北秦岭松树沟榴闪岩锆石U-Pb定年、矿物包裹体和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年法对松树沟榴闪岩中的锆石进行年代学分析,得到锆石残留核的206Pb/238U加权平均年龄为729±24Ma,对应的Th/U比值为0.70~1.01;变质锆石的206Pb/238U加权平均年龄为496±9.1Ma,对应的Th/U比值为0.02~0.11。通过激光拉曼探针在变质锆石里寻找到斜长石、单斜辉石、石榴石、石英、榍石、磷灰石等矿物包裹体,结合岩石具有的石榴石变斑晶和单斜辉石+斜长石嵌晶,推测变质锆石可能生长于岩石的高压麻粒岩相变质阶段,不排除早期存在榴辉岩相变质的可能性,所获~496Ma的变质时代记录了一期与陆壳深俯冲相关的区域地质事件。利用LA-MC-ICP-MS法测定了变质重结晶锆石的176Hf/177Hf=0.282560~0.282663;以t=730Ma计算出εHf(t)=+8.6~+12.2;Hf模式年龄为867±43Ma。锆石残留核年龄和变质重结晶锆石的t DM(Hf)数值,表明该榴闪岩的原岩应老于729Ma,原岩物质从亏损地幔分离的时间不晚于867±43Ma。结合前人研究成果,认为松树沟榴闪岩是早期侵位的岩石遭受早古生代高压-超高压区域变质作用的产物。     

西藏朗县地区增生楔杂岩带90Ma岛弧型深成岩浆活动和意义

碰撞前增生楔带的岩浆活动在世界许多缝合带均较强烈。为证实雅鲁藏布江带是否存在碰撞前增生楔岩浆活动,本文报道了朗县英云闪长岩岩株的地质特征,以及岩石学、锆石U-Pb定年、全岩地球化学和Sr-Nd同位素数据。结果表明,朗县岩体变形较弱,侵位于强烈变形的蛇绿混杂岩中(蛇绿岩年龄(145.7±2.5)Ma),时代为(92.58±0.72)Ma(MSWD=1.8),岩石属于钙碱性系列,高镁、富钠,相容元素(Cr=71.48×10-6~86.74×10-6,Co=22.32×10-6~23.52×10-6,Ni=33.51×10-6~36.31×10-6)含量高,富含大离子亲石元素Rb、Ba和放射性生热元素Th、Pb、U、K、Sr等,明显亏损Nb、Ta、Zr、Hf(Ti)等非活动性元素,轻稀土明显富集,重稀土亏损(LaN/YbN=6.95~7.44),具有不明显的铕异常,δEu值为0.82~0.91,εNd(t)值变化于2.68~3.23。在以上基础上,结合前人研究成果,认为朗县英云闪长岩体形成于增生楔岛弧环境,与雅鲁藏布江洋俯冲-消减带向南迁移密切相关,是90 Ma的洋脊俯冲地球动力背景下亏损地幔和增生楔熔体混合的产物。     

川西龙门山南段新元古代火山作用时代与动力学背景：来自锆石地球化学和U-Pb年代学的约束

龙门山南段发育一套新元古代火山—沉积地层,其成岩时代及动力学背景一直缺少系统研究,制约了对扬子西缘前寒武纪构造演化的深入理解。本次研究对其下段英安岩和上段流纹岩开展了岩石学、锆石U-Pb年代学和锆石微量元素地球化学研究。结果表明,英安岩和流纹岩的锆石均具有较高的Th, U含量和较大的Th/U比值（0.52～0.90和0.76～1.28）,其结晶年龄分别为837±5 Ma和805±4 Ma,表明龙门山南段长英质火山岩形成于新元古代早期。英安岩的锆石具有较低的稀土(ΣREE=160×10^-6～389×10^-6、ΣLREE=8.3×10^-6～18.6×10^-6)和Ti含量(2.17×10^-6～4.66×10^-6)以及较高的Eu/Eu^*比值（0.43～0.76）、较低的U/Yb（0.66～1.27）,而流纹岩的锆石具有较高稀土(ΣREE=482×10^-6～1 345×10^-6、ΣLREE=13.7×...     

