滇西芒市江东花岗岩体的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

腾冲地块江东花岗岩体分布于芒市江东镇—项丘一带,主要由黑云母二长花岗岩组成。该花岗岩锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,锆石U-Pb年龄加权平均值为58.29±0.44 Ma,表明该花岗岩体的形成时代属于古新世。岩石地球化学研究表明,该花岗岩具有中等SiO2(68.66%~73.50%),高碱(K2O+Na2O=6.87%~9.04%),高钾(K2O/Na2O=1.87~2.20),铝饱和指数(A/CNK)为0.97~1.36的特征。岩石属钾玄岩—高钾钙碱性系列,为过铝质S型花岗岩。稀土元素总量(ΣREE)为158.85×10-6~304.26×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型,具有弱到中等程度的负铕异常。根据岩石地球化学特征判别,该花岗岩的源岩可能是富含粘土的变质杂砂岩,在构造体制由挤压向拉张转变的后碰撞环境下部分熔融形成的。江东古新世后碰撞环境黑云母二长花岗岩的形成,预示着印度板块与冈底斯-波密-腾冲板块的主体碰撞在60Ma之前(即古新世初期之前)已经发生。冈底斯-滕冲构造带古新世构造岩浆造山事件与新特提斯洋的闭合及印度板块与冈底斯-滕冲板块间的俯冲、碰撞造山作用密切相关。     

滇西芒市地区钾长花岗岩的成因及构造背景: 岩石地球化学和锆石U-Pb同位素年代学证据

提要：腾冲地块芒市地区钾长花岗岩分布于芒市北部五叉路乡核桃洼、江东乡杨家寨和轩岗乡南约村一带,主要由钾长花岗岩组成。芒市地区钾长花岗岩大部分是作者通过1∶5万区域地质填图,从原高黎贡山群中解体出来的。为了限定该地区岩浆事件的准确时间,本文对该区钾长花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和地球化学研究。测得芒市地区钾长花岗岩中锆石的206Pb/238U年龄加权平均值为(60.8±0.8) Ma,其形成时代属于古近纪。该区钾长花岗岩具有高SiO2（67.97%~80.62%）、高碱（K2O+Na2O=5.08%~8.79%）、中-高钾（K2O/Na2O=1.11~17.80）、低P2O5含量(0.01%~0.15%)的特征。铝饱和指数(A/CNK)介于1.03~2.31之间,岩石属钾玄岩-高钾钙碱性过铝质-强过铝质S型花岗岩。岩石总体上富集大离子亲石元素Rb、Th、U、Ta、La、Pb、Nd、Sm、Gd等,明显亏损高场强元素Ba、Nb、Ce、Sr、Zr、Hf、Eu等。稀土元素总量(ΣREE)为56×10-6~323×10-6,平均为183×10-6,稀土元素配分曲线呈右倾型, LaN/YbN为1.58~41.60,δEu=0.18~0.71, 显示弱到中等程度的负铕异常,具有明显的轻稀土富集,重稀土亏损的特征。地球化学研究表明,该花岗岩是以含粘土的变质杂砂岩和粘土岩部分熔融形成的,岩浆可能来源于本区中晚元古代高黎贡山群为代表的地壳物质的部分熔融。是典型壳源成因类型,具岛弧型同碰撞花岗岩特征。该区古近纪钾长花岗岩的形成表明,在60.8 Ma以前,雅鲁藏布江—密支那洋已关闭,印度板块与冈底斯—腾冲板块之间的俯冲、碰撞作用已经发生,并处于岩浆弧形成阶段,为印度板块与冈底斯—腾冲板块之间俯冲、碰撞、成弧造山构造岩浆活动的响应。古近纪钾长花岗岩形成时代及其构造环境的厘定,为进一步探讨腾冲地块构造演化提供了新证据。     

滇西粱河勐养花岗岩的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

勐养侵入岩体位于滇西腾冲地块梁河县南勐养镇一带,主要由黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩组成,其中发育闪长质包体。闪长岩包体与寄主岩石黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩之间呈渐变过渡关系。锆石U-Pb LA-ICP-MS定年表明,黑云母二长花岗岩形成年龄为127.7Ma±0.7Ma,花岗闪长岩形成年龄为115.2Ma±1.1Ma。闪长岩包体形成年龄为122.6Ma±0.8 Ma。表明该花岗岩体的形成时代属于早白垩世。地球化学特征研究表明,闪长岩包体为准铝质、钙碱性系列,具有低SiO2、高MgO、高K20和Mg#的特征。Sm/Nd为0.18～0.20,ΣLREE/ΣHREE=2.91～4.64,Eu存在弱到中等程度的负异常。相对富集U,Th,Rb,Ba等大离子亲石元素(LILE),亏损Tb,Nb,Zr,Hf等高场强元素(HFSE);反映勐养闪长岩包体岩浆成分主要为幔源的特点。根据地球化学特征和微量元素构造判别图解判别结果表明,勐养早白垩世侵入岩形成于碰撞后岩浆弧环境。闪长岩包体的原生岩浆应是地幔橄榄岩部分熔融的产物。黑云二长花岗岩浆可能来源于本区中晚元古代高黎贡山群为代表的地壳物质的部分熔融。花岗闪长岩为幔源岩浆与高黎贡山群古老地壳部分熔融的岩浆混合的产物。腾冲地块早白垩世侵入岩与班公湖—怒江—泸水—瑞丽洋盆的闭合、洋壳向南西俯冲及板块间的碰撞造山作用密切相关。     

