Indosinian Emplacement of the Huashan—Guposhan Granite Batholiths in Western Nanling Range:Evidence from Cooling-Crystallization and Radiogenic Heat Calculation of Granite Melt

通过对南岭西段花山和姑婆山花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(5.5km)、围岩温度(196℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起花山和姑婆山岩基的数学计算模型,计算得出:花山-姑婆山花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(△tco1)分别为4.14 Ma(花山)和4.36Ma(姑婆山);由于结晶潜热释放而使结晶过程延长的时间(△tL)为2.67Ma,2.81 Ma;由于花山和姑婆山花岗岩基放射性元素含量(U 13.5×10-6,Th 56.1×10- 6,K2O 5.79％(花山);U13.7×10-6,Th 52.4×10-6,K2O 5.28％(姑婆山))高于世界平均花岗岩放射性元素含量(U5×10-6,Th 20×10-6,K2O 2.66％),花山和姑婆山花岗岩浆侵位后产生的放射成因热使结晶过程延长的时间(△tA)分别为37.6 Ma和45.1 Ma,远长于按世界平均花岗岩放射性元素含量计算得出的△tA(3.17 Ma,花山).花山和姑婆山花岗岩基的侵位-结晶时差(△tECTD)分别为44.41Ma和52.27Ma,结合锆石U-Pb年龄值(162 Ma(花山),163Ma(姑婆山)),通过反演计算得出花山、姑婆山花岗岩基侵位年龄值(tE)分别为206Ma和215Ma,从而为花山-姑婆山花岗岩基属于印支期侵位提供了重要的岩浆动力学佐证.     

桂东南南渡—莲塘岩体的应变测量与应变特征

桂东南南渡—莲塘岩体及其围岩的应变测量结果表明：岩体总体以压扁变形为主，收缩变形为辅；热接触变质带内近岩体—侧以压扁变形为主，而远离岩体则转为以收缩变形为主。花岗岩浆沿博白—岑溪断裂带内由左旋走滑剪切所产生的构造位张空间侵位，故岩体和围岩的应变强度均软弱。     

南岭花山和姑婆山花岗岩基属印支期侵位:来自花岗岩熔体冷却-结晶和放射成因热计算的依据

通过对南岭西段花山和姑婆山花岗岩基地质-岩石地球化学特征研究,判明它们的侵位深度(5.5km)、围岩温度(196℃)及岩浆初始温度(950℃),建立起花山和姑婆山岩基的数学计算模型,计算得出:花山-姑婆山花岗岩熔体侵位后,其初始温度降低至结晶温度所需的时间(△tco1)分别为4.14 Ma(花山)和4.36Ma(姑婆山...     

广西海洋山花岗岩体侵位构造特征

花岗岩是大陆地壳的重要组成部分,是地球动力学演化的示踪剂。花岗岩体侵位构造的研究对于揭示花岗岩体的变形历史和侵位机制具有重要的科学价值。本文研究了海洋山花岗岩体的内部构造、与岩浆侵位应力有的围岩构造及热接触变质带特征,探讨了岩体和围岩的应变状态。研究发现,从岩浆侵位到冷凝固结,海洋山花岗岩体经历了液态流动、塑性变形和“半固态”冷凝阶段的演化。岩体各单元的应变类型分别是单轴压扁、平面应变、单轴压缩,     