内蒙古乌兰沟埃达克岩锆石U-Pb年龄及构造环境

内蒙古中部贺根山缝合带的梅劳特乌拉蛇绿岩中,新发现乌兰沟埃达克岩,岩性为花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石UPb测年结果表明,乌兰沟埃达克岩的侵位年龄为279.3±1.4Ma,其形成时代为早二叠世。乌兰沟埃达克岩SiO_2含量为65.92%~69.65%,MgO为1.34%~2.16%,Al_2O_3为15.30%~17.33%,Na_2O/K_2O值为3.95~14.09,Sr=359.60×10~(-6)~734.00×10~(-6),Yb=0.83×10~(-6)~2.02×10~(-6),Y=6.65×10~(-6)~12.84×10~(-6);富集K、Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素;稀土元素总量为32.18×10~(-6)~65.41×10~(-6),明显较低,轻、重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N值为2.84~7.56,无明显Eu异常,显示出高硅埃达克岩(HSA)的地球化学特征。该埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为洋内俯冲洋壳+俯冲深积物部分熔融并与上覆地幔楔橄榄岩反应成因。根据乌兰沟埃达克岩与梅劳特乌拉蛇绿岩的时空分布与演化特征,贺根山缝合带在早二叠世可能存在洋内俯冲作用。     

蒙古-鄂霍茨克洋俯冲的记录：额尔古纳地区八大关变质杂岩的证据

本文对额尔古纳地块西缘八大关杂岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和岩石地球化学分析,以确定该套杂岩的形成时代及其构造属性。原定义为"佳疙瘩组"的八大关杂岩主要由黑云角闪斜长片麻岩和花岗质糜棱岩组成。LA-ICP MS锆石U-Pb研究表明,3个样品的锆石发育典型的岩浆振荡环带,高Th/U(0.13~1.42),轻稀土元素亏损,重稀土元素富集,具有强烈的正Ce异常和强烈的负Eu异常等特征,表明锆石均属于岩浆成因。测年结果表明2个黑云角闪斜长片麻岩形成时代分别为210±2Ma、214±2Ma,花岗质糜棱岩的原岩年龄为203±3Ma;样品中同时存在~501Ma和~795Ma的捕获/继承锆石。上述结果显示八大关杂岩的形成时代应为晚三叠世而不是前人认为的新元古代,而捕获锆石则显示与东北其它地块具有相同的构造演化历史。地球化学研究显示,八大关杂岩具有高钠、铝等特点,A/CNK=0.86~1.05,A/NK=1.53~1.97,为准铝质到弱过铝质钙碱性系列;轻稀土元素富集、重稀土元素亏损(La/Yb)N=6~31,Eu弱亏损(Eu/Eu*=0.50~1.01),具有较高的Sr含量(在378×10-6~598×10-6之间)及低的Yb含量(在0.71×10-6~3.50×10-6之间);微量元素原始地幔标准化蛛网模式图显示,富集Rb、Ba、K及Sr等大离子亲石元素、强烈亏损Nb、Ta、P、Ce及Ti等高场强元素。这些地球化学特征表明八大关杂岩形成于活动大陆边缘的岛弧环境。因此,八大关杂岩应形成于蒙古-鄂霍茨克洋向额尔古纳地块俯冲的大地构造背景,为蒙古-鄂霍茨克洋在三叠纪晚期南向俯冲提供了关键证据。     

