华北陆块南部熊耳群火山岩的地球化学特征与成因

分布于华北陆块南部的熊耳群火山岩由玄武质到流纹质火山岩组成,并以玄武安山岩、安山岩为主,次为英安-流纹岩,SiO2=62％±的岩石较少,显示双峰特点。中基性熔岩的主要造岩矿物是辉石和斜长石,没有角闪石和黑云母,表明熊耳群火山岩形成于相对无水的环境。岩石地球化学上的显著特点是,富K2O、FeO,低Al2O3、MgO、CaO;富含大离子亲石元素(LILE,如K、Rb、Ba)和轻稀土元素(LREE),相对亏损高场强元素(HFSE,Nb、Ta、Ti),表现出岛弧型火山岩的地球化学亲合性。文中详细的岩石地球化学证据表明,熊耳群火山岩具有岛弧型地球化学特征的主要原因是其地幔源区遭受俯冲带组分的改造,而岩浆在上升到地表的过程中混染地壳物质是次要的。基于熊耳群及下伏结晶基底的地质学和地球化学特征,表明熊耳群形成于夭折的三叉裂谷环境,推断俯冲带组分的改造和富集事件发生在华北陆块南部古元古代大陆壳的形成和 拼贴过程中,由于洋壳和地壳物质再循环到上地幔中,使陆下岩石圈地幔源区富集LILE、LREE并亏损HFSE。熊耳期岩浆作用正是源于这样的保留有早期俯冲带组分改造特征的陆下岩石圈富集地幔。     

华北克拉通南缘熊耳群眼窑寨组次火山岩岩石地球化学与年代学研究及其意义

研究表明华北克拉通南缘熊耳群眼窑寨组次火山岩的形成年龄为1781±12Ma.依此将熊耳群火山岩的上限年龄限定在1781Ma之后.眼窑寨组次火山岩岩石类型较为复杂,主要由碱性粗面-粗面英安岩、英安岩与流纹岩组成,其SiO2含量变化范围为59.30%～72.33%,为铝过饱和的中酸性岩石.岩石富碱高钾、贫钙镁、负铕异常、低...     

豫西熊耳山北岭金矿区马家河组安山岩地球化学特征及其地质意义

北岭金矿位于豫西熊耳山地区,矿区内的围岩主要为熊耳群马家河组火山岩。本文对马家河组安山岩进行了详细的岩石学、地球化学研究,旨在确定其岩石成因和形成的构造背景。研究结果表明,马家河组安山岩高碱,尤其富钾;稀土元素总量(ΣREE)为154. 60×10~(-6)～200. 60×10~(-6),轻稀土元素相对富集,具有弱的Eu负异常;岩石富集U、K、Pb、Nd等大离子亲石元素(LILE),亏损Th、Nb、Ta、Ce、Zr、Ti等高场强元素(HFSE);马家河组安山岩具有幔源岩浆的特征,其源区可能受到俯冲组分的改造使其地球化学特征发生变化;岩浆在演化过程中经历了单斜辉石、斜长石等的分离结晶。结合其他资料分析认为,马家河组安山岩形成于大陆裂谷环境,可能是华北克拉通的伸展、裂解事件的产物。     

河南洛宁县上宫金矿成矿地质特征

区内地层主要由太古界太华群变质岩系与中元古界熊耳群火山岩系所组成。 太华群主要为角闪斜长片麻岩、黑云母斜长片麻岩、黑云母角闪斜长片麻岩及各种混合岩构成。熊耳群火山岩系为一套中酸性火山岩。其喷发活动受东西向构造控制。属裂隙式和中心式喷发。以角度不整合覆於太华群上。按喷发旋回和岩性特征自下而上分为四组:(1)大古石组(Pt_2Xl~1):碎屑岩;(2)许山组(Pt_2Xl~2):杏仁状安山玢岩、角闪或辉石安山岩及少量玄武岩;(3)鸡蛋坪组(Pt_2Xl~3):以流纹岩、英     

北山聚源侵入岩地球化学特征及地质意义

聚源岩体主体以花岗岩、碱长花岗岩、富石英花岗岩等为主,锆石U-Pb同位素年龄为(237.7±2.3)Ma、(232.4±4.1)Ma,为中三叠世侵入岩。SiO2含量71.72%～77.87%,Al_2O_3含量12.45%～14.38%,全碱(Na_2O+K_2O)含量4.97%～8.50%,里特曼指数σ为0.71～2.24,为高钾钙碱性岩石系列;稀土元素总量25.65×10~(-6)～209.19×10~(-6);稀土元素标准化分布曲线显示,轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损,负铕异常呈较为显著的右倾型分布模式;岩石富Al,K,而Nb,Ta,Ti亏损,LILE富集;暗示该中三叠世酸性侵入岩属增生弧,为同造山晚期或后造山花岗岩类。说明在中三叠世,洋壳俯冲基本结束,但侵入岩及构造仍然受到俯冲板块、地壳下部及软流圈的影响。     

