黄山-镜儿泉铜镍成矿带地层时代的厘定及其地质意义探讨

本文对东天山黄山-镜儿泉岩浆铜镍硫化物成矿带原来古生物地层学方法厘定的早石炭统干墩组和晚石炭统梧桐窝子组的碎屑锆石进行了激光等离子质谱(LA-ICP-MS)U-Pb年代学研究。干墩组碳质板岩、变质砂岩和变质长石石英砂岩中的碎屑锆石U-Pb年龄分别为301~491 Ma、307~426 Ma和313~461 Ma,最年轻锆石的加权平均值分别为307.1±3.7 Ma、310.4±2.2 Ma、315.0±10 Ma,表明干墩组最大沉积年龄为晚石炭世。而梧桐窝子组变质砂岩和变质凝灰岩的碎屑锆石年龄为384~448 Ma和393~448 Ma,最年轻锆石的加权平均值分别为386.5±5.8 Ma、394.6±4.5 Ma,确定其最大的沉积年龄为早—中泥盆世。这与近年来对侵位于这些地层的火成岩体的锆石U-Pb年龄一致,说明康古尔-雅满苏岛弧带至少从中泥盆世就开始发育。中—下泥盆统梧桐窝子组与上石炭统干墩组地层之间上泥盆统—下石炭统地层厚度约为10 km,说明侵位于这两套地层中的含铜镍硫化物镁铁-超镁铁岩体分别代表了岩浆通道系统的深部岩浆通道相和浅部岩浆房,整个岩浆通道系统的纵向规模大约为10 km。     

论云南个旧锡铜钨三稀金属矿集区叠加成矿系统与垂向构造岩相学结构的关系

采用构造岩相学分带和变形筛分、宏观与微观构造岩相学研究相结合的方法,对云南个旧矿集区构造和叠加成矿系统进行研究,深入揭示了该矿集区内锡铜钨钴铯铷多金属战略矿产富集机制、叠加成矿作用与构造岩相学结构样式之间的内在关系。研究认为,该区发育前岩浆侵入期三叠纪弧后裂谷盆地、同岩浆侵入期岩浆侵入构造系统和构造样式、后岩浆侵入期岩溶构造样式,它们在不同时间域内发生了异时同位叠加成相成矿与同时异相分异作用,对个旧叠加成矿系统和锡铜钨钴铯铷多金属成矿作用具有显著不同的控制作用。锡铜钨铯铷多金属叠加成矿系统具有9个垂向构造岩相分带结构样式,从深到浅依次为:浅色花岗岩相(VTZ8)和岩浆气成热液结晶核相(VTZ9)为黑云母花岗岩(γK₂a-b-c)同岩浆侵入期构造岩相带,分布在花岗岩侵入体顶部和边部; 岩浆接触交代构造岩相带矽卡岩化相-矽卡岩相带(VTZ7),是同岩浆侵入期地层-岩浆系统耦合反应的构造岩相带; 富含残余岩浆的高温气液体系发生了岩浆-气液隐爆角砾岩化,形成进入个旧组内岩浆热流柱构造和电气石热液隐爆角砾岩相带(VTZ6);同岩浆侵入期在个旧组内构造-流体耦合作用,形成了上覆断褶式碳酸盐岩层(VTZ4)和碎裂岩化大理岩化相-电气石碎裂岩化大理岩相带(VTZ5)、远端的似层状碎裂岩化相含锡白云岩(VTZ3);三叠纪弧后裂谷盆地内碱性苦橄岩-碱性火山岩相带和火山喷发机构为前岩浆侵入期构造; 云贵高原侵蚀面(VTZ1)和表生岩溶构造系统(VTZ2)为后岩浆侵入构造系统,它们叠加在同岩浆侵入构造系统(VTZ3、VTZ4、VTZ5、VTZ6、VTZ7、VTZ8、VTZ9)之中。这些新成果为该矿集区深部探测和隐伏构造岩相的预测建模提供了新的理论依据。      