昌宁-孟连结合带牛井山早古生代埃达克岩锆石U-Pb年龄、岩石成因及其地质意义

昌宁-孟连结合带是西南三江地区重要的古特提斯结合带,本文报道该带牛井山蛇绿混杂岩带内的早古生代英云闪长岩的锆石U-Pb年龄和Hf同位素、全岩地球化学特征,探讨其岩石成因,揭示早古生代(原)特提斯演化过程和恢复古地理格局。利用LA-ICP-MS对英云闪长岩进行锆石U-Pb定年,获得~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为468±2Ma(MSWD=1.4,n=22),代表岩浆岩结晶时代。对锆石进行原位微区Hf同位素分析获得锆石ε_(Hf)(t)=+1.6~+2.8。牛井山英云闪长岩具有高的SiO_2(61.6%~67.16%),Al_2O_3(15.4%~17.64%),Na_2O(2.93%~3.25%)含量,高的Na_2O/K_2O(3.9~5.4)比值。微量元素具有高Sr(469×10~(-6)~533×10~(-6)),低Yb(0.66×10~(-6)~1.22×10~(-6))和Y(8.5×10~(-6)~16.3×10~(-6)),Eu正异常(1.01~1.37)的特征。此外,在同等SiO 2条件下,还具有相对高的Mg~#和MgO(Mg~#=50~51,MgO=2.84%~3.58%)。这些特征表明英云闪长岩具有高镁埃达克岩的性质。岩石成因研究表明牛井山高镁埃达克岩很可能是俯冲洋壳加上部分大洋沉积物部分熔融并与上覆地幔橄榄岩反应的产物。早古生代洋壳俯冲成因的埃达克岩的发现证明昌宁-孟连特提斯洋演化历史可追溯至约468Ma。昌宁-孟连结合带早古生代岩浆作用与龙木错-双湖结合带早古生代洋壳残片的时代一致、构造属性相似,我们认为昌宁-孟连结合带与木错-双湖结合带可对比,它们代表了一个统一的古生代特提斯大洋残余。     

东海晚中生代岩浆弧与陆缘汇聚作用：碎屑锆石U- Pb年代约束

晚中生代是古太平洋板块俯冲东亚大陆的重要时期,也是华南大陆构造-岩浆活动的重要时期。本文通过东海陆架盆地紧邻海礁隆起ECSs611钻井的渐新统花港组(1626～1638m)砂岩和白垩系(1638～1689m)砂岩碎屑锆石U-Pb同位素和微量元素等研究,获得了～163Ma和～120Ma两期岩浆-变质事件的锆石U-Pb年龄记录。两期岩浆锆石均具有结晶温度低(556～732℃)、流体活动元素U富集(含量82×10~(-6)～3412×10~(-6))及高场强元素Nb亏损(含量0.6×10~(-6)～13.8×10~(-6))等特点,它们形成于岩浆弧构造环境。与洋壳锆石相比,两期岩浆锆石元素Y含量(371×10~(-6)～2700×10~(-6))和U/Yb比值(0.2～6.7)偏低,指示其属于大陆锆石类型。其它碎屑锆石年龄(如2.5～2.4Ga,1.7～1.6Ga,320 Ma和256～207 Ma)与华南大陆主要构造事件一致,初步认为东海海礁隆起应属于华南大陆(华夏地块)东延的部分。如果将海礁-虎皮礁隆起作为晚侏罗世至早白垩世岩浆弧一部分,与东海福州凹陷弧前盆地和西南日本至台湾俯冲增生杂岩等单元联结起来,区域上可构成受古太平洋板块俯冲控制的晚中生代东亚大陆边缘构造轮廓,即岩浆弧→弧前盆地→俯冲增生杂岩。     

