洋中脊玄武岩的成因(上)

<正> 洋中脊玄武岩(MORB)覆盖了约60％的地球表面。在大洋中脊喷出的这种次碱性玄武岩(拉斑玄武质)岩浆的庞大体积和上地幔中这些岩浆的生成都表明,洋中脊火山作用是地幔化学分异作用中最主要的事件之一。洋中脊环境产生的玄武岩不受大陆壳物质的污染。因而它们可能记录了下伏地幔的化学特征。因此,MORB的成因研究成了玄武岩岩石学的一个主要课题。对于了解洋中脊系统轴部层状洋壳的产生过程,这也是一个具有深远意义的课题。     

加拿大苏必利尔区太古宙煌斑岩脉的成因:微量元素和Nd-Sr同位素证据

出露于加拿大苏必利尔罗灵河杂岩体中的合角闪石斑晶和单斜辉石斑晶的煌斑岩，具有磁性、含霞石标准矿物的玄武岩质成分（SIO2＜50wt％），成分变化从原始岩浆到分异岩浆［Mg／（Mg＋∑Fe）。0．66～0．40；Ni＝200～35PPm]，岩石富含LREE[（Ce／Yb）n=16～26，Cen=60～300；n=球粒陨石标准化],Sr（870～1800ppm）、P2o5（0．4～1.3wt％）和Ba（150～90OPPm）。煌斑岩结晶分异产生了辉长岩和单斜辉石岩堆积岩体。煌斑岩和辉长岩一辉石岩的全岩Sm－Nd等时钱给出的结晶年龄为2667土51Ma（I＝0．50929z0．00O04：end＝＋2．3+0．7）。全岩的Sr同位素数据分散，但其中有一个初始87sr/86sr比值（。0．7012）与全球的相似。煌斑岩富含LREE和Sr的原因并非是地壳混染或与同期二长闪长质岩浆的混合，而是幔源部分熔融的结果，幔源在熔融之前不久就已富集了上述元素和其它大离子亲石元素（LILE）。煌斑岩与太古宙“方辉安山岩”岩套中幔源的高Mg、富LILE的二长闪长岩-花岗闪长岩为同期产物。两套岩石LREE曲线的“上凸（concave－downward）”表明，它们的源区与亏损地幔相同，但母岩二长闪长岩具较高的LREE丰度、较高的Ba／La比值和较低的εNd值（＋1．3±0．3）表明，其源区为相对较富集的地幔。煌斑岩和高Mg二长     

橄榄石中氢的实际溶解度及其对地幔中水储存的意义

水在地球上地幔的地球动力学过程中起着重要的作用，例如，氢（正如水）能影响部分熔融产生的岩浆的数量和组成，而微量氢（～0．001wt％的水）可使土地幔的主要矿物──橄榄石弱化。氢离子的迁移可能是造成较流圈异常高的电导率的主要原因。氢在地幔过程中的重要性必然取决于无水橄榄石中所储存的氢或水的数量以及氢在橄榄石晶格中所处的位置。本文报道了橄榄石单晶的水热实验结果，该实验表明，在1573K和50～30MPa下橄榄石能容纳0．0034wt％的水。氢的溶解度分别取决于氢逸度的一次方和氧逸度的二分之一次方，表明氢离子与氧的间隙或镁的空位有关。将我们的数据外推至大洋地区～100km深处，可得出氢的实际溶解义（0．03wt％的水），经证实橄榄石可能确实是上地幔中氢的主要储体。     

F、B_2O_3和P_2O_5对人造花岗岩熔体中水溶解度的影响(与天然硅酸盐熔体相比较)

在0．5，1，2和3千巴1）以及800℃，850℃和900℃温度下分别测定了F、B2O3和P2O5对人造花岗岩液体（36wt％SiO2，39wt％NaAlSi3O8，25wt％KAlSi3O8）中水溶解度的影响。水的溶解度随熔体中F和B含量的增大而增大。水溶解度的增加在高压下要比在低压下更明显。在2千巴和800℃下，水的溶解应随着熔体中F含量由0增加到4．55wt％而相应由5．94wt％增加到8．22wt％，相当于线性增长，即0．53molH2O／molF。在2千巴和800℃条件下，当加入4．35wt％B2O3时水的溶解度则增加到0．86wt％H2O，相当于一线性增长．即1．05molH2O／molB2O3。根据测定结果可以确定F和B各自对人造花岗岩熔体中水溶解度的影响（0．5～3千巴）。虽然P对人造花岗岩体系中的相关系有着巨大的影响，但在天然熔体成分中其对水溶解度的影响可以忽略不计。水的溶解度伴随F含量增加而增大的现象是不能根据现有的光谱资料作出解释的（存在水化氯化铝配合物与否）。相反，已证实在含硼含水溶体中有水化硼酸盐（更可能是硼基配合物）存在。     

