西秦岭北缘新元古代花岗质片麻岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

西秦岭造山带北缘古元古界变质杂岩中新识别出新元古代元龙花岗质片麻岩和新阳花岗质片麻岩。花岗质片麻岩中锆石Th/U比值较高,阴极发光图象显示锆石内部发育振荡环带,具岩浆成因特点。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素206Pb/238U加权平均年龄分别为914.7±7.6Ma(MSWD=4.8)、978.5±4.8Ma(MSWD=1.5)和935.5±3.1Ma(MSWD=1.3),表明花岗岩岩体形成于新元古代,反映了新元古代早期西秦岭北缘存在一次俯冲碰撞事件,与Rodinia超大陆的汇聚事件具有一致性。     

大悟杂岩的形成和抬升时代及其地质意义

大悟杂岩位于大别山西段,主体为花岗质片麻岩。为了限定其形成与变形过程,本文综合运用锆石U-Pb法和白云母~(40) Ar/~(39) Ar法进行年代学研究。锆石U-Pb LA-ICP-MS法对这些花岗质片麻岩定年结果显示:锆石的Th/U值为0.79~4.29,属于典型的岩浆锆石特征;206Pb/238 U的加权平均年龄为(810±63)Ma(n=12,MSWD=0.021),代表这些花岗质片麻岩的形成时代。大悟杂岩核部花岗质片麻岩的白云母坪年龄为(210.5±1.4)Ma,相应的等时线年龄为(211.6±2.5)Ma。这些新的研究结果支持以下两点认识:大悟杂岩中的花岗质片麻岩形成于新元古代,而不是白垩纪;这些前寒武纪岩石的构造抬升过程发生在三叠纪晚期(211 Ma)。由于西大别晚三叠世构造与高压—超高压变质岩的出露过程有关,因此,大悟杂岩的变形与高压—超高压变质岩的抬升之间的关系就成为一个耐人寻味的科学问题。同时,由于大悟杂岩中的多数构造面理和线理形成于区域高压—超高压变质作用之后,据此推断西大别三叠纪晚期的变形发生在造山晚期-后造山背景下,伴随着地壳和岩石圈的大规模伸展与减薄。     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

滇西南团梁子岩组绿片岩、基性脉岩及构造分异石英脉岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

滇西南团梁子岩组是南澜沧江构造带内重要的构造岩石单元之一,与兰坪-思茅盆地演化有密切联系。由于层序恢复困难和缺乏标志生物化石,该套岩石地层的时代归属缺乏有效约束。江桥团梁子岩组中基性脉岩和构造分异石英脉岩较为发育,在岩石学观察基础上,以绿片岩、辉长(绿)岩及与区域面理(S2)同期的构造分异石英脉岩为研究对象,借助激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)技术,对其中分选出的锆石开展了精确的U-Pb年龄测定。2件绿片岩样品31个锆石测点中存在4组206Pb/238U年龄,分别为1816~1542 Ma(加权平均为1630±210 Ma,N=6)、850~832 Ma(加权平均为844±95 Ma,N=2)、517~422 Ma(加权平均为438±26 Ma,N=4)和292~188Ma(加权平均为219.7±8.5 Ma,N=19)。2件辉长(绿)岩样品31个锆石测点中也存在4组206Pb/238U年龄,分别为2256~1357 Ma(加权平均为1646±160 Ma,N=16)、861~750 Ma(加权平均为773±92 Ma,N=2)、484~388 Ma(加权平均为433±38 Ma,N=6)和320~233 Ma(加权平均为253±16 Ma,N=7)。1件构造分异石英脉岩样品20个锆石测点中有3组206Pb/238U年龄,分别为1244±19 Ma(N=1)、430±5 Ma(N=1)和312~212 Ma(加权平均为229.6±6.7 Ma,N=18)。不同类型岩石中的各组锆石206Pb/238U加权平均年龄极为接近,代表了不同的地质意义,其中1646~1630 Ma可能代表了团梁子岩组原岩的形成年龄,而253~219 Ma可能代表了团梁子岩组在此时期受到构造热事件影响,该事件可能与古特提斯洋盆由西向东的俯冲消减作用有关。本次获得的绿片岩、基性脉岩及构造分异石英脉岩锆石U-Pb年龄将团梁子岩组时代约束为老于1630 Ma,即中元古代,可能属澜沧岩群的一部分。     

黑龙江黄松群碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb定年

对黑龙江省东部敦—密断裂以南的太平岭边缘隆起带上的黄松群杨木组石榴黑云片岩和阎王殿组黑云石英片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb测年,结果表明:杨木组石榴黑云片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为281.8 Ma、317.2 Ma、424.7 Ma、529.3 Ma;阎王殿组黑云石英片岩中锆石~(206)Pb/~(238)U加权平均峰值年龄分别为310.4 Ma、384.4 Ma、484.7 Ma;两个组所获得的最年轻的锆石~(206)Pb/~(238)U年龄分别为280±4 Ma和285±8 Ma。此外,前人对黄松群研究结果表明其变质作用时代为晚二叠世—早三叠世。因此,黄松群时代为二叠纪,海西期和加里东期岩浆岩构成了黄松群沉积物源的主体。     

