西藏班戈地区侵入岩年代学和地球化学: 对班公湖-怒江洋盆演化时限的制约

详细的野外地质调查、室内锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究显示,班戈地区侵入岩可以分为4期:早白垩世早期石英闪长岩和英云闪长岩(138Ma±),早白垩世中期花岗闪长岩(132~128Ma),早白垩世中晚期二云二长花岗岩(130~114Ma),晚白垩世二长花岗岩(80Ma±),从北到南各期次侵入岩具有成岩年龄逐渐变新,形成环境由岛弧环境→同碰撞造山环境→后碰撞环境演变。这一成果为确定班公湖-怒江洋盆的俯冲极性及演化时限提供了新的资料。班戈地区班公湖-怒江洋盆在中侏罗世之前已开始向南俯冲消减,这种俯冲消减活动一直持续至早白垩世中期最终闭合(130~125Ma),拉萨地体与羌塘地体开始发生碰撞作用,这种碰撞作用大约持续了20~30Myr,在晚白垩世早期进入后碰撞阶段(100~80Ma)。     

东昆仑祁漫塔格走廊域晚古生代—早中生代侵入岩岩石组合及时空格架

基于东昆仑造山带祁漫塔格构造走廊域晚古生代—早中生代侵入岩类的野外地质学、岩石学、时空分布和同位素定年资料,可以识别出5个构造岩浆阶段和5个构造岩浆带。研究区的岩浆活动主要集中于早中二叠世阶段、晚二叠世晚期—中三叠世早期、中三叠世、晚三叠世和晚三叠世—早侏罗世。早中二叠世阶段的岩浆活动产物为花岗闪长岩+(斑状)二长花岗组合、石英闪长岩+斑状石英闪长岩组合及闪长岩+石英闪长岩组合,晚二叠世晚期—中三叠世早期(254.1～240.6Ma)为(斑状)二长花岗岩+正长花岗岩组合;中三叠世(安尼期晚期—拉丁初期)为闪长岩+石英闪长岩+花岗闪长岩+英云闪长岩组合;晚三叠世(212～225Ma)为石英二长闪长岩+花岗闪长岩+(斑状)二长花岗岩+正长花岗岩组合;晚三叠世—早侏罗世(瑞替—郝塘期)代表性的岩石组合为石英二长岩+(斑状)正长花岗岩+碱长花岗岩。这些火成岩组合有规律地分布在构造走廊域内,是揭示东昆仑造山带构造演化的关键所在。     

东北新开岭地区晚中生代花岗岩类时代、成因及地质意义

小兴安岭西北部新开岭地区4个花岗岩岩体锆石U-Pb年龄为：大头山石英闪长岩体(187.7±1.4) Ma,大平山二云母二长花岗岩体(170.7±1.3) Ma,大平北山黑云母二长花岗斑岩(128.0±1.1) Ma以及黑云母花岗斑岩岩脉(120.6±0.6) Ma。结合前人年龄资料,该区中生代花岗质岩浆活动可分为早中侏罗世（188~164 Ma）和早白垩世（128~106 Ma）两个阶段,这与中国东北地区和俄罗斯远东地区早中侏罗世和早白垩世花岗岩可以对比。从早中侏罗世到早白垩世,花岗岩质岩石显示明显的演化趋势,由准铝质－弱过铝质高钾钙碱性（或者与钙碱性过渡类型）的I型花岗岩,演变到弱过铝质高钾钙碱性－钾质高分异I型花岗岩;Sr/Y值也较低,锆石的ε_Hf(t)值略有升高。这显示由挤压增厚地壳的下部熔融形成的早期以壳源为主的花岗岩,演变为由相对伸展减薄环境下有年轻幔源加入形成的晚期高分异I型花岗岩。从花岗岩浆的演变特点分析,结合区域上构造演化,表明该时期研究区发生了由相对挤压增厚到伸展减薄的转换,这种转换的时间大致在160 Ma。     