弓长岭铁矿二矿区蚀变岩中锆石SHRIMP U-Pb年龄及地质意义

国外的富铁矿(TFe含量超过50%)主要来自长期稳定的古老克拉通上早前寒武纪铁建造(BIF)经过后期风化淋滤作用形成的赤铁矿石。虽然我国的华北克拉通等古老地块也发育早前寒武纪BIF,并经历了强烈的变质变形改造,但是由于地块活动性强导致缺乏充分风化淋滤作用的条件,因而赤铁富矿很少,铁矿石以TFe含量30%左右的沉积变质型磁铁贫矿为主。辽宁弓长岭铁矿床位于华北克拉通东北部,是一个大型沉积变质型铁矿床,总体以磁铁矿贫矿石为主,但其二矿区的磁铁富矿(TFe含量大于50%)达大型规模,是我国唯一的大型沉积变质型磁铁富矿。弓长岭二矿区富铁矿是条带状铁建造沉积后受后期叠加改造作用形成的,富矿体成矿时发生了强烈的围岩蚀变,形成以石榴石和镁铁闪石为特征矿物的蚀变岩,这种富含石榴石的蚀变岩在区域上乃至全国的沉积变质型磁铁矿矿床中都是独一无二的,表明其与磁铁矿富矿有密切的成因联系。该蚀变岩中与镁铁闪石、绿泥石、石英、钛铁矿共生有热液锆石。本文从该蚀变岩中分选出了锆石,锆石呈他形至半自形粒状,在阴极发光(CL)图像上呈多孔状、斑块状、补丁状,明暗极不均匀,可见不明显的环带;锆石内包体在背散射图像上呈暗色,长条状或片状自形晶,主要由MgO、FeO、SiO2、Al2O3组成,为绿泥石、铝直闪石和镁铁闪石;锆石LA-ICP-MS原位微量元素分析表明,Hf含量为10672×10-6~11822×10-6,Y为12.58×10-6~19.41×10-6,Th为0.32×10-6~1.48×10-6,U为425×10-6~663×10-6,Th/U为0.001~0.003,Ti为1.63×10-6~3.7×10-6,∑REE为10.37×10-6~20.15×10-6,球粒陨石标准化的稀土配分曲线上轻稀土强烈亏损,中、重稀土富集,重稀土较平坦,有弱的铕正异常,这些特点表明该锆石为与蚀变岩和富铁矿同时形成的热液成因锆石。利用SHRIMP U-Pb定年方法对该热液锆石进行了年龄测定,获得的上交点年龄为1850±16Ma,MSWD=2.1;10个测点加权平均年龄为1840±7Ma,MSWD=1.6。该年龄代表了富含石榴石的蚀变岩的成岩年龄,因而也可能代表了富铁矿石的形成年龄,因此推测磁铁富铁矿的形成是条带状磁铁石英岩在1.9~1.8Ga时华北克拉通基底隆升与裂谷-非造山岩浆事件所产生的热液交代作用的结果。     

冀南西石门矽卡岩型铁矿床成矿年代:热液锆石U-Pb年龄的证据

西石门铁矿床是华北地区最为典型的矽卡岩型铁矿床之一,最新获得金云母40 Ar-39 Ar成矿年龄为(133.1±1.3)Ma、(137.1±1.5)Ma,略老于其成矿母岩(武安杂岩体)形成的年龄(126~136 Ma),这是矛盾的。笔者对角闪正长岩和矽卡岩脉中的锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb同位素年代学分析。结果表明,角闪正长岩中锆石呈浅黄色-无色、透明、棱角状、不规则状,振荡环带结构不发育,部分锆石中含棱角状继承锆石内核,206 Pb-238 U年龄加权平均值为(135.6±1.5)Ma,代表了武安杂岩体的结晶年龄。矽卡岩脉中锆石呈棕色,含有少量细小的包裹体,呈透明-半透明,相对于岩浆锆石具有低的Th、U、REE含量及Th/U值(Th=(222.37~1541.11)×10-6,U=(218.44~989.17)×10-6,Th/U=0.90~1.56),并具有强烈的Ce正异常(δCe=4.46~196.22)和Eu负异常(δEu=0.59~0.80),206Pb-238 U年龄介于124.9~133.0Ma,加权平均值为(129.4±2.6)Ma,代表了热液锆石的形成年龄,说明129 Ma是该西石门地区主要成矿期。     

