攀西地区基性-超基性岩地球化学及嵌套韵律层的分形动力学研究

攀西地区层状基性 -超基性岩体从下到上具有套叠式韵律结构的特征 ,这种韵律由岩石的颜色、矿物的成分、结构等表征。在长期的地球重力作用下 ,物质的液态分异或固相结晶分异为层状岩体韵律成因的关键。提出用类似于 Cantor分形集合法构筑重力分异时空分形集合 ,结果以色谱条带图和直方图表达 ,并与攀枝花层状岩体的野外岩石观察的颜色韵律以及岩体实测的矿物成分、长石的 An号码进行了对比 ,表明岩体实测数据与构筑的重力分异时空分形理论图式很相似 ,揭示了攀西层状基性 -超基性岩体的套叠式韵律结构在成因上具有时空分形的特征     

攀西地区层状岩体套叠式韵律的分形研究

套叠式韵律是攀西层状岩体的重要特征,它在岩相、矿物、结构、元素含量和斜长石牌号等各方面都有表现。本文阐述了套叠式韵律最为明显的岩相和元素含量特征,并采用分形中的关联维方法对白马岩体数据进行计算。从计算结果可知：形成ＭｇＯ的套叠式韵律需要有５个状态变量控制：ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ｖ２Ｏ３、Ｓ等元素的套叠式韵律的形成受７个状态变量的控制,推测岩体韵律的形成受７个状态变量控制。其中有两个状态变量对ＭｇＯ影响不大。ＩｎＣ（ｒ）—Ｉｎｒ曲线近似为一直线,表明该岩体韵律可用分形的方法研究     

辉长岩韵律层厚度的分形结构与模拟计算——以攀枝花层状侵入体为例

运用分形理论对四川攀枝花层状侵入体的韵律层厚度进行分维计算, 并结合计算机模拟手段, 对韵律层理的成因进行了探讨.通过分形计算表明, 攀枝花层状侵入体的韵律层在厚度上具有分形结构, 其分维数介于1.4~1.8之间, 不同级别韵律层的厚度分维数不同, 韵律演化的级别越高, 厚度分维数越大.通过模拟计算的韵律色度分维数与实测韵律层的厚度分维数比较接近, 变化规律也比较相似, 这不仅说明在韵律的演化过程中, 厚度和色率之间有一定的内在联系, 也说明了重力在韵律形成机制中是一个重要的影响因素.地球的重力作用与地球的其他物理化学作用在空间和时间上耦合, 形成了这种具有时空分形结构的韵律现象.      

辽南地壳韧性剪切变形中的分形及自组织

本文在研究了辽南地壳的韧性剪切变形特征的基础上，详细研究了发育于韧性剪切带中的剪切褶皱、韵律变质分异层理、Ｓ－Ｃ组构、不对称旋转碎斑系及石英动态重结晶颗粒的大小分布及其边界的分形特征和自组织现象。给出了石英动态重结晶颗粒的大小分布及其边界的分形维数，探讨了韵律变质分异层理和剪切生热的成因关系。     

层状岩体的成因及成矿作用

层状岩体的典型特征是其具有层状构造和韵律结构。层状镁铁质岩体不仅是研究岩浆分异演化过程和地壳混染作用的最佳天然实验室,其中还广泛赋存重要的稀有金属和贱金属矿床。文中主要总结了不同类型层状岩体形成的构造背景、基本特征、母岩浆特征和韵律层理成因,以及岩浆混合和地壳混染在岩浆演化过程中起到的重要作用。文中还介绍了层状岩体中典型矿床的成矿作用与岩浆演化过程的成因联系。     

层状侵入体及其韵律层成因

层状侵入体以其独特的韵律结构记录了岩浆的演化分异过程。围绕韵律层理的成因 ,不同学者提出了很多成层机制 ,归纳起来大体有两类 :一类与岩浆流动和动力成层有关 ,包括流动分异、对流成层、化学成因等 ;另一类为非动力成层机制 ,主要有火成堆积、重力分异、压实作用和固化收缩等观点。影响韵律形成的因素很多 ,通常包括岩浆成分、对流作用、扩散作用、热梯度、氧逸度、温度和压力等。在评述这些成层机制和影响因素的基础上 ,结合攀枝花层状侵入体的特点 ,认为该岩体的韵律结构是在岩浆的固化收缩和压实作用下 ,晶体定向生长和自组织排列的结果 ,是二元 (辉石 ,斜长石 )、固 (岩石 )—液 (岩浆 )相转变系统中动量、能量和物种质量的复杂耦合所形成的分形自组织现象。对层状侵入体的进一步研究应集中在加强实验 (尤其是高温高压实验 )、引入非线性分析以及与成矿研究相结合等方面。     