大兴安岭中南段甘珠尔庙地区晚中生代两期花岗岩的时代、成因、物源及其构造背景

大兴安岭晚中生代岩浆活动在东北亚晚中生代构造岩浆演化研究中具有重要意义。本文首次报道了大兴安岭中南段甘珠尔庙地区5个晚中生代花岗岩体的锆石U-Pb年龄和地球化学研究结果。这些岩体形成于晚侏罗世(154Ma)和早白垩世(139~125Ma),显示高硅富碱特征,属高钾钙碱性系列,为高分异钙碱性I-A过渡型花岗岩,其中,早白垩世花岗岩分异程度高于晚侏罗世花岗岩。锆石Hf同位素特征显示,这些花岗岩源区以年轻物质为主,其中,晚侏罗世花岗岩εHf(t)值(+9.9~+15.9)高于该区底侵的新生下地壳,源区可能有更年轻的新底侵物质参与。早白垩世花岗岩εHf(t)值略低(+3.4~+13.9),其物源主要为底侵的新生下地壳和古生代俯冲增生杂岩混源,可能还混有少量更年轻的新底侵物质。结合区域资料分析,甘珠尔庙地区晚中生代花岗岩形成于后造山伸展背景,这种背景可能与蒙古-鄂霍茨克洋闭合碰撞后伸展有关。     

内蒙古突泉—科尔沁右翼中旗地区中生代花岗岩锆石U-Pb年龄及其地质意义

内蒙古突泉—科尔沁右翼中旗地区位于大兴安岭中南段,中生代岩浆活动较为频繁,岩浆作用形成的岩石类型主要包括花岗闪长岩、正长花岗岩、二长花岗岩和花岗斑岩等。鉴于目前研究区地质资料缺乏对整个突泉—科右中旗地区中生代花岗岩较为完善的研究和论述,笔者旨在对全区范围内的中生代花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,同时在总结前人资料的基础上划分该地区不同的中生代岩浆作用期次,进而讨论本区不同花岗岩所代表的地质意义。花岗岩锆石U-Pb年龄测试结果表明,孟恩陶勒盖花岗闪长岩的形成时代为（241.2±2.8） Ma,杜尔基镇南部正长花岗岩的形成时代为（148.2±1.0） Ma,宝格吐岩体的花岗闪长岩的形成时代为（226.0±1.1） Ma,马家屯花岗斑岩的形成时代为（124.6±1.1） Ma,这与广泛分布于本区中生代火山岩的形成时代较为一致。结合前人研究成果以及邻区的地质资料,认为本区岩浆活动可以划分为中—晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世;中—晚三叠世花岗岩可能属于古亚洲洋闭合造山后岩石圈伸展作用的产物,而晚侏罗世花岗岩的形成可能与中侏罗世蒙古—鄂霍茨克洋闭合后岩石圈伸展作用有关,早白垩世花岗岩可能反映了板内拉张的构造背景。     

福建紫金山矿田中生代岩浆岩演化序列研究

福建紫金山矿田中生代岩浆活动分为晚侏罗世和早白垩世二幕,第一幕为晚侏罗世(154~149 Ma)挤压环境下的岩浆活动,表现为壳源S型花岗岩紫金山复式岩体与才溪岩体的侵位,复式岩体具有154 Ma、150 Ma及149 Ma三次脉动;才溪岩体侵位时代约150 Ma。第二幕发生于早白垩世(125~93 Ma)构造拉张、地幔上涌的环境,岩浆活动共4期,形成一套 I 型花岗岩及共源异相的火山岩、次火山岩,为成矿提供了物源和热源。其中第1期为早白垩世火山喷发与岩浆超浅层就位,形成石帽山群下段的英安岩及紫金山次火山岩(125~118 Ma);第2期表现为石帽山群下段安山岩喷发与四方岩体的侵位以及英安玢岩的形成(109~103 Ma);第3期表现为石帽山群下段英安岩的喷发和罗卜岭—紫金山似斑状花岗闪长(斑)岩的侵位以及龙江亭、二庙沟附近的石英闪长玢岩的形成(103~100 Ma);第4期表现为晚期罗卜岭斑岩的侵位、石帽山群上段流纹岩的喷发和大岩里花岗斑岩岩脉、金铜矿的石英斑岩脉等成矿后期无矿脉岩的形成(100~93 Ma)。晚侏罗世、早白垩世两个岩浆系统各自形成共源岩浆异地异相分异演化的格局。     

