西苏门答腊实武牙地区晚三叠世花岗岩锆石年代学及其特提斯构造意义

苏门答腊岛位于东特提斯构造域,沿该岛分布了大量不同时代和成因的花岗岩,但这些花岗岩的形成时代和延伸以及对比均未能得到很好的界定,也限制了对东南亚主要岩浆岩带延伸及其构造背景的理解.对西苏门答腊实武牙地区新识别出的花岗岩体开展了精细的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究.结果显示,3个花岗岩样品的锆石均为典型的岩浆成因,其岩浆年龄分别为215.1±2.4 Ma（MSWD=0.14）、206.1±5 Ma（MSWD=0.22）、214.3±5 Ma（MSWD=0.11）,锆石年代学研究表明西苏门答腊存在晚三叠世的岩浆作用.对比东南亚花岗岩省内同期侵入岩认为,西苏门答腊实武牙地区的晚三叠世花岗岩可与东南亚西部花岗岩省进行对比和联系,该套晚三叠世花岗岩可能形成于中特提斯洋初始俯冲的弧后裂谷环境.      

东天山早中生代侵入体地球化学特征及其构造意义

东天山百灵山西辉长岩、似斑状花岗岩近年来才被发现,为了解其成因及相关大地构造背景,对其进行地质学、地球化学、锆石U-Pb定年及Sr-Nd同位素分析.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示,百灵山西辉长岩、似斑状花岗岩分别形成于236 Ma和228 Ma.辉长岩具有较低的SiO₂（43.50%~46.03%）含量,较高的CaO（11.40%~13.24%）、Fe₂O₃T（9.62%~11.84%）和MgO（6.02%~10.58%;Mg#=53~69）含量以及Ce/Pb、Ti/Zr、Ti/Y及Ba/Th比值,且富集LREE、LILE,表明其形成于受板片脱水流体交代地幔楔的部分熔融.似斑状花岗岩表现出I型花岗岩的特征,且具有较高的SiO₂（71.14%~72.71%）,强富集LREE[（La/Yb）_N=12.61~28.45]和LILE（例如Rb,K和Pb）,表明其形成于下地壳的部分熔融.而较高的Mg#（39~41）值、Ti/Y（154.40~306.18）比值,显示其源区有地幔物质的加入.结合前人研究成果,可知东天山地区在240 Ma以后已经进入陆内演化阶段,百灵山西辉长岩及似斑状花岗岩均形成于陆内环境.      

埃塞俄比亚西部布雷地区A型花岗岩成因及地质意义

为进一步约束埃塞俄比亚西部地区区域地质构造演化,选取埃塞俄比亚西部布雷地区岩浆岩开展岩石地球化学、年代学等分析.结果显示:布雷岩体具有相对较高的SiO₂(66.4%~68.5%)、K₂O(4.56%~4.87%)及铁值[TFeO/(TFeO+MgO]为0.75~0.79,相对较低的MgO(0.80%~1.3%)、CaO(2.01%~2.36%)和A/CNK(0.89~0.96),富集Zr、Hf、Y、Ga等元素,亏损Sr、P、Ti和Eu元素,显示了A型花岗岩的特征.锆石LA-ICP-MS U-Pb加权平均年龄为631±4 Ma,代表了东非造山运动后伸展阶段.锆石ε_Hf(t)值为3.2~9.1,具有一定的不均一特征.布雷A型花岗岩形成于碰撞造山的后伸展环境.岩石地球化学及Hf同位素特征表明布雷岩体主体可能来源于减薄的岩石圈地幔玄武质岩浆,其后经历了广泛的结晶分异作用而形成.      