板块与地幔的相互作用—板块内岩浆的成因和上地幔的构造(Ⅲ)

在世界范围内,板块内岩浆所表现出的系列地球化学和同位素特征看来都是通过一个与大洋岩石圈俯冲作用有关的共同成因过程所形成的。据发现,板块内岩浆的源区在大陆下岩石圈和大洋下岩石圈中的位置是截然不同的,而且在地幔中的深度也要大得多。然而,少量元素的配分关系表明,产生板块内岩浆源区的过程并非发生于下地幔中钙钛矿相条件下,而几乎可以肯定是限制在地幔内。有人提出板块内岩浆的源区最初形成于上地幔内的两个主要位置。其中一个位于俯冲岩石圈和上覆地幔的界面附近,是由于板块和地幔的相互作用(主要在150—300km深处)而形成的。在这一源区内板块的榴辉质洋壳的部分熔融是由于俯冲的前蛇纹岩体释放水所致。熔体迁移到邻近的难熔橄榄岩中,与之混染变富。这实质上是形成钙碱性源区的同一过程的延伸,并可解释这两种组合在地球化学和同位素特征方面的相似性。钙碱性组合相对贫Ti、Nb和Ta,这是因为俯冲榴辉质洋壳的上层在80—100km深处发生部分熔融时使这些元素滞留在残留金红石中所致。而在更深处(150—300km),当俯冲洋壳的下层发生部分熔融时,金红石不再是残留相,因此,Ti、Nb和Ta成为高度不相容元素,从而有效地从俯冲板块迁移到板块内岩浆源区。俯冲作用的角度可能很小,因而在大陆下延伸的水平距离     

在壳幔作用过程中Sr含量对岩浆岩Sr同位素组成的影响──兼论东南沿海白垩纪双峰式火山岩成因

在壳幔作用道程中，壳幔源岩浆常会发生一定程度的混合，而它们Sr含量的差异会对混合岩浆的Sr同位素组成产生重大影响。本文简要介绍壳幔源岩浆的Sr含量差异对形成大陆型等同位素组成的双峰式火山岩的制约、幔源基性岩浆岩高（87Sr／86Sr）i的可能成因、岩浆混合程度的定量汁算及壳幔相互作用的一些最新的观点与研究成果，并讨论东南沿海白垩纪等同位素组成的双峰式火山岩的成因．指出基性端员玄武岩起源于上地幔楔．其高的Sr含量和高（87Sr／86Sr）i归因于地幔源区受到了俯冲板决的深海沉积物的参与，而酸性端员流纹岩岩浆由古老变质基底部分熔融生成的初始熔体与少量（5～6％）玄武质岩浆混合而成，并由于后者Sr含量近高于前者而使混合成因的流纹岩岩浆之（87Sr／86Sr）i明显低于古老变质基底而接近于玄武岩。     

地质科学新进展

国际地质科学联合会前任主席U．G．Cordani在1992年日本京都召开的第29届国际地质学大会上，对近年地质科学的新进展作了总结。为使国内同行了解地质科学的前沿和世界动态，现将U．G．Co，dam总结的关于地质科学进展的主要内容摘编如下：（1）矿床学和成矿作用研究的进展。主要进展表现在现代洋底热水成矿的研究方面。通过海底考察，先是发现海底热泉，进而发现，在世界大洋的扩张中心，有大量外泄的热水流体正在形成金属矿床。近年来的进一步调查发现，洋底热水喷流沉积矿床，不仅分布在大洋中脊，在其它构造背景下也可出现，其中包括俯…     

长江中下游火山-侵入杂岩研究中值得探讨的几个问题(一)

