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鲁西地区中生代高镁闪长岩辉石和角闪石的成分与结构特征:华北克拉通陆内岩石圈改造作用记录

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大地构造与成矿学 2024年

作者：郭军黄小龙贺鹏丽钟军伟中国科学院广州地球化学研究所深地科学卓越创新中心同位素地球化学国家重点实验室昆明理工大学国土资源工程学院

本文对鲁西地区早白垩世金岭辉长闪长岩中的辉石和角闪石进行了详细的成分与结构研究,以限定其岩浆演化过程,并探讨华北克拉通陆内岩石圈的组成、性质及中生代改造作用。反环带单斜辉石边部与无环带单斜辉石具有相似的主量元素成分,与... 详细信息

本文对鲁西地区早白垩世金岭辉长闪长岩中的辉石和角闪石进行了详细的成分与结构研究,以限定其岩浆演化过程,并探讨华北克拉通陆内岩石圈的组成、性质及中生代改造作用。反环带单斜辉石边部与无环带单斜辉石具有相似的主量元素成分,与无环带斜方辉石和正环带斜方辉石边部具相似的Mg#值,它们应结晶于成分相似的镁铁质岩浆。反环带单斜辉石幔部与正环带斜方辉石核部也具有相似的Mg#值,且分别具有与鲁西地区高镁闪长岩中的堆晶辉石岩捕虏体的单斜辉石和斜方辉石相似的主量元素组成,表明幔源镁铁质岩浆曾在中-下地壳侵位和固化,导致新的下地壳组分形成。反环带单斜辉石幔部的Ti/Fe3+和AlIV呈负相关,表明其平衡熔体来源于富水高氧逸度的地幔源区,而无环带单斜辉石和反环带单斜辉石边部呈正相关,其平衡熔体可能形成于贫水低氧逸度地幔源区的部分熔融。另外,反环带单斜辉石核部与女山下地壳麻粒岩包体的单斜辉石具有相似的主量元素组成,可能为岩浆上升过程中捕获自华北古老下地壳的捕虏晶,而碎斑状斜方辉石在主量元素成分上类似于华北麻粒岩残留体斜方辉石,指示研究区中生代下地壳可能存在经历过熔体抽离的麻粒岩残留体。岩浆成因单斜辉石均具有相似的、变化的结晶温度（997～1128℃）和压力（0～5.39 kbar）,应形成于中-上地壳的岩浆通道系统。辉长闪长岩中的角闪石呈基质或为辉石的增生边部,具有相似的成分特征,记录了相似的T-P-f O2-H2O条件,其平衡岩浆中存在地壳组分贡献。鲁西中生代高镁闪长岩具有不均一的岩浆源区,并在地壳经历了复杂的岩浆演化过程。本文研究表明,华北克拉通破坏峰期的岩石圈地幔高度不均一,下地壳也经历了岩浆注入、部分熔融和镁铁质岩浆堆晶等改造作用,不同程度地影响了陆内高镁闪长岩的成分。

关键词：辉石角闪石岩石圈地幔大陆下地壳华北克拉通

鲁西地区中生代高镁闪长岩角闪石成分变化特征及其对矽卡岩型铁矿成矿作用的启示

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大地构造与成矿学 2024年第4期48卷 800-819页

作者：郭军黄小龙贺鹏丽陈林丽钟军伟中国科学院广州地球化学研究所深地科学卓越创新中心同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广东广州511458 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650000

矽卡岩型铁矿床是我国最重要的铁矿床类型之一,在华北克拉通东部广泛发育,时空上与中生代高镁闪长岩体紧密伴生,研究其物质来源和成岩成矿过程具有重要的意义。本文对鲁西地区与金岭铁矿床具有成因联系的中生代高镁闪长岩中的角闪石进... 详细信息

矽卡岩型铁矿床是我国最重要的铁矿床类型之一,在华北克拉通东部广泛发育,时空上与中生代高镁闪长岩体紧密伴生,研究其物质来源和成岩成矿过程具有重要的意义。本文对鲁西地区与金岭铁矿床具有成因联系的中生代高镁闪长岩中的角闪石进行了详细的成分研究,限定高镁闪长岩的岩浆演化过程及其物理化学条件变化,探讨高镁闪长岩的岩石成因机制及其与矽卡岩型铁矿床成矿作用之间的联系。金岭高镁闪长岩的角闪石斑晶边部与基质角闪石具有一致的主量元素成分,记录了相似的T-P-fO_(2)-H_(2)O条件,显著不同于角闪石斑晶核部。角闪石斑晶核部的平衡岩浆来源于地幔部分熔融,而角闪石斑晶边部与基质角闪石的平衡岩浆中则存在地壳组分的贡献。高镁闪长岩-矽卡岩型铁矿床体系为极其复杂的成岩成矿系统,起源于高氧逸度和高水含量的地幔源区,并经历了包括结晶分异、同化混染、岩浆混合以及流体出溶、迁移和淋滤在内的诸多复杂岩浆热液演化过程。这些源区特征和岩浆-热液过程记录了不同深度岩石圈对华北克拉通破坏的构造响应。