喜马拉雅造山带纳木那尼穹隆古元古代岩石单元深熔作用

纳木那尼穹窿位于特提斯喜马拉雅带西段,属变质杂岩体,由黑云母片麻岩、花岗片麻岩、糜棱岩、混合岩、变杂砂岩、角闪岩、大理岩及后期侵位的电气石花岗岩和二云母花岗岩组成。本次研究对穹隆核部出露的混合岩、花岗片麻岩、电气石花岗岩及边缘出露的二云母花岗岩和黑云母片麻岩进行了岩相学、锆石U-Pb定年及地球化学研究,结果表明:(1)混合岩(T0768-4A-4C)锆石~(206)Pb/~(238)U谐和图上交点年龄为1873±28Ma,~(207)Pb/~(206)Pb加权平均年龄为1877±21Ma。混合岩Sr同位素比值(1.25018~1.44452)和ε_(Nd)(t)值(-28.8~-28.5)指示其具其有低喜马拉雅岩石单元的地球化学属性;(2)花岗片麻岩锆石核部~(206)Pb/~(238)U谐和图上交点年龄为1878±9Ma,下交点年龄为10.9±0.5Ma。个别震荡环带边记录有13.1±0.3Ma的年龄数据,表明古元古代花岗片麻岩可能经历了~10Ma左右的熔融事件;(3)侵位于古元古代混合岩和花岗片麻岩之中的电气石花岗岩(T0768-LG)具有与深熔事件相一致的年龄,其~(206)Pb/~(238)U谐和年龄为9.0±0.2Ma;(4)穹隆核部电气石花岗岩ε_(Nd)(t)值集中在(-18.9~-16.1),显著低于穹隆边缘的二云母花岗岩(ε_(Nd)(t)=-14.4~-10.3),指示电气石花岗岩部分熔融源区有更多成熟地壳物质的加入;(5)个别电气石花岗岩ε_(Nd)(t)值为-12.6,可能是岩浆上升过程中受到变泥质岩的混染所致。本次在纳木那尼穹隆的研究结果支持19~13Ma左右喜马拉雅造山带发生构造转换的模型(Zhang et al.,2012),并表明这种构造转化可能进一步引发了淡色花岗岩部分熔融源区的变化。南北伸展阶段为深度相对较浅的高喜马拉雅变泥质岩和杂砂岩等发生部分熔融,形成穹隆边缘的二云母花岗岩(~16Ma);进入东西向伸展阶段后,深熔作用导致深部主中央逆冲断层(MCT)附近的古元古代岩石单元和变泥质岩混合源区发生部分熔融,岩浆沿着南北向断裂带上升,形成电气石花岗岩体(~9Ma)。     

河北沽源张麻井铀-钼矿床围岩SHRIMP锆石U-Pb定年及其地质意义

沽源-红山子铀成矿带河北沽源张麻井铀-钼矿床赋存在张家口组第三段流纹岩与流纹斑岩、石英斑岩的接触带附近,主要受隐爆角砾岩控制。研究表明,张麻井铀-钼矿床赋矿流纹岩、流纹斑岩和石英斑岩的锆石具有清晰的环带结构,Th/U比值高,属典型的岩浆成因锆石。SHRIMP锆石U-Pb测年结果显示,流纹岩12颗锆石的206Pb/238U年龄变化范围为136~144 Ma,加权平均年龄为(138.6±1.4)Ma(MSWD=2.4);流纹斑岩11颗锆石的206Pb/238U年龄变化范围为136~145 Ma,加权平均年龄为(140.2±1.6)Ma(MSWD=2.2);石英斑岩11颗锆石的206Pb/238U年龄变化范围为132~147 Ma,加权平均年龄为(136.2±2.9)Ma(MSWD=1.8)。由此可见,流纹岩、流纹斑岩和石英斑岩的同位素年龄在误差范围内一致,指示火山喷发和斑岩就位发生在早白垩世早期,与滨西太平洋成矿域以火山岩为赋矿主岩的热液型铀矿的围岩形成时代一致,沽源-红山子铀成矿带早白垩世早期次火山岩与同期火山岩的接触带附近是寻找铀矿的有利空间。     

