东准库布苏南岩体岩石化学特征及其地质意义

新疆东准噶尔卡拉麦里地区库布苏南岩体以花岗闪长岩为主,岩石具似斑状结构和块状构造.岩石化学研究表明,岩体具富SiO2 (64.24%～67.75%)、低Al2O3 (16.06%～22.00%)、富Na2O K2O (7.03%～7. 50%)特征,且Na2O>K2O,标准矿物中出现刚玉分子,属于准铝质高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩类型.较低的DI(69.49～76.62)、FL(64.32～71.56)和MF(69.58～76.00),表明岩体具有壳-幔混合作用的特征.结合东准噶尔卡拉麦里地区晚古生代构造-岩浆演化过程分析,岩体形成于卡拉麦里造山带的大陆主碰撞后初始拉张阶段[(300±10) Ma],属后碰撞花岗岩,它是幔源岩浆在壳下和壳内不同深度上发生垫托,壳幔物质发生不同程度的分熔、混合和交换的产物.     

新疆乌什北山沉积型铝土矿地质特征及找矿标志

乌什北山铝土矿为沉积型,铝土矿主要形成于中石炭世.其找矿标志有地层﹑矿体颜色﹑岩石结构、放射性﹑岩溶角砾岩等标志.     

流变学:构造地质学和地球动力学的支柱学科

地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根到底就是多矿物复合岩石在各种物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。流变学作为研究岩石力学性质和变形行为的科学,现已成为地球动力学和构造地质学的支柱学科。本文对国际上近年来岩石流变学的最新进展做些扼要的介绍,呼吁中国固体地学界加强流变学的研究,做出经得起时间淘洗、实践检验的原创性成果来,使中国的构造地质学研究迈进国际先进的行列。     

再论南岭侏罗纪“铝质”A型花岗岩的成因及其对古地温线的制约

对南岭地区侏罗纪4个典型"铝质"A型花岗岩岩基——柯树北、寨背、西山和南昆山的成因分析表明:柯树北、寨背岩基中的低分异花岗岩SiO2≈70%,A/CNK<1.1,CaO≥1%,高Zr、Ba含量,是下地壳部分熔融产物;而SiO2含量较高者由低分异花岗岩岩浆通过分离结晶演化而来。西山花岗质火山-侵入杂岩也是下地壳部分熔融产物。南昆山花岗岩为高硅花岗岩,贫Zr、低Ba、Sr和Eu/Eu*值,但具有高的Nb、Ga、REE含量和Ga/Al比值,在Whalen等(1987)图解中地球化学参数落在A型花岗岩区域内。碱性玄武岩浆分离结晶的成岩模式无法解释南昆山岩基较大的体积、均一的成分和低的Nb/Ta比值。详细的成岩分析表明,南昆山花岗岩可能是先期侵入的(幔源)碱性正长岩在富水和相对低温低压条件下发生部分熔融的产物。由这些"铝质"A型花岗岩的熔融温压条件估算得出热流值达到80~95mWm-2的南岭地区侏罗纪古地温线。由古地温线推算出的岩石圈厚度45~75km。南岭侏罗纪高热流背景及其对应的花岗质岩浆活动可能与后碰撞造山阶段岩石圈地幔拆沉或被"热侵蚀"有关,但并不一定意味着岩石圈伸展的大地构造环境。     

利用航磁数据识别浅覆盖区地质体的方法研究

在浅覆盖区,常规填图方法填制的地质图,由于信息量少导致整体质量不高.利用勘查技术方法来提高覆盖区地质填图的效率、质量和地质研究水平,具有重要的现实意义.航磁方法是其中的一种重要方法,但航磁测量获取的数据是磁异常迭加的综合反应,而区域地质填图仅描述地表附近的地质情况,直接利用航磁数据辅助地质填图是不合理的.因此,基于插值切割、数理统计和灰色关联度分析等方法,提出了一种剔除深部影响,利用浅层岩石磁性分布规律和磁性差异来识别浅覆盖区地质体的新思路.经选用黑龙江省塔河地区数据进行验证,识别效果明显.     

