中亚成矿域锂矿床成矿规律及成矿模式SCIEI北大核心CSCD

中亚成矿域发育一系列锂矿床,这些矿床主要分布在西伯利亚克拉通南部的造山带中,矿床的形成具有多期性,包括前寒武纪(1.85~1.83Ga)、晚寒武世-早奥陶世(494~483Ma)、早二叠世(294~272Ma)、晚三叠世-早白垩世(220~180Ma)和早白垩世(139~121Ma)等5个成矿期,矿床类型主要为伟晶岩型和花岗岩型。基于成矿构造背景和锂成矿特征的研究,以重要构造线为界,将成矿域划分为2个成矿省和7个成矿带:(1)阿尔泰-东萨彦成矿省,位于成矿域的西部,包括阿尔泰、桑吉伦高地和东萨彦等3个成矿带,主要发育伟晶岩型锂矿床,成矿作用集中在上述前4个成矿期,矿床形成与西伯利亚克拉通和古亚洲洋2个构造体系有关。(2)蒙古-鄂霍茨克成矿省,位于成矿域的东部,包括东外贝加尔成矿带以及Gobi Ugtaal-Baruun Urt和大兴安岭等2个锂远景成矿带,主要发育早白垩世花岗岩型锂矿床,矿床形成主要与蒙古-鄂霍次克构造体系有关。此外,在中国东天山发育少量晚三叠世伟晶岩型锂矿床,构成东天山锂远景成矿带,矿床形成与哈萨克斯坦-准噶尔板块和塔里木板块碰撞有关。中亚成矿域稀有金属花岗岩和大多数稀有金属伟晶岩为花岗质岩浆高分异结晶的产物,其结晶分异的驱动机制主要是热驱动。富含稀有金属的花岗岩和伟晶岩岩浆的形成温度偏低(~650℃),压力变化较大(500~170MPa);锂富集机理为岩浆结晶分异作用和流体不混溶作用。本次研究分别提出了阿尔泰伟晶岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部稀有金属花岗岩岩枝-伟晶岩岩脉”和东外贝加尔花岗岩型锂矿床的成矿模式“地壳熔融→深部花岗岩岩基→浅部花岗岩-稀有金属花岗岩岩株”。     

华南稀有金属矿床:类型、特点、时空分布与背景

华南地区是我国重要的战略矿产资源基地,以发育大规模多时代、多旋回花岗岩和独特的中生代铜钼钨锡铌钽铍铀等大规模稀有金属和有色金属成矿作用而闻名于世。华南地区稀有金属（W-Sn-Nb-Ta-Li-Be）成矿作用主要与高度分异演化的花岗岩密切相关。稀有金属矿床的分布受区域性断裂控制,主要集中于南岭地区和钦-杭大断裂两侧。成矿类型主要有花岗岩型、伟晶岩型、云英岩型、石英脉型、火山岩型、接触交代岩型（包括矽卡岩型和条纹岩型）。花岗岩型稀有金属矿床主要沿钦-杭大断裂两侧分布;伟晶岩型矿床主要分布在钦-杭大断裂花岗岩型矿床的外侧,以及邵武-河源断裂和政和-大埔断裂之间;接触交代型（含条纹岩型）稀有金属主要呈东西向分布于南岭地区,石英脉型和云英岩型稀有金属矿床主要与该地区的石英脉型钨矿有成因联系;火山岩型稀有金属矿床主要分布于政和-大埔断裂以东的东南沿海火山岩地区。华南稀有金属成矿可以分为7个阶段,分别是志留纪（424~420Ma）、早三叠世（248~244Ma）、晚三叠世（220~214Ma）、晚侏罗世（160~150Ma）、晚侏罗世-早白垩世（150~140Ma）、早白垩世（135~125Ma）和早白垩世-晚白垩世（105~90Ma）等。在每个时间段内,成矿时间相对集中。大规模稀有金属成矿主要集中于早白垩世。在不同成矿尺度,稀有金属矿化具有明显金属分带特征,且与有色金属矿化具有明显的成因关系;不同金属组合的稀有金属矿床具有不同的岩浆热液演化历史。地壳物质的部分熔融、持续能量供给,以及有利于岩浆高度分异演化的大型伸展构造是形成稀有金属矿床的重要条件。本文认为早白垩世（135~125Ma）是华南地区稀有金属大规模成矿的时期,该时期不仅成矿强度大,而且成矿类型多样,代表了华南中生代岩石圈大规模减薄或者全面裂解的峰期。     

