西藏曲水岩基4个系列花岗岩类的特征及构造意义

曲水岩基解体,建立７个超单元和６个独立单元。该岩基由Ｍ型、俯冲Ⅰ型、同碰撞Ⅰ型和同碰撞Ｓ型花岗岩类４个系列组成。着重描述这４个系列花岗岩类的地质学、岩石学、岩石化学、地球化学及就位特征;并就新特提斯洋规模、性质、关闭以及印度板块与拉萨陆块的碰撞、西藏高原隆升机制等提出了一些新认识。     

泥岩持力层中嵌岩桩的试验与优化设计

通过对泥岩持力层中嵌岩桩进行桩端岩基试验 ,对埋设滑动测微管的人工挖孔嵌岩桩进行静载试验研究 ,分析了桩侧阻力和桩端阻力在荷载作用下的分布状态。结合工程经验 ,给出泥岩中嵌岩段的摩阻力极限值简化计算公式 ,并根据试验结果对泥岩持力层中嵌岩桩进行了优化设计。     

印尼西婆罗洲早白垩世Mensibau花岗岩类的成因及构造意义

婆罗洲西部(印尼)在中生代期间处于特提斯构造域和古太平洋构造域交汇地带,是全球少有的多重板块动力学体制既有先后叠加又有同时复合的独特大地构造单元。因此,该区相关花岗岩类成因及构造背景的研究对揭示东南亚构造—岩浆演化历史及多重构造体制叠合造山作用下的岩浆演化机制至关重要。笔者等对西婆罗洲Mensibau岩基的花岗岩类进行了锆石U- Pb年代学、元素地球化学和Sr—Nd—Hf同位素分析。其中,石英二长岩和钾长花岗岩样品的LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素年龄分别为126.9 ± 2.1 Ma和141.8 ± 2.6 Ma,表明岩体形成于早白垩世,岩浆活动至少持续了15 Ma。Mensibau花岗岩类具有高SiO2(67. 5% ~ 73. 3%)、高K2O (4. 3% ~ 5. 4%)和低P2O5(0. 07% ~ 0. 14%)的元素含量特征,铝饱和指数(A/CNK)为0. 92 ~ 1. 06,并且含角闪石,属准铝质—弱过铝质I型花岗岩类。这些花岗岩类具有轻稀土元素(LREEs)富集和重稀土元素(HREEs)亏损,弱的负铕异常(δEu = 0. 65 ~ 1. 00),以及富集大离子亲石元素(Rb、Th、U和K)和亏损高场强元素(Nb、Ta和Ti)特征,显示出岛弧花岗岩的地球化学特征。此外,Mensibau花岗岩类具有正的εNd(t)值(+3. 14 ~ +4. 09)、低的\[n(87Sr)/n(86Sr)\]i值(0. 70420 ~ 0. 70424)和高的锆石εHf(t)值(+9. 30 ~ +13. 87),表明岩浆来源于新生镁铁质地壳的部分熔融。综合区域地质背景研究表明,发育在俯冲—增生杂岩上的Mensibau花岗岩类可能为受两种构造体制(古太平洋和新特提斯洋)叠合俯冲作用下的新生地壳来源的增生弧岩浆岩,证实了西婆罗洲地区在早白垩世期间经历了重要的增生造山过程。     