南岭西段姑婆山–花山花岗岩基差异剥蚀机理与风化矿床分布特征

姑婆山–花山花岗岩基位于南岭花岗岩带的西段,为燕山早期多次岩浆侵位的产物。姑婆山–花山花岗岩基由东西向展布的姑婆山花岗岩体和花山花岗岩体组成,两岩体规模、形态及主体组成单元基本相同,且主体单元均为成矿岩体,但两岩体构造型式迥异。姑婆山花岗岩体具有外侵式、反环带构造型式,岩石能量较小、抗风化剥蚀能力较弱、形成较早的里松单元出露于岩体的中部,四周被岩石能量较大、抗风化剥蚀能力较强、形成较晚的望高和新路单元所环绕,地貌上对应的表现为岩体中央成凹陷盆地,四周为中山陡坡地形,由此导致岩体内水系向岩体中央盆地汇聚,并在岩体中央盆地及集中外泄的里松河河谷阶地内富集形成风化矿床;与此相反,花山花岗岩体具有内侵式、正环带构造型式,岩石能量较大、抗风化剥蚀能力较强、形成较晚的华美和望高单元位于岩体的中部,四周被岩石能量较小、抗风化剥蚀能力较弱、形成较早的里松等单元所环绕,地貌上对应的表现为岩体中央呈中山地形,四周多为低山丘陵,水系从岩体向外呈放射状分布,这种放射型水系不易于在岩体内部形成较大规模的风化矿床,砂锡及风化型稀土矿随河水搬运距离较远,最终在岩体外环(或边缘)地势较低的思勤江汇水盆地及河谷阶地内沉积富集形成大型砂锡及风化型稀土矿。姑婆山和花山两姐妹花岗岩体不同的构造型式是形成两岩体地貌景观差异的内在因素,同时也是导致两岩体风化矿床空间分布差异的根本原因。     

南岭西段花山-姑婆山侵入岩带锆石U-Pb年龄格架及其地质意义

花山-姑婆山侵入岩带位于南岭西段,由牛庙、同安、花山、金子岭、乌羊山和姑婆山等岩体所组成,10个锆石样品的 SHRIMP U-Pb 法、LA-ICP-MS 法和熔融法定年结果显示,该带中主要的闪长质和花岗质岩体侵位于160～163Ma 这一狭窄的时间范围内,表明中—晚侏罗世之交是本区岩浆活动的高峰时期,它们在时间上、空间上、物质来源上、构造背景上和成因机制上有着十分密切的联系。姑婆山里松花岗岩与其中暗色包体结晶年龄的一致性,从一个重要的方面否定了暗色包体是浅部围岩捕虏体或深部熔融残留体的可能性,并为它们的岩浆混合成因提供了一个重要依据。具有充分分异演化特征的新路晚阶段细粒花岗岩小岩体中锆石的 U-Pb 年龄值为151Ma,比主体花岗岩大约晚10Ma,它可能反映了本区主体花岗岩岩浆房分离结晶和演化的时间跨度。桂岭和大宁岩体侵位于加里东晚期。     

桂东北新路锡矿田成矿规律研究及隐伏矿床预测

<正> 新路锡矿田位于桂东北姑婆山岩体南侧的内凹部位,矿田星北窄南宽的楔形。总面积约4.8平方公里。矿田的北、东、西三面为出露的花岗岩体所包围,隐伏岩体北浅南深。矿田处于东南地洼区赣桂地洼系的中南部,属湘桂地穹列贺钟地穹的组成部分。区域构造上位于花山-姑婆山隆起与平桂拗陷之间的过渡区,故其岩浆侵位的构造应力场具有隆起和张裂双重性,岩体为分异程度较高     

广西姑婆山岩体侵位构造及侵位机制研究

本文从环形构造和线性构造特征、侵位断裂—岩墙、岩脉、定向构造和挤压变形构造、外接触带的褶皱构造、岩体的应变测量等方面,系统地对姑婆山花岗岩的侵位构造进行了研究,并得出了该岩体属“气球膨胀”的侵位机制。     

广西珊瑚钨锡矿田锆石U-Pb和绢云母~(40)Ar/~(39)Ar年龄及其地质意义

广西珊瑚钨锡矿田位于桂东北姑婆山-花山岩体南缘,以发育石英脉型钨矿为特征。盐田岭岩体是矿区内唯一出露的小岩株,但是其成岩时代及其与珊瑚钨锡矿床的关系还不十分清楚。本文利用锆石LA-ICP-MS U-Pb法和绢云母Ar-Ar法对盐田岭岩体进行了岩体侵位及热液活动年代学研究。结果显示,盐田岭花岗岩锆石U-Pb加权平均年龄为106±13 Ma,热液蚀变绢云母Ar-Ar坪年龄为103.6±1.2 Ma,等时线年龄为103.9±2.1 Ma,表明岩体侵位和岩浆期后热液活动事件均发生于早白垩世晚期,为姑婆山-花山地区岩浆演化的末期,与珊瑚矿田内长营岭钨锡矿床热液蚀变绢云母Ar-Ar年龄一致。本文认为珊瑚钨锡矿田的形成可能与盐田岭岩体的侵位有关。     

