新疆东天山黑白山镁铁超镁铁岩地球化学、U-Pb年代学、Hf同位素特征及地质意义

黑白山镁铁超镁铁岩位于新疆中天山地块与觉罗塔格构造带的分界断裂——阿其克库都克大断裂南侧约4 km处。该岩体主要由阳起石化橄榄辉石岩、辉橄岩、辉石岩、蚀变细粒辉长岩组成,对岩体的主微量及稀土元素地球化学特征研究表明,岩体属铁质镁铁超镁铁岩,具低钾拉斑玄武质岩的分异特征;岩石具相对较低SiO₂(43.90%~52.80%)、相对富Na₂O(0.38%~2.97%),贫K₂O(0.11%~0.47%)及Na₂O>K₂O特征;MgO值变化大且较高(4.25%~32.49%),较高Mg#(63.94~82.98),相对富集轻稀土((La/Yb)N为2.03~5.76),富集大离子亲石元素Rb,Ba,U,La,亏损高场强元素Nb,Ta,Ce,Ti,强烈富集Pb,说明岩石具幔源特征和岛弧岩浆特征。LA-ICP-MS锆石UPb年龄(392.7±4.5)Ma表明,该岩体属早泥盆世岩浆活动的产物。Hf同位素等地球化学特征和岩相学显示,岩浆起源于含有早期俯冲洋壳的亏损软流圈地幔,在岩浆演化过程中受到地壳及围岩混染,但混染作用较弱。黑白山岩体的发现为北天山洋在早古生代沿阿其克库都克断裂向南俯冲提供了新的证据。     

东昆仑造山带中灶火地区早中生代镁铁质岩墙群的成因及地质意义

东昆仑造山带中灶火地区镁铁质岩墙群以闪长玢岩为主,含少量闪斜煌斑岩、辉绿玢岩及辉绿岩,LA-ICPMS锆石U-Pb年代学指示该套岩墙群结晶侵位年龄为(249±1)Ma。稀土元素含量整体较高,富集轻稀土元素(∑REE=99.9×10-6~173.9×10-6,(La/Yb)N=3.5~9.3);微量元素表现出富集大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)的特征;源区分析表明,镁铁质岩浆为俯冲洋壳析出的流体交代富集地幔的结果,且在岩石成因中部分熔融起到主导作用,地壳混染和分离结晶作用对岩浆成分分异起到的作用有限。构造环境分析表明,岩石的形成与俯冲作用有关,结合区域构造演化认为镁铁质岩墙群的成因为:早三叠世,在古特提斯洋向北俯冲的环境下,俯冲板片释放的流体交代富集地幔,诱发地幔部分熔融形成镁铁质岩浆,受弧后伸展的动力学背景影响,岩浆最终上升侵位形成镁铁质岩墙群。     

华夏陆块钠质高镁玄武岩地球化学特征及地质意义

赣州盆地位于钦杭(钦州—杭州)结合带南侧华夏陆块西部,由晚白垩世早期红色碎屑沉积岩系组成,其底部夹有一套玄武岩,全岩Si O_2含量为46.50%~48.13%,具有钠质高镁特征(Mg O=15.47%~18.24%,Mg~#=74~77,K_2O/Na_2O=0.22~0.39)。稀土元素配分型式表现出轻稀土富集右倾,没有明显的Eu异常的特点,表明岩浆没有明显的斜长石分离结晶作用;微量元素上富集大离子亲石元素,高场强元素特别是Ta、Nb、Ti亏损不明显,Cr、Ni的含量分别为235×10~(-6)~617×10~(-6)、157×10~(-6)~493×10~(-6),与原生岩浆的Cr、Ni含量接近,Ba/Nb值(13.51~23.18)和La/Nb值(0.82~1.03)表明源区有富集地幔组分;Sr—Nd—Pb—O同位素显示出源区性质具有EMⅡ型富集地幔特征。岩石学和地球化学特征表明,玄武岩具有原生岩浆性质,是富集地幔部分熔融的产物。同时为中生代华夏陆块EMⅡ型岩石圈地幔提供了准确的证据。由赣州盆地晚白垩世构造背景和构造环境判别图解可知,本区玄武岩形成于板内拉张环境,可能与古太平洋俯冲条件的转变有关。     