小秦岭华山复式岩基大夫峪岩体锆石U-Pb年龄、Hf同位素和地球化学特征

大夫峪岩体位于华北陆块南缘小秦岭地区,是小秦岭地区华山复式岩基的重要组成部分,其LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果显示:粗粒黑云母二长花岗岩和中细粒黑云母二长花岗岩的成岩年龄分别为(142.6±1.4)Ma和(140.1±1.2)Ma。岩体的w(Si O2)=69.12%~73.58%,w(Na2O)=3.95%~4.40%,大于3.2%,K2O/Na2O=0.92~1.22,A/CNK=1.03~1.04,小于1.1,属于弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩。岩石的ΣREE含量较高,LREE富集,LREE、HREE分馏明显,有较弱的负Eu异常。此外,岩石富集K、Rb、Ba、Sr等大离子亲石元素,而相对亏损Nb、Ta、Hf、Ti、P等高场强元素。粗粒黑云母二长花岗岩的εHf(t)主要为-24~-18,TDM2主要为2.3~2.7 Ga;中细粒黑云母二长花岗岩的εHf(t)主要为-26~-16,其TDM2主要为2.3~2.9 Ga。岩石地球化学和Hf同位素组成特征表明,岩体主要由古老下地壳部分熔融形成,源区物质可能为新太古宙太华群,并在成岩过程中有幔源或新生地壳组分的参与。根据区域地质和动力地质背景的演化历史,笔者认为,大夫峪岩体的形成时代,与东秦岭地区的其他岩体的形成时代基本一致,均形成于晚侏罗世—早白垩世,与华北克拉通东部以及华南、长江中下游等地区晚中生代岩浆作用的时间基本一致,说明整个中国东部晚中生代岩浆活动可能受控于统一的大地构造背景,即古太平洋板块俯冲欧亚板块,从而使整个中国东部发生了构造体制的大转变。大夫峪岩体就是在这种构造体制转换过程中形成的。     

西藏南部冈底斯南缘松卡晚白垩世埃达克质高镁闪长岩地球化学特征及其成因

松卡岩体地处藏南冈底斯岩基南缘的东段,主要由闪长岩和花岗岩脉组成,为详细研究与大洋俯冲有关的岩浆过程提供了良好的记录。锆石U-Pb地质年代学研究表明松卡岩体闪长岩的形成年龄为97Ma,具有高Sr、低Y和高Sr/Y比的特点,显示出埃达克质岩石的特征,同时具有高MgO含量和高Mg~#值,以及较低的~(87)Sr/~(86)Sr(t)(～0.7042)和较高的ε_(Nd)(t)(+4.6～+8.8),是俯冲新特提斯洋壳和少量海洋沉积物部分熔融并随后与上覆地幔楔发生相互作用形成的。与91Ma松卡埃达克质岩石相比,97Ma松卡埃达克质闪长岩具有更多地幔物质参与。松卡花岗岩脉的锆石U-Pb年龄为93Ma,同样具有较低的~(87)Sr/~(86)Sr(t)(0.7046)值和较高的ε_(Nd)(t)(+7.5～+7.8)值,可能是具有亏损地幔特征的中基性岩浆经过分离结晶作用演化而来。上述数据表明,在100～90Ma期间,较年轻的俯冲新特提斯板片可能发生过部分熔融,板片部分熔融熔体与上覆地幔楔的相互作用是形成高镁闪长岩(安山岩)的重要机制之一。     

空隙岩体与溶洞充填混凝土竖向变形特性对比试验研究

岩溶区空隙岩基和溶洞充填混凝土的变形特性直接影响索塔和锚碇的内部应力与安全使用。澧水特大悬索桥进行的30次岩基载荷试验结果表明,未注浆岩体在加压段,压力p与沉降s曲线呈直线型、上凸型、镰刀型和上凹型,以上凹型为主;注浆岩体在加压段,p-s曲线呈镰刀型和上凹型,以镰刀型为主;空隙岩体回弹段,卸压后到最后1～2级,变形几乎没有恢复,压力全部卸除后,变形才会明显减小;空隙岩体的再压缩曲线均为上凹形,总是处于压缩曲线的下方,具有记忆效应,再回弹曲线总是处于回弹曲线的下方,与回弹曲线近似平行;溶洞充填混凝土的压缩曲线呈镰刀型,再压缩曲线呈上凹型,回弹和再回弹曲线在压力全部卸除前近似平行且水平,再压缩、再回弹曲线的变形残余率较小;水泥浆液能有效充填较大空隙和溶洞,不能进入岩体闭合微裂隙中;现行规范关于终载压力的前级荷载的1/3作为空隙岩基承载力是可行的,对应于p-s曲线上起始直线段的终点为比例界限的规定可能不适应于空隙岩体;不同压力作用下的空隙岩体变形模量是变化的。研究结果可为评价注浆效果、设计优化和施工监控提供依据     

