西藏南部热水沉积硅质岩岩石学和地球化学特征及地质意义

西藏南部广泛分布大规模中、新生代蛇绿岩套硅质岩、非蛇绿岩套硅质岩和硅质泉华体,本文通过对藏南日喀则、泽当等地区硅质岩的野外岩石学特征、镜下观察和地球化学分析测试,研究其地质意义。藏南硅质岩普遍发育层状、纹理状、块状和角砾状构造,化学成分与广西丹池盆地等典型热水沉积硅质岩相似,Fe/Ti值为12.88~30.60,(Fe Mn)/Ti为13.25~33,Co/Ni小于1,REE总量低,δCe呈负异常,重稀土相对轻稀土元素富集,Eu呈正异常,反映为热水成因,个别样品为生物成因。硅质岩形成与藏南拆离系和伸展构造碰撞造山带所造成的构造热事件有关,Au、Sb、Cs等多金属矿化与硅质岩密切相关,赋矿岩石石英硅同位素与马里亚纳海槽现代海底黑烟囱热水沉积物相似,为热水喷流沉积的产物。     

福建李坊重晶石矿床硅质岩地球化学特征及其构造背景

为研究福建李坊重晶石矿床硅质岩的成因和构造背景,对该矿床9件硅质岩样品进行了主量元素、稀土元素和微量元素地球化学分析。结果显示:重晶石化硅质岩富Al、Ti、Fe、Mn和Mg,顶板硅质岩富Al、Fe,贫Mn、Ti、Mg; 重晶石化硅质岩和顶板硅质岩稀土元素含量均较低,且富集轻稀土元素,Eu呈弱负异常-正异常,Ce呈负异常-弱正异常; Ba、Sr、Rb和Th相对富集,Ta、Hf和Y相对亏损。李坊重晶石矿床中硅质岩为热水沉积成因,硅质岩在沉积过程中受陆源物质输入影响,形成于酸性氧化的大陆边缘构造环境。     

渝东地区震旦系灯影组硅质岩地球化学特征

研究了渝东(罗家湾)地区震旦系灯影组硅质岩的主元素、微量元素及稀土元素特征,重点探讨了与沉积环境、成岩分异(硅质含量)的关系,分析了硅质岩成因机制。结果表明,震旦系灯影组硅质岩(SiO2>70%)中SiO2平均含量为87.57%,相对贫Fe、Mn、Al和Ti;明显富集Ag、Cr、Sb和U;Th含量则相对稳定,其余微量元素则相对亏损;总稀土(∑REE)较低,为(8.83~88.29)×10-6,平均值为29.77×10-6,δCe值为0.05~4.07,平均值为1.19,正负异常在剖面上交替出现。δEu值为0.38~0.88,平均值为0.63,不具备典型热水沉积硅质岩的δEu正异常特征。上述特征充分表明灯影组硅质岩并非是传统的热水沉积,而是热水沉积与热水交代成因,是海水和热水、沉积与成岩作用双重控制下的产物。     

康滇古陆西侧龙马溪组黑色页岩地球化学特征及其地质意义

为查明康滇古陆西侧龙马溪组黑色岩系的地质成因及沉积环境,指导区域页岩气勘探开发,对宁蒗盆地东南缘李子河地区龙马溪组岩层开展了详细的元素地球化学研究。结果表明,研究区硅质含量较高(SiO_2值为64.78%~96.89%),Al_2O_3与TiO_2呈正相关,SiO_2/Al_2O_3与Al_2O_3呈负相关,这种相关关系表明该区硅质岩系为非纯硅质岩,含有较高比例的陆源泥质沉积物。Al/(Al+Fe+Mn)值(0.53~0.75)、Fe/Ti值(6.38~14.96)、(Fe+Mn)/Ti值(6.40~18.20)、Si/(Si+Al+Fe)值(0.82~0.99)及Al-Fe-Mn三角图解综合显示出生物沉积硅质岩的特点。MnO_2/TiO_2值(0.005~1.20)、δCe值(0.46~0.92)、相关构造判别图解以及稀土元素分布形式特点均说明源区形成于接近大陆边缘的深水-半深水沉积环境。沉积期水体盐度指标m值(4.96~36.88)、CaO/(Fe+CaO)值(0.017~0.83)以及氧化还原指标δCe负异常、δEu正异常、Ce/La值(1.04~2.09)等元素特征指示其沉积于还原条件下低中等盐度海水环境,这种环境下适合有机质的富集和保存。高有机碳(TOC)与高硅质含量显示弱的负相关,说明生物成因硅质岩是造成高TOC的主要原因,而陆源物质硅对有机质进行稀释和破坏反而降低了TOC含量。受上述成因构造及沉积环境的影响,在宁蒗盆地李子河地区龙马溪组形成一套品质较好的富有机质烃源岩储层,具有一定的页岩气地质评价意义。     