一个伸展构造体制下的花岗岩体的主动侵位作用——亚干变质核杂岩同构造花岗岩体

一般认为,在伸展拉张构造环境中花岗岩体“被动”定位,在挤压环境中“主动”定位。而本文研究显示,亚干变质核杂岩同伸展构造花岗岩体仍显示有较强的主动侵位作用。这些岩体发育同心状单元分布型式、边强中弱的应变型式,特别是围岩同侵位变形。围岩的应变分析表明,围岩韧性压缩大约提供了现今岩体16％～24％的定位空     

单轴压缩下岩石应变局部化的应变梯度塑性解

通过在屈服函数中引入材料内部长度建立应变梯度塑性增量本构关系,对岩石材料在单轴压缩条件下应变局部化的二维情况进行了研究。首先,建立了在Mises屈服准则下平面应变情况的岩石材料应变局部化带的带宽与其倾角的关系式,讨论了其带宽的分布范围和最大值与最小值形成的条件,给出岩石材料破坏Ⅰ, Ⅱ类变形的条件,并推出破坏的临界角度;其次,对岩石材料Ⅰ类变形进行了详细地分析,讨论了在不同泊松比 和 条件下材料应变局部化带的倾角的变化范围;最后,利用所得的结论同材料破坏的库仑准则进行对比研究,对内摩擦系数给予了合理的解释。     

富蕴地区阿尔泰造山带有限应变测量和应变恢复

本文采用褶皱等倾线法，砾石三维应变和S－C夹角等应变测量方法，对富蕴地区阿尔泰造山带一个50km的剖面进行了系统的有限应变测算，得出其顺层缩短和剪应变剖面图，测量结果表明，该剖面褶皱压扁的顺层缩短最高达78％，断层处的剪应变（γ）最大可达8左右，三维应变分析和Finn图解表明该区应变主要为平面应变，断层活动为简单剪切，利用分段积分和正态曲线恢复方法对剖面的缩短和剪切进行应变恢复，结果表明该剖面由原宽为267.2km的原始剖面经缩短和剪切而形成。     

冻结砂土在两级应力作用下的蠕变破坏性质

通过两级应力条件下冻结兰州砂土的蠕变试验发现，与单级应力条件下的蠕变破坏相比，第二级应力作用下冻结破坏时间增长，最小应变速率减小，即第一级应力对冻土有强化作用，在第一级应力作用时间相同时，这种强化作用的程度取决于第一级应力的大小，当第一级应力等于某临界值时，对冻土的强化作用最大。     

平面应变状态下土体的软化特性与本构模拟

在平面应变状态下,由于土体在应力峰值状态出现了应变局部化现象,从而变形模式失去了原有的均匀性而呈现软化特性。为此,采用常规的弹塑性本构模型模拟土体峰值前的均匀变形,对应力峰值状态则采用非共轴的分叉理论进行预测,而土样在峰值后出现不均匀变形的宏观力学特性则通过复合体理论加以描述。理论预测表明,构建这样的软化本构模型能真实反映平面应变状态下的应力-应变特性。理论分析还表明,经典的变形分叉理论中引入非共轴弹塑性模型,才能准确地预测土体的应力峰值,这是构建平面应变状态下土体软化本构模型的关键所在。     

New observational information on the precursory accelerating and decelerating strain energy release

Recent reliable data are used to study the behavior of seismic activity before 46 strong shallow earthquakes (M ≥ 6.0), which correspond to five complete samples of mainshocks. These samples include 6 mainshocks (M = 6.0–7.1) that occurred in western Mediterranean since 1980, 17 mainshocks (M = 6.0–7.2) which occurred in the Aegean (Greece and surrounding area) since 1980, 5 mainshocks (M = 6.4–7.5) that occurred in Anatolia since 1980, 12 mainshocks (M = 6.0–7.3) that occurred in California since 1980 and 6 mainshocks (M = 7.0–8.3) that occurred in Japan since 1990. In all 46 cases, a similar precursory seismicity pattern is observed. Specifically, it is observed that accelerating Benioff strain (square root of seismic energy) release caused by preshocks occurs in a broad circular region (critical region), with a radius about eight times larger than the fault length of the mainshock, in agreement with results obtained by various research groups during the last two decades. However, in a much smaller circular region (seismogenic region), with a radius about four times the fault length, the corresponding preshock strain decelerates with the time to the mainshock. The time variation of the strain follows in both cases a power law but the exponent power is smaller than unit (m ¯ = 0.3) in the case of the accelerating preshock strain and larger than unit (m ¯ = 3.0) in the case of the decelerating preshock strain. Predictive properties of this “Decelerating In–Accelerating Out Strain” model are expressed by empirical relations. The possibility of using this model for intermediate-term earthquake prediction is discussed and the relative model uncertainties are estimated.     

