鲁西早白垩世岩石圈地幔的属性:大昆仑辉长岩和辉绿岩年代学、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb-Hf同位素制约

大昆仑辉长岩和辉绿岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、锆石Hf同位素和全岩地球化学及全岩Sr-Nd-Pb同位素的研究为探讨鲁西地区早白垩世岩石圈地幔的属性提供了制约。结果表明,大昆仑辉长岩中少量锆石和辉绿岩中锆石发育条痕状吸收,具有相对高的Th/U比值(0.11~3.12),暗示它们均为岩浆成因,辉长岩中多数为岩浆成因的捕获锆石。辉长岩和辉绿岩中岩浆锆石的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄分别为132±3Ma和112±1Ma;辉长岩中捕获锆石的谐和年龄主要介于2469~1752Ma之间,暗示古老地壳物质的存在。辉长岩和辉绿岩整体具有低Si O_2(49.08%~52.61%)、高MgO(4.52%~9.67%)、Na_2O含量(2.58%~3.49%)以及高Mg~#值(45~65)特征;富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Rb、Ba、Th)、贫重稀土元素和高场强元素(Nb、Ta、Zr和Hf),其(La/Yb)_N=8.98~10.2,Eu负异常不明显(δEu=0.83~0.93)。辉长岩的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值变化于0.7046~0.7060之间,ε_(Nd)(t)值介于-16.71~-15.54之间,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb初始比值分别为16.596~16.776、15.255~15.290和36.328~36.648。辉绿岩中岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值介于-12.0~-2.5之间。上述结果表明,大昆仑辉长岩和辉绿岩形成于早白垩世,与华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄的峰期时间一致;起源于受华北克拉通古老下地壳物质改造的富集岩石圈地幔的部分熔融,形成于岩石圈减薄的伸展构造背景。     

华北克拉通东南缘蚌埠隆起带荆山—涂山岩体地质地球化学特征再认识

对位于华北克拉通东南缘蚌埠隆起带的荆山—涂山岩体进行了野外观察、年代学和地球化学研究,测得弱片麻状二长花岗岩体中U Pb年龄为(1604±13)~(1628±18) Ma,为晚侏罗世岩浆活动的产物;岩石地球化学测试结果显示,岩体总体富硅、富碱,具有高钾钙碱、准铝—过铝质特征,LREE相对富集,具明显的正Eu异常,Ce异常不明显或无异常,K、P和Ti有较明显的亏损,Rb、Ba、U、La、Sr、Zr和Sm元素相对富集。成因类型判别图显示其具备I型花岗岩特征;锆石Lu Hf同位素及全岩Sm Nd同位素组成暗示其物质起源主要为新太古代陆壳,且岩浆源区主要为华北克拉通下地壳物质;构造环境判别图中,投影点落于火山弧花岗岩区域,暗示岩体形成于扬子克拉通沿郯庐断裂带俯冲于华北克拉通之下的构造背景,与华北克拉通晚侏罗世期间的动力学背景相一致。     

吉林东南部晚中生代中酸性火山作用成因的地球化学制约

详细的主、微量元素和Sr-Nd-Pb同位素研究结果显示,延吉地区晚中生代(早白垩世)中酸性火山岩具有岛弧型微量元素特征(富集轻稀土(LREE)、大离子亲石元素(LILE)和亏损高场强元素(HFSE)),和中等放射成因Sr、Pb及类似于硅质地球的Nd同位素组成(~(87)Sr/~(86)Sr(i)=0.70437～0.70525;~(206)Pb/~(204)Pb(i)=18.19～18.37,~(207)Pb/~(204)Pb(i)=15.54～15.57,~(208)Pb/~(204)Pb(i)=38.13～38.22;ε_(Nd)(t)=-2.75～+1.61)。其Sr-Nd-Pb同位素组成特征类似于区域同期基性火山岩和大兴安岭地区同时代火山岩。这些广泛分布于吉林南部的晚中生代中酸性火山岩是岩石圈地幔来源岩浆经分离结晶或地壳物质混染/AFC过程的产物。吉林省东南部晚中生代不同区域火山岩的Sr-Nd-Pb同位素对比结果显示,辽源-延吉与通化地区分属不同构造单元,其中辽源-延吉一带则为中亚造山带的东段,而通化地区为华北克拉通的一部分,夹皮沟-松江断裂可能是华北克拉通东北缘的边界。     