大兴安岭十八站—韩家园地区晚中生代火山岩年龄、地球化学特征及其构造意义

大兴安岭十八站—韩家园地区发育晚中生代基性-中酸性火山岩。选取粗面安山岩、粗面岩、流纹岩进行年代学和岩石地球化学研究。粗面安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为125.2±0.9 Ma,为早白垩世火山作用的产物。岩石地球化学特征表明,中酸性火山岩属于高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石稀土元素总量∑REE=121.42×10~(-6)~154.43×10~(-6),轻、重稀土元素分异明显(La/Yb)_N=19.25~31.98,在稀土元素配分图上显示右倾型,除一个流纹岩样品具显著负Eu异常外,多数样品无明显Eu负异常(δEu=0.45~0.90)。岩石具弱富集大离子亲石元素Ba、Sr,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。结合区域资料,认为十八站—韩家园地区早白垩世中酸性火山岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合机制下后碰撞伸展背景。粗面安山岩、粗面岩和流纹岩系同源岩浆部分熔融与结晶分异作用的结果,岩浆来源于受俯冲流体交代的富集岩石圈地幔。     

大兴安岭北段扎兰屯哈多河“花岗质糜棱片麻岩”年代学及地球化学特征研究

哈多河“花岗质糜棱片麻岩”为一套变质变形的花岗质岩石,其岩石组合为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩、细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩.SiO2含量在66.4％～74.52％之间,K2O+ Na2O介于7.36％～8.84％之间,Al2()3含量在13.43％～15.74％之间,A/CNK =0.974～1.092,属于高钾钙碱性、准铝质到过铝质岩石;具有较高的稀土总量(ΣREE=94.15×10-6～164.30×10-6),稀土元素配分模式表现为轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)相对亏损的右倾型曲线,具有弱的负铕异常;富集Rb、Ba、U、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等元素.锆石U-Pb测年结果表明,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”的岩浆侵入期次可分为两期,第一期在320Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母花岗质糜棱片麻岩和细粒石榴二云母花岗质糜棱片麻岩;第二期在304Ma左右,代表性岩石为细粒黑云母二长花岗质糜棱片麻岩.综合岩相学、年代学及岩石地球化学特征,哈多河“花岗质糜棱片麻岩”原岩为高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,形成于晚石炭世兴安地块与松嫩地块的后碰撞构造环境下,之后在早二叠世末遭受“后碰撞作用”的影响,发生较强的韧脆性变质变形.     

北秦岭蟒岭岩体的锆石U-Pb年龄、地球化学及其演化

蟒岭岩体位于北秦岭构造带北部,岩石类型主要为似斑状黑云母二长花岗岩、中粗粒黑云母二长花岗岩、中细粒二长花岗岩、含辉石黑云角闪闪长岩和黑云母钾长花岗岩。依据LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果,结合前人测试的年龄,将蟒岭岩体的岩浆演化划分为晚侏罗世早期、晚侏罗世晚期—早白垩世早期和早白垩世中期3期。第一期为含辉石黑云角闪闪长岩,其LA-ICPMS锆石U-Pb年龄为(157±1)Ma,该期岩石SiO2质量分数较低,富碱,属于准铝质,钾玄岩-高钾钙碱性系列;第二期二长花岗岩,侵位年龄为(148±1)Ma~(144±1)Ma,具有高硅、富碱的特征,属于准铝质-弱过铝质,钾玄岩-高钾钙碱性I-A过渡型花岗岩;第三期黑云母钾长花岗岩,侵位年龄为(124±2)Ma,具高硅、富碱、低镁、铝饱和指数偏高的特征,属过铝质,高钾钙碱性I-A过渡型花岗岩。组成蟒岭岩体的花岗岩从早到晚,SiO2质量分数逐渐升高,而Al2O3、TiO2、MgO、CaO、P2O5、TFe2O3质量分数逐渐降低;稀土元素总量具有由高到低的变化趋势,第一期和第二期岩石的稀土元素配分曲线为轻稀土元素相对富集的右倾型,而第三期的稀土元素配分曲线呈两边高中间低的不对称弧形,整体上负铕异常不明显或呈微弱正铕异常;微量元素上,这3期岩石均富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,而相对亏损P、Nb、Ta、Ti等高场强元素。与区域上同时代成矿花岗岩体对比,两者均具有高硅、富碱的特征,稀土元素球粒陨石标准化曲线呈轻稀土元素富集的右倾斜型,但蟒岭岩体中二长花岗岩没有明显的Eu异常,且Ba、P、Ti亏损及Ta、Nb富集没有含矿花岗岩明显。     