腾冲地块高地热异常区晚白垩世-始新世钾玄质强过铝花岗岩岩石地球化学、年代学特征及构造意义

腾冲地块高地热异常区清水左所营初糜棱岩化黑云母二长花岗岩岩体、新华黑石河热田强糜棱岩化黑云母二长花岗岩岩体、热海热田硫磺塘硅化碎裂正长花岗岩岩体变形变质、岩石地球化学及锆石年代学的研究表明,晚白垩世(73Ma)初糜棱岩化黑云母二长花岗岩岩体为高温钾玄质强过铝花岗岩,形成于活动大陆边缘火山弧-后碰撞转换或过渡构造环境,并经历强烈伸展变形作用,普遍发育早期近水平-低角度(30°)韧性伸展剪切糜棱面理,局部发育晚期高角度右旋走滑挤压韧性糜棱面理;始新世(48~46Ma)强糜棱岩化黑云母二长花岗岩岩体、硅化碎裂正长花岗岩岩体为中-高温钾玄质强过铝花岗岩,并具铝质A型花岗岩特征,形成于后碰撞-板内构造环境,以发育晚期高角度(70°~87°)右旋走滑挤压韧性糜棱面理为特征,其右旋走滑韧性剪切变形时代晚于始新世(48~46Ma)。晚白垩世-始新世钾玄质强过铝花岗岩的形成与俯冲-碰撞造山隆升后的伸展垮塌、拆沉地幔物质上涌玄武质岩浆底侵和地壳部分熔融作用密切相关。始新世-第四纪岩浆活动与高地热异常区(带)空间上密切伴生,新近纪晚期-第四纪构造活动主要表现为脆性走滑-拉张正断层和构造拉分断陷盆地的形成,构造断陷边界断裂与深部岩浆活动是导致腾冲地区高地热异常区(带)中-高温地热温泉沿走滑-拉张断裂带集中分布的主要原因。     

西藏门巴地区早白垩世花岗岩地球化学特征及LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄

门巴地区早白垩世花岗岩位于冈底斯弧背断隆带东段,是研究冈底斯演化的重要组成部分。以门巴地区黑云母花岗岩和二云母花岗岩为研究对象,运用岩石地球化学和锆石U-Pb测年方法,分析了该区域早白垩世花岗岩的地球化学特征及构造背景。样品锆石具有明显的振荡环带,属岩浆成因锆石;测得LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U年龄为139.4～140.6Ma,为早白垩世。岩石地球化学特征表明,门巴地区早白垩世花岗岩具有富硅、高碱,贫FeO、MgO、CaO的特征,为强过铝质的高分异花岗岩,属高钾钙碱性系列,并具同源岩浆演化的趋势;稀土元素配分模式为右倾型,具Rb、Ba、Th、Nb、Ce等富集,Hf、Zr、Sm、Y、Yb等亏损的特征;门巴地区花岗岩形成于陆-陆碰撞造山环境,构造背景由同碰撞逐渐过渡为造山期后的构造环境,具有后碰撞伸展构造性质,是软流圈上涌或玄武岩底侵的岩浆响应。     

西藏措勤早白垩世后碰撞花岗岩厘定及岩石成因

鞠耳雀热巴花岗岩体位于冈底斯中带北侧,呈近EW向分布于嘎立穷-鞠耳雀热巴-孔弄一带.岩石类型主要为似斑状黑云母二长花岗岩.花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄为129 Ma,表明鞠耳雀热巴岩体形成于早白垩世.岩石为高钾钙碱性系列,据岩石地球化学、Sr-Nd同位素等特征,认为其属S型花岗岩,花岗质岩浆起源于古老上地壳物质不同程度部分重熔,源区物质具富粘土泥质岩特征.结合构造判别图解及区域类似岩体的研究,确定该岩体具后碰撞花岗岩性质,形成于从挤压体制向拉张体制过渡的构造环境.表明在早白垩世拉萨地块与羌塘地块间班公湖-怒江缝合带已由先前挤压隆升碰撞阶段转为伸展后碰撞阶段.     