蚌埠隆起区中生代花岗岩的岩石成因：锆石Hf同位素的证据

对蚌埠隆起区中生代不同时期的花岗岩中6个岩体的锆石LA-MC-ICP MS原位Hf同位素的研究,据此限定它们的岩浆源区和重建华北克拉通东南部的构造格架。结果表明,中生代不同时期的花岗岩中岩浆锆石的初始Hf同位素组成(ε_(Hf)(t))可以分成两组:第一组的女山(130Ma)和西庐山花岗岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-18.4和-16.1;第二组的曹山(110Ma)、锥山二长花岗岩(110Ma)和蚂蚁山花岗岩(110Ma)以及淮光花岗闪长岩(130Ma)的ε_(Hf)(t)值分别为-22.3、-23.1和-21.1以及-28.1,这些岩浆锆石低的ε_(Hf)(t)值表明它们可能来源于古老的大陆下地壳。女山和西庐山岩体中早古生代—新元古代继承锆石具有低的ε_(Hf)(t)值(-2.3～-7.7)和1.52Ga～1.79Ga的Hf同位素两阶段模式年龄,表明它们的岩浆源区主要以扬子克拉通下地壳物质为主。曹山、锥山和蚂蚁山以及淮光岩体中岩浆锆石的Hf同位素两阶段模式年龄为1.89Ga～2.58Ga,结合淮光岩体中古元古代继承锆石和3400Ma捕获锆石中低的ε_(Hf)(t)值(-5.7～-6.8,-0.6、-0.9)和古老的Hf同位素两阶段模式年龄(2.44Ga～2.80Ga,3.7Ga),表明它们主要来源于华北克拉通下地壳物质的部分熔融。淮光和女山岩体中古元古代—新太古宙继承锆石中正的ε_(Hf)(t)值(0.3～6.7)以及高的ε_(Hf)(t)值(16.9～21.7)的存在,暗示形成这些古老继承锆石的初始物质中有幔源物质的涉入。蚌埠隆起区深部地壳中扬子克拉通基底物质的存在暗示扬子克拉通可能沿着郯庐断裂带向西或北西方向俯冲于华北克拉通之下。     

辽东卧龙泉岩体锆石U-Pb年龄、地球化学、Sr-Nd-Pb同位素特征及其构造意义

对辽东卧龙泉黑云二长花岗岩进行锆石U-Pb定年、岩石地球化学和Sr-Nd-Pb同位素研究,以探讨岩石成因及动力学意义。LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示卧龙泉岩体侵位时代为早侏罗世(194.0±1.0Ma,MSWD=1.3)。岩石地球化学特征显示,岩石具有高硅(71.49%~72.24%)、富碱(7.58%~7.83%)、贫镁(0.454%~0.497%)特点,属于高钾钙碱性系列,A/CNK值介于1.07~1.10之间,属于弱过铝质I型花岗岩,岩石富集大离子亲石元素(如K、Rb)和轻稀土元素(LREE),亏损高场强元素(如Nb、Ta、P、Ti)。同位素方面,岩石具有高的(87 Sr/86 Sr)i比值(0.71309~0.71410)和低的εNd(t)值(-15.6~-17.6);Pb同位素组成相对均一,(206Pb/204Pb)t为17.751~17.825,(207Pb/204Pb)t为15.542~15.557,(208 Pb/204 Pb)t为38.888~39.203;Sr-Nd-Pb同位素和岩石地球化学表明,卧龙泉岩体由俯冲作用引起的加厚地壳部分熔融形成。结合区域构造演化,认为卧龙泉岩体乃至华北东部侏罗纪花岗质岩浆作用可能形成于古太平洋板块向欧亚大陆俯冲、陆壳挤压和华北板块与西伯利亚板块南北挤压碰撞双重构造环境。     