Hoek-Brown岩石破坏经验判据确定岩石地基承载力的修正

岩石地基承载力的精确确定,对工程的安全性和经济性非常重要。简要介绍了Hoek-Brown岩石经验破坏判据及其剪切强度形式,并通过确定岩基潜在破坏面上的正应力,计算出岩体自重和岩体瞬时内摩擦角。对基于Hoek-Brown岩石经验破坏判据的岩基承载力的极限解法进行修正,得出剪切破坏模式下含有岩体自重和瞬时内摩擦角的Hoek-Brown岩基承载力修正公式。最后,通过算例证明修正公式的完善性和实用性。     

岩体经验强度准则估算岩基强度参数和变形模量的方法

本文结合岩体CSIR和NGI分类体系,介绍了由岩体经验强度准则和岩体分类指标RMR和Q估算地基岩体强度参数和变形模量的方法,从而为快速、经济地进行岩基设计提供了重要途径。     

西藏南部冈底斯岩基曲林岩体渐新世-中新世高Sr/Y比岩浆作用及其对深部过程的启示

曲林岩体位于冈底斯带中段的南缘,为渐新世-中新世复合岩体,主体为粗粒花岗斑岩,被后期煌斑质、花岗闪长质和花岗质岩脉切割,是多期岩浆作用的产物,出露面积约8km²。花岗斑岩两组样品（T0849-PG和T0849-G）的锆石U-Pb定年结果分别为29.7±0.1Ma和30.0±0.2Ma。花岗斑岩为高钾,准铝质,低MgO,高度富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE）,亏损重稀土元素（HREE）和高场强元素（HFSE）。此外具有高Sr、Sr/Y、（La/Yb）_N;低Y和Yb,弱Eu负异常等特征。岩体内发育一系列近南北向展布的花岗闪长玢岩脉,其中两组样品的锆石U-Pb定年结果分别为15.5±0.1Ma（T0848-PY）和14.4±0.1Ma（T0850）。两条花岗闪长玢岩脉具有与岩体主体相似的稀土和微量元素分布模式,同样富集轻稀土及大离子亲石元素,亏损重稀土及高场强元素。花岗斑岩的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_（i）=0.706102~0.706202,ε_Nd（t）=-0.6~+0.6,锆石ε_Hf（t）=+4.9~+7.9;花岗闪长玢岩脉的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr_（i）=0.705429~0.705474,ε_Nd（t）=-1.4~-0.2,锆石ε_Hf（t）=+2.6~+7.6。本文数据和文献数据结果表明：曲林花岗斑岩与花岗闪长玢岩脉均来源于加厚南拉萨下地壳的部分熔融,很可能与增厚的深部岩石圈的拆沉或俯冲印度岩石圈的撕裂诱发软流圈上涌有关。     

变泥质岩的深熔作用与具铈（Ce）负异常熔体的成因

对美国加州南Sierra Nevada岩基中一个典型的中生代变质表壳岩及其混合岩带进行了详细的野外观察和元素地球化学研究。研究发现:在持久(约为150Ma)的花岗岩侵位作用下,早白垩世变泥质岩发生达角闪岩相的中高级变质作用和部分熔融,导致Isabella混合岩的形成;浅色体具有和变泥质岩及混合岩近平行的REE分布模式,但浅色体的LREE含量相对较低;和变泥质岩相似,混合岩中的浅色体具有显著的Ce负异常。野外观测、岩相观察及元素地球化学特征表明,浅色体显著的Ce负异常是继承了原岩的Ce负异常特征,而不是由于副矿物(磷灰石、独居石或锆石)的差异溶解或结晶分异作用造成的。早白垩世变泥质岩(浅色体的原岩)主要由泥质及沙质海相沉积物组成,局部夹基性火山灰和火山碎屑,形成于与大陆岛弧密切相关的浅海环境。原岩的Ce负异常反映了较还原的浅海沉积环境。具有Ce负异常浅色体的产出表明,如果俯冲带上的沉积岩在俯冲过程中发生部分熔融作用并且所产生的熔体参与大洋型岛弧岩浆作用,最终可以导致具有Ce异常的基性岩浆生成。