华北克拉通北部14亿年前古风化壳的地球化学特征及古气候意义

最近在河北涞水紫石口剖面的中元古界铁岭组-下马岭组界线(~1400 Ma)附近,发现了一套保存完好的碳酸盐岩古风化壳。野外观测和岩石矿物学研究显示,该古风化壳的岩性以含褐铁矿的铁质泥岩和伊利石粘土岩为主。相对上地壳平均化学组分来说,古风化壳的主量元素氧化物中Al₂O₃、TiO₂、Fe₂O₃和K₂O富集,SiO₂轻微亏损,CaO、MgO和Na₂O强烈亏损;微量元素中Sc、Cu、Ga、Zr、Hf、Nb、Ta、In、Th、Li、V、Zn、Rb、Cs、W、Pb、U、Mo和Bi等化学性质稳定或易吸附于粘土中的元素含量接近上地壳平均化学组分值或呈不同程度富集,易溶元素Cr、Sr和Cd相对亏损;稀土元素全部富集,轻稀土元素与重稀土元素分异程度大,Ce正异常,Eu负异常。U/Th、Fe³⁺/Fe²⁺、Ce的正异常、化学蚀变指数与风化淋滤指数等多种指标都指示该古风化壳是在强氧化的中等到强烈的风化淋滤程度条件下形成。上述研究表明,在中元古代盖层纪(Calymmian Period,1600~1400 Ma)与延展纪(Ectasian Period,1400~1200 Ma)之交,剖面所在的华北克拉通北部应属于温暖湿润的热带-亚热带气候。     

河北省奥陶纪马家沟组顶部古风化壳中三稀元素赋存状态及富集机制

河北省奥陶纪马家沟组与晚石炭世本溪组之间发育一套古风化壳层,岩性主要为铁质黏土岩、铝质黏土岩和铝土岩,剖面从顶到底具典型的“煤-铝-铁”结构。地球化学分析结果显示,冀东石岭和冀南同义岭古风化壳样品的轻稀土元素氧化物总质量分数分别达0.0893%和0.0717%,均超过了古风化壳型轻稀土矿边界品位,冀北煤窑山古风化壳样品的轻稀土元素总质量分数为0.0504%,也具明显富集特征。古风化壳中部分样品稀有元素Li含量也超过了伴生边界品位。通过元素逐级分离试验定量分析出古风化壳中的三稀元素主要以矿物相存在,再通过X射线衍射分析、电子探针分析进一步确定三稀元素主要以类质同象赋存于伊利石、高岭石等黏土矿物中,少量以化合态存在于独立的稀土矿物中。综合分析认为,古风化壳中三稀元素的矿化富集依次经历了风化壳形成阶段、铝质岩系形成阶段及沉积压实阶段的多阶段演化。     

贵阳乌当石炭系底部古风化壳地球化学特征及古环境意义

在贵阳乌当小关口剖面石炭纪祥摆组底部发现了一套保存较好的碳酸盐岩古风化壳。野外地质调查与室内综合研究表明: 该套古风化壳岩性主要为灰绿色、砖红色铁质高岭石黏土岩和粉砂质黏土岩夹褐铁矿层; 古风化壳主量元素氧化物Al₂O₃、TiO₂和Fe₂O₃富集,SiO₂轻微淋滤, CaO、MgO、Na₂O和K₂O强烈淋滤; 微量元素Sc、V、Cr、Cu、Zn、Ga、Ba、Th和Pb等均相对富集,Sr、Mn等易溶元素淋失; Sr/Cu、A/NK、A/CNK、OI、CIA等多项指数均指示该套古风化壳形成于风化强烈、炎热潮湿的热带-亚热带古气候条件之下。根据古风化壳的稳定性及原岩岩性特征,推断该套古风化壳形成时,研究区内广泛发育溶丘、溶洼等古岩溶地貌。     

