本相似;Si O2分布与Al2O3、Mg O、Na2O和TFe2O3分布相反;Al2O3、Mg O、TFe2O3、Ti O2和Na2O等元素与细粒沉积物呈正相关,Si O2与粗粒沉积物呈正相关,Ca O、Ca CO3、Mn O和K2O分布与沉积物粒度无明显正或负的相关性;北黄海东部K2O分布反映了鸭绿江物质的影响。R-型聚类分析得出3种组合类型,以Mg O、Ca O和K2O及Mn O为代表,分别对应反映陆源细粒物质输入、指示黄河和鸭绿江物质的影响和海洋自生作用。依据Q-型聚类分析特征,将调查海域沉积物划分为4个不同的地球化学分区,同时综合分析得出了Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区的沉积物运移的路径趋势。K2O/Ca O揭示黄河物质影响自南至北和自西向东呈逐渐减弱的趋势,其中研究区西南部和北黄海中西部受黄河物质影响较强,北黄海东部沉积物更多受鸭绿江物质影响。

关键词： 电负性   加成反应   教学设计  

摘要： 通过乙烯和澳加成反应的教学设计，展示了参与有机反应的原子的电负性决定有机化学反应过程的逻辑关系，以帮助学生改变靠死记硬背掌握有机化学反应机理的学习方法。

关键词： 学业水平试题   基于标准   SEC一致性分析   元素化学  

摘要： 以浙江省普通高中学业水平考试化学试题“元素化学”内容为研究对象，采用SEC一致性定量分析的方法，从内容主题、认知要求两方面研究化学学业水平试题与标准的一致性。研究结果表明：浙江省学业水平试题“元素化学”内容在知识广度上并未涉及标准规定外的学习内容、在知识深度上没有出现严重的超标现象，有利于深化考试招生制度的顺利推进。但是我们也注意到，学业水平考试中“元素化学”试题与标准之间的一致性指数并未达到统计学意义上的显著一致水平，在内容主题的侧重上出现一定程度的差异，对个别元素的认知要求过高，不利于教师主题内容教学时间的分配和教学要求的把握。