共和盆地壳内部分熔融层存在的地球物理证据与干热岩资源区域性热源分析

新生代以来,共和盆地及其周缘造山带无火山、岩浆活动,印支期隐伏花岗岩体岩浆余热与放射性元素衰变生热等难以构成共和盆地干热岩资源的主要热源,而共和盆地又为一高温地热异常盆地.目前已基本探明了共和县恰卜恰与贵德县热水泉干热岩体2处,圈定出干热岩勘查目标靶区16处.区域重力和区域航磁调查、区域天然地震成像、盆地尺度天然地震背景噪声层析成像勘查,以及超高分辨率重力异常、电阻率与Rayleigh波群相速度线性反演结果均表明共和盆地下伏发育有壳内部分熔融层,进而构成地处板内环境、高热流区共和盆地干热岩资源的区域性热源.盆地尺度MT勘查结果表明,共和盆地西盆地壳内部分熔融层埋深15~35 km,东西向长约41 km,南北向宽约34 km,厚度2~12 km.综合分析认为,该部分熔融层熔融程度最高可达4%~7%,15 km深处温度约为574℃,主体位于贵南南山推覆体系与共和准推覆体系深部主拆离滑脱推覆界面之下,兴海大型复合推覆体系主拆离滑脱推覆界面之上.挽近地质时期深构相、多层次、近水平展布的韧性拆离滑脱推覆构造界面的连续动态剪切摩擦生热,可能是部分熔融层形成的主要因素.      

基于Sentinel-1和DEM数据的南岭高植被覆盖区地形线性特征提取方法

在南岭高海拔山脉、植被茂密等地区开展地质调查难度大,人员和物资难以进入,因此需提前根据该区域的地形线性特征合理设计野外调查路线;此外地形线性特征可为区域构造运动信息的认知提供辅助知识.遥感技术以其宏观性、多尺度、多层次的特点成为地质研究和地质勘查的重要手段,然而在高植被覆盖区,常见的光学影像难以穿透植被,而微波雷达遥感则因为较好的植被穿透性,使得其应用成为可能.因此,提出了一种基于雷达卫星Sentinel-1和数字高程模型（digital elevation model,DEM）数据的地形线性特征提取方法.该方法首先利用似然比边缘检测算法提取Sentinel-1影像中的边缘特征,然后对DEM进行线性特征增强以生成山体阴影影像,再利用Canny边缘检测算子提取DEM数据中的山脊线与山谷线等主要线性特征,以DEM提取出的特征线为中心建立缓冲区并与雷达影像的提取结果做相交处理,将得到的线性特征利用道格拉斯-普克算法进行局部直线拟合,最后得到研究区的地形线性特征.结果表明,该方法综合考虑了雷达影像的微观细节信息和DEM数据的宏观趋势信息,在保留主要线性地形特征的同时剔除了伪边缘和噪声点,提取效果较好.      

甘肃北山野马大泉志留纪花岗岩的成因和构造意义

马鬃山地体是北山造山带的主要构造单元之一,其广泛出露的花岗岩对于认识和完善北山古生代构造格架具有重要意义.对野马大泉一带的花岗岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得了早-中志留世（441±4 Ma和425±2 Ma）的年龄.岩石地球化学显示它们均富钠、钙碱性和镁质花岗岩的特征,小于A型花岗岩的Ga/Al×104值和Zr+Nb+Ce+Y值,且含角闪石二长花岗岩出现标志性矿物角闪石,属于I型花岗岩.它们具有正的ε_Hf（t）值（-0.1~+7.6）,两阶段Hf模式年龄集中于1.42~0.94 Ga,反映花岗质岩浆可能起源于中元古代（~1.4 Ga）地壳的部分熔融,并伴有幔源岩浆的参与.马鬃山地体志留纪花岗岩的地球化学显示形成于大陆弧的构造环境,且结合区域古生代花岗岩的时空分布指示相关的俯冲带在早石炭世发生北向后撤.      

特提斯喜马拉雅东段扎西康矿集区姐纳各普金矿床成因:黄铁矿He⁃Ar及原位S同位素约束

姐纳各普金矿床是特提斯喜马拉雅东段扎西康矿集区内新近发现的中新世热液金矿床,但其成因认识较为模糊.矿体呈层状或似层状,严格受伸展断裂构造控制,具蚀变岩型和石英脉型2种矿石,主要发育硅化、黄铁矿化、绢云母化和方解石化.为厘定矿床成因,对矿床Ⅱ号和Ⅲ号矿体中的蚀变岩型矿石进行了系统采样,分析其黄铁矿He-Ar和原位S同位素组成特征.结果表明:黄铁矿内的4He含量介于0.038×10-7~0.446×10-7 cm3 STP/g,平均含量0.200×10-7 cm3 STP/g;3He/4He比值介于0.08~0.09 Ra,平均比值为0.08 Ra;40Ar含量变化于0.049×10-7~0.132×10-7 cm3 STP/g,平均含量0.084×10-7 cm3 STP/g;40Ar/36Ar比值介于308.0~386.3,平均比值347.1,指示成矿流体主要来自壳源变质流体;黄铁矿δ34S值分布集中,总体变化于1‰~3‰,平均值2.98‰,显示成矿物质来自地壳深部壳幔物质均一化的深源.结合前人研究成果,文章认为姐纳各普金矿床属于造山型金矿床,其成因的厘定对丰富和完善大陆碰撞造山成矿作用理论和指导区域矿床勘查具有重要意义.      