关键词：矽卡岩型铁矿床高镁闪长岩角闪石鲁西地区华北克拉通

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典型黑色页岩地区土壤风化速率及潜在生态效应研究

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地球与环境 2024年第2期52卷 199-212页

作者：梁孔秋赵万伏刘文浦钟军伟陈忠常河宋垠先季峻峰昆明理工大学国土资源工程学院南京大学表生地球化学教育部重点实验室宁夏回族自治区国土资源调查监测院

风化条件作用下,黑色页岩富含的重金属元素释放到周围环境中,会造成土壤重金属的超标富集,从而形成重金属地质高背景区。为了了解黑色页岩地质高背景区重金属风化富集过程和特征,本研究以浙西地区典型寒武系黑色页岩区土壤为研究对象,运... 详细信息

风化条件作用下,黑色页岩富含的重金属元素释放到周围环境中,会造成土壤重金属的超标富集,从而形成重金属地质高背景区。为了了解黑色页岩地质高背景区重金属风化富集过程和特征,本研究以浙西地区典型寒武系黑色页岩区土壤为研究对象,运用PROFILE模型定量计算土壤剖面化学风化速率,并以此评估重金属释放速率,同时对该地区的土壤重金属潜在生态效应进行了评估。研究结果表明,土壤的化学风化速率为62.95~412.62 mmol/(m^(2)·a),盐基阳离子(Ca^(2+)、Mg^(2+)、Na^(+)和K^(+))的释放速率为97.47~806.16 mmol/(m^(2)·a)。黑色页岩土壤中碳酸盐含量的大小对风化速率强弱的影响比较大。研究区土壤As、Cd、Cr、Cu、Hg、Pb、Zn的平均释放速率分别为31.25、18.79、135.65、65.14、0.15、28.02和367.35 mmol/(m^(2)·a)。土壤的重金属浓度和盐基阳离子浓度(CBCt)对重金属释放速率的影响较大,盐基阳离子释放速率(RBC)对重金属释放速率的影响较小。研究区重金属综合潜在生态风险指数平均值为961.89,Cd的潜在生态风险指数最高,贡献率在53.44%~99.70%之间。

关键词：黑色页岩风化速率重金属生态效应

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滇东南富宁那坪辉绿岩斜锆石U-Pb年代学、地球化学、Hf同位素特征及其地质意义

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大地构造与成矿学 2022年第4期46卷 773-787页

作者：韩欢欢王加昇钟军伟王涛马跃华昆明理工大学国土资源工程学院西南地质调查所云南昆明650093 云南省地质调查局云南昆明650011

滇东南富宁地区位于华南板块和印支板块两个构造单元的拼合带,广泛出露以辉绿岩为主的基性岩体,关于其构造属性、形成时代及演化机制等还存在较大争议。本文通过对富宁那坪地区出露的钛辉辉长辉绿岩开展了斜锆石LA-ICP-MS原位U-Pb定年... 详细信息

滇东南富宁地区位于华南板块和印支板块两个构造单元的拼合带,广泛出露以辉绿岩为主的基性岩体,关于其构造属性、形成时代及演化机制等还存在较大争议。本文通过对富宁那坪地区出露的钛辉辉长辉绿岩开展了斜锆石LA-ICP-MS原位U-Pb定年、Hf同位素及主微量元素研究,结果显示其结晶年龄为255.6±5.0 Ma(MSWD=3.0),侵位于晚二叠世-早三叠世,与峨眉山大火成岩省的主喷发时限基本一致,表明其应是峨眉山玄武质岩浆同质异相的产物。斜锆石εHf(t)值为-11.9~-4.8,暗示其岩浆来源于较富集的地幔源区,并受到地壳物质混染的影响。钛辉辉长辉绿岩具有高的MgO、Fe_(2)O_(3)T和TiO_(2)含量,以及较高的稀土元素总量(ΣREE=110×10^(-6)~184×10^(-6)),具有轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型稀土元素配分模式,显示Eu弱正异常(δEu=0.96~1.37),微量元素富集大离子亲石元素,轻微亏损Ta、Nb、Zr和Hf等高场强元素,呈现洋岛玄武岩(OIB)的特征,且与峨眉山高钛玄武岩特征具有高度一致性,指示其形成于地幔柱作用下的板内环境。本研究证实了滇东南地区确实存在峨眉山地幔柱岩浆活动。