福鼎山后尖玄武岩筒地质特征及其形成机制探讨

福鼎山后尖玄武岩位于福鼎一福清北东向断裂带北东段,呈岩筒状产于石帽山群下组下段火山沉积岩中,属钠质碱性玄武岩系列,由玄武质火山角砾岩、碧玄岩、橄榄辉长一玄武岩组合,经历火山爆发、喷溢、次火山侵入3个阶段而形成。     

土钉与土体相互作用的仿真试验分析

运用快速拉格朗日元(FLAC3D)数值法,考虑土钉的加固作用及土钉与土体的相互作用,模拟土钉支护施工过程.选择能够反映开挖特点的土的本构关系、开挖支护模拟过程及双弹簧土钉单元,建立数值分析模型.分析了基底、基坑壁土体的变形响应及土钉在开挖、使用阶段的力学响应.结果表明:①开挖引起基坑壁变形,并导致拉伸与剪切破坏;对于拉伸破坏,应使土钉长度超过滑移面;对于剪切破坏,可增大土钉在剪出口位置的密度;②开挖完毕后,各层土钉轴力沿长度方向的分布不均匀,土钉轴力最大值位置可表征潜在滑动面的位置.FLAC3D能够对基坑分步开挖及支护进行模拟,建立的数值模型能够反映土钉支护基坑的真实情况,为基坑土钉支护技术的设计与施工提供指导.     

描述岩石粘弹性固体性质的开尔文模型

大多数固体材料都具有弹性,但真实的固体却极少严格遵从弹性的虎克定律。这些固体材料的变形往往有对时间的依赖性,这种性质是流变学研究的内容。岩石是自然界最普遍的固体,它的力学性质在通常条件下可用虎克定律作精确的描述,而在漫长的地质过程中,岩石的流变特征就逐渐显现出来。地质作用越缓慢,岩石对变形时间的依赖性越明显。为精确描述岩石在地质过程的力学性质,流变学方法被引入地质学。笔者已经介绍过描述"牛顿流体"的马克斯威尔流变模型,文中介绍描述粘弹性固体的开尔文流变模型。和马克斯威尔模型一样,开尔文模型也是流变学的基本模型,它是由一个弹性元件和一个阻尼元件并联而成。文中给出开尔文模型的本构关系和地质应用的简介。     

高温高压岩石流变仪的围压标定方法

高温高压岩石流变仪围压标定的主要方法为氯化盐类的部分熔融法和矿物相变法。利用氯化盐类进行压力标定时,不仅可以利用单一盐类,也可以使用多种盐类的混合物;常用的压力标定矿物相变及其适用温压范围如下:石英-柯石英,500~1200℃、2.5~3.2GPa;钠长石-硬玉+石英,600~1200℃、1.6~3.2GPa;铁橄榄石+石英-铁辉石,600~1200℃、1~1.7GPa;磷镁石-Mg3(PO4)2-Ⅱ,565~825℃、0.6~0.9GPa;方解石-文石,600~1200℃、0.5~2.5GPa。不同的标定方法具有不同的特征,文中将进行详细介绍。     

斜坡非饱和带低渗透岩石结构体风化前锋扩展过程

非饱和带低渗透岩石结构体风化前锋扩展是斜坡灾害孕育过程中的关键环节之一。到目前为止,化学风化领域的研究成果主要集中在高水-岩比的饱和环境下单矿物及矿物成分单一的碳酸盐岩的风化动力学方面,非饱和环境下的岩石风化研究还主要限于风化产物的特性描述方面。斜坡非饱和带低渗透岩石结构体风化前锋扩展是一种高度复杂的THMC过程。由于在溶解对象、溶解液及溶解过程的水动力-水化学环境等方面存在的显著差异,既有的地质材料风化动力学成果为探索这一复杂过程提供了理论储备,但还不能阐明其核心机理。斜坡非饱和带低渗透岩石结构体风化前锋的扩展过程研究不仅可以加深人们对斜坡灾害孕育的理解,为灾害预报-预警及其控制提供理论依据,同时可以促进岩石-岩体力学及浅表生水文地球化学等相关学科的交叉与发展。