北山北带北亚带西缘奥陶纪火山岩地球化学特征

分布于甘肃北山北亚带的奥陶纪火山岩是一套由浅变质的富碱玄武安山岩、粗面英安岩以及少量钾玄岩岩石组合。岩石稀土总量偏低,属轻稀土富集型,稀土分布模式为右倾曲线;微量元素的球粒陨石标准化配分模式显示岩石富集K、Rb、Th等元素,而亏损Nb、Ti,表明火山岩形成与板块俯冲作用有关。综合分析火山岩的岩石学、岩石地球化学特征,并结合区域构造背景,认为该套火山岩产于活动大陆边缘岛弧带环境,为俯冲造山带的构造背景。     

内蒙古扎鲁特旗地区晚侏罗世火山岩岩石学及地球化学特征

为了探讨内蒙古扎鲁特旗地区晚侏罗世火山岩成因及其构造背景,在详细的野外地质调查基础上,从岩石学、岩石地球化学、稀土元素和微量元素特征方面对其进行了研究。结果表明,研究区晚侏罗世火山岩为中性—酸性的火山熔岩和火山碎屑岩组合。化学成分显示其以安山岩、粗面安山岩、粗面(英安)岩和流纹岩为主,属于高钾钙-碱性系列岩石,并富碱、高铝。稀土元素总量变化大,轻重稀土元素分馏明显,配分曲线右倾,具Eu负异常;富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Th和LREE,亏损高场强元素Ta、Nb、Ti、P,基性相容组分Cr、Co、Ni质量分数和Mg#较低,显示出岩浆来源于下地壳,并混染了上地壳物质;w(SiO2)与大多数常量元素(Na2O、K2O、TiO2、TFeO、MgO、CaO、Al2O3和P2O5)质量分数具有很好的相关性,反映同源岩浆的演化特征和岩浆结晶分异演化的趋势。综合研究表明,火山岩形成于张性构造环境,与蒙古—鄂霍茨克洋闭合造山之后因重力坍塌岩石圈伸展减薄作用有关。     

峨眉山玄武岩微量元素地球化学的初步研究

峨眉山玄武岩的微量元素丰度显示区域性差异,西岩区(盐源—丽江拗陷)玄武岩总体上比中、东岩区(康滇隆起和滇黔拗陷)玄武岩富相容元素而贫不相容元素,主要是因为它们的母岩浆经历的结晶分离的程度不同。比较演化的石英拉斑玄武岩、安山玄武岩往往富放射成因锶,反映其成因还涉及一定程度的地壳混染。相对主体拉斑玄武岩,东川碱性火山岩贫REE特别是LREE,推测源区发生过先期熔融事件。主要元素和REE的模拟计算表明,二滩粗面岩可以由玄武质母岩浆经分离结晶衍生,最可能的主要分离相是该区似层状辉长岩的矿物组合。     

柴达木冷科1井不同沉积环境元素地球化学特征

冷科1井 3000~4418m泥岩的元素分析数据表明:不同沉积环境中形成的泥岩,其元素的含量明显不同。微量元素 Mn、Rb、Ni、U、V、B、Co、Th和 Ga在湖相泥岩中含量明显增高,而在辫状三角洲及河流泛滥平原泥岩中含量较低。常量元素 Ca、K和 Mg在不整合面附近及泛滥平原泥岩中含量较高,湖相泥岩中含量低且变化小,其中 Ca、Mg表现的尤为明显。沼泽相泥岩中所有元素含量均最低。冷科 1井该段的元素地球化学分析结果说明元素地球化学方法可作为层序界面识别的一种依据。      

自然灾害风险的分析要素

灾害风险是由风险源、风险载体和人类社会的防减灾措施等 3方面因素相互作用而形成的、人们不能确切把握且不愿接受的、一种具有不确定性特征的灾害系统状态。因此 ,用系统学理念来研究灾害风险就需要从灾害风险的成因性要素、影响性要素、描述性要素和评判性要素 4个方面入手逐步地加以系统分析。文章认为 ,风险源及其危险性、风险载体及其脆弱性和人类社会的防减灾措施及其防减灾有效度等 3类要素是灾害风险的成因性要素 ,这些要素首先决定了灾害风险是否存在 ,然后影响灾害风险的类型、特点和大小 ;风险载体的“价值”属性、讨论问题的时间尺度和空间尺度等 3类要素是灾害风险的影响性要素 ,这些要素虽然不是决定灾害风险是否存在的必要条件 ,但却对灾害风险的形式、特点和大小产生深远影响 ;因此 ,从发生学角度 ,在理论上对灾害风险的完整描述应是以上述这 6类要素为变量的某种 6维多变量函数 ;但在具体工作中 ,一般用类型、特点和大小等来刻画灾害风险即可满足实际的风险管理需要。文章最后简要分析了灾害风险的评判性要素—灾害风险的评判标准 ,认为灾害风险的评判标准是正确评价风险和制定对策以便合理调控风险的基本参照。     

