湘东-赣西地区早古生代晚期花岗岩体的LA-ICPMS锆石U-Pb定年研究

对湘东板杉铺岩体、宏夏桥岩体和赣西张佳坊岩体、丰顶山岩体以及山庄岩体共5个早古生代晚期花岗岩体的LA—ICPMS锆石U—Pb年龄测定结果表明,采自上述5个岩体的代表性样品分别给出了（418±2）Ma（板杉铺岩体）、（432±6）Ma（宏夏桥岩体）、（440±2）Ma（张佳坊岩体）、（402±2）Ma（丰顶山岩体）和（424±3）Ma（山庄岩体）的锆石u—Ph谐和年龄,代表了区内早古生代晚期花岗岩的形成时代。结合其他的年代学和地质资料,认为华南早古生代晚期花岗岩空间上呈面状展布,时代上主体集中在400～440Ma间,且区内早古生代晚期片麻状花岗岩和块状花岗岩的形成时代无明显差异,动力学上倾向于认为华南内部加里东事件很可能不是洋陆俯冲作用的结果。     

张广才岭东侧英城子金矿区花岗岩锆石U-Pb年龄及地质意义

英城子金矿床位于佳木斯地块西缘、张广才岭东侧,是一个与韧性剪切带有关的金矿床.本文首次对矿区内出露的大面积黑云母碱长花岗岩,进行了锆石LA-ICP MS U-Pb年代学精细研究.实验共获得四组单颗粒锆石U-Pb谐和年龄,它们分别为612±4Ma、495.2±2.7Ma、476.8±5.5Ma和431±3Ma;其中612±4Ma的年龄值指示晚元古代地壳增生过程形成的花岗岩锆石特征,495.2±2.7Ma的年龄值与区域内麻山群的变质作用时间相吻合,431±3Ma的年龄值与早古生代晚期的区域变质作用时间吻合,而476.8±5.5Ma的年龄值则代表黑云母碱长花岗岩的真实结晶年龄.这项成果记录了该地区在中-新元古代时期曾发生过重要的地壳增生事件,增生后的地壳被打开形成大洋;至早古生代早期,两侧的地体发生拼贴,引起区域麻山群麻粒岩相的变质作用、形成花岗质片麻岩;到早古生代晚期,佳木斯地块西缘的陆间洋最终闭合,形成具有壳源特征的同碰撞花岗岩,此后发生的韧性变形作用可能为金矿床的形成提供了有利条件.     

湖南白马山龙潭超单元、瓦屋塘花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

运用阴极发光技术,对湖南白马山龙潭超单元2个样品和瓦屋塘花岗岩1个样品的锆石进行了内部结构分析,在此基础上利用锆石SHRIMP U-Pb定年方法进行了同位素年代学测定。其中,白马山龙潭超单元2个黑云母二长花岗岩样品分别给出了(215.9±1.9) Ma和(212.2±2.1) Ma的主体谐和年龄。同时还测得了一组较年轻的谐和年龄((201.0±2.8) Ma)和一组较老的锆石核部年龄(230.3~227.0 Ma),表明研究区印支晚期存在多期花岗质岩浆的侵入活动。瓦屋塘岩体黑云母二长花岗岩1个样品给出了(217.7±1.8) Ma的谐和年龄。这2个岩体的形成进一步佐证了华南大陆印支晚期岩浆活动于210~225 Ma,达到岩浆活动的峰期。地球化学测试结果显示,白马山和瓦屋塘岩体均为弱过铝-强过铝质花岗岩,具壳源型花岗岩的特征,形成于后碰撞期或碰撞晚期的构造环境,源于早元古代变质杂砂岩的部分熔融。结合区域大地构造背景认为,这2个岩体形成于秦岭-大别和松马2条印支期缝合带碰撞结束后的印支晚期伸展构造背景下,为热-应力松弛阶段,板内挤压加厚的地壳减压熔融作用的产物。     