内蒙古红花尔基白钨矿矿床赋矿花岗岩Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征

对内蒙古红花尔基白钨矿矿床的赋矿花岗岩进行了全岩Sr、Nd同位素、钾长石Pb同位素以及LA-MC-ICPMS锆石Hf同位素特征研究。结果表明,从肉红色二长花岗岩、灰白色二长花岗岩到石英二长岩,它们的(~(87)Sr/~(86)Sr)_i值依次降低,均值分别为0.70525、0.70517和0.70482,_(εNd)(t)值则依次增加,均值分别为+2.2、+2.3和+3.1。2种二长花岗岩的钾长石Pb同位素值较均一,其中~(206)Pb/~(204)Pzb为18.258~18.276,~(207)Pb/~(204)Pb为15.507~15.512;~(208)Pb/~(204)Pb为37.994~38.018。3种花岗岩的锆石Hf同位素特征显示~(εHf)(t)值分别为+5.2~+10.4(均值+8.1)、+3.1~+9.8(均值+7.5)、+5.8~+14.4(均值+9.2)。赋矿花岗岩的Sr-Nd-Pb-Hf同位素特征指示其源岩物质很可能是以新元古代起源于亏损地幔的下地壳物质为主,石英二长岩可能是岩浆混合了少量地幔物质形成的包体。区域构造分析表明,红花尔基白钨矿矿床赋矿花岗岩岩浆源区的形成可能与新元古代古亚洲洋演化过程中俯冲大洋板块与上地幔的相互作用有关;早侏罗世,蒙古—鄂霍次克洋盆在本区闭合后,板块碰撞隆起的挤压环境触发了源岩物质的部分熔融,从而形成了赋矿花岗岩。     

蚌埠隆起区古元古代钾长花岗岩的成因: 岩石地球化学、锆石U-Pb年代学与Hf同位素的制约

对蚌埠隆起区庄子里和磨盘山钾长花岗岩进行了系统的年代学和地球化学以及锆石Hf同位素的研究, 以便对其岩石成因进行约束.研究结果表明, 庄子里和磨盘山钾长花岗岩中锆石发育震荡生长环带, 且具有较高的Th/U比值(0.13~1.47), 反映了岩浆成因特征.对庄子里和磨盘山钾长花岗岩中岩浆锆石进行的LA-ICP-MSU-Pb定年结果(上交点年龄) 分别为2104±20Ma和2196±190Ma, 这表明蚌埠隆起区钾长花岗岩的形成时代为古元古代.钾长花岗岩的SiO₂和K₂O含量分别介于69.65%~77.95%和4.98%~5.17%之间; 该类岩石富集轻稀土元素和Zr、Hf、Rb、Th、U等元素, 明显亏损Ba、Sr、Eu、P和Ti等元素; 它们的ε_Nd(t) 值变化于-3.4~+3.2之间, Nd的模式年龄变化于2.31~2.79Ga之间; 钾长花岗岩中锆石的ε_Hf(t) 值和Hf同位素两阶段模式年龄分别介于-5.1~+7.8和2.26~2.83Ga之间.上述特征表明, 蚌埠隆起区钾长花岗岩的原始岩浆起源于有少量古老地壳物质涉入的新生下地壳的部分熔融.庄子里和磨盘山钾长花岗岩为A型花岗岩, 形成于伸展的构造背景.      

山东邹平青山下亚组玄武安山岩源区性质及成因

本文通过岩石的显微观察、全岩元素地球化学及Sr-Nd-Pb同位素组成等综合研究,参照前人的研究成果,探讨邹平火山岩盆地内青山下亚组玄武安山岩的岩石地球化学性质、物质来源及岩石成因。研究表明,岩石富钠、富镁,具有大离子亲石元素(Rb、Sr、Ba)和轻稀土元素(LREE)富集,高场强元素(Nb、Ta、Ti)相对亏损的地球化学特征。全岩Sr同位素初始比值(87 Sr/86 Sr)i为0.705674~0.705876;全岩Nd同位素初始比值εNd(t)为-10.0~-10.2,Nd同位素二阶段模式年龄T2DM为1.74~1.75Ga;全岩铅同位素初始比值(206Pb/204Pb)i介于16.917~17.095之间,(207Pb/204Pb)i介于15.306~15.396之间,(208Pb/204Pb)i介于36.750~37.208之间;较低的Sr-Nd初始比值及较均一的低放射性铅同位素组成,可能为EMI型富集地幔的部分熔融所致。晚中生代加厚的华北岩石圈发生大规模拆沉作用,拆沉的大陆中下地壳部分熔融形成富硅熔体与古生代岩石圈地幔相互作用形成富集地幔,随后在岩石圈伸展与区域热异常作用下减压部分熔融,形成的玄武安山质岩浆沿着深大构造侵入地壳上部或喷发至地表,形成青山下亚组玄武安山岩,但是岩浆上侵过程中地壳物质混染不强。该研究对深化鲁西地区晚中生代构造-岩浆作用的认识有一定的理论意义。     