关键词：滇东南那坪钛辉辉长辉绿岩斜锆石 LA-ICP-MS原位U-Pb定年原位Hf同位素

滇西北羊拉矽卡岩铜矿床石榴子石原位成分、U-Pb测年及其地质意义

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大地构造与成矿学 2023年第5期47卷 1018-1039页

作者：孙滨刘益燕永锋孔志岗杨光树钟军伟沈畯昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 湖北省国土资源研究院湖北武汉430071

羊拉铜矿床是三江特提斯构造域金沙江缝合带中段的大型矽卡岩型铜矿床,其成矿过程划分为3个期次5个阶段:(1)矽卡岩期:矽卡岩阶段和退化蚀变阶段;(2)石英硫化物期:石英-硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段;(3)表生期:主要是表生氧化阶段。里农... 详细信息

羊拉铜矿床是三江特提斯构造域金沙江缝合带中段的大型矽卡岩型铜矿床,其成矿过程划分为3个期次5个阶段:(1)矽卡岩期:矽卡岩阶段和退化蚀变阶段;(2)石英硫化物期:石英-硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段;(3)表生期:主要是表生氧化阶段。里农矿段揭露矽卡岩期的矽卡岩矿物以石榴子石、透辉石为主,根据野外观察、镜下鉴定结合LA-ICP-MS原位微区分析,可将石榴子石分为两个世代:早期石榴子石(GrtⅠ),以钙铝榴石为主(And_(24.81)Gro_(72.40)~And_(57.92)Gro_(30.02));晚期石榴子石(GrtⅡ),以钙铁榴石为主(And_(61.64)Gro_(37.18)~And_(90.96)Gro_(7.81)),发育振荡环带;二者均属于钙铁榴石-钙铝榴石系列。石榴子石稀土元素总量总体较低(ΣREE=3.74×10^(-6)~111×10^(-6)),轻、重稀土元素分异明显(LREE/HREE=0.72~31.7),多呈现正Eu异常(δEu=0.83~8.40)。GrtⅠ亏损轻稀土元素、富集重稀土元素,稀土元素配分模式为左倾型;GrtⅡ整体上富集轻稀土元素、亏损重稀土元素,稀土元素配分模式为右倾型,GrtⅡ中ΣREE、LREE/HREE和δEu值高于GrtⅠ。GrtⅠ、GrtⅡ均呈现出亏损Rb、Ba和Sr等大离子亲石元素,富集Ta、Th和U等高场强元素,GrtⅡ中Cu、Mo、Sn及Pb等成矿元素含量明显高于GrtⅠ。石榴子石主量和微量元素含量及变化特征表明:GrtⅡ形成时氧逸度较GrtⅠ更高,且流体更偏中性或碱性;GrtⅠ交代方式以扩散交代为主,GrtⅡ以渗滤交代为主,与铜钼矿化密切相关。与黄铜矿紧密共生的石榴子石LA-sf-ICP-MS U-Pb进行年代学研究,获得年龄为236±5 Ma(MSWD=0.8,n=23),限定羊拉铜矿床的成岩成矿作用时限为晚三叠世早期,与前人研究的第一期花岗闪长岩锆石U-Pb和辉钼矿Re-Os年龄在误差范围内基本一致,进一步佐证羊拉铜矿床成矿作用与第一期岩浆事件密切相关。

关键词：石榴子石原位U-Pb测年 LA-ICP-MS 羊拉铜矿床滇西北

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基于DSP及神经网络的电动机故障诊断研究

基于DSP及神经网络的电动机故障诊断研究

作者：钟军伟山东科技大学

学位级别：硕士

异步电动机作为各类型机电设备中数量最多、应用最广泛的一类电气设备。它的正常工作对保证生产制造过程中的安全、高效、敏捷、优质及低功耗运行具有非常重大的意义。如果异步电动机因故障而停机则将会对生产、生活甚至人身安全造成极... 详细信息