北秦岭早古生代宽坪岩体两期花岗质岩浆锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

宽坪岩体位于北秦岭造山带东部,岩体主要由片麻状黑云母二长花岗岩和似斑状黑云母二长花岗岩组成。锆石LA-ICP MS U-Pb定年结果表明宽坪岩体可划分为两期:早期为片麻状黑云母二长花岗岩,其锆石U-Pb年龄为448.3±4.5 Ma,该期花岗岩富硅、富碱,属准铝质和高钾钙碱性系列,形成压力较低;晚期为似斑状黑云母二长花岗岩,其锆石U-Pb年龄为421.4±2.5 Ma,该期花岗岩属强过铝质和高钾钙碱性—钙碱性系列。系统的地球化学研究表明,早期的片麻状二长花岗起源于中上地壳(贫斜长石的源区)在H2O饱和条件下发生部分熔融形成的贫Al2O3、富Si O2花岗质岩浆;晚期的似斑状二长花岗岩代表较高温的中—下地壳(杂砂岩或是花岗质片麻岩)发生部分脱水熔融形成的岩浆,这表明北秦岭地区从450~420 Ma经历了从早期的同碰撞阶段到后期的后碰撞阶段。     

粤西印支期那蓬岩体的岩石学、地球化学特征及其成因

那蓬岩体为混合岩化-花岗岩化作用的产物,主体岩性为中细粒(斑状)黑云母二长混合花岗岩、弱片麻状细粒黑云母二长混合花岗岩,富含堇青石、矽线石、红柱石等富铝矿物,靠近岩体边部为混合片麻岩、花岗片麻岩,逐渐过渡至围岩。对中细粒黑云母二长混合花岗岩进行LA-ICPMS锆石U-Pb同位素测年,锆石以变质锆石为主、岩浆锆石为辅,获得多期锆石UPb年龄,将最新的变质年龄252±1.9Ma作为成岩年龄,将那蓬岩体的成岩时代定为早三叠世。那蓬岩体形成于碰撞造山构造环境。     

湖南五峰仙岩体岩石地球化学、SHRIMP U-Pb年龄及Hf同位素特征

对湖南中生代的五峰仙岩体进行了锆石SHRIMP U-Pb定年和岩石学、岩石地球化学分析。该岩体主要由印支期的中粒斑状黑云母二长花岗岩、细粒二云母二长花岗岩组成。本次获得黑云母二长花岗岩的锆石U-Pb年龄(233.5±2.5)Ma,表明形成于晚三叠世;结合已发表的岩体年龄资料,五峰仙岩体侵位于236~233.5 Ma和221.6 Ma,具有多阶段岩浆活动特点。五峰仙花岗岩具有高的w(SiO2)、w(P2O5),含过铝质的白云母,表现为弱铝质、强铝质岩石;微量元素方面,大离子元素Rb、Th、U富集,Nb、Ba、Sr、Ti亏损明显,稀土元素配分模式右倾,轻稀土元素富集,Eu亏损相对明显以及高的Rb/Sr比值,为高成熟度陆壳物质重熔的S型花岗岩。黑云母花岗岩中发育暗色微粒包体,具淬冷结构、含长石捕获晶及呈塑形变等特征的包体为岩浆混合成因,该类花岗岩中锆石Hf同位素εHf(t)值较高,为-4.4~0.7,Hf同位素的两阶段模式年龄TDM2值为1 534~1 216Ma,变化范围较大,可能是受幔源岩浆作用所致。五峰仙岩体是在印支板块向华南板块俯冲碰撞期后(变质基底年龄258~243Ma)及华南板块与华北板块的碰撞期间(超高压变质峰期在238~218Ma)华南内陆由挤压向伸展转换的背景下形成的。     