A novel nonlinear solution for the polygon scaled boundary finite element method and its application to geotechnical structures

The polygon scaled boundary finite element method is semi-analytical and known for its high precision. However, the material nonlinearity cannot be maintained because this method uses an analytical solution in the radial direction. In this paper, a novel nonlinear algorithm is developed by introducing internal Gaussian points over a subdomain. The response of nonlinearity for a concrete-faced rockfill dam is modeled. The results correspond well with the results from finite element modelling, which demonstrates the method can be used to describe the nonlinear characteristics of geomaterials. Furthermore, this method offers promising flexibility for analyzing complex geometries without decreasing the precision.     

钻孔应变观测同震阶变时的一个问题及对策分析

针对分量式钻孔仪记录同震应变阶跃时常出现的ΔεⅠ+ΔεⅢ与ΔεⅡ+ΔεⅣ观测值不等, 无法自检, 且观测到的应变/应力阶跃大于理论计算值等现象, 利用有限元方法计算分析可能的原因, 建立不同围压和地震波应力扰动条件下的多种模型, 运用各向同性“杀死单元”和横向各向同性"杀伤单元"法, 模拟分量式钻孔仪的金属外壁和固结水泥环之间产生张裂隙或剪切滑动的情况。计算结果显示, 若钻孔内的金属圆筒和水泥环之间发生剪切滑动, 基本不会影响到观测; 然而两者之间发生张裂会使得ΔεⅠ+ΔεⅢ与ΔεⅡ+ΔεⅣ出现较大差异, 严重影响到同震阶变的观测。今后在井下安置探头时应该尝试新的改进方法。      

MAPGIS在数字制图上的应用──以1:5万区调图为例

本文以1：5万区调填图为例,阐述了MAPGIS的数字制图技术。主要讲述了数字制图过程中的准备工作、工作流程和操作方法。对操作方法上数据输入、数据处理、误差校正、图幅接边、质量检查和图幅输出进行了较详细的阐述。     

基于逐元算法的地震勘探高精度谱元法数值模拟

针对复杂构造地震勘探,常规正演模拟算法存在精度和计算效率低的问题,笔者研究并提出了基于逐元算法的高精度谱元法数值模拟方法。基于波动方程强、弱形式,推导二维波动方程的谱元解法,进而利用逐元算法,无需形成全局矩阵,仅对于独立的小规模单元结构进行计算,提高计算效率,减少存储空间消耗。应用基于逐元算法的高精度谱元法对复杂金属矿模型进行数值模拟,得出本方法计算精度高、数值频散小,计算效率高。     

An embedded bond-slip model for finite element modelling of soil–nail interaction

Soil nailing has been widely used as a reinforcing technique to retain excavations and stabilise slopes. Proper assessment of the interaction between the nails and the surrounding soil is central to safe and economical design of the composite reinforced soil structure. In this note, a new interface model, denoted as “embedded bond-slip model”, is proposed to model the soil–nail interaction numerically in a simplified manner. Combining the key features of the embedded element technique and the conventional interface element method, the proposed plane–strain interface model has the advantages that no special considerations have to be given to the arrangement of the finite element mesh for the soil nails, and that possible tangential slippage along the interface can be modelled. The formulation also allows pore water flow across the soil nails to be incorporated into the analysis. The proposed model has been implemented into a finite element code and verified by simple element tests under different uni-direction loading conditions. Using the proposed interface model, back analyses of a field test involving a soil-nailed cut slope subjected to a rise in groundwater table have been conducted. This note presents the details of the embedded bond-slip model and the numerical results which demonstrate that the proposed model is capable of simulating soil–nail interaction conveniently and realistically.     

p型自适应有限单元法及其在岩土工程中的应用

详细地介绍了p型自适应有限元的基本理论及其发展过程,总结了p型自适应有限元的误差估计方法、自适应升阶策略以及加速收敛技术,并将p型自适应有限元法应用于岩土工程的三维弹粘塑性分析、三维动力响应分析以及三维渗流分析中,最后提出了p型自适应有限单元法中亟待解决的问题及今后的研究方向。     

三维边界元与二维有限元的耦合模拟技术

根据地下水模拟中某些实际问题的需要，尝试了一种三维边界元（３Ｄ－ＢＥＭ）和二维有限元（２Ｄ－ＦＥＭ）相结合的数值模拟方法。在局部均质的三维流明显的区域，用３Ｄ－ＢＥＭ模拟；而在大部分非均质的以二维流为主的区域，用２Ｄ－ＦＥＭ模拟。在二者公共的内边界上，通过水流的连续性条件把二者耦合成一个体系。这种方法发挥了二者各自的长处。