华北房山景儿峪组顶部古风化壳常量元素地球化学特征及其古气候意义

风化壳的元素地球化学组成可以反映风化壳的发育类型及其气候特征,地史时期形成的古风化壳的元素地球化学组成可以揭示古风化壳的类型及其古气候特征.华北地区新元古代晚期（景儿峪组）至寒武纪（府君山组）期间的地层记录缺乏连续性,广泛发育一套典型的古风化壳,该古风化壳的发育过程可能记录了晚新元古代至早寒武纪期间的古气候特点.针对华北房山地区景儿峪组顶部保存的古风化壳中常量元素的组成、元素迁移富集特征和风化系数等分布规律开展了较系统分析,结果表明:（1）SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃、CaO是景儿峪组顶部古风化壳的主要组分,Al₂O₃、TFe₂O₃、TiO₂、K₂O在风化壳的中上部相对富集,SiO₂则轻微亏损,CaO、Na₂O、MgO、P₂O₅被迁移淋失;（2）硅铝系数、硅铝铁系数、化学蚀变指数（CIA）、残积系数、风化淋溶系数（BA）等地球化学指标的垂向变化特征指示该古风化壳形成于温暖湿润条件下中等强度的化学风化作用,其风化过程可能经历了由较弱至较强再逐渐减弱的演变过程;（3）与现代发育于湖南、贵州、云南等地碳酸盐岩类基岩之上的风化壳元素地球化学特征对比,发现景儿峪组顶部古风化壳的Si淋失度和Fe、Al富集度均较低.综合研究区古风化壳的常量元素地球化学特征,同时结合新元古代晚期至寒武纪的华北板块古纬度迁移特征,认为房山地区景儿峪组顶部发育的古风化壳形成于温暖湿润的亚热带-热带气候,为脱硅富铝化程度较低的硅铝粘土型风化壳.      

广东惠东地区离子吸附型稀土矿床地球化学特征

摘要：运用岩石地球化学方法,对广东惠东地区离子吸附型稀土矿床的地球化学特征进行研究。结果显示,风化壳中元素含量及配分特点总体上取决于母岩,但稀土元素在继承母岩稀土元素的基础上含量进一步富集,且各风化层中元素含量变化与风化作用之间具有一定相关性。WIG指数相较于CIA指数能更有效地描述风化壳风化强度,风化壳中稀土元素迁出富集与WIG指数及元素迁移系数具有一定规律性,轻稀土元素多在全风化层上部富集,而重稀土元素在全风化层下部及半风化层明显迁入富集,Ce、Eu均具明显负异常。     

贵州碳酸盐岩风化壳主元素、微量元素及稀土元素的地球化学特征

选取贵州高原喀斯特地区的典型碳酸盐岩原生风化剖面为研究对象,研究主元素、微量元素及稀土元素在风化壳的迁移转化及其分布规律特征,为解释碳酸盐岩风化壳元素的地球化学变化提供依据。结果显示,从上陆壳标准化蛛网图可知,Pb、Co在剖面富集,而Na、K、Cr、Rb、Sr和Ba则亏损。风化壳∑REE的变化范围为167.4~1814.2μg/g,稀土元素从剖面下部往上逐渐减少,剖面中上部LREE比HREE淋滤程度大。稀土元素球粒陨石标准化后Ce正负异常,Eu轻微负异常。以风化前缘为分界,在风化前缘以下的土层,Ce负异常,风化前缘以上的土层,Ce正异常。此外,在风化壳岩土界面附近存在一个明显且突变的碱性障,岩土界面土样的元素含量较岩粉平均增加了21倍。我们的研究显示,风化剖面主元素和微量元素的变化波动特征较为一致,说明主元素和微量元素在风化过程中的地球化学行为较为一致。铁壳层中稀土元素的含量最低,与上陆壳稀土元素十分相近,为研究上陆壳与碳酸盐岩铁壳层之间的相互联系起到了一定的借鉴作用。     

滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿稀土元素分布特征

滇西陇川地区广泛分布着白垩纪至古近纪中酸性花岗岩,以邦棍尖山为代表的岩体花岗岩稀土含量较高,经复杂的风化淋滤作用,岩体中的稀土元素在风化壳中迁移、富集成矿,陇川营盘山稀土矿即为近年新发现的该类型矿产地之一。为研究新发现的营盘山稀土矿稀土元素分布特征、富集规律及稀土配分特征,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析成矿母岩及其风化壳不同风化程度样品稀土分量,结果表明:风化壳各层位稀土元素分布特征相比母岩具有明显的继承性,随风化程度升高,轻重稀土分馏程度升高,轻稀土在全风化层上部相对富集,且随风化程度升高轻稀土富集程度升高,而重稀土的富集程度则逐渐减弱,Gd是风化壳富集能力最强的元素,Dy富集能力最弱,Ce富集在近地表,重稀土具有更强的向下迁移能力。同时,研究发现该稀土矿床的稀土配分特征为低钇、铕,富镧、铈、钕。     

鄂尔多斯盆地北部古风化壳岩石-流体反应动力学模拟研究

古风化壳在油气储集、运聚中占重要地位，如华北、鄂尔多斯、塔里木盆地等地区重要油气藏的形成，与其碳酸盐岩顶部古风化壳密切相关。综合应用流体动力学、化学动力学及化学热力学理论，对古风化壳风化期岩石-流体相互作用过程动态模拟，重现古风化壳风化期流体动力场和化学动力场，从而达到定量预测古风化壳风化期物性参数（如孔隙度、渗透率等）变化的目的，最终为储层定量评价提供参数。岩石-流体反应动力学模拟是通过计算机对岩石与流体相互作用过程作一个动态再现，具有重要理论价值与实际意义     

山东蓬莱史家沟西山火山碎屑岩风化壳元素地球化学特征

以山东蓬莱城西史家沟的西山火山碎屑岩风化壳为研究对象,系统采集样品,并测试了微量元素、主量元素、稀土元素以及黏土矿物等指标,揭示了西山火山碎屑岩风化壳的元素地球化学特征,讨论了风化壳的形成年代及其气候条件。史家沟火山碎屑岩风化壳源自基性-超基性玻屑凝灰岩母岩,CIA平均值为92.3,总体上处于为强度风化水平,K、Na、Ca和Mg等元素淋失殆尽,出现了脱硅富铝铁现象,为轻稀土富集型风化壳。西山火山碎屑岩风化壳可分为两个喷发旋回,大致以200 cm为界限,在此以下第一旋回,以上为第二旋回。第一旋回的CIA介于94.0~97.2之间,V、Rb、Sb、Mo、Li和Ga等微量元素出现淋失,在213 cm处并出现了?REE、?LREE和?HREE的峰值、Ce的负异常,蒙脱石化彻底,风化壳呈现灰白色。第二旋回的CIA在86.3~89.2之间,风化程度较第一旋回稍低,微量元素和稀土元素垂直变化较小,蒙脱石化并不完全彻底,仍残留长石、赤铁矿和石英等原生矿物,因而仍然呈现红色或淡红色。西山火山碎屑岩风化壳形成于中新世末到上新世,为温暖湿润的亚热带环境;中新世后的气候趋冷造成了两个旋回风化程度和元素地球化学特征的差异。     

秭归地区闪长岩岩体风化壳微量元素地球化学特征

通过对秭归地区闪长岩岩体风化壳中微量元素的分布规律研究,将该风化剖面中的微量元素划分为3类。第一类包括Sc、V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Hf、Nb、Ta、U、Th、Mo、W,基本属于非活动性元素,在风化过程中得以有效保留,其中U、Cr、Cu等受氧化还原条件的影响,有时呈局部富集现象,规律性不明显。第二类以Ca、Rb、Cs、Sr、Ba、Pb、Ga、Gd、Tl为代表,随着风化作用的进行而逐步从风化壳中淋失,属活动性元素。第三类以稀土元素为代表,在风化壳内部发生局部的再分配,从剖面上层随风化溶液向下淋滤亏损,到剖面中下部沉淀富集,其中重稀土元素的淋失程度大于轻稀土元素。由于母岩中斜长石的风化淋滤,Eu在氧化环境下逐渐从正异常变为负异常。Ce在地表氧化条件下很容易生成四价氧化物（方铈石）,并在表层明显富集,剖面介质中氧化还原条件的变化导致Ce的波动变化。     

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.     

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。     

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...     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法