长江中下游燕山期中酸性-酸性火山-侵入杂岩大家公认为具有偏碱性到碱性特点，但对富碱原因即碱质来石源则存在不同意见，大多数人认为壳幔亮混源，碱质来源于富集地幔的部分熔融，也受到地壳物质的混染．另一种意见强调富碱是由于岩浆侵位或分异过程中受到蒸发岩（特别是膏盐层）的混染与同化。笔者根据长江中下游有关岩体的大量岩石化学分析数据．分地区、分岩体、也按时代对其K2O、Na2O、CaO、MgO与SiO2的相关性作了直观性对比分析，事实表现出Na2O对SiO2几乎完全没有相关性，Na2O对SiO2可以说是独立变化的；K2O与MgO对SiO2具有不同程度的相关性；而CaO－SiO2则具有明显的直线性相关。据此提出：除了原始岩浆具有的碱质外，在岩浆分导过程中不时地有外来碱质加入，这些外来的碱质主要由中、下三叠统中的膏盐层提供。文中根据岩浆硫的δ34S值偏高、膏盐层主要矿物的自由能在高温下熔融及分解温度与低温下在水中的溶解度、石膏矿山的矿泉水中K＋、Na＋、C1＋、SO32-等的浓度，以及斜长石的环带构造方面作了论证．     

东南大陆中生代玄武岩岩石系列及其构造意义

东南大陆中生代玄武岩和玄武安山岩占区内酸性岩浆作用的5-10％,并为钙碱系列和过渡系列。其矿物组合为斜长石+单斜辉石+角闪石±黑云母+透长石,玄武岩因LIL元素(K、Rb、Th、Ta、Ce)含量高,负Nb异常以及Fe、Mg、Cr、Ni、Co、Sc含量低而不同于产在活动大陆边缘环境的同类岩石,其LIL元素(K、Rb、Ce、Ba)与本区新生代玄武岩相似,但Fe、Mg、Cr、Ni、Co、Sc含量明显偏低。成分分带与酸性岩浆作用的分带性一致,都受壳、幔成分和构造等地质背景控制,产出构造环境为相对稳定的板内区。玄武质岩浆主要由酸性岩浆作用提供热源,地壳发生广泛熔融。从中生代至新生代,由下地壳至上地慢,由钙碱性和过渡系列至碱性系列,是扩张作用逐渐增强的结果。     

武山铜矿层状含铜黄铁矿矿体锶同位素地球化学特征及矿床成因

武山铜矿层状含铜黄铁矿矿体与花岗闪长斑岩具有完全不同的Sr同位素组成。层状矿体中胶黄铁矿、黄铁矿的87Sr／86Sr比值变化于0．7117－0．7241之间，而花岗闪长斑岩中长石和磷灰石的87Sr／87Sr在0．7072-0．7099之间。表明二者具有不同的物质来源，层状矿体物质主要来自上地壳和地层。而花岗间长班岩则主要来自上地幔和下地壳。铅同位素组成表明层状矿体中的铅来自古生代地层。层状矿体硫化物的Rb－Sr等时线年龄为328±21Ma，87Sr／86Sr的初始值为0．7138，表明民状矿体矿石形成于石炭纪，成矿物质自上地壳；而花岗闪长班岩的Rb－Sr等时线年龄为140Ma，为燕山早期的产物。根据研究结果，并结合矿体地质特征等，我们认为武山层状含铜黄铁矿矿体为与海西期海底火山活动有关的喷气（热水）沉积矿床。     

钴(Ⅱ)和镍(Ⅱ)对长春花C.roseus细胞悬浮生长的影响

研究了ｐＨ５．５条件下,钴（Ⅱ）和镍（Ⅱ）对长春花Ｃ．ｒｏｓｅｕｓ细胞悬浮增养生长的影响。当介质中钴的起始深度为０．５０／２．０μｇ／ｍｌ时,能轻微刺激Ｃ．ｒｏｓｅｕｓ细胞的生长,〔Ｃｏ（Ⅱ）〕＞４．０μｇ／ｍｌ,〔Ｎｉ（Ⅱ）〕＞２．０μｇ／ｍｌ时,阻碍细胞生长,其抑制程度与介质中钴（Ⅱ）。镍（Ⅱ）的浓度相关;它们的最小致死浓度分别为５０．０μｇ／ｍｌＣｏ（Ⅱ）和１０．０μｇ／ｍｌＮｉ（Ⅱ）。钴（     

