东昆仑开木棋河东花岗闪长岩及其暗色微粒包体成因:来自年代学和岩石地球化学的证据

本次研究以东昆仑西段开木棋河东地区的花岗闪长岩及其闪长质微粒包体为研究对象,开展年代学和地球化学研究,探究其成因机制和构造背景.岩石学研究发现,花岗闪长岩与微粒包体具有相似的矿物组成,但微粒包体发育石英和长石斑晶,具有明显的岩浆混合印记.LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析揭示,花岗闪长岩的结晶年龄为240.1±1.5 Ma,属中三叠世早期.暗色微粒包体w(SiO2) 54.89％～56.08％,平均55.66％,MgO相对较低;寄主花岗闪长岩与暗色包体LaN/YbN分别为6.77～13.41和5.01～7.79,δEu均＜1或接近1;二者均富集为大离子亲石元素Rb,K和不相容元素U,Th;寄主花岗闪长岩Nb/Ta均值为10.98,与地壳Nb/Ta平均值相近,Sr均值为334×10-6,Yb均值为1.63×10-6,表现为低Sr低Yb型,推测寄主花岗闪长岩起源于含角闪石—石榴石—辉石的高压麻粒岩熔融.暗色微粒包体Nb/Ta值为13.87～16.19,均值为14.8,Rb/Sr值为0.22～0.34,具有壳幔混源特征.综合区域地质资料,本次研究认为开木棋河东地区含暗色微粒包体的花岗闪长岩形成于俯冲—碰撞转换阶段,即中三叠世早期阿尼玛卿古特提斯洋俯冲闭合和巴颜喀拉与昆仑陆块发生碰撞的构造转换阶段.     

南秦岭勉略带北光头山花岗岩体群的成因及其构造意义

南秦岭勉略带北部花岗岩体从闪长岩到花岗闪长岩和花岗岩变化,反映了钙碱性岩岩石组合特征,矿物组成以长石、石英、黑云母和少量角闪石为主,副矿物有锆石、磷灰石、磁铁矿和榍石,岩石化学上它们相对高K、Sr,Zr／Y比值较高,富集LEE和LILE,贫化HFSE,与后碰撞富钾钙碱性I型花岗岩特征一致。此外,它们明显亏损Nb、Ta,低Y、Yb和有较高的 LaN／YbN和Sr／Y比值,多数岩体发育淬冷岩浆结构的暗色闪长质微粒包体,包体与寄主花岗岩的稀土及微量元素存在明显差异,证明它们是地壳增厚背景下,可能由下部地壳拆沉作用导致的分别来自幔源和下部地壳熔融的二元岩浆混合演化的产物。个别高分异岩体的Fetot／Mg比值高、明显亏损Sr、Ba、Ti、P,呈现了向强分异A型花岗岩过渡的后碰撞富钾过铝偏碱性花岗岩特征。因此,结合西部岩体形成年代早于东部岩体分析,西部形成时代较早偏中基性的含有大量闪长质微粒包体的岩体代表了早期下部地壳拆沉作用的发生,东部形成较晚分异程度高的高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩体的出现指示了南、北两大陆块碰撞汇聚后向伸展的转折,而更晚期高度分异的姜家坪富钾花岗岩体的出现则表明秦岭造山带已进入主碰撞结束期的伸展拉张演化阶段,并预示了新的板内演化期的到来。     

西秦岭天水地区晚三叠世柴家庄二长花岗岩及其暗色包体地球化学——岩石成因及岩浆混合作用

晚三叠世花岗岩类在秦岭-大别造山带西端广泛分布,其成因机制及地球动力学背景的研究对于反演华北、扬子两大板块沿秦岭-大别造山带在三叠纪时期的拼合历史具有重要意义.本文选择西秦岭天水地区柴家庄晚三叠世二长花岗岩及其中的暗色包体进行精细的岩石学和地球化学研究.暗色包体中普遍发育针状磷灰石及斜长石捕掳晶,暗示岩浆混合作用;暗色包体具有较低的SiO2（60.27%~60.38%）、高的Mg#（54~55）和Nb/Ta比值（14.8~16.6）,表明其来源于富集岩石圈地幔的部分熔融作用;寄主二长花岗岩表现出典型埃达克岩的地球化学特征,其富集Sr、Ba,亏损Y和HREE,岩石的Sr/Y比值介于88~98之间,Y/Yb比值介于13~15之间,暗示源区有石榴石残余.结合前人的研究结果,提出柴家庄二长花岗岩可能为增厚的造山带下地壳在碰撞后伸展环境下发生部分熔融作用的产物,可能与晚三叠世时期秦岭造山带的板片断离作用有关     