全风化花岗岩地层中高固相离析浆液灌浆机理研究

全风化花岗岩地层稳定性差、遇水易发生崩解,工程上使用常规材料防渗加固注浆时效果较差。针对这一情况,依托湖南省郴州市莽山水库防渗加固灌浆项目,通过自主设计的全风化花岗岩地层注浆室内模拟试验装置,进行模拟注浆试验,实现了浆液在整个注浆过程中的扩散情况模拟,对不同注浆压力、不同位置点所取试样开展单轴抗压、抗剪强度及渗透率测试试验,对不同注浆压力下完整结石体取样观察,研究以全风化花岗岩颗粒为配方主体材料的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层的防渗加固效果及浆液扩散模式。结果表明:该浆液在全风化花岗岩地层扩散过程中经历了渗透扩散、挤密压缩、劈裂扩展三个阶段,是一种复合注浆形式;以全风化花岗岩颗粒为主体的高固相离析浆液在全风化花岗岩地层注浆中效果显著,随着注浆压力提升,单轴抗压强度显著提升为原土体的3.25～13.67倍,抗剪强度在不同法向压力情况下提升为原土体的1.63～2.69倍,渗透系数从10?4 cm/s下降至10?5 cm/s甚至10?6 cm/s。     

滑坡碎屑化运动物理模型相似材料特性研究

高速远程滑坡物理模型试验中,岩石相似材料的选择是模型试验成功的关键,然而目前滑坡相似材料强度高、难以在缩尺试验中模拟滑坡破碎过程。以重晶石、石英砂为骨料,石膏为胶结剂,羧甲基纤维素钠、甘油、水作为辅助材料,进行可破碎岩石相似材料的配比试验。采用控制变量法研究重晶石与石英砂比例（重石比）、骨料与胶结物比例（骨胶比）、羧甲基纤维素钠含量、拌合水量、甘油含量对相似材料物理力学性质的影响。试验结果表明:所有配比情况下各相似材料物理力学参数的范围分别为单轴抗压强度为0.12～1.47 MPa,弹性模量为25.51～148.12 MPa,黏聚力为1.63～87.39 kPa,内摩擦角为22.70°～35.89°,脆性指标主要分布在0.033～0.145之间;重石比主要控制岩石相似材料的内摩擦角;骨胶比减小,对应的黏聚力和内摩擦角先增大后减小;羧甲基纤维素钠对材料的单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力等材料的力学特性以及材料的脆性指标影响均比较大,其中对单轴抗压强度的影响最大。因此,控制羧甲基纤维素钠和拌合水量的含量,并合理调节重石比与骨胶比,在相似比约为1∶600的试验尺度下,最终确定了适用于高速远程滑坡碎屑化过程模拟的低强度高脆性岩石相似材料的配比区间。     

鲁西归来庄金矿床矿化闪长玢岩锆石U-Pb年龄

1研究目的(Objective)归来庄金矿床是鲁西地区最大的金矿床,具有独特的金碲矿化特征,其大地构造位置处于华北板块东缘之鲁西隆起区,著名的郯庐断裂带西侧(图1a)。矿体主要赋存于萤石化隐爆角砾岩和碳酸盐岩(寒武系和奥陶系白云岩、石灰岩)中,受NNW向区域性燕甘断裂的近EW向次级断裂控制(图1b)。矿床成因类型被认为是中低温热液隐爆角砾岩型,与早侏罗世的中偏碱性次火山杂岩体-铜石岩体密切相关。以往勘查研究表明,在闪长玢岩中并未发现工业矿体。本次在矿床深部勘查的基础上,对矿床深部矿化情况作了详细研究,新发现了闪长玢岩脉型金矿体(图1c、d),测试了含矿闪长玢岩的锆石U-Pb年龄,以此来限定成矿年龄的上限。