华南花岗岩型锂矿地质背景与成矿条件

华南是我国花岗岩型铌钽锂等稀有稀土金属矿产的重要产地,以花岗岩型、蚀变花岗岩型矿床类型为主,也有少量伟晶岩型矿床,主要分布在武夷、南岭和江南等地区.锂矿多呈弥散状产出,和钨锡铌钽铍铯等稀有金属矿共生.在前人工作的基础,本文对华南锂等稀有金属矿产资源的地质背景和成矿条件进行了分析和总结.研究表明,锂矿带的分布受大地构造的制约.华南锂等稀有元素成矿物质的堆积与富集发生在具有古老基底的成熟陆壳区,经历了多期构造-岩浆作用的改造与物质循环过程,致使锂矿等稀有金属矿产不断富集.高成熟度的地壳、高分异高演化的花岗岩、富含挥发分流体的交代蚀变是锂矿物质迁移富集和成矿的三大因素,锂矿床多产在造山带中的背斜轴部和两组大断裂的交汇处,锂矿体多赋存在复式岩体的晚期岩株和蚀变花岗岩以及伟晶岩脉中,出现在晚期岩体的顶部和边部.成矿集中在新元古代、晚奥陶世—早泥盆世、中—晚三叠世和晚侏罗世—早白垩世4个时期,尤以晚侏罗世—早白垩世时期的锂矿类型最多,规模最大,矿质最好.华南具有花岗岩型铌钽锂稀有金属成矿的良好条件,具有很好的找矿前景.     

基墨里造山与松潘-甘孜锂矿链成因的探讨

晚三叠世—早侏罗世,基墨里大陆和泛华夏陆块与欧亚大陆的碰撞,形成了4000 km 长的基墨里造山带。位于三大陆之间、现今青藏高原北部的松潘 甘孜地体的造山属性的确定,对于探索松潘 甘孜锂矿链的成因有重要意义。松潘 甘孜地体西部和北部的早侏罗世陆相火山岩、底砾岩和煤系地层(~201 Ma)不整合在晚三叠世褶皱地层及花岗岩体之上,为晚三叠世—早侏罗世的基墨里造山时限提供了直接证据。松潘 甘孜地体中的甲基卡、可尔因、扎乌龙和白龙山 大红柳滩等稀有金属矿集区具有共同特征：赋存在由核部高分异S型花岗岩和幔部中晚三叠世浊积岩组成的片麻岩穹隆构造中、经历了巴罗 巴肯变质作用、含锂伟晶岩脉侵位在花岗岩体上部的伸展空间。通过对松潘 甘孜地体区域地质调查和对矿集区的变质、变形、岩浆和成矿作用及同位素年代学研究,提出该地体经历晚三叠世—早中侏罗世的基墨里造山过程：① 230~220 Ma：地壳缩短和加厚阶段,以盖层大规模强烈褶皱、逆冲带,盖层与基底之间向南的滑脱变形为特征,伴随深熔和巴罗式变质作用;② 220~190 Ma：地壳减压折返阶段,大量花岗岩侵位在中晚三叠世浊积岩中、形成片麻岩穹隆并伴随巴肯式变质作用。由于花岗质岩浆的高度分异及岩浆不混溶作用,导致侵位在片麻岩穹隆顶部伸展空间的伟晶岩稀有金属富集成矿。此外,伟晶岩型锂矿科学钻探(JSD)揭示了甲基卡矿集区多层次穹状花岗岩席控制含锂伟晶岩脉的成矿机制,推测大规模中下地壳基底深熔驱动岩浆上升,岩浆体沿上地壳中的构造面推叠形成岩席。     