甘肃北山地区骆驼山镁铁--超镁铁岩体岩石成因

骆驼山镁铁--超镁铁岩体主要岩石类型有单辉橄长岩、橄榄辉长苏长岩、橄长岩、辉长苏长岩、辉长岩。橄榄石Fo为76~83,为贵橄榄石。辉石化学特征以及主量元素特征表明其属拉斑玄武岩系列,稀土元素配分曲线总体表现为轻稀土稍富集、重稀土微分异的特征。微量元素具有大离子亲石元素(Rb、Ba、Sr)相对富集,高场强元素Ta、Hf、Th相对亏损的特征。岩浆演化过程中分离结晶作用主要受单斜辉石控制。Nb/U、Ce/Pb值更接近于地壳值以及敏感元素比值协变关系表明岩浆演化过程发生了同化混染作用。Th/Yb-Nb/Yb、La/Ba-La/Nb之间的关系指示岩浆源区可能为流体交代改造的富集型岩石圈地幔。     

西南三江永平卓潘碱性杂岩体源区与形成机制:全岩元素、锆石U-Pb年代学和Hf同位素联合约束

永平卓潘碱性杂岩体是三江特提斯新生代钾质岩浆带重要组成部分,位于兰坪盆地西缘。岩石类型主要为正长辉石岩、辉石正长岩、正长岩以及少量霞石正长岩。岩石化学性质显示高碱、高K_2O/Na_2O比值、低TiO_2和高Al_2O_3的特征。岩体微量元素显示富集大离子亲石元素(LILE),相对亏损高场强元素(HFSE)元素,特别是"Ta-Nb-Ti"负异常更明显,具有典型俯冲带岩浆的特征。稀土总含量都比较高,LREE富集,HLEE相对亏损,Eu负异常不明显或无Eu负异常,(La/Yb)_N值较大介于38.2～80.3之间。对卓潘岩体的正长岩和正长辉石岩2个样品进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,年龄分别为33.40±0.38Ma和34.22±0.33Ma。正长辉石岩εHf(t)值介于-10.6～-4.3之间,二阶段模式年龄在1356～1759Ma之间。卓潘碱性杂岩体不同岩性的稀土元素配分曲线和微量元素原始地幔标准化图解基本一致,表明卓潘碱性杂岩体不同类型的岩石是同源岩浆演化的产物。岩体的Nb/U均值为2.95介于俯冲带流体和全球俯冲沉积物之间以及岩体微量元素明显亏损高场强元素Ti、Nb、Ta,稀土元素表现为轻稀土富集、无或弱的负Ce和负Eu异常,暗示了岩浆源区存在俯冲的洋壳或陆壳沉积物的流体或熔融体与岩石圈地幔的交代富集作用。岩浆源区经历晚石炭世-晚二叠世(305～250Ma)古特提斯昌宁-孟连洋和古特提斯金沙江-哀牢山洋双向俯冲,岩石圈地幔发生富集作用并形成富钾的交代岩石圈地幔。在新生代,新特提斯洋岩石圈从印度大陆岩石圈断离,引发交代富集大陆岩石圈地幔拆沉,热的软流圈上涌,熔融交代的富钾岩石圈地幔,岩浆侵位分异形成卓潘岩体。     