甘肃北山红山铁矿区硅质岩地球化学特征及其成因意义

甘肃北山地区红山铁矿区硅质岩与铁矿体紧密伴生,且有些硅质岩本身就是铁矿石。常量元素分析表明:硅质岩普遍具有高Si、高Fe、低Al特征,K2O含量普遍高于Na2O,且Fe/Ti值为57.14～218.74,(Fe+Mn)/Ti值为57.54～224.16,Al/(Al+Fe+Mn)值为0.05～0.14,均符合热水沉积硅质岩的特征,但存在少量陆源物质介入。稀土微量元素分析表明:硅质岩大部分微量元素相对于克拉克值亏损,稀土元素总量低,经北美页岩标准化后,Ce异常明显或微明显,Eu呈现明显的正异常,重稀土相对轻稀土富集;δCe值为0.93～1.05,平均为0.99;La/Ce值为0.43～0.49,平均为0.44,更接近于大陆边缘硅质岩的特征。综合以上地球化学特征,硅质岩具有明显的热水沉积成因属性,同时有陆源组分的加入,进而得出红山铁矿为与热水沉积成因有关的铁矿床,当时形成环境为大陆边缘环境。     

贵州遵义锰矿区“白泥塘层”硅质岩地球化学特征及其地质意义

遵义锰矿区锰矿体底部发育一套碳泥质硅质岩建造,称为"白泥塘层",主要由微晶石英和隐晶质玉髓组成,常含少量的碳泥质、黄铁矿和碳酸盐矿物等。"白泥塘层"硅质岩与含锰建造呈连生关系,环绕含锰建造分布。本文通过对代表性的硅质岩样品主量和微量-稀土元素及氧同位素地球化学分析,发现其SiO2含量范围为95.00%⁹8.80%,均值为96.86%,表明其属于化学成分比较纯净的硅质岩;TFeO、MnO含量相对富集,Al2O3、TiO2含量相对亏损,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)的均值分别为83.80、93.90和0.21,与热水沉积物相似,表明其具有热水沉积特征;微量以富集As、Sb、Cd、U,而亏损Co、Ni、Ga为特征,其中U/Th平均比值为2.66,Ni/Co平均比值为1.58,表现出热水沉积岩的微量元素地球化学特征;稀土总量较低,均值为56.91×10-6,δ(Eu)=0.9198.80%,均值为96.86%,表明其属于化学成分比较纯净的硅质岩;TFeO、MnO含量相对富集,Al2O3、TiO2含量相对亏损,Fe/Ti、(Fe+Mn)/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)的均值分别为83.80、93.90和0.21,与热水沉积物相似,表明其具有热水沉积特征;微量以富集As、Sb、Cd、U,而亏损Co、Ni、Ga为特征,其中U/Th平均比值为2.66,Ni/Co平均比值为1.58,表现出热水沉积岩的微量元素地球化学特征;稀土总量较低,均值为56.91×10-6,δ(Eu)=0.91¹.42,Eu异常不显著,δ(Ce)=0.471.42,Eu异常不显著,δ(Ce)=0.47¹.03,大部分样品具有负Ce异常特征,稀土元素北美页岩标准化配分模式图略呈重稀土富集特征,与典型热水沉积硅质岩稀土元素配分模式相似;硅质岩δ18OSMOW值,与热泉硅华及生物成因硅质岩比较接近。综上,"白泥塘层"硅质岩可能属于热水沉积成因,在沉积的过程中混有非化学沉积物。     

宣城水东地区中二叠统硅质角砾岩地球化学特征及其成因环境研究

为研究长江中下游成矿带东部宣城水东地区中二叠统孤峰组中发育的一套硅质岩特别是其中的硅质角砾岩的成因,在详细的野外地质调查和室内岩石学研究基础上,对取自该套硅质岩中的7件硅质角砾岩、7件块状硅质岩和1件中薄层硅质岩样品进行了主量元素、微量元素和稀土元素地球化学分析。结果表明,硅质角砾岩和硅质岩的地球化学特征相似,其SiO_2含量高(93.70%~99.24%)、Al/(Al+Fe+Mn)值较高、轻稀土略富集、无明显铈异常和铕异常,显示非热液成因的特征。硅质岩的地球化学特征指示其主要为正常海水沉积成因,形成于靠近大陆边缘的沉积环境,受一定的陆源碎屑输入影响。硅质角砾岩的形成可能与江南断裂带活动影响有关,后期的海底热液对硅质岩进行叠加或动力学改造,并在局部形成角砾状构造。     