一个新的太阳星云凝聚岩石学模型:(Ⅱ)类地行星区的凝聚模型和地球原始成分的估算

在论文（Ⅰ）中所述陨石成因的基础上，建立了一个小行易区的太阳星云凝聚模型；星云的不同氧逸度区的中间层是各类球粒陨石的形成区；各区的中心层是各类非球粒陨石的形成区。小行星区的最外部是C1陨石的形成区。各氧逸度区的边缘层则是类C1陨石的形成区。从而推断与组成原始地球的星子成分最接近的陨石（包括铁陨石、顽辉石无球粒陨石、顽辉石球粒陨石和类C1球粒陨石）的成分，并依据这些陨石的成分和地球核幔质量比等计算出近似于原始地球的成分。     

耐盐降解苯乙酸类菌株A1(Arthrobacter sp.A1)的分离和特性研究

从处理含盐（NaCl浓度为0．77mol/L）苯乙酸生产污水的耐盐活性污泥中分离到一株节杆菌（Arthrobacter sp.A1）。该菌株能在NaCl浓度为0．1mol/L－2．0mol/L，以苯乙酸为唯一碳源的基础培养基中生长，或在NaCl浓度为0mol/L－2.4mol/L的完全培养基中生长，并能适应急剧的盐浓度变化，对其它常见的低价态无机盐份如KCl、MgCl2、（NH4）2SO4、Na2SO4、CaCl2也具有较强的耐受性，而对高价态无机盐份和重金属盐则耐受性不强。在不同的NaCl浓度下，菌株A1细胞内的QAC（季胺化合物）、游离氨基酸和K^ 含量与盐浓度的升高成正比关系。     

金堆城超大型钼矿床水-岩δD-δ~(18)O同位素交换体系理论模型及成矿流体来源

基于水-岩δD-δ18O同位素交换体系理论模型的建立和计算，对金堆城超大型斑岩钼矿四个不同成矿期中成矿流体的演化和来源进行了研究，发现在成矿前期和早期，成矿流体为岩浆水与围岩在较低水／岩比值（0．1W／R＞0．001）和中、高温（t=250～500℃）条件下反应后的残余流体，而主成矿期和成矿晚期的成矿流作为大气降水在相对较高水／岩比值（0．5＞W／R0．1）和中、低温（t＝150～310℃）条件下与围岩反应后的残留流体。大气降水在金堆城钼矿成矿过程中起了重要作用。在主成矿期水／岩比值达到最高。     

碘离子选择电极快速测定食盐中碘的含量

利用碘离子选择电极,以0．1mol／LKNO（3^-）0.01mol／L酒石酸为总离子强度调节荆、Na2SO3为还原保护剂,将加碘食盐中的10（3^-）还原为I^-,在双液接饱和甘汞电极为参比电极的条件下,采用直接电位法和标准曲线法直接测定了溶液中的碘含量,实验结果表明,本方法线性范围10^（-1）～10^（-7）mol／L,检测下限4.6×10^（-8）mol／L,样品具有较好的回收率（98．2％-100．7％）,可以用此方法测定食盐中I^-的含量。     

高压条件下KAlSi_3O_8熔体中水的溶解机理

应用27Al、29SiMASNMR（魔角自旋核磁共振），喇曼（Raman）和红外（IR）光谱技术研究了KAlSi3O8溶体中水的溶解机理。在0．1MPa和2GPa下由等压淬火熔体制成了无水玻璃。含2．5wt％[H2O]总的含水玻璃在5和7GPa压力下等压淬火制成。在2GPa压力下等压淬火制成含2．5，6．0，和7．5wt％[H2O]总的含水玻璃。所有含水KAlSi3O8玻璃的Raman和IR谱中均在900cm－1附近出现一谱峰。所有2GPa含水玻璃900cm－1谱峰的强度相对于高频外围的强度保持恒定。[H2O]总恒定时900cm－1峰的强度顺压力增大而减弱。相对2GPa无水玻璃样品，2GPa含水玻璃的27Al共振峰向高频方向移动数个ppm。含水玻璃比1大气压1）和2GPa无水玻璃具更窄的谱线。我们认为，这种谱线特征表明水溶解有两个阶段。在初始阶段，水与铝硅酸盐网络作用形成Al-（OH）端键。当水含量较高[＞（25～30）mol％（H2O）总]时，水的溶解机制只表现为H+对M+（M＝Na，K，Li）的置换，及碱性阳离子周围形成部分水化配合物。     