异步电动机作为各类型机电设备中数量最多、应用最广泛的一类电气设备。它的正常工作对保证生产制造过程中的安全、高效、敏捷、优质及低功耗运行具有非常重大的意义。如果异步电动机因故障而停机则将会对生产、生活甚至人身安全造成极其严重的影响,进而造成巨大的经济损失。所以对其进行故障诊断具有重大意义,是国内外工程技术领域一直非常关注的课题。论文首先研究了人工神经网络和小波分析的相关理论知识,并使用Matlab神经网络模块对BP神经网络做了训练,构建了前向反馈型BP人工神经网络模型。以小波分析和人工神经网络为理论基础,设计了基于TMS320F2812DSP的数据采集模块,对故障识别方法进行了深入研究,实现了异步电动机典型故障的诊断。数据采集模块包括DSP最小系统电路、A/D转换电路的原理图及PCB图设计。然后,基于CCS3.1开发环境,完成了数据采集传输模块的主程序、DSP初始化程序、A/D转换程序、小波神经网络的故障诊断程序,仔细分析了各程序的工作步骤,给出了系统总软件流程图。最后,对数据采集传输模块的硬件和软件功能进行了测试。实验证明了数据采集传输模块的设计正确性,成功实现了电动机的定子匝间短路和轴承偏心故障的识别。在故障特征提取方面,考虑到故障时定子电流信号的非平稳、非线性特征,提出小波分析和改进BP网络的特征提取手段。基于离散小波变换的小波能量谱分析的特征提取方法,充分反映和有效刻画出信号的非平稳、非线性特征。试验证明了本方法的有效性。从一定程度上解决了异步电动机故障特征征兆描述的全面性问题。

关键词：故障诊断异步电动机 TMS320F2812 神经网络小波变换

鲁西早白垩世基性侵入岩的锆石Hf同位素组成变化及其成因

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大地构造与成矿学 2012年第4期36卷 572-580页

作者：钟军伟黄小龙中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049

鲁西北部地区的淄博和临朐辉长闪长岩的锆石原位U-Pb定年分析显示,它们分别形成于128±2Ma和132±1Ma,与鲁西早白垩世大规模岩浆活动时间一致,是华北克拉通岩石圈减薄过程的岩浆活动产物。与鲁西北部同时期的济南、邹平辉长岩相比,淄博... 详细信息

鲁西北部地区的淄博和临朐辉长闪长岩的锆石原位U-Pb定年分析显示,它们分别形成于128±2Ma和132±1Ma,与鲁西早白垩世大规模岩浆活动时间一致,是华北克拉通岩石圈减薄过程的岩浆活动产物。与鲁西北部同时期的济南、邹平辉长岩相比,淄博和临朐辉长闪长岩的锆石εHf(t)值(分别为-5.1～-2.4和-2.4～+3.2)明显较高,并具有相对年轻的亏损地幔Hf模式年龄TDM(分别为876～984Ma和639～867Ma),对应于相对高的全岩εNd(t)值,指示其岩浆源区有更大比例的软流圈地幔物质贡献。鲁西北部地区的早白垩世基性侵入岩的岩浆源区以华北克拉通内部的古老富集岩石圈地幔为主,从华北克拉通内部往郯庐断裂带锆石εHf(t)值显示出升高趋势,表明软流圈地幔物质的参与比例增大。郯庐断裂带是导致鲁西地区早白垩世基性岩浆活动时空不均一性的重要岩石圈薄弱带。

关键词：基性侵入岩郯庐断裂带岩石圈减薄早白垩世华北克拉通

苏鲁超高压变质带胡家林超镁铁质岩成因及构造意义

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岩石学报 2018年第6期34卷 1539-1556页

作者：谢志鹏王建 HATTORI Keiko 薛传东钟军伟王泽利昆明理工大学国土资源工程学院昆明650093 吉林大学地球科学学院长春130061 渥太华大学地球科学系山东科技大学地球科学与工程学院青岛266590

胡家林超镁铁质杂岩体产于苏鲁超高压变质带中部,纯橄岩和(石榴)单斜辉石岩呈不连续透镜体产于蛇纹石化橄榄岩中。纯橄岩遭受了部分蛇纹石化(烧失量=6.6%～13.2%),全岩富集强相容元素(Ni、Cr、Co)和Ir族PGE(IPGE;Ir、Os、Ru)及高IPGE/P... 详细信息