铜陵地区高钾钙碱性系列侵入岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

铜陵地区高钾钙碱性系列侵入岩主要岩石类型为石英二长闪长(玢)岩、花岗闪长(斑)岩,其次为辉长闪长岩。本文报道该系列侵入岩最新锆石U-Pb定年结果及岩石地球化学数据。结果表明,南洪冲和沙滩脚花岗闪长岩、新桥头花岗闪长斑岩、缪家石英二长闪长玢岩的SHRIMP锆石U-Pb年龄分别为(138.8±1.3)Ma、(144.1±1.2)Ma、(147.2±1.5)Ma和(142.8±1.6)Ma,沙滩脚岩体和缪家岩体的LA-ICPMS锆石U-Pb年龄分别为(144.1±1.5)Ma、(143.2±1.3)Ma,与SHRIMP定年结果一致。一般来说,区内具有斑状结构的岩石,其年龄大于同类无斑状结构的岩石,但狮子山矿田的南洪冲花岗闪长岩年龄比区域上其他的同类岩石偏小,可能反映了区域上此类岩浆具有多次活动的特点。铜陵地区岩浆侵位的大致顺序为花岗闪长斑岩/第一次花岗闪长岩→辉长闪长岩/第一次辉石二长闪长岩→石英二长闪长玢岩/石英二长闪长岩→第二次花岗闪长岩→第二次辉石二长闪长岩。本区高钾钙碱性系列岩浆侵入活动是中国东部晚侏罗-早白垩世期间岩浆事件的组成部分,反映了中国东部区域构造由晚侏罗世的挤压转变为早白垩世的伸展环境。     

喀喇沁变质核杂岩形成时代的锆石年代学制约

喀喇沁变质核杂岩位于燕山构造带北缘,是认识华北克拉通晚中生代破坏过程的重要对象。通过对核杂岩内安家营子岩体与伴生花岗闪长岩脉的变形特征与锆石年代学研究,限定核杂岩的变形序列与时代。野外观察表明,安家营子岩体与伴生花岗闪长岩脉的侵位发生在早阶段伸展变形之后,属于晚阶段伸展的同构造岩浆活动。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,安家营子岩体2个样品分别给出133 Ma和131 Ma的年龄,而1个花岗闪长岩脉样品给出了135 Ma的年龄。结果显示该变质核杂岩的早阶段伸展活动发生在156～135 Ma之间,而不是过去认为的早白垩世。结合前人研究结果,可以限定这一早阶段伸展活动发生在晚侏罗世(156～150 Ma),形成了未完全剥露的变质核杂岩;在早白垩世再次经历伸展变形的叠加改造。对喀喇沁变质核杂岩形成时代的重新厘定,为燕山构造带存在晚侏罗世伸展活动提供了证据,暗示华北克拉通破坏可能从晚侏罗世已经开始发生。     

俄罗斯远东地区晚中生代花岗岩类的时空分布 及其地质意义

在俄罗斯远东地区晚中生代花岗岩类年龄和相关地球化学数据的基础上,初步建立了该区晚中生代花岗岩类的年代学格架：大致以145Ma为界,分为侏罗纪(178~151Ma)和早白垩世(142~122Ma)2期。侏罗纪的花岗岩类主要为花岗岩－花岗闪长岩－石英二长岩组合,总体上为准铝质—强过铝质高钾钙碱性系列;早白垩世的花岗岩类主要为花岗岩－石英闪长岩－石英二长岩组合,主要为过铝质钙碱性—高钾钙碱性系列—钾玄岩系列。2期花岗岩稀土元素配分曲线均呈右倾型,重稀土元素曲线较平坦,都富集大离子亲石元素(如U、K)和轻稀土元素。与中国东北地区晚中生代花岗岩类对比,中国东北地区总体以兴安岭为中心,中间为早白垩世的花岗岩类,两侧为侏罗纪花岗岩类对称分布。境内外的侏罗纪花岗岩类构造背景不同,其分布与鄂霍次克洋和太平洋板块的俯冲有关,早白垩世花岗岩类可能形成于鄂霍次克带挤压造山后的伸展垮塌和太平洋板块的俯冲弧后伸展阶段。     