造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源:以东天山黄山南铜镍矿床为例

位于中亚造山带南缘的新疆东天山地区因其出露大量的二叠纪镁铁质-超镁铁质岩体并产出一系列铜镍硫化物矿床而成为近年来地质学界关注的焦点.选择新疆东天山地区黄山南含铜镍矿镁铁质-超镁铁质岩体为研究对象,对其开展了系统的岩石学、矿物学和地球化学研究,以探讨造山带铜镍硫化物矿床的岩浆起源与性质.黄山南岩体主要由方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、（橄榄）辉长苏长岩和闪长岩组成.各岩相显示富集大离子亲石元素和轻稀土元素、强烈亏损Nb-Ta、Ti,类似于典型岛弧火山岩特征.黄山南镁铁质-超镁铁质岩具有较大变化范围的ε_Nd（t=282.5 Ma）值（-1.31~4.22）和（87Sr/86Sr）_i比值（0.703 2~0.706 9）以及高的（206Pb/204Pb）_i比值（17.67~18.90）,暗示其来源于一个适度富集的亏损地幔并经历了5%~20%新生地壳物质混染和~5%上地壳物质混染.根据橄榄石最高Fo牌号（摩尔含量为86.6%）计算的黄山南母岩浆为苦橄质岩浆（MgO=12.11%、FeO_Total=11.14%、Ni=306×10-6）,指示其岩浆源区应为软流圈和交代地幔楔共同熔融的源区.黄山南橄榄石低的Ca（< 725×10-6）和100×Mn/Fe（1.18~1.38）、高的Ni（1 451×10-6~2 813×10-6）和Mn/Zn（11.09~23.53）,暗示黄山南母岩浆来源于含有辉石岩的不均一橄榄岩地幔源区.因此,我们推测黄山南岩体的原始岩浆来源于早期经历过俯冲流体改造的含有辉石岩的交代岩石圈地幔源区.      

内蒙古东乌旗早二叠世超镁铁岩的发现及其构造意义

为研究东乌旗晚古生代地幔性质和造山演化特征,对在东乌旗西部首次发现的超镁铁岩—辉闪橄榄岩进行系统的岩相学和元素地球化学研究。东乌旗辉闪橄榄岩主要由橄榄石、角闪石、斜方辉石及少量斜长石、单斜辉石组成,SiO_2含量介于42.84%~43.96%、MgO(24.10%~26.10%)、Na_2O+K_2O(1.52%~2.32%,小于3.5%),低m/f(3.03~3.54)比值和高FeO~T(12.67%~14.33%)的含量、高Mg~#(76.42~79.20),属铁质超镁铁岩和拉斑玄武岩系列。岩石稀土总量较高(∑REE=39.57×10~(-6)~83.32×10~(-6)),轻稀土(LREE)相对于重稀土(HREE)明显富集[(La/Yb)_N=4.04~7.66],Eu异常不明显(δEu=0.90~0.95),稀土元素球粒陨石标准化配分模式表现为轻稀土相对富集的右倾型。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Cs、Rb、Ba、Sr、K等,相对亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta,具明显的Nb、Ta、Ti负异常,而又有别于强烈Nb、Ta亏损的岛弧岩浆岩;相容元素Cr(769×10~(-6)~2480×10~(-6))、Ni(454×10~(-6)~901×10~(-6))含量较高;低Th/U(2.54~3.03)、Nb/U(3.40~12.85)比值和高La/Nb(2.60~3.63)、Ba/Nb(43.11~72.52)、Zr/Y(5.45~7.83)比值。综上,结合区域最新研究成果,我们认为辉闪橄榄岩来源于受俯冲流体交代的尖晶石相地幔橄榄岩部分熔融,上升过程中受地壳物质不同程度的混染,形成于早二叠世板内伸展构造体制,与古亚洲洋闭合之后板内非造山作用有关。这一认识填补了早二叠世幔源岩浆事件和非造山阶段超镁铁质岩石记录的空白。     