点苍山变质杂岩新生代变质-变形演化及其区域构造内涵

点苍山变质杂岩体是哀牢山-红河韧性剪切带四个变质杂岩体之一,遭受了多期多阶段变质-变形作用改造。本文重点针对点苍山杂岩的新生代变质-变形作用,尤其是以富铝质高级变质岩即夕线石榴黑云片麻岩和侵位于其中的糜棱岩化细晶花岗质岩石开展了深入研究。对夕线石榴黑云片麻岩的显微构造分析与矿物共生组合研究,确定了高角闪岩相和低角闪岩相变质矿物共生组合,分别为:石榴石(Grt)+夕线石(Sil)+钾长石(Kfs)+黑云母(Bi)+斜长石(Pl)±石英(Q)和夕线石(Sil)+白云母(Ms)+黑云母(Bi)+石英(Q)。对其中的变质锆石进行SHRIMP U-Pb测试,获得了新生代三个阶段的变质作用年龄,即54.2±1.7Ma、31.5±1.5Ma和27.5±1.2Ma.本文还深入研究了侵位于高级变质岩中的一个花岗岩质糜棱岩的宏观与显微构造特点,其LA-ICP-MS年龄为24.4±0.89Ma,代表着同剪切就位花岗质岩浆侵位和结晶年龄。夕线石榴黑云片麻岩中变质锆石从2150～27Ma多期多阶段表观年龄的发育,表明点苍山变质杂岩体具有复杂的构造演化史。点苍山杂岩的多阶段新生代构造-热演化归咎于印度-欧亚板块会聚与碰撞作用(约54Ma)、造山后伸展作用(大约40～30Ma)和沿着哀牢山-红河剪切带大规模左行走滑变形作用(约27～21Ma)。     

南岭东段赣南地区天门山花岗岩体及花岗斑岩脉的SHRIMP定年及其意义

赣南地区岩浆岩分布广泛,其中燕山期岩浆活动最为强烈,与W、Sn、Nb、Ta成矿的关系尤为密切。选择天门山岩体及附近的花岗斑岩脉为研究对象,应用SHRIMP锆石微区U-Pb测年技术,对天门山岩体的主体、补体和花岗斑岩脉进行了精确测年:天门山岩体的主体——中细粒斑状黑云母花岗岩锆石的9个点SHRIMP谐和年龄为152±2Ma(MSWD=1.09);补体——细粒斑状黑云母花岗岩锆石的5个点SHRIMP谐和年龄为152±2.6Ma(MSWD=0.16);花岗斑岩(墙)脉锆石10个点的SHRIMP谐和年龄为150.8±1.8Ma(MSWD=1.6)。结合区域资料,研究表明:①天门山岩体的主体形成于中侏罗世,补体是主体进一步分异演化的产物;②在赣南西部的崇余犹矿集区内成岩与成矿的年龄基本上是协调一致的,成矿集中期为150~155Ma;③岩浆活动由中深成相花岗岩侵入体演化到浅成相花岗斑岩脉仅相差1~5Ma,表明存在成矿集中期。     

云开地区早古生代宁潭片麻状花岗质岩体锆石U-Pb定年、岩石成因及构造背景

华南地区广泛发育的早古生代岩体形成的构造背景是近年来的研究焦点.云开地区是华南早古生代构造-岩浆活动最为强烈的地区之一.对本地区宁潭片麻状花岗质岩体进行详细的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年和地球化学研究表明,宁潭岩体岩浆锆石发育较为明显的振荡环带,偶见被包裹的继承锆石核;3个样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为430±2 Ma、426±4 Ma、433±2 Ma,指示该岩体侵位于早古生代.宁潭岩体富Si、Al,贫Mg、Ca,CIPW标准矿物中出现刚玉分子,属高钾钙碱性系列过铝质花岗岩类.其稀土元素配分曲线呈明显的海鸥型,显示较强负Eu异常,稀土元素分馏程度较低;亏损高场强元素,富集轻稀土元素及大离子亲石元素;全岩（87Sr/86Sr）_i值较高（0.711 30~0.718 42）,ε_Nd（t）值较为均一（-8.6~-8.1）,对应的T_DM2值为1 827~1 848 Ma;岩浆锆石ε_Hf（t）值变化范围较大（-10.9~-2.5）,对应的T_DM2值主要分布于1 600~2 000 Ma,峰值明显（~1 800 Ma）.上述特征表明宁潭岩体属于地壳物质重熔型花岗岩,主要起源于华夏元古宙基底物质的重熔,源区以变质泥岩、变质砂岩为主.宁潭岩体侵位时华南地区陆内造山带处于后造山伸展垮塌阶段,该岩体的侵位与造山后的伸展作用有关.      

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。     

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.