东昆仑南缘布青山地区哈尔郭勒玄武岩地球化学特征及其地质意义

哈尔郭勒玄武岩位于东昆仑南缘布青山地区。详细的地球化学研究表明哈尔郭勒玄武岩可以分为碱性玄武岩和亚碱性玄武岩,其中碱性玄武岩的∑LREE=63.8×10-6~175.36×10-6,∑HREE=14.46×10-6~28.56×10-6,∑LREE/∑HREE=4.41~6.14,(La/Yb)N=4.14~6.71,(Ce/Yb)N=3.31~5.12,δEu=1.03~1.17,具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的稀土配分模式;亚碱性玄武岩的∑LREE=11.07×10-6~29.95×10-6,∑HREE=12.56×10-6~25.41×10-6,∑LREE/∑HREE=0.88~1.54,(La/Yb)N=0.29~0.74,(Ce/Yb)N=0.37~0.77,δEu=1.02~1.22,具有正常洋中脊玄武岩(N-MORB)的稀土元素地球化学特征。这表明哈尔郭勒玄武岩是OIB与N-MORB的共生组合。布青山地区哈尔郭勒玄武岩中的OIB形成于洋脊附近的海山或洋岛环境,岩浆源区可能为EMⅡ型富集地幔;N-MORB形成于洋脊环境,起源于亏损地幔。哈尔郭勒玄武岩为布青山地区晚古生代存在洋盆提供了更充分的证据。     

闽西南地区晚三叠-中侏罗世沉积岩矿物和元素地球化学特征：对盆地构造背景转变的约束

闽西南地区上三叠统-中侏罗统文宾山组、梨山组和漳平组经历了一次大规模的海侵-海退事件.泥岩的常量元素分析和ICP-MS微量、稀土元素测试结果显示的地球化学特征表明,该套沉积物源岩主要为沉积岩和花岗岩.文宾山组和梨山组沉积物源岩是来自被动大陆边缘物源区和酸性岛弧源区的沉积岩和花岗岩(Rb＞ 100×10-6; K20＞ 1％;Hf=5.38×10-6～ 14.17×10-6;La/Th=1.64 ～4.94).漳平组源岩来自酸性岛弧源区和长英质、基性岩混合物物源区的花岗岩(Rb＞300×10-6; K20 ＞2％;Hf=3.75 ×10-6～6.64×10-6; La/Th =2.73 ～4.21).砂岩骨架成分研究表明,文宾山组物源主要来自火山弧造山带;梨山组和漳平组物源来自火山弧造山带和岩浆弧物源区,这与泥岩地球化学特征显示的物源区吻合.不同时代岩性岩相组合、泥岩地球化学特征和砂岩矿物成分特征,以及样品在Zr-Th、La-Th-Sc、Th-Co-Zr/10构造环境判别图解中的位置,说明文宾山组沉积物沉积于既有被动大陆边缘特性,也有大陆岛弧(∑REE =22.51×10-6～152.6×10-6;LREE/HREE=7.21～ 15.01,8Eu =0.69 ～0.90,La/Yb =5.64～ 16.93;(La/Yb)N=3.66～10.99)特性的弧后伸展盆地.梨山组沉积物沉积于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘(∑REE=140.4×10-6 ～335.5×10-6,LREE/HREE =9.52～15.90,δEu=0.48 ～0.62,La/Yb=11.04 ～21.13;(La/Yb)N =7.17 ～ 13.72),同时具有被动大陆边缘(∑REE=115.4×10-6～383.4×10-6,LREE/HREE=8.30 ～20.27,δEu =0.55～0.67,La/Yb=8.42 ～30.12;(La/Yb)N =5.47 ～ 19.56)特性的弧后挤压盆地.漳平组沉积物沉积于靠近大陆岛弧的活动大陆边缘(∑REE=98.34×10-6～260.5×10-6,LREE/HREE=11.28～19.38,δEu=0.56 ～0.64,La/Yb=10.19 ～23.91;(La/Yb)N =6.62 ～15.52)特性的弧后挤压盆地.     