珊瑚礁地层钻探取心技术研究及应用

人工吹填珊瑚岛礁地层结构比较特殊,以珊瑚砂和珊瑚碎屑为主,取心和成孔难度较大。以南海某岛礁地质钻探取心工程实践为例,针对地层岩性特点,采用一系列对应技术措施：上部松散或弱胶结砂砾层采取跟管钻进和无水干钻取心技术;礁灰岩全漏失地层设计了一套掏砂钻具进行掏砂,确保井眼干净;软硬互层采用超前侧喷钻头;粉砂质地层采取小口径钻具无水干钻取心技术等。该技术在18个钻孔实施中取得了良好的效果,可为后续珊瑚礁地层钻探取心提供借鉴。     

石油污染土的击实特性

为了解石油污染对土的压实特性的影响,利用室内击实试验,以原油、柴油和水为介质,得到了单一液体介质和油水混合介质时土的击实曲线。结果表明:石油代替水作为壤粘土孔隙流体,其击实曲线无明显峰值,干密度随含油率增加略有增大但远小于无污染土的最大干密度。油水混合作为孔隙流体,随含油率的增加,原油污染土壤的击实曲线由钟型、双峰型转向无明显峰值曲线,出现类似高液限粘土压实特性;柴油污染土的击实曲线由尖锐型转变为无峰值型;最优含水率均减小,最大干密度随含油率变化规律与油品性质有关。提出了"油膜润滑"的新观点,可较好地解释石油污染壤粘土击实曲线的变化规律。     

含水率及干密度对桂林红黏土抗剪强度的影响

为研究含水率及干密度对桂林红黏土抗剪强度的影响机理,进行了一系列控制含水率、干密度的直剪试验,建立含水率及干密度与抗剪强度的函数关系式。试验结果表明:同一干密度条件下,粘聚力、内摩擦角随含水率的增大整体呈下降趋势;在含水率相同时,随干密度增大,粘聚力减小,内摩擦角增大。分析表明:随含水率增大,具有“水稳定”性的胶结作用减弱,引起粘聚力降低;土中结晶态氧化铁含量高于胶结态时,内摩擦角增大,反之则降低。干密度增大时,重塑土因胶结键断裂后短时间无法恢复,使土颗粒的有效胶结面积的减少程度大于其增多的程度,引起粘聚力下降;干密度的增大会改变红黏土的微观结构模型,土中封闭孔隙的增多会导致粘聚力下降;土样微观结构性随干密度的增大而增强,使内摩擦角增大。      

不同干湿作用下斜坡表层千枚岩劣化实验研究

甘肃白龙江流域、四川嘉陵江流域和云南小江流域等地区干湿气候特征复杂,泥石流沟道中边坡表层千枚岩易受干湿作用影响,发生崩塌脱落,为该类区域泥石流提供了丰富的物源物质。通过对研究区气候条件进行调查,选取极干-极湿、常规干湿、日常干湿等3种对岩石破坏极为有利的干湿条件,以泥石流沟壁表层千枚岩为研究对象,对其进行上述3种干湿条件养护,对循环后岩样的宏观形态、质量、纵波波速进行测试,并结合单轴无侧限抗压实验以及与新生成分的矿物分析,阐述了千枚岩分别在不同干湿作用下的劣化响应行为与机理,揭示了斜坡表层千枚岩对极干-极湿条件的劣化响应行为优于其他干湿作用的规律,为该地区泥石流灾害的区划评价和防治提供有益的参考。     

