新疆北部古生代构造演化的几点认识

最近的地质调查和研究资料揭示,新疆北部古生代存在"三块两带"的构造格局,并经历了复杂的洋陆转换过程。地质、地球物理和碎屑锆石年龄结果显示,准噶尔盆地南部应存在一个至少发育前震旦系的古老陆块;初步认为东准噶尔北自额尔齐斯构造带东南的玛依鄂博地区至南部的卡拉麦里构造带南界,整体为一增生杂岩体,西准噶尔自额尔齐斯构造带南缘至谢米斯台南缘亦为一增生杂岩体。提出新疆北部加里东运动表现为准噶尔-吐哈陆块、中天山陆块群、伊犁地块等拼合形成哈萨克斯坦板块的一部分。从新疆北部泥盆系建造组合和沉积环境演变视角,探讨了早古生代形成的哈萨克板块北部洋盆从早泥盆世开始,至晚泥盆世拼合,洋盆经历了逐渐变浅直至消亡的演化过程。结合区域地质调查资料,提出南天山为一巨大的增生杂岩体,代表了哈萨克斯坦板块与塔里木板块最后增生拼合的位置,亦是古亚洲洋在中国境内最后闭合的位置,闭合的时限为早石炭末期。在以上认识的基础上,提出新疆北部晚古生代构造演化的"三块两带"基本框架:即在统一哈萨克斯坦板块形成后,自北而南依次存在西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块、塔里木板块及其间的准噶尔洋盆和南天山洋盆。晚泥盆世哈萨克斯坦板块与西伯利亚板块完成增生拼贴;早石炭世末,塔里木板块与西伯利亚-哈萨克斯坦联合板块完成增生拼贴,古亚洲洋结束洋陆转换;晚石炭世至早二叠世,新疆北部进入后碰撞伸展至大陆裂谷演化阶段。     

东天山巴里坤地区早石炭世高镁闪长岩的确定及地质意义

东天山巴里坤地区两个闪长岩体分别获得327 Ma 和333 Ma 的LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄,代表早石炭世一期岩浆活动。这些岩体具中等略高的SiO₂（51.33%～62.48%）、高MgO（2.04%～11.16%）、高TiO₂（0.67%～1.29%）、富钠（Na₂O/K₂O = 1.39～2.95）,相对富集LILE和LREE、贫HFSE,亏损Nb、富集Pb,具中等略高的轻重稀土分馏,无或弱负铕异常的右倾谱型,与赞岐质高镁闪长岩相同。岩体基本没有受到陆壳物质混染,其锆石ε_Hf（t）均为正值,且变化范围较大,指示来自受富集组分改造的亏损地幔。结合岩石中出现较多角闪石等含水矿物以及Pb富集,证明它们来自俯冲带之上有流体加入的地幔楔,高的TiO₂和中等略高的轻重稀土分馏进一步表明,是俯冲消减板片部分熔融的长英质熔体与地幔橄榄岩相互作用后,交代改造地幔熔融岩浆侵位的产物。结合区域同期弧火山岩和花岗岩类的形成,以及于晚石炭世-二叠纪广泛出现碰撞/后碰撞高钾花岗岩、A 型花岗岩以及镁铁质-超镁铁质岩体和基性岩脉的研究认为,博格达-哈尔里克构造带在早石炭世处于与大洋俯冲消减有关的岛弧环境,此后于晚石炭世晚期-早二叠世开始转入后碰撞伸展的构造环境。     

应变率对红砂岩渐进破坏过程和特征应力的影响

为了深入研究脆性岩石的渐进破坏过程,利用RMT-150C型岩石力学试验系统对产自鲁南地区的一种红砂岩进行了系统的力学性质试验研究,得出该类型砂岩试样在不同应变率条件下的力学表现。将试件的渐进破坏过程通过特征应力分为裂纹闭合阶段、线弹性变形阶段、裂纹起裂和稳定扩展阶段以及裂纹不稳定扩展阶段,通过对应力-应变曲线、轴向变形刚度、体积应变曲线和裂纹体积应变等数据的分析,以及采用动点回归技术确定了试样的起裂应力和致损应力,并进一步研究了该类红砂岩的渐进破坏过程及红砂岩峰值强度、起裂应力等参数和应变率之间的关系。试验结果表明,随着应变率的增加,红砂岩试样的峰值强度先降低后提高,起裂应力及致损应力与峰值强度的比值均有所降低。分析了红砂岩峰值强度变化的物理机制并给出了解释,研究了应变率对红砂岩渐进破坏过程的影响