青海南山构造带西段黑马河花岗杂岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

本文对青海南山构造带西段黑马河花岗杂岩体中的石英闪长岩和花岗闪长岩以及花岗闪长岩中的暗色微粒包体进行了详细的岩石学、岩石地球化学和LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究。结果表明,花岗闪长岩及暗色微粒包体的结晶年龄分别为244.4±1.1 Ma和243.0±1.2 Ma,表明岩体形成于中三叠世早期。石英闪长岩和花岗闪长岩为准铝质高钾钙碱性系列,暗色微粒包体为高钾钙碱性—钾玄岩系列,稀土元素配分曲线均具有轻重稀土明显分异的右倾特征,具弱负Eu异常(δEu=0.65~0.83),富集大离子亲石元素(Cs、Rb、Th、K)和Pb,亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti)和P、Ba负异常。岩相学和岩石地球化学特征指示黑马河花岗杂岩体具壳幔岩浆混合特征,形成于活动大陆边缘的俯冲环境,石英闪长岩为受俯冲流体交代的地幔楔部分熔融产生的基性岩浆演化的产物,花岗闪长岩则源自壳源岩浆与少量幔源岩浆的混合。黑马河花岗杂岩体是中三叠世早期宗务隆洋向南俯冲消减的岩浆记录。     

青海泽多桌肉地区花岗闪长岩与暗色包体地球化学特征及成因

青海泽多桌肉地区花岗闪长岩中发育大量暗色闪长质包体。通过对花岗闪长岩(寄主岩石)与暗色包体的地球化学研究发现,花岗闪长岩(寄主岩石)的SiO_2含量为w(SiO_2)=61.61%~68.80%,A/CNK=0.91~0.99,属于偏铝质钙碱性花岗岩特征;暗色包体中发育针状磷灰石,暗色包体的SiO_2含量为w(SiO_2)=52.66%~66.99%,碱度率AR=2.08~2.26(大于1),里特曼指数σ=1.89~8.67,固结指数SI=16~24.74,属过铝质钙碱性花岗岩。稀土元素分析显示,花岗闪长岩稀土总量w(ΣREE)=117.44×10~(-6)~265.68×10~(-6);暗色包体稀土总量w(ΣREE)=184.05×10~(-6)~342.11×10~(-6),总量高于寄主岩石;暗色包体和寄主花岗岩有着相似的稀土元素配分模式,显示轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土元素分馏明显的特征。微量元素分析显示,暗色包体微量元素的分布型式与寄主岩微量元素特征基本一致,大离子亲石元素K、Rb、Ba相对富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf相对亏损,反映了岩浆混合作用的特征。在花岗闪长岩中获得LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为202.49 Ma±0.63 Ma,属晚三叠世。表明泽多桌肉花岗闪长岩属于晚三叠世以来的造山带伸展崩塌造成岩石圈较快速减薄以及幔源岩浆底侵作用的发生,并导致地壳岩石接近熔融温度产生壳源岩浆而成岩。     

西秦岭印支早期美武岩体的岩石成因及其构造意义

对西秦岭合作地区的美武岩体进行了锆石U-Pb 定年、地球化学和 Sr-Nd 同位素组成研究。结果表明,美武岩体的侵位年龄为245~242 Ma,属于印支早期。美武岩体为一个复式岩基,主要岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩和黑云母花岗岩,其中,花岗闪长岩中含有丰富的暗色微粒包体。美武岩体不同岩性单元的化学组成表现出不同的演化趋势。美武花岗闪长岩和黑云母花岗岩的地球化学和Sr-Nd 同位素的组成指示美武岩体的岩浆源区主要以壳源物质为主,其中,花岗闪长岩具有较高的Mg#(50~58)、Cr(（46~93）×10-6)和Ni(（12~50）×10-6)含量,表明有少量幔源物质的加入。石英闪长岩和暗色微粒包体具有高的Mg# (63和62)、Cr (217×10-6和318×10-6)和Ni (61×10-6和110×10-6)的含量,表明其主要来自于幔源岩浆。结合区域地质背景, 认为西秦岭中部的美武岩体形成于后碰撞早期的构造背景之下,可能与俯冲的阿尼玛卿洋壳断离作用有关。板片断离模型能较好地解释西秦岭印支早期侵入岩线性分布的特征和西秦岭造山带内中三叠世地壳的快速抬升。     