矾山碱性岩体磷铁矿床金的地球化学

河北矾山钾质碱性岩体,由３期侵入岩和脉岩正长岩组成。第１期岩石为层状超镁铁质岩系,具韵律层结构。层状岩系中赋存巨大磁铁磷灰石矿床。碱性岩体全岩２２５个样品平均含金为７．８×１０－９。矾山岩体金的丰度为６．１×１０－９,是地壳金丰度（３．５×１０－９）的１．７４倍。第１期岩石平均金含量为８．８×１０－９,第２期岩石为５．１×１０－９,第３期岩石为７．４×１０－９,正长岩为４．２×１０－９。第１期侵入岩中辉石岩平均金含量为９．３１×１０－９,黑云辉石岩平均为７．７８×１０－９,伟晶正长黑云辉石岩为７．４０×１０－９,间隙状正长辉石岩为８．００×１０－９,磁铁磷灰石岩为１３．７８×１０－９,磷灰石岩和黑云磷灰石岩为１１．８０×１０－９,黑云母岩为１８．６３×１０－９。在垂直层状岩系的剖面上,岩石金含量呈韵律性变化。在东矿区,岩石金含量由西向东趋于降低。在岩浆液相分离过程中,金倾向富集在含铁、镁、钙和磷的熔体相中,而在岩浆结晶分异过程中,金可能富集在流体相中。     

冈底斯南缘泽当地区林子宗群典中组火山岩相和火山机构分析

冈底斯南缘泽当地区林子宗群典中组火山岩极为发育。文章根据泽当地区典中组火山岩地质特征,结合地质剖面测制和岩石学、矿物学研究,对火山岩相和火山机构进行分类,将典中组火山岩分为爆发相、溢流相、火山通道相、过渡相和火山沉积相。根据火山活动喷发旋回特征,将研究区典中组火山作用分为下亚旋回和上亚旋回,下亚旋回包含3个喷发期次,4个喷发韵律,上亚旋回包含3个喷发期次、6个喷发韵律。根据火山岩岩性组合、岩相特征及其相互叠置关系,在研究区识别出1个破火山机构,2个层状火山机构,即结巴乡东破火山机构、多颇章西层状火山机构和擦结日层状火山机构。     

四川攀西地区含钒钛磁铁矿层状侵入体的韵律层及形成机理

攀枝花—西昌地区是著名的钒钛磁铁矿矿床区。铁矿赋存在层状侵入体中。岩体主要有两种类型,一种类型以辉长岩为主;另一种类型由辉长岩及超镁铁岩组成,其上部为辉长岩,下部为超镁铁岩。韵律层是本区层状侵入体的主要特征之一,两种类型岩体都发育有不同类型的韵律层。铁矿赋存于韵律层的一定部位。本文分别对三个层状侵入体的韵律层进行了初步探讨,它们在一定程度上代表了攀西地区不同类型的岩体。     

广西东兰某地微粒型金矿地质特征和成因分析

东兰金矿床产于中三叠世早期板钠组复理石沉积建造层间破碎硅化蚀变带中。矿体呈层状,似层状和脉状。矿石类型为褐铁矿化破碎硅化砂岩、石英细脉和层状复理石韵律矿石。含金矿物主要为褐铁矿、黄铁矿和有机质。具有层间破碎、碎粒、沉积结构构造特征,属典型成岩－后生型层型矿床。矿床成因与生物礁的消失、碎屑流事件、深水火山碎屑泥质上超盆地靠近天峨弧立碳酸盐台地缓坡深水沉积部位、复理石浊积岩相、印支期天峨背斜东南冀层间     

对地质节律与地球动力系统的思考

文章对地质历史过程中出现的各种节律现象进行了分析，并就其可能的形成原因进行了初步讨论，认为地球的内部动力作用是地质节律形成的主要的动力学背景。地球内部动力系统的能量主要来源于原始增生热、短寿命放射性核素和长寿命放射性核素衰变产生的辐射能等；能量主要以热传导、热对流的方式由地球内部通过岩石圈向外耗散，并导致岩石圈的板块运动；内部能量的释放是呈指数衰减的，在此背景上叠加着非线性的、脉冲式的变化。在分析地球动力系统的主要特征基础上，笔者将地球视为一个自组织临界状态的自然系统，提出一个简单地球热动力系统模型，对地质节律现象进行模拟，并对未来地球动力系统模型要考虑的主要问题进行了简要讨论。     