冈底斯带桑巴区早白垩世后碰撞花岗岩类的确定及构造意义

桑巴区花岗岩体位于冈底斯带嘉黎断裂之北,呈近东西向分布于桑巴、建多等地。岩石类型主要有巨斑黑云母花岗岩、黑云母花岗岩及斑状花岗闪长岩。其中斑状花岗闪长岩(TW1530)的SHRIMP锆石U-Pb年龄为117.2±1.6Ma,黑云母花岗岩(TW1637)年龄为121.2±1.7Ma,表明桑巴区花岗岩体形成于早白垩世。桑巴区花岗岩类为高钾钙碱性岩,根据地球化学特征和微量元素构造判别图解,确定该时代的花岗岩具后碰撞花岗岩特征,形成于从挤压体制向拉张体制转变的构造环境。早白垩世后碰撞花岗岩的出现预示着班公湖怒江缝合带主造山作用的结束,冈底斯火山岩浆弧带至此进入造山后伸展构造环境,并一直持续至晚白垩世竟柱山组沉积之前。     

滇西潞西邦木二长花岗岩SHRIMP锆石U-Pb年龄及其构造意义

为了查明出露于云南省西部潞西市邦木二长花岗岩体的时代和形成的构造背景,对其进行了锆石SHRIMP定年研究。结果显示该花岗岩的锆石具有清晰的生长振荡环带,其Th/U比值为0.13～1.00,属于典型的岩浆成因锆石。邦木二长花岗岩中锆石的8个测点206Pb/238U年龄加权平均值为(120.5±1.7)Ma(n=8,MSWD=1.6)(95%置信度),代表了岩体的结晶年龄,表明该花岗岩体的形成时代为早白垩世。岩石地球化学研究表明,邦木二长花岗岩为过铝质钙碱性I型花岗岩,形成于早白垩世岛弧构造环境,具有岛弧花岗岩的特征,属于燕山中期侵入的花岗岩。在中—晚侏罗世,左贡—保山微板块沿班公湖—怒江—泸水—瑞丽板块缝合带由北东向南西方向与波密—腾冲微板块发生洋壳俯冲,导致班公湖—怒江—泸水—瑞丽洋关闭。左贡—保山板块俯冲插入到波密—腾冲板块之下。晚侏罗世末—早白垩世初,随着板块俯冲碰撞造山作用的进行,形成波密—腾冲岛弧。不同板块之间的碰撞拼合导致大规模的中酸性岩浆形成、侵入活动。邦木二长花岗岩就是这期构造岩浆活动的产物。邦木二长花岗岩体形成时代的厘定,为进一步探讨腾冲地块中生代构造演化提供了新证据。     

内蒙古乌兰浩特地区二长花岗岩年代学、岩石成因及其构造环境

内蒙古乌兰浩特地区太平山嘎查岩体主要岩石类型为黑云母二长花岗岩。所测得的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为127.4 Ma和125.6 Ma,属于早白垩世。太平山嘎查岩体的地球化学特征表明岩体属于弱过铝质、高钾钙碱性系列的高分异I型花岗岩。样品(P9-48-1)的锆石Hf同位素组成显示黑云母二长花岗岩的ε_(Hf)(t)=+8.60±0.57,两阶段亏损地幔模式年龄为511~748 Ma,说明其岩浆源区主要为新元古代—显生宙期间从亏损地幔新增生地壳的部分熔融。太平山嘎查岩体应形成于伸展构造体制,该伸展构造体制的产生可能与古太平洋板块向欧亚大陆下的俯冲有关。     

北秦岭太白花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及其地质意义

北秦岭太白岩体位于商丹构造带北侧。野外侵入关系和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年显示,该岩体由早志留世的五里峡岩体、晚三叠世的红崖河岩体和早白垩世的下板寺岩体组成。五里峡岩体的主要岩石类型为片麻状黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（431±2） Ma;红崖河岩体的主要岩石类型为黑云母二长花岗岩,锆石U-Pb年龄为（214±2） Ma;下板寺岩体为粗粒黑云母花岗岩,锆石U-Pb年龄为（130±1） Ma,表明太白岩体是由3个不同时代岩体组成的侵入复合杂岩体。结合区域构造背景和前人的研究成果,得出早志留世五里峡岩体可能与秦岭微板块沿商丹缝合带俯冲碰撞有关;晚三叠世红崖河岩体与秦岭早中生代主期岩浆作用一致,是华北地块与扬子地块碰撞的产物;燕山期的下板寺花岗岩属于板内岩浆作用。研究显示,今后应注意大岩体的解体,其可能隐含着不可忽视的构造-岩浆作用信息。     

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.