印支期南秦岭西茬河、五龙岩体成因及构造意义

南秦岭西茬河、五龙印支期岩体侵位于中元古代佛坪群变质岩,在五龙岩体南部发育一些暗色包体,它们和寄主花岗闪长岩界限明显或呈渐变关系。笔者对两岩体的岩石学、地球化学、Sr-Nd同位素年代学进行了详细研究。研究结果表明,西茬河与五龙花岗质岩具明显似埃达克岩的地球化学特征:强烈亏损重稀土元素Yb、Y:富集Sr、Ba,高Sr/Y和Y/Yb比值;Eu微弱负异常。表明源区以石榴石、角闪石为主,有少量斜长石。暗色包体富Mg(MgO=4.15%～8.13%)、Cr(14.8μg/g～371μg/g)、Ni(20.0μg/g～224μg/g)及轻稀土和大离子亲石元素,推测起源于地幔组分。两岩体的Sr-Nd同位素组成类似,(~(87)Sr/~(86)Sr)i=0.70445～0.70645,εNd=-1.50～-3.62,T_(DM)=1.02～1.38 Ga。结合前人的研究,笔者认为:西茬河、五龙岩体可能是由幔源岩浆底侵于壳幔边界,诱发增厚的基性下地壳达到含角闪石的榴辉岩相或麻粒岩相发生部分熔融形成的埃达克质岩浆。两岩体在部分微量元素含量的差异是由受地幔物质混染程度不同造成.其形成代表了秦岭造山带印支期后碰撞造山阶段勉略洋俯冲板块的断离作用.     

南秦岭佛坪地区五龙花岗质岩体的地球化学特征及成因研究

南秦岭印支期五龙岩体侵位于中元古代佛坪群变质岩,在岩体南部发育一些暗色包体.它们和寄主黑云母花岗闪长岩界限或截然,或呈过渡关系.通过对五龙岩体的地球化学、锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学研究结果表明,寄主黑云母花岗闪长岩表现出明显埃达克岩的地球化学特征:强烈亏损重稀土元素Yb(0.33×10-6～0.96×10-6)和Y(4.77×10-6～11.2×10-6);富集Sr(643×10-6～1115×10-6),Ba(775×10-6～1386×10-6);高Sr/Y(57.8-160)和Y/Yb(11.0-14.3)比值,不发育Eu异常(δEu=0.70～0.83),表明其源区是以石榴石士角闪石为主,很少或没有斜长石.暗色包体表现出高Mg(4.15%～8.13%),Cr(14.8×10-6～371×10-6),Ni(20.0×10-6～224×10-6)和Nb/Ta(15.40～21.9),暗示其起源于地幔底侵岩浆.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年年龄为:225.3Ma±6 Ma,应为五龙黑云母花岗闪长岩的侵位年龄.综合分析五龙埃迭克质黑云母花岗闪长岩可能是由于幔源岩浆底侵于壳幔边界,诱发增厚的基性下地壳达到含角闪石的榴辉岩相或麻粒岩相发生部分熔融形成埃迭克质岩浆,它的形成可能代表了印支期秦岭造山带后碰撞造山阶段勉略洋俯冲板块的断离作用.     

四川乡城-稻城地区花岗岩地球化学特征及构造背景探讨

四川乡城-稻城地区发育4套花岗岩体：包括石英闪长玢岩、花岗细晶岩、二长花岗（细晶）岩和花岗闪长岩,形成时代为印支期到燕山晚期。花岗岩的地球化学研究表明：w（SiO2）=57．82％～81．66％,σ=0．06～2．45,w（K2O＋Na2O）=1．38％～7．76％,AR=1．26～2．93,属于亚碱性岩体;EREE含量较低,轻稀土相对富集,δEu=0．09～1．28,（La／Yb）N=1．88～11．96,总体表现为右倾型。各套花岗岩微量元素地球化学特征差异明显,相对富集大离子亲石元素,贫化高场强元素,Rb／Sr=0．04～6．18。根据花岗岩的R1-R2,Rb—Yb＋Ta,Ta—Yb构造判别图解和区域构造演化史研究,认为二长花岗岩形成于板内构造环境,花岗细晶岩、闪长玢岩和花岗闪长岩形成于岛弧构造环境,其形成与义敦岛弧带碰撞造山活动有关。     

西秦岭德乌鲁岩体成因及地质意义——来自岩石地球化学的证据

西秦岭德乌鲁岩体位于夏河-合作断裂和力士山-围当山断裂之间,寄主岩石以花岗闪长岩为主,石英闪长岩和石英二长闪长岩次之,并含有大量暗色微粒包体(MMEs).对德乌鲁岩体开展了年代学研究,获得的花岗闪长岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为225.9±1.3 Ma,表明该岩体形成于晚三叠世早期,可能与扬子板块与华北板块陆...     

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     

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。     

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.     

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。     

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.     

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。     

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。     

土的可恢复剪胀的一种解释

从土的各向异怀角度对土的可恢复剪胀现象进行了解释。基于各向异性情况下的土体弹性本构关系理论分析，认为土的可恢复剪胀现象可部分归因于土的各向异性引起的弹性剪胀。借助有关土体弹性参数实验结果，研究了应力诱导各迥异性对土体弹性剪胀的影响，结果表明：随土体应力诱导各向异性的增大，土体的弹性剪胀也增大。从土体弹性剪胀角度研究了土的卸荷体缩条件，认为土体卸荷体缩取决于加载应力路径的应力增量比，给出了土体出现卸荷体缩的区域。