西藏努日晚白垩世埃达克岩:洋脊俯冲的产物

前人对冈底斯带晚白垩世埃达克岩的成因和地球动力学背景存在不同的认识.对努日地区的石英闪长玢岩开展了锆石U-Pb年代学、全岩地球化学及Hf同位素研究.结果表明,努日石英闪长玢岩侵位于96.5±1.3 Ma,以高SiO₂（63.96%~65.75%）、Al₂O₃（14.37%~15.99%）、MgO（2.12%~2.39%）、Sr（362×10-6~575×10-6,平均为467×10-6）含量,低Y（8.94×10-6~11.50×10-6）、Yb（0.81×10-6~1.06×10-6）含量及高Sr/Y比值（33.52~60.65）为特征,显示埃达克岩地球化学特征.岩石属低钾-中钾钙碱性准铝质花岗岩（A/CNK=0.81~0.96）,富集LREE、亏损HREE,富集大离子亲石元素（LILE）、亏损高场强元素（HFSE）,无明显负Eu异常.锆石ε_Hf（t）值为-0.3~+15.2（主要为+10.0~+15.2）,二阶段模式年龄t_DM2为187~1 173（主要为187~516 Ma）,表明源区以俯冲洋壳为主,并可能卷入了少量俯冲沉积物.岩石具有较高的Mg#值和相容元素Cr、Ni含量,表明熔体在上升过程中与地幔发生了相互作用.通过与南冈底斯典型埃达克岩对比,认为努日石英闪长玢岩是在洋脊俯冲背景下、穿过板片窗的高热流导致板片窗边缘的洋壳（及少量俯冲沉积物）部分熔融形成的.      

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

地震次生地质灾害风险评估集对态势分析

5．12四川汶川8级强震引发了大量次生地质灾害,加剧了灾情并严重影响抗震救灾。地震次生地质灾害受多重因素制约,其孕育与致灾过程具有不确定性。利用集对分析原理与方法,对地震次生地质灾害进行同异反态势分析,拟定了风险评估的集对分析同一度、差异度、对立度等指标体系的构建原则与赋值标准,对承灾体系统的不确定性及其作用作了刻画与分析,建立了不同风险分区代表性的集对分析联系度表达式,为地震灾害研究提供了可资借鉴的新思路和技术方法。     

下扬子区三叠纪古地理演化

下扬子区在三叠纪期间接受了早-中三叠世海相碳酸盐沉积、中-晚三叠世海陆交互相和陆相湖沼沉积.沉积相带的空间分布和古地理格局的变迁明显地受到区域构造的控制.区内盆地发育与演化是在华南板块与扬子板块、扬子板块与华北板块相互作用的背景下进行的.早-中三叠世末期的印支运动是下扬子区构造-古地理格局改变的决定性因素,使下扬子海盆闭合,沉积类型由海相沉积变为陆相沉积.下扬子区三叠纪古地理的演化特征也为板块碰撞提供了沉积证据.     

多年冻土融沉性分类研究

在冻土工程中,冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类是冻土地基基础设计施工的重要依据．根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据,提出了细砾、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土的融沉系数一含水量或融沉系数一超塑含水量线性回归方程式,得到与各融沉性分级相应的界限含水量或界限超塑含水量．最后...     

Kinetics of dehydration of Ca-montmorillonite

Isothermal thermogravimetric experiments have been carried out to determine the reaction kinetics of the dehydration processes in fuller's earth, a natural Ca-montmorillonite. Dehydration in swelling clays is a complex reaction, and analysis of the thermogravimetric data using empirical rate equations and time-transformation analysis reveals that the nature of the rate controlling mechanism is dependent upon both the temperature regime of the sample as well as the extent of reaction. For fuller's earth, we find that the dehydration kinetics are dominated by a nucleation and growth mechanism at low temperatures and fractions transformed (stage I), but above 90 °C the last stages of the reaction are diffusion controlled (stage II). The activation energy for dehydration during stage I is around 35 kJ · mol⁻¹, whereas the removal of water during stage II requires an activation energy of around 50 kJ · mol⁻¹. These two stages of dehydration are associated with primary collapse of the interlayer (stage I) and movement of water that is hydrated to cations within the interlayer (stage II). Received: 28 August 1998 / Revised, accepted: 27 January 1999