云开地区变质基底锆石U-Pb年代学及对华夏地块Grenvillian事件的指示

云开地区前寒武纪变质基底主要是以片麻岩类为代表的高州杂岩和以浅变沉积岩类为代表的云开群,均不同程度受到了后期加里东期和印支期构造-岩浆事件的改造。对高州杂岩中1个变粒岩(YK1016)和1个黑云斜长片麻岩(YK1014-3)、云开群中1个黑云斜长片麻岩(YK1017-1)样品进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年。样品YK1016中获得的不一致曲线上下交点年龄分别为(1 035±43)Ma和(437±30)Ma(n=16,MSWD=1.3),上交点年龄与10个谐和点207Pb/206Pb加权平均年龄(970±30)Ma(MSWD=0.22)一致,解释为其形成年龄。样品YK1014-3获得的206Pb/238 U表观年龄范围为949~2 395 Ma,主要集中在1 000~1 200 Ma,9个最年轻且谐和的分析点207Pb/206Pb加权平均年龄为(970±32)Ma(MSWD=0.53),对其最大沉积年龄进行了约束。样品YK1017-1获得的206Pb/238 U表观年龄范围为650~2 383 Ma,也主要集中在1 000~1 200 Ma,最年轻且谐和的碎屑锆石年龄将其时代约束在650 Ma。结合云开地区变质基底中已有的高精度年龄数据,认为高州杂岩形成时代为中元古代晚期—新元古代早期,云开群的形成时代为新元古代晚期。另外,研究结果及云开地区已有的数据表明,该区除出露Grenville期岩石外,新元古代变沉积岩中还存在大量Grenville期(900~1 350 Ma)碎屑锆石,部分晶形较好具岩浆起源,这一现象从云开地区一直延伸到华夏东部;但在华夏地块由南往北,Grenville期锆石呈减少趋势,新元古代锆石(820~860 Ma)逐渐增多。这些暗示华夏地块南缘存在一个由南东向北西推进的Grenvillian造山带,和(或)在华夏地块内部存在略晚于Grenville期的构造-岩浆事件。     

黑龙江桦南地区黑龙江杂岩锆石U-Pb定年

黑龙江杂岩主要由绿片岩相变质岩和糜棱岩化构造片岩组成,长期以来与麻山杂岩一起被认为代表佳木斯地块的前寒武纪基底,但这种认识缺乏可信的同位素年代学及古生物资料的支持.对出露于黑龙江省东部桦南地区湖南营组绿片岩进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年研究.结果显示锆石的Th/U比值为0.27～1.27,变化较大;获得两组206Pb/238U年龄数据:其加权平均年龄分别为:511±10Ma(n=13,MSWD=1.6)和274.7±3.6Ma(n=9,MSWD=0.91).黑龙江杂岩中最老的年龄969～747Ma表现来自中元古和新元古代.这些年龄与黑龙江杂岩的年龄与来自俯冲碰撞变质事件的～511Ma的年龄结合起来,表明黑龙江杂岩中含有经历晚新元古--早古生代造山作用的碎屑锆石,亦或代表着在俯冲拼贴过程中混入的麻山杂岩块体.～275Ma年龄反映黑龙江杂岩经历的一次碰撞造山事件,可能与晚古生代古亚洲洋闭合相关.     

中亚-蒙古造山带东段的锡林郭勒杂岩：早华力西期造山作用的产物而非古老陆块？ —— 锆石SHRIMP U-Pb年代学证据

锡林郭勒杂岩是华北板块北缘古生代褶皱带内出露面积最大的变质岩系,以前多被当着前寒武纪的古老地块.本文通过对该杂岩中副片麻岩和正片麻岩的锆石SHRIMP U-Pb年代学研究发现,副片麻岩中的锆石多为岩浆锆石,其206Pb/238U加权平均年龄为406±7Ma,指示它们的原岩主要是由近同期(略早些)的岩浆岩风化后就近沉积的产物,该年龄应代表源区(岛弧型?)花岗岩的形成时间,同时也是副片麻岩原岩沉积的下限年龄.正片麻岩中岩浆锆石的206Pb/238U加权平均年龄为382±2Ma,代表花岗片麻岩原岩的侵位年龄.岩石中锆石的变质增生边的形成年龄为337±6Ma,代表锡林郭勒杂岩发生变质和变形的时间,该变质事件可能与贺根山缝合带内所发生的一次主要的碰撞造山作用有关.这些年龄资料充分说明,锡林郭勒杂岩并非古老地块,而是华力西早期岩浆作用、沉积作用和变质作用事件的产物.整个事件是在较短的时间范围内(～70Ma)完成的,推测该杂岩发育在碰撞造山带的弧前环境.中亚-蒙古造山带东南部(内蒙古的中、东部)碰撞前的构造格局可能不是典型的多岛洋体制,由于缺少古老的陆块,造山过程更多的表现为大洋的大陆化过程,即洋内俯冲形成岛弧,岛弧在被动大陆边缘拼贴聚合转化为新的大陆.     

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。     

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...     

土体再压缩变形规律的试验研究

结合大量不同土性土体的回弹再压缩试验、模型试验,提出再加荷比、再压缩比率的概念,并在此基础上得出了土体再压缩变形的基本规律：当再加荷量为卸荷量的20%时,土样产生的再压缩变形量已接近回弹变形量的40%~50%;当再加荷量为卸荷量的80%时,再压缩变形量与回弹变形量大致相等,则此时回弹变形完全被压缩;当再加荷量与卸荷量相等时,再压缩变形量大于回弹变形量,且再压缩变形的增大程度与土性有关。可见在土样的再压缩过程中,在初始阶段再压缩变形增长速率较大,之后增长速率随着加荷量的增加反而逐渐降低。由此得出土体的再压缩变形发展规律为两阶段线性规律,这一规律具有工程实用意义：基底以下土体的回弹再压缩变形对于减小主群楼之间的差异沉降是一种有利因素;再压缩变形的发展规律为建筑物基底以下土体的回弹再压缩变形而产生的沉降计算提供了依据     

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