北祁连东段红土堡基性火山岩和陈家河中酸性火山岩地球化学特征及构造环境

北祁连东段天水-宝鸡地区早古生代火山岩包括红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩。地球化学分析结果表明,红土堡基性熔岩和陈家河中酸性火山岩中所夹基性火山岩的特征相似,属于拉斑玄武岩,两者TiO2含量较高(1.50%～2.73%),∑REE分别为65.97×10-6～133.46×10-6和78.04×10-6～175.55×10-6,LREE轻度富集[(La/Yb)N分别为2.00～4.40和2.71～4.40],Eu异常不明显或略具Eu负异常(δEu分别为0.85～1.10和0.85～0.99);两者LILE明显富集,HFSE(尤其是Ta、Nb)强烈亏损,Nb/La较低(0.28～0.43),显示出与岛弧拉斑玄武岩(IAT)的亲源性;同时,基性熔岩的εNd(t)均为正值( 2.22～ 4.08),暗示其源区类似亏损地幔源区,Zr/Nb=17.21～36.33,Ce/Nb=5.73～8.17,又具有N-MORB的地球化学特征;两者的Sr、Nd、Pb同位素组成十分相似,显示出基性熔岩主要来自亏损地幔(DM)和富集地幔端员(EMⅠ或EMⅡ)混合源区,可能有少量地壳物质混染。陈家河中酸性火山岩属于钙碱性系列,∑REE=127.51×10-6～276.01×10-6,LREE显著富集[(La/Yb)N=4.79～13.51],多数具有弱负Eu异常(δEu=0.53～1.20);微量元素分配型式类似于岛弧花岗岩,具明显的Nb、Ta、Zr、Hf低谷。综合研究表明,北祁连最东段陈家河中酸性火山岩形成于岛弧环境,而其南部的红土堡玄武岩形成于弧间裂谷环境(或初始弧后盆地),是早古生代晚期北祁连东段岛弧带扩张向弧后盆地演化的早期产物。这些研究成果为秦祁结合部位沟弧盆体系的存在提供了佐证。     

合肥盆地上侏罗统毛坦厂组火山岩地球化学特征及其对盆地性质的指示作用

上侏罗统毛坦厂组火山岩沿大别山前呈带状分布,岩性以粗安岩、粗面岩、粗面英安岩及流纹岩为主,为一套中酸性、高钾、铝过饱和、钙碱性系列的岩石。岩石中∑REE=208.06×10-6~470.57×10-6,LREE/HREE=11.99~21.75,(La/Yb)N=14.48~34.36,轻、重稀土分异程度高,轻稀土富集,重稀土亏损。La/Nb=4.37~5.91,Ba/Nb=51.16~206.09,,Rb/Sr=0.08~0.35,Eu负异常不明显,Nb负异常显著。结合区域构造背景及岩石地球化学特征分析,毛坦厂组火山岩具有板块聚敛火山弧的特点,其形成可能与扬子板块陆内俯冲有关。合肥盆地的形成与华北板块和扬子板块陆陆碰撞有关,具有挤压构造背景下的前陆盆地性质。     

浙赣部分火山岩的稀土元素地球 化学特征及其地质意义

本文根据64个样品的分析结果,论述浙江北部和江西东部中生代火山岩的稀土元素地球化学特征。区内各地中酸性和酸性火山岩的稀土元素分布型式都很相似,均为向右倾的、彼此近于平行的V型曲线,具铕负异常;它们的稀土元素参数(ΣREE、ΣLREE/ΣHREE、δEu、Ce/Yb、La/sm、La/Yb等)也存在一定差异,铀矿化火山岩特别富集重稀土元素。火山岩的~87sr/~86Sr初始比值介于0.7056—0.7139。这些特征和数据表明火山岩的成岩物质来源于硅铝壳。火山岩的稀土元素分布型式和地球化学参数以及La/Sm—La和Ce/Yb—Eu/Yb图解,可用于探讨成岩成矿物质来源。     

准噶尔盆地东南缘芦草沟组黑色泥页岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

对准噶尔盆地东南缘中二叠统芦草沟组上、中、下三段黑色泥页岩进行稀土元素地球化学特征研究,并讨论其地质意义。结果表明,芦草沟组黑色泥页岩的稀土元素总量∑REE为(51.39~138.27)×10~(-6),平均值为94.23×10~(-6),较全球平均大陆上地壳成分(UCC)和北美页岩(NASC)的平均值均偏低。∑LREE/∑HREE、(La/Yb)N、(Ce/Yb)N等地化参数及稀土元素配分模式均反映轻、重稀土元素的明显分异,呈现LREE富集、HREE亏损的特征,趋势曲线较为平坦。黑色泥页岩具有明显的δEu负异常和弱的δCe负异常。Ce异常值均大于-0.1,反映研究区在中二叠世水体为较强且稳定的还原环境。REE的明显分异指示沉积速率总体较低,呈现逐渐变慢的趋势,反映了沉积时期水体加深的过程,这也与滨浅湖-半深湖-深湖的沉积相吻合。根据δEu的异常情况和(La/Yb)N与∑REE的关系,认为芦草沟组沉积物的母岩为沉积岩和花岗岩的混合。黑色泥页岩物源主要来自南部的伊连哈尔比尕山。     