北祁连干沙鄂博稀土元素矿床地质和矿床地球化学特征

干沙鄂博稀土元素矿床位于北祁连造山带中段,是该地区唯一大型稀土元素矿床。矿体产于早泥盆世碱性岩体及其接触带中,围岩蚀变表现为霓长岩化、碳酸岩化和萤石化,矿石类型主要为霓辉正长岩型和霓辉正长斑岩型,矿物组合为氟碳钙铈矿+黄铜矿+霓辉石+钠长石+钠闪石+萤石+方解石。通过详细的岩相学和矿相学观察,划分出4个成矿期,包括岩浆成矿期(Ⅰ)、早期热液成矿期(Ⅱ)、晚期热液成矿期(Ⅲ)和表生成矿期(Ⅳ)。其中,早期热液成矿期为主成矿期,包括3个成矿阶段:霓石-钠长石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_1)、钠闪石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_2)、霓石-方解石-氟碳钙铈矿阶段(Ⅱ_3)。脉石矿物石英的δ~(18)O值为7.3‰～11.3‰,δD值为-89.4‰～-68.8‰,δ~(13)C_(V-PDB)值为-10.5‰～-7.9‰,表明成矿流体以岩浆热液为主,有大气降水的参与。矿石中硫化物δ~(34)S_(V-CDT)值介于-7.1‰～-1.3‰之间,平均-4.4‰,总硫同位素δ~(34)S_(ΣS)为-3.9‰;矿石硫化物铅同位素组成基本一致,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(208)Pb/~(204)Pb比值分别为18.417～18.524、15.637～15.769和38.425～38.863,与矿区早泥盆世含矿碱性岩体岩石铅同位素组成十分相似,推测成矿物质主要来源于该碱性岩体。     

冻融过程对膨胀土裂隙演化特征的影响

干湿与冻融耦合作用是构成高寒地区恶劣气候条件的基本形式之一,对高寒区膨胀土输水渠道的正常运行产生严重影响。以北疆供水工程渠道现场渠基膨胀土为研究对象,开展了单向湿干及湿干冻融耦合循环作用下的裂隙试验,探讨了冻融过程对膨胀土裂隙演化规律的影响。通过对不同试验条件下的膨胀土试样进行CT扫描及三维重构,获得了不同循环次数作用下膨胀土内部裂隙的演化特征。试验结果表明：湿干及湿干冻融耦合循环作用下试样内部裂隙均呈现出由表层向内部的发展规律,裂隙的区域性分布明显。对比不同试验条件下试样内部裂隙的演化特征可知,湿干冻融耦合循环中的冻融过程对试样裂隙的开展深度影响显著,冻融过程造成试样内部裂隙的破碎断裂,宏观表现为非水平向长裂隙向短裂隙的转化。此外,研究还发现采用裂隙体积分数能较好地评价膨胀土试样经受不同循环次数作用下的裂隙发育规律。     

古新世特提斯喜马拉雅南亚带石英砂岩成因及其构造意义:以藏南岗巴地区古新统基堵拉组为例

特提斯喜马拉雅南亚带作为印度被动大陆北缘的主要构造单元,相较于其他类似构造单元发育着多套特殊的石英砂岩,意味着被动大陆边缘物源区陆源碎屑供应能力的多次变化,而引起印度被动大陆北缘石英砂岩沉积的构造背景和构造意义尚不明确。以特提斯喜马拉雅南亚带的岗巴地区古新统基堵拉组石英砂岩为例,通过砂岩碎屑成分分析、古流向恢复、重矿物分析和碎屑锆石年代学方法,对基堵拉组石英砂岩的沉积学及物源区特征,以及蕴含的成因和构造意义进行探讨。从沉积相分析结果来看,在早古新世岗巴地区所属的板块为印度被动大陆边缘,处于新特提斯洋的海岸线附近,以滨岸相为主,显示了一种浅海陆棚到陆相的变化。从砂岩岩相学的结果分析,基堵拉组的陆源碎屑物主要是成熟度极高的石英砂岩,同时古水流近NNE方向。从碎屑锆石年代学数据分析结果可知,基堵拉组的碎屑锆石年龄特征与早白垩世德干高原地区相吻合。故认为基堵拉组石英砂岩的形成是由于印度北缘的陆源碎屑供应量突然增多与被动大陆边缘物源区构造抬升导致,而引起被动大陆边缘物源区构造抬升的原因主要与德干大火成岩省形成相关。最终认为石英砂岩的发育成因与印度大陆北缘德干大火成岩省形成时构造隆升所导致的稳定克拉通再活化有关。