地球演化中最大的两级节律

地球演化中表现出的最大两级节律为１０×１０８ａ和２×１０８ａ。每２个相邻节律可合并为一个周期，因而地球演化的最大两级周期为２０×１０８ａ和４×１０８ａ。岩石学、地层学和构造地质学方面诸多证据都说明这种划分的合理性。对于地球演化中的这类大型节律及周期性的成因机制，用笔者已提出的“地球多级驻波脉动理论模型”可以得到较合理的解释。     

从天文观测和生物节律论证古生物钟的可靠性

关于地球自转的速度,两百多年以来,天文学的观察计算积累了大量数据。1960年,Munk和MacDonald总结了前人的工作,肯定了地球自转角速度的长期的减慢。他们说:古生代开始的时候自转角速度比现在大得多;那时一天只有21小时。 天文学上这一论断是否正确无误,地球物理学无法验证。古生物学异军突起,找出了不容置疑的事实,有力地支援了天文学的重要发现。地球物理学家Runcorn(1970)表示欢迎。他说:“古生物学前来拯救地球物理学家”。     

软土固结过程中的微结构变化特征

从粘性土体结构系统观点出发 ,建立了土体结构形态概念模型 ,即土体微结构形态由颗粒形态、颗粒排列方式、孔隙性和颗粒接触关系 4种结构要素定性描述 ,这 4种结构要素分别由颗粒大小、颗粒形状、颗粒定向性等 9种结构参数定量刻划。根据土体具有的非线性特征 ,运用分形几何理论提出了粒度分维、颗粒定向分维等 7项定量表征土体微结构状态的分维指标。在此基础上 ,以厦门软土为例开展了软土固结过程中的微结构变化规律研究 ,发现固结过程中软土微结构要素调整变化具有明显的阶段性 ,前期为剧烈调整阶段 ,后期为缓慢变化阶段 ,整体表现为分维指标下降的趋势 ,从而为软土结构力学模型的建立奠定了基础。     

分形技术在探地雷达资料处理解释中的应用

将分形理论应用到探地雷达 (GPR)资料处理解释中 ,以提高探地雷达剖面的分辨率。通过建立相应的GPR的fBm模型 ,采用逐次随机增加方法 (SuccessiveRandomAdditions)对GPR数据进行细分。实验分析表明 ,分形处理是一种提取GPR高分辨率信息的非常有效的方法 ,其效果要比常规处理 (如线性滤波等 )明显 ;最后用分形技术对实际探地雷达检测剖面进行了处理 ,取得了较好效果     

地球节律的成因

地球节律主要受地球内部能量间歇性的释放所控制。旋转系统有不同于非旋转系统的位能、热能和旋转能的相互转换方式。在重力分异和热对流过程中，地核不仅有巨量热能，而且有巨量的旋转能和放射性蜕变能。这是地球能量释放的内因。天文因素使地球内核周期性地南北振动，使地球轨道、体积，形状、自转速度、公转速度和差异旋转状态周期性地变化。这是地球能量间歇性释放的外因。对作差异旋转的内核而言，万有引力常数Ｇ的变化可以改变太阳辐射量和太阳系体积，影响核幔的角动量交换和地壳地幔容积，造成热幔柱的形成与喷发，控制了核幔边界的能量交换过程。这是天文周期与地质旋回一一对应的原因，也是地球节律产生的根本原因。这使人们可以从天文周期预测地质变动。     

准晶格的推导与准晶体的微粒分数维结构模型

五次对称和准晶态的发现(Shechtmen,1984)不仅是结晶学的新阶段,对包括地质学在内的整个自然科学将产生深远影响(彭志忠,1985)。在准晶体结构中,配位二十面体作长程定向有序,但无平移有序。作者(1985)探讨了准晶体的构筑原理,认为,在准晶体的结构中两个原理在起作用,即二十面体原理和黄金中值原理。     

中国白垩纪矿床时空分布的分形分析

分形概念应用在地球科学中来刻画地质变量与地质体自相似特征。研究表明分形模型常常提供有力工具来刻画地质变量和地质体的基本空间分布结构。许多地质现象的频度和大小之间的分布具有尺度不变性, 如岩石碎片、断层、地震、火山喷发、矿藏和油井等。中国白垩纪的矿床大量地分布在东北、阴山-燕山、华北地台、秦岭-大别山、扬子地台和东南沿海等6个矿集区, 它们是中国白垩纪矿床分布的重要地区, 而西北和西南地区已知的白垩纪矿床尚少; 中国白垩纪矿床分布具有在时间上集中于早白垩世, 在空间上集中于东北和华南的分形特性。以中国白垩纪金矿床为例, 对金矿床空间分布进行了分形建模与预测, 该方法不仅适用于金矿床, 而且还适用于其它矿床, 具有普遍的意义。