北京西山北岭向斜卷入区构造应变场的初步研究

本文通过系统的有限应变测量,用主应变等值线及主应变方向迹线网络的形式,建立了北京西山北岭向斜卷入区的构造应变场;并通过宏观构造分析,证明这个应变场是合应变场,反映四期构动变动。在构造叠加部位,主应变迹线显示异常形态。本文还对应变场的建立方法作了讨论。     

弹性模量对岩样破坏前兆及全部变形特征的影响

利用FLAC内嵌语言编制的计算平面应变压缩岩样轴向、侧向、体积应变及泊松比的FISH函数,计算了弹性模量不同时单缺陷岩样的全部变形特征,研究了弹性模量对岩样的破坏过程及前兆的影响。在峰前及峰后,岩石的本构模型分别取为线弹性模型及莫尔-库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。当弹性模量不是较高时,岩样自始至终仅出现一条倾斜的剪切带。当弹模较高时,最终剪切应变仅强烈集中于贯通岩样的剪切带内部。剪切带倾角在Arthur与Coulomb倾角之间,且随弹模的增加而降低,经典理论对此不能解释。随着弹模的增加,峰值应力增加,峰前的应力-轴向应变曲线变得陡峭,峰后的应力-轴向应变曲线的斜率几乎不变。随着弹模的增加,峰值强度所对应的轴向应变及侧向应变的大小均降低;应力-侧向应变曲线软化段变得陡峭。随着弹模的降低,侧向应变-轴向应变曲线、泊松比-轴向应变曲线及体积应变-轴向应变曲线在峰前发生转折（偏离线性状态）的程度越来越大;非弹性轴向应变增加;材料缺陷附近的最大剪切应变增量增加。岩样破坏的前兆随着弹性模量的降低而逐渐增强。     

泊松比对岩样破坏模式及全部变形特征的影响

利用编写的计算岩样全部变形特征的FISH函数, 采用FLAC模拟了泊松比不同时单缺陷岩石试样的破坏及全部变形特征。在峰前及峰后, 本构模型分别取为线弹性模型及莫尔库仑剪破坏与拉破坏复合的应变软化模型。高泊松比使岩样发生由单一剪切破坏向复杂破坏转变、破坏区域的面积增加、剪切带倾角降低, Coulomb、Roscoe及Arthur理论对此无法解释。不同泊松比时计算得到的峰前应力-轴向应变曲线、应力-侧向应变曲线、侧向应变-轴向应变曲线、体积应变-轴向应变曲线的线性阶段与平面应变压缩条件下的线弹性解吻合。若泊松比超过1/3, 通过计算得到的平面应变压缩泊松比可大于0.5, 这被数值模拟确认。泊松比的增加使峰后的侧向应变-轴向应变曲线、体积应变-轴向应变曲线、计算得到的泊松比-轴向应变曲线变得不陡峭, 使峰后的应力-侧向应变曲线变得陡峭, 使破坏的前兆变得不明显。      

Strain localization in soft rock—a typical rate‐dependent solid: experimental and numerical studies

Strain localization developing inside soft rock specimens is examined through experimental observation and numerical simulation. In the experimental study, soft rock specimens are sheared at different strain rates under plane strain conditions and deformation and strain localization characteristics are analysed. Transition of localization mode from highly localized mode for higher strain rate to distributed and diffused mode of strain localization for lower strain rates was observed. In the numerical study, simulations of plane strain compression tests are carried out at different strain rates by using an overstressed‐type elasto‐viscoplastic model in finite element computations. The role of strain rates on setting gradients of strain fields across shear band is clarified. The probable mechanism for transition of localization mode is discussed. Copyright © 2005 John Wiley & Sons, Ltd.