徐淮地区早白垩世丰山和蔡山高镁埃达克质岩:拆沉下地壳熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应

徐淮地区丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩的岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素和石榴石的矿物化学研究对探讨华北克拉通东南缘早白垩世高镁埃达克质岩的岩石成因和构造演化具有重要意义。结果表明,丰山花岗闪长斑岩和蔡山石英闪长玢岩具高SiO_2(60.98%～67.88%)、富Al_2O_3(14.37%～15.04%)以及高的Na_2O/K_2O比值(1.58～2.24)和Mg~#值(57～66)的特征;富集LILE(Rb、Ba、Sr)和LREE,亏损HFSE(Nb、Ta、Ti)和HREE,具有Pb正异常和弱的Eu异常;结合高的Sr含量(579×10~(-6)～778×10~(-6))以及Sr/Y(33～69)和(La/Yb)_N比值(8.63～13.7),低的Y(10.5×10~(-6)～17.8×10~(-6))和Yb含量(0.74×10~(-6)～1.17×10~(-6)),暗示它们属于高镁埃达克质岩。丰山和蔡山埃达克质岩石的初始~(87)Sr/~(86)Sr比值介于0.7079～0.7086之间,ε_(Nd)(t)值变化于-10.77～-7.18之间,t_(DM2)=1504～1793Ma;岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值为-14.2～-5.3,t_(DM2)=2101～2898Ma。徐淮地区早白垩世利国、班井、夹沟高镁埃达克质岩石中岩浆锆石的ε_(Hf)(t)值分别介于-13.4～-7.0、-13.4～-7.9和-15.9～-4.5之间,它们的t_(DM2)分别变化于2248～2825Ma、2331～2824Ma和2030～3048Ma之间。徐淮地区丰山和蔡山高镁埃达克质岩的Sr-Nd-Hf同位素组成和丰山花岗闪长斑岩中铁铝榴石残留晶的存在,结合它们高的Pb同位素组成和继承锆石U-Pb年代学暗示,丰山和蔡山高镁埃达克质岩浆主要起源于俯冲断离的扬子克拉通石榴辉石岩相下地壳物质熔融的熔体与地幔橄榄岩的反应,同时有拆沉的华北克拉通基底物质的参与,形成于华北克拉通东部岩石圈减薄的伸展构造背景。     

华北克拉通基性岩墙成因模式:来自锆石U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素证据（英文）

本研究共涉及来自太行山和郯庐断裂岩浆带的12组基性岩墙群,岩墙群具体出露于河北省、山西省、山东省和安徽省。研究中给出了新的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、地球化学和Sr-Nd-Pb同位素基性岩墙测试数据。基性岩墙形成于128.1±1.2Ma与115.0±0.8Ma之间,且具有典型的辉绿结构。另外,基性岩墙富集轻稀土元素(LREE)、个别大离子亲石元素(如,Rb、Ba、Sr)、Pb和Th,亏损Nb、Ta和Ti,具有高的初始87Sr/86Sr比值(0.7056~0.7105),负的εNd(t)(-15.5~-12.4)、相对一致的初始Pb同位素比值(206Pb/204Pb=16.45~16.49、207Pb/204Pb=15.44~15.51、208Pb/204Pb=36.49~36.53)及较大的Nd模式年龄(tNd DM2=1.82~2.69Ga)。研究结果表明,基性岩墙来自石榴石二辉橄榄岩地幔源区(类似EM1)一定程度的(1.0%~5.0%)部分熔融,岩浆侵位前经历了橄榄石、单斜辉石和角闪石的分离结晶作用,同时受到少量地壳混染的影响。目前,关于华北克拉通破坏和中生代岩浆作用的成因已有较多可能模式,本研究基性岩墙成因的新模式:古太平洋板块与华北克拉通的持续碰撞,导致华北克拉通岩石圈(地幔和地壳)加厚,并发生可能的榴辉岩化,并在一定时间发生拆沉作用。在新模式的制约下,导致了研究区中生代基性岩墙的产生和侵位。     

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。     

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。     

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.     

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