右江盆地东缘早泥盆世莫丁组硅质岩地球化学特征及地质意义

右江盆地东缘南宁地区泥盆系发育大量碎屑岩至碳酸盐岩夹层状硅质岩、硅质团块和硅质结核的海相沉积.层状硅质岩最早出现于早泥盆世莫丁组(D1m),主量、微量和稀土元素研究表明:莫丁组硅质岩具较高的SiO2含量(91.86％-95.57％,均值为94.36％),较低的Al/(Al+Fe+Mn)值(0.05-0.30,均值为0....     

扬子地台北缘震旦系灯影组地球化学特征及其对热水沉积暗示

震旦系灯影组在扬子地台北缘广泛分布,其岩性主要为白云岩、硅质白云岩和少量硅质岩。为探讨灯影组沉积时期的氧化还原状态并对热水沉积作用的暗示,分析了白云岩、硅质白云岩和硅质岩的微量稀土元素特征。结果表明,这3类岩石均呈现负的Ce异常,其V/Cr2、Ni/Co5、V/(V+Ni)为0.6~0.84,表明灯影组沉积于弱氧化的浅水碳酸盐岩台地环境。另外,白云岩、硅质白云岩具有明显的正Eu异常、U/Th1,与海水稀土元素分布特征相比,其Ce负异常和轻稀土亏损程度明显减弱。上述特征及前人对灯影组硅质岩的Si-O同位素温度的计算结果表明,灯影组沉积时期有海底热水的混合。晚元古代晚期震旦纪扬子北缘处于裂谷构造环境,在由裂谷活跃期向平静期演化的过程中,其表现形式也由活跃的火山活动转化为热水喷流事件。灯影组即是在扬子北缘裂谷演化相对平静时期沉积的一套浅水碳酸盐岩,混合了海底喷流热液。     

且干布拉克早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征及地质意义

通过对西山布拉克组第一岩性段硅质岩岩石学、地球化学特征研究,探讨其沉积环境和成因,推测其与库鲁克塔格早古生代地壳演化关系。研究区硅质岩夹泥质硅岩、流纹质晶屑凝灰岩的岩石组合,硅质岩的Al/(Al+Fe)值(~0.6)、Ce/Ce*值(~0.57)、(La/Yb)n值(~0.66)等特征指示为欠补偿、缺氧的深水盆地沉积环境。其Fe/Ti值(~29.2),Al/(Al+Fe+Mn)值(~0.54),(Fe+Mn)/Ti值(~31.3),富集Ag,As,Sb,Ba元素等特征,表明该区硅质岩为热水和海水混合成因,形成过程中海水有较高的生产力。硅质岩∑REE在剖面底部为14.9×10-6,向上减小为8.6×10-6,至顶部增加到105.6×10-6,表明剖面底部到顶部热水活动强度呈减弱趋势。早寒武世硅质岩岩石学、地球化学特征表明,硅质岩形成于裂陷槽盆地中,是上升洋流将海底热水物质带至沉积地点与海水发生不同程度混合的产物,为库鲁克塔格早寒武世早期处于拉张裂解环境提供了岩石学和地球化学证据。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

Structure of sediments of kaolinite

In an assembly of clay particles placed in a fluid, each particle is typically subjected to: (1) double-layer repulsive forces; (2) van der Waals attractive forces; and (3) contact mechanical forces. The study presented here concerns an approximate, quantitative analysis of clay suspensions, with considerations to the first two - the physico-chemical forces. Using recent theories to calculate the physico-chemical forces between two clay particles in an approximate model of an assembly, the equilibrium void ratio of a clay suspension is computed. The mechanical forces are ignored in the analysis. The results serve to verify the validity of physico-chemical theories employed and help interpret experimental data more fundamentally in terms of the system variables.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

不同形式诱导缝的等效强度承载性能的数值分析

将考虑尺寸效应规律的混凝土等效断裂模型应用到不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了修正后的不同形式诱导缝的等效强度公式。同时,得到了诱导缝等效强度的变化曲线,并比较了单双向间隔诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝优于单向间隔诱导缝的结论,为高拱坝中诱导缝的设计提出了建议。