REE and Sr-Nd Isotope Geochemistry for Yixian Fluorite Deposit,Western Liaoning Province,China,and Its Geological Implications

Up to now,there were no systematic studies of geochemistry and isotopic age for the Yixian(义县) fluorite deposit,western Liaoning(辽宁) Province,China.Based on the analysis of metallogenic geological setting,we studied the REE,Rb-Sr and Sm-Nd isotopes.The chondrite-normalized REE patterns of fluorite are characterized by moderate LREE depletion(LREE/HREE=0.95-3.57,(La/Yb)N=0.08-2.84) and enrichment of Sr(146×10-6-596×10-6) and moderately positive Eu anomalies(δEu=1.10-1.34),which are similar to those of the ho...     

内蒙古渣尔泰地区中生代火山岩地球化学特征及构造环境分析

内蒙古渣尔泰地区处于华北地台西北部,其分布的中生代火山岩划分为两大类,形成于两个喷发旋回。早白垩世早期喷发旋回以中基性火山岩为主,沿近东西向的深大断裂呈北东东向裂隙式喷发;晚期喷发旋回以酸性火山岩为主,沿近南北向断裂带呈裂隙-中心式喷发。中基性火山岩主要为橄榄玄武粗安岩和安粗岩,其SiO_2介于49.65%~56.64%;酸性火山岩包括次火山岩、火山碎屑岩、火山熔岩,其Si O2介于73.18%~83.82%;两者组成典型的宽双峰火山岩。中基性火山岩富碱(Na_2O+K_2O=6.70%~7.47%)、高Ti(TiO_2=2.29%~3.55%)、Fe,相对贫Ca、Mg,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Ba),轻稀土相对富集,轻、重稀土元素分馏明显,LREE/HREE=4.50~6.47,(La/Yb)N=4.17~8.85,具微弱的负Eu异常(δEu=0.67~0.96),具有与洋岛玄武岩(OIB)相似的地球化学特征,其岩浆来源于交代富集的软流圈地幔,岩浆上升过程中地壳组分混染较少。酸性火山岩富Si、高K,贫Ca、Mg、Fe、Ti,富含大离子亲石元素(LILE)(Rb、Th、U)和高场强元素(HFSE)(Nb、Ta、Zr、Hf),富集轻稀土,LREE/HREE=2.91~14.3,轻、重稀土分馏明显,(La/Yb)N=2.53~28.4,(La/Sm)N=1.16~4.57,(Gd/Yb)N=1.22~5.04,负Eu异常明显(δEu=0.02~0.25),具有A型流纹岩的特征,为幔源岩浆底侵,使上覆的先存地壳岩石发生部分熔融的产物。结合区域地质背景,认为研究区双峰式火山岩形成于西伯利亚板块与华北板块碰撞造山期后陆内拉张的构造环境。     

白银厂矿田玄武岩地球化学特征及其形成地质环境

白银厂矿田玄武岩主要由玄武岩和碱性玄武岩组成 ,其中玄武岩属于钙碱性系列和拉斑系列 ,碱性玄武岩属于钾质碱性玄武岩系列和钠质碱性玄武岩系列。相对于N -MORB ,本区钙碱性系列和拉斑系列玄武岩明显富集Ba、Rb、Th、U ,而亏损Ti;碱性系列玄武岩高度富集K、Ba、Rb、Th、U ,而Ti、Zr、Ce相对亏损 ,表明该区玄武岩的形成与板块俯冲作用有关。钙碱性玄武岩系列和拉斑玄武岩系列玄武岩具有低的REE含量和亏损的LREE配分型式 ,表明它是由LREE亏损和HREE略有富集的地幔部分熔融形成 ;碱性系列玄武岩的REE含量和 (La/Yb) N 比值高 ,LREE和HREE的分馏程度较高 ,表明其形成于演化的岩浆 ,可能来自于富集LREE的地幔源区或地幔橄榄岩较低程度的熔融。痕量元素地球化学特征表明 ,本区玄武岩应是与板块俯冲作用有关的地幔部分熔融形成 ,成岩环境为火山弧环境 ,是岛弧向成熟岛弧转化过程中的产物。     

内蒙古北山造山带小红山TTG岩石锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其对百合山构造带性质的制约