胡家林超镁铁质杂岩体产于苏鲁超高压变质带中部,纯橄岩和(石榴)单斜辉石岩呈不连续透镜体产于蛇纹石化橄榄岩中。纯橄岩遭受了部分蛇纹石化(烧失量=6.6%～13.2%),全岩富集强相容元素(Ni、Cr、Co)和Ir族PGE(IPGE;Ir、Os、Ru)及高IPGE/PPGE值,亏损Al、Ti、V,具高Mg~#橄榄石(Fo=91.7～92.4)和高Cr~#(0.68～0.76)尖晶石。纯橄岩高耐熔地球化学及矿物化学特征和古老的大陆岩石圈地幔相一致,表明其原岩来源于弧前地幔,代表了华北克拉通古老的大陆岩石圈地幔残留。(石榴)单斜辉石岩全岩呈相对低含量的强相容元素(Cr、Ni、Co)和IPGE,高含量的Al、Ti、V和流体迁移元素(Sr、Pb和Ba),球粒陨石标准化REE配分图呈明显"上凸"型,具低Mg~#橄榄石(Fo=76.6～76.8)和低Al_2O_3(<2.76%)和高SiO_2(54.56%～56.87%)的单斜辉石。全岩组成和矿物化学表明其原岩为俯冲带内超镁铁质火成堆晶岩,最初岩浆由地幔岩高程度部分熔融的熔体和俯冲带中富H_2O流体和/或熔体构成。(石榴)单斜辉石岩原岩曾被地幔流带入扬子大陆俯冲板片和上覆地幔楔之间的俯冲通道,经历了超高压变质作用和生成大量石榴石。(石榴)单斜辉石岩在折返过程中,与大陆岩石圈地幔楔剥离的蛇纹石化橄榄岩及纯橄岩相结合,形成超镁铁质杂岩体,整体被低密度的俯冲板片(主要由花岗质片麻岩和变质沉积岩组成)裹挟,折返至地壳浅部。

关键词：苏鲁超高压变质带铂族元素(PGE) 纯橄岩 (石榴)单斜辉石岩岩石成因

华北克拉通中部造山带南段早前寒武纪变质杂岩的Hf-Nd同位素特征及其地壳演化意义

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大地构造与成矿学 2015年第6期39卷 1108-1118页

作者：王雪黄小龙马金龙钟军伟杨启军中国科学院广州地球化学研究所同位素地球化学国家重点实验室广东广州510640 中国科学院大学北京100049 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 桂林理工大学地球科学学院广西桂林541004

太华群和登封群变质杂岩的锆石U-Pb定年结果统计表明,华北克拉通中部造山带南段地区在新太古代-古元古代期间存在至少四阶段岩浆活动（2.85~2.72 Ga,2.57~2.48 Ga,2.34~2.30 Ga和2.20~2.07 Ga）。与中部造山带中、北段地区相比,南段地... 详细信息

太华群和登封群变质杂岩的锆石U-Pb定年结果统计表明,华北克拉通中部造山带南段地区在新太古代-古元古代期间存在至少四阶段岩浆活动（2.85~2.72 Ga,2.57~2.48 Ga,2.34~2.30 Ga和2.20~2.07 Ga）。与中部造山带中、北段地区相比,南段地区的新太古代早期的岩浆活动略早,并具有相对较强烈的古元古代早期（~2.3 Ga）岩浆活动。新太古代早期（2.85~2.72 Ga）的TTG质岩石整体具有正的全岩ε_（Hf）（t）和ε_（Nd）（t）值,并且有εHf（t）值偏高的Hf-Nd同位素解耦现象,其源区形成与地幔交代作用相关。新太古代末期-古元古代初期（2.57~2.48 Ga）的TTG质片麻岩主要为正的全岩εHf（t）和εNd（t）值,部分样品具有ε_（Hf）（t）值偏低的Hf-Nd同位素解耦现象,为锆石效应的结果,其岩石成因以初生地壳物质部分熔融为主,存在少量古老地壳物质的再循环作用。古元古代早期（2.34~2.30 Ga）TTG质岩石和古元古代中期（2.20~2.07 Ga）的富钾岩及TTG质岩石的全岩ε_（Hf）（t）和ε_（Nd）（t）值均为负值,并具ε_（Hf）（t）值明显偏低的Hf-Nd同位素解耦现象,均为锆石效应的结果,其岩石成因以古老地壳物质的再循环作用为主。太华群和登封群片麻岩的全岩Hf-Nd同位素解耦主要与其源区形成过程存在地幔交代作用或者锆石效应有关,而与石榴子石效应关系不大,表明各阶段TTG质岩石的高Sr/Y、（La/Yb）_N比值和低重稀土含量等特征不是继承自源区,而确实反映了较大压力深度的岩浆活动过程。总体上,新太古代早期-古元古代初期为华北克拉通中部造山带南段地区主要的地壳生长阶段,而古元古代早-中期主要为地壳再循环阶段。

关键词： TTG Hf-Nd同位素解耦太华群登封群中部造山带南段华北克拉通