载铁(Ⅲ)-配位体交换棉纤维吸附剂去除饮用水中砷(Ⅴ)的研究

通过动态实验。研究了高砷饮用水的不同进水流速和不同砷(Ⅴ)浓度对新型载铁(Ⅲ)-配位体交换棉纤维吸附剂IFe(Ⅲ）-LECCAI去除砷（Ⅴ）的效果。当1mg／L高砷饮用水．在2．8mL／min的流速下。通过内装Fe(Ⅲ）-LECCA6.3mL、径高比为1：11的吸附柱时，饮用水出水砷浓度符合世界卫生组织(WHO)规定饮水砷标准(0．01mg／L)．流出饮用水的穿透体积为2．4L．饱和点的工作吸附容量高达73．63mg／g。出水中有关各项水质指标均符合我国生活饮用未卫生标准(GB5749-85)。     

太古宙和元古宙时期的地壳演化──从地壳地震学获得的证据

通过分析整个世界太古宇和元古宇地区的地震波速模型，发现太古宇地区地壳的厚度为35km左右（碰撞带边缘除外），而元古宇地壳的厚度则显然要大得多，大致为45km，并且在其基底有一较厚的高速层（＞7km/s）。我们认为有两种模式可以解释这些差异。第一种模式把这种差异归因于上地幔成分的改变。太古宇地幔中的温度较高，因而导致了科马提熔岩的喷发，结果使得岩石圈过分贫化而不能产生大量的玄武质熔体。元古宇地壳是在富地幔之上发育而成，经后的部分熔融作用造成质武玄岩浆的底侵和地壳膨胀。第二种模式认为，在太古宇高温地幔中的对流作用由于过分的紊乱而不能支撑稳定的长寿命俯冲带。到了元古宙时期，由于地幔已足够冷却，因而形成了大量的岛弧和陆弧，同时由于玄武岩浆的底侵作用而形成了上述的高速玄武岩基底层。     

前沟藻(Amphidinium hoefleri)和角刺藻(Chaetoceros gracilis)二甲基硫生产的实验研究

用实验室模拟的方法着重研究硅藻的角刺藻（Ｃｈａｅｔｏｃｅｒｏｓｇｒａｃｉｌｉｓ）和浮游甲藻的前沟藻（Ａｍｐｈｉｄｉｎｉｕｍｈｏｅｆｌｅｒｉ）生长过程中ＤＭＳ的生产及不同氮营养条件下对前沟藻ＤＭＳ生产的影响．结果表明：（１）前沟藻和角刺藻都可以生产二甲基硫（ＤＭＳ），但２者ＤＭＳ生产能力有很大差别，前沟藻ＤＭＳ平均生产率大约是角刺藻的１００倍．（２）不同生理阶段的ＤＭＳ产量不同．对数增长期的前沟藻细胞释放ＤＭＳ的能力最强，其ＤＭＳ速率是指数增长期的３倍．静止期和衰老期的前沟藻细胞ＤＭＳ的生产能力下降．（３）低氮条件对前沟藻细胞ＤＭＳ有促进作用．其中低浓度组（０．５ｍｇ／ＬＮａＮＯ３）ＤＭＳ产率是高浓度组（５０ｍｇ／Ｌ）的４倍．     

离子色谱－原子吸收联用测定水体中的Fe(Ⅲ)和Fe(Ⅱ)

研究离子色谱（ＩＣ）与石墨炉原子吸收光谱联用测定水体中铁形态的方法,用Ｓｈｉｍ－ｐａｃｋ阳离子交换柱分离Ｆｅ（Ⅲ）和Ｆｅ（Ⅱ）,用石墨炉原子吸收法检测,Ｆｅ（Ⅱ）和Ｆｅ（Ⅲ）的检出限分别为３．８ｎｇ／ｍｌ和７．７ｎｇ／ｍｌ,本方法已用于检测自来水和河水的铁的价态,取得了令人满意的结果。