分布于内蒙北山地区小红山南一带的晚石炭世花岗岩,是由英云闪长岩(T_1)、花岗闪长岩(G_1)和奥长花岗岩(T_2)组成的一套TTG岩石组合。该套组合具有富硅、富钠、低铝的地球化学特征,稀土元素总量偏低,∑REE=27.86×10~(-6)～104.56×10~(-6),轻稀土元素富集,LREE/HREE值为4.71～22.76,(La/Yb)值为4.78～43.18,δEu为0.62～1.72,稀土元素配分曲线为右倾型,微量元素总体表现为富集大离子亲石元素(LILEs),亏损高场强元素(HFSEs),且具有明显的Nb、P、Ti负异常,Y、Yb含量低。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测定技术,测得该套TTG组合酸性侵入体中花岗闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值分别为315.6±1.6 Ma、310.8±1.4 Ma、305±1.9 Ma,形成于晚石炭世。研究认为,小红山晚石炭世TTG花岗岩组合具有陆缘弧花岗岩的成因特点,形成于石炭纪百合山弧间洋盆向南侧陆缘消减过程中洋壳俯冲板片的部分熔融,这套与百合山蛇绿岩同期形成的明水陆缘弧的发育,指示了百合山构造带形成于弧盆体系的演化阶段。     

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。     

再论流体势及其与圈闭和油气藏关系

在Hubbert(1953)关于流体势和圈闭的经典论文基础上,从流体势计算的基本原理出发,论证了气势与水势、油势计算表达式的具体形式是不同的,如等地温梯度的静水压力场中理想气体的势包含压力的对数函数与线性函数之和,而不只是包含压力的线性函数.表述了同一求势面所对应的测势面对于不同流体是不同的;指出了圈闭的溢出点通常是等势面与非渗透层面交线的切点;应用简洁的数学分析方法,推导了地下水三维流动情形下油(气)等势面某点切平面坡度与水头、渗滤速度关系的表达式,其中坡度绝对值与渗滤速度关系的表达式为:tanθ=√v2x v2y/|vf vz|,其中vf=K[ρw-p(p)]g/μ,式中:θ为切平面的倾角;vx、vy和vz分别为沿坐标轴ox、oy和oz方向的渗滤速度分量;K和μ分别为渗透率和水的动力黏度;ρw、ρ(p)分别为水和油(气)的密度.根据这些基础性的分析,对被广泛引用的Levorsen(1954)的背斜-水动力复合油藏中水头与油水界面产状的关系示意图进行了两点修改:将油水界面改为曲面、将油水界面处油藏的测势面改为高于油水界面处水的测势面的水平面;对向斜部位聚集油气的水动力条件进行了讨论,认为只有两(各)翼水流都向下流动且水流强度中等条件下才能在向斜部位聚集油气.     

现代新技术新方法与工程地质

本文阐述了瓣技术，新方法应用于工程地质研究取得的进展，内容涉及原位测试技术，数值模拟技术，物理模拟技术和物探测技术，这些方面的研究推动了工程地质学的发展。     

区域构造、地球化学与成矿

成矿是一种复杂的地质作用，区域构造与区域地球化学是控制成矿的基本要素。文中简略叙述了构造成矿研究的历史，论述了大型构造与成矿的关系，提出构造动力体制转换是引发成矿作用的一种重要机制。通过对我国矿田构造研究的回顾，总结提出构造研究的一些思路，同时对区域地球化学与成矿、上地幔元素丰度与成矿以及地球化学急变带与成矿等做了简要的讨论，认为岩石圈及地质体中一定含量的金属元素是成矿的必要条件，而成矿尚需一定的地质作用对这些金属元素的浓集。     

Glyph and hyperstreamline representation of stress and strain tensors and material constitutive response

Results of numerical analyses of boundary value problems in geomechanics include output of three‐dimensional stress and strain states. Two‐dimensional plots of stress–stress or stress–strain quantities, often used to represent such output, do not fully communicate the evolution of stress and strain states. This paper describes the use of glyphs and hyperstreamlines for the visual representation of three dimensional stress and strain tensors in geomechanics applications. Glyphs can be used to represent principal stress states as well as normal stresses at a point. The application of these glyphs is extended in this paper to represent strain states. The paper introduces a new glyph, called HWY glyph for the representation of shear tensor components. A load step‐based hyperstreamline is developed to show the evolution of a stress or strain tensor under a general state of loading. The evolution of stress–strain states from simulated laboratory tests and a general boundary value problem of a deep braced excavation are represented using these advanced visual techniques. These visual representations facilitate the understanding of complex multidimensional stress–strain soil constitutive relationships. The visual objects introduced in this paper can be applied to stress and strain tensors from general boundary value problems. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.