浙皖晚中生代仙霞岩体锆石U Pb年代学、地球化学及成岩地质意义

仙霞岩体是浙北和皖南交界区域明显受北东向学川-孝丰断裂构造带控制的大岩体,其内部岩性复杂,主要由早期中粒二长花岗岩、巨斑状二长花岗岩和晚期中粗粒正长花岗岩、细粒正长花岗岩组成,后期有大量细晶岩、石英正长岩、闪长玢岩、安山岩、辉绿岩等脉岩侵入。锆石U-Pb年龄数据显示早期二长花岗岩大约侵位于145.1~144.2Ma,晚期正长花岗岩大约侵位于131.7~130.8Ma,后期辉绿岩脉侵位于128.3Ma。两期岩石均具高SiO_2、高K_2O+Na_2O和低P_2O_5特征;早期二长花岗岩为准铝质、高钾钙碱系列岩石,稀土配分曲线强右倾,中等负Eu异常,富集Rb、Th、U、K,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti等特征;晚期正长花岗岩为准铝质-过铝质、钾玄岩系列岩石,稀土配分曲线弱右倾、强负Eu异常,同样富集Rb、Th、U、K,强亏损Sr、P、Ti等特征;均属高分异I型花岗岩类。两期岩石均具有相对高的(86Sr/87Sr)i值(0.70807~0.70988)和εNd(t)值(-8.87~-5.14),Nd二阶段模式年龄为1.36~1.65Ga。成岩可能与古太平洋板块俯冲角度的改变,构造背景由中晚侏罗世(165±5~145±5Ma)的挤压环境向早白垩世早期(145±5~125Ma)的伸展拉张环境转变有关,致使古老江南造山带地壳物质熔融并可能混染扬子岩石圈地幔物质形成的两期岩浆经高程度结晶分离作用先后侵位,也表明浙西北乃至华南地区晚中生代构造转换时间为145Ma左右,且在早白垩世发生了多期次伸展拉张作用。     

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

再论流体势及其与圈闭和油气藏关系

在Hubbert(1953)关于流体势和圈闭的经典论文基础上,从流体势计算的基本原理出发,论证了气势与水势、油势计算表达式的具体形式是不同的,如等地温梯度的静水压力场中理想气体的势包含压力的对数函数与线性函数之和,而不只是包含压力的线性函数.表述了同一求势面所对应的测势面对于不同流体是不同的;指出了圈闭的溢出点通常是等势面与非渗透层面交线的切点;应用简洁的数学分析方法,推导了地下水三维流动情形下油(气)等势面某点切平面坡度与水头、渗滤速度关系的表达式,其中坡度绝对值与渗滤速度关系的表达式为:tanθ=√v2x v2y/|vf vz|,其中vf=K[ρw-p(p)]g/μ,式中:θ为切平面的倾角;vx、vy和vz分别为沿坐标轴ox、oy和oz方向的渗滤速度分量;K和μ分别为渗透率和水的动力黏度;ρw、ρ(p)分别为水和油(气)的密度.根据这些基础性的分析,对被广泛引用的Levorsen(1954)的背斜-水动力复合油藏中水头与油水界面产状的关系示意图进行了两点修改:将油水界面改为曲面、将油水界面处油藏的测势面改为高于油水界面处水的测势面的水平面;对向斜部位聚集油气的水动力条件进行了讨论,认为只有两(各)翼水流都向下流动且水流强度中等条件下才能在向斜部位聚集油气.     

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。     

现代新技术新方法与工程地质

本文阐述了瓣技术，新方法应用于工程地质研究取得的进展，内容涉及原位测试技术，数值模拟技术，物理模拟技术和物探测技术，这些方面的研究推动了工程地质学的发展。     

区域构造、地球化学与成矿

成矿是一种复杂的地质作用，区域构造与区域地球化学是控制成矿的基本要素。文中简略叙述了构造成矿研究的历史，论述了大型构造与成矿的关系，提出构造动力体制转换是引发成矿作用的一种重要机制。通过对我国矿田构造研究的回顾，总结提出构造研究的一些思路，同时对区域地球化学与成矿、上地幔元素丰度与成矿以及地球化学急变带与成矿等做了简要的讨论，认为岩石圈及地质体中一定含量的金属元素是成矿的必要条件，而成矿尚需一定的地质作用对这些金属元素的浓集。     

Glyph and hyperstreamline representation of stress and strain tensors and material constitutive response

Results of numerical analyses of boundary value problems in geomechanics include output of three‐dimensional stress and strain states. Two‐dimensional plots of stress–stress or stress–strain quantities, often used to represent such output, do not fully communicate the evolution of stress and strain states. This paper describes the use of glyphs and hyperstreamlines for the visual representation of three dimensional stress and strain tensors in geomechanics applications. Glyphs can be used to represent principal stress states as well as normal stresses at a point. The application of these glyphs is extended in this paper to represent strain states. The paper introduces a new glyph, called HWY glyph for the representation of shear tensor components. A load step‐based hyperstreamline is developed to show the evolution of a stress or strain tensor under a general state of loading. The evolution of stress–strain states from simulated laboratory tests and a general boundary value problem of a deep braced excavation are represented using these advanced visual techniques. These visual representations facilitate the understanding of complex multidimensional stress–strain soil constitutive relationships. The visual objects introduced in this paper can be applied to stress and strain tensors from general boundary value problems. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.