青海省乌兰地区肯得隆富钛铁矿镁铁-超镁铁质岩体的岩石与矿石成因

肯得隆镁铁-超镁铁质岩体位于青海柴达木盆地北缘欧龙布鲁克微陆块中。岩体为半隐伏岩体,地表零星出露。岩体岩石类型丰富,有蛇纹岩、单辉橄榄岩、二辉橄榄岩、橄榄二辉岩、橄榄单辉岩、橄榄苏长辉长岩、橄榄角闪辉长岩、角闪辉长岩、蚀变辉长岩、斜长岩。辉长岩、辉石岩中见稀疏浸染状、星点浸染状钛铁矿。钛铁矿含量以5%~10%为主,个别含量可达10%~20%,具海绵陨铁结构,属岩浆晚期矿化作用产物。岩体中辉长岩锆石U-Pb年龄为491±3Ma(MSWD=0.7)。岩体岩石的化学组成属于拉斑玄武质系列,各岩性岩石的稀土元素配分形式基本一致,均呈轻稀土富集的右倾型。微量元素特征表现为富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Ba、Th、U),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti、P)。岩体(87Sr/86Sr)i值为0.704731~0.710280,εNd(t)=-4.49~+0.83。岩浆在冷凝过程中发生了橄榄石-单斜辉石-斜方辉石-斜长石-普通角闪石的分离结晶作用。岩石地球化学特征表明岩体受到同化混染作用。肯得隆岩体的原生岩浆为普通的玄武质岩浆,源自被古生代俯冲熔/流体交代的富集岩石圈地幔。钛铁矿的富集机制是:岩浆在氧逸度低于NNO条件下经历了相对高度的分异演化而最终达到钛铁矿富集。     

新疆库鲁克塔格地区兴地Ⅱ号镁铁-超镁铁质岩体的地球化学特征与岩石成因

兴地Ⅱ号镁铁-超镁铁质岩体位于塔里木盆地东北缘的库鲁克塔格地区,形态为不规则的漏斗状岩盆,出露面积约10km²。岩石类型主要有方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、(含长)单辉橄榄岩、橄榄辉石岩、方辉辉石岩、二辉辉石岩、单辉辉石岩、橄榄辉长苏长岩、辉长苏长岩、橄榄辉长岩、辉长岩等,岩石类型属拉斑玄武岩系列。岩体的稀土元素含量低(∑REE=10.73×10^-6~77.44×10^-6),富集轻稀土元素(La/Yb)_N=4.06~7.73和大离子亲石元素(Cs、Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素尤其是Nb、Ta、Ti、P等,δEu为0.90~2.46多数岩石显示出正铕异常。岩相学及地球化学特征表明,岩浆运移过程中主要发生了橄榄石、斜方辉石、单斜辉石的分离结晶作用以及斜长石的聚集/堆晶。原生岩浆为富镁拉斑玄武岩,岩浆源区为富集型岩石圈地幔,岩浆上升侵位过程中局部遭受了陆壳的同化混染。兴地Ⅱ号岩体与金川岩体具有很多的相似之处,而且兴地Ⅱ号岩体已见有铜镍矿化。因此,兴地Ⅱ号岩体具有很好的找矿前景。     

吉林红旗岭镁铁-超镁铁质岩体地球化学特征及其岩石成因意义

红旗岭铜镍硫化物矿床位于兴-蒙造山带东部。矿区出露30多个镁铁-超镁铁质侵入体,主要由橄榄岩、辉石岩和辉(苏)长岩组成。本文通过对红旗岭含矿镁铁-超镁铁质岩体的主、微量及铂族元素(PGE)的研究,探讨了红旗岭岩体成矿母岩浆性质、PGE亏损的原因以及岩体形成的构造环境。全岩主、微量元素地球化学分析表明,红旗岭岩体具有高MgO(平均28.75%)、低TiO2(平均0.44%),富集轻稀土元素(LREE)、亏损高场强元素(HFSE),极低ΣPGE(平均2.08×10~(-9))和高Cu/Pd(平均2916×10~3)的特征。岩石样品显示相似的微量和PGE配分模式,表明其来源于相同的岩浆源区。根据橄榄石-熔体平衡及质量平衡原理估算出红旗岭母岩浆为高镁玄武质岩浆(MgO=10.74%、FeO=7.78%)。红旗岭母岩浆在早期演化过程中发生硫化物熔离作用导致了红旗岭含矿岩体PGE的极度亏损。结合中亚造山带东段构造演化历史,本文认为红旗岭岩体形成于晚三叠世碰撞后伸展环境,矿床的形成受到了古亚洲洋俯冲结束后板片断离的影响。     

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。     

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.     

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...     

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