湘东北幕阜山地区中生代构造—岩浆特征及其对稀有金属伟晶岩的控制

幕阜山地区发育燕山期大型花岗岩体,形成了大量花岗伟晶岩脉及相关稀有金属矿床或矿化体。尽管前人对该地区花岗岩、伟晶岩和稀有金属矿床的地质地球化学特征、形成时代、空间展布和演化过程等进行了系统研究并取得大量成果,但地质构造对花岗岩和稀有金属伟晶岩的控制作用尚缺乏研究。鉴此,笔者等通过跨幕阜山岩体接触带的多个地质剖面调查,结合区域地质和矿产发育特征,对幕阜山地区中生代构造—岩浆演化过程以及构造对花岗岩体、伟晶岩脉和接触变质带的控制作用等进行了研究,形成以下主要认识：(1)中生代—新生代早期,研究区自早至晚经历了早—中三叠世海相盆地、中三叠世后期—晚三叠世印支运动、晚三叠世晚期—中侏罗世早期类前陆盆地、中侏罗世晚期早燕山运动、晚侏罗世—早白垩世早期花岗质岩浆活动与成矿、早白垩世晚期—古近纪中期区域伸展与断陷盆地、古近纪中晚期NE向挤压等7个构造阶段。(2)幕阜山岩体边界主要受NW向、NE向和NEE向等3组断裂控制,其构造机制实质为岩体区断块和岩体外断块对岩浆侵位过程的控制。(3)岩体侵位构造可定性划分为低侵位缓倾接触构造、低侵位陡倾接触构造、高侵位缓倾接触构造和高侵位陡倾接触构造等4类,其中低...     

东昆仑祁漫塔格早中生代大陆地壳增生过程中的岩浆活动与成矿作用

东昆仑祁漫塔格地区位于青藏高原北缘,为典型的大陆边缘增生造山带,经历了漫长的古生代—早中生代增生造山过程,其中以早中生代岩浆活动与成矿作用最为发育。文章系统总结了区内早中生代侵入岩分布及成因,对与其相关矿床地质、成矿流体特征及成矿物质来源进行分析,进一步探讨了祁漫塔格地区早中生代大陆地壳增生过程中的壳幔混合岩浆活动与成矿作用的关联。研究结果认为,中二叠世—早三叠世以俯冲阶段的侧向增生为主,中-晚三叠世以碰撞-后碰撞阶段的垂向增生为主,与成矿有关的岩浆岩主要为中-晚三叠世石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩、花岗斑岩等,以I型、A型花岗岩为主,且多见暗色包体,Sr-Nd-Hf同位素组成表明其源于古陆壳物质的重熔,有地幔物质的参与,由地幔底侵古老陆壳,幔源基性岩浆与壳源花岗质岩浆发生不同程度混合作用而形成。与该时期岩浆活动关系密切的主要为斑岩型铜钼矿床、矽卡岩型铁多金属矿床、层控矽卡岩型铅锌矿床、与碱性花岗岩有关稀有金属矿化等。成矿时代集中于248~210 Ma,成矿流体主要来源于岩浆热液,成矿物质具有壳幔混合来源,区内中-晚三叠世大陆垂向增生过程中的壳-幔岩浆混合作用为区域大规模金属成矿提供大量热能、成矿流体及成矿物质。     

孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩的年代学、地球化学与成因

对小兴安岭北部孙吴-嘉荫地区早中生代花岗岩进行了年代学和地球化学研究,据此探讨其成因及形成的构造背景。锆石U-Pb同位素定年结果表明,研究区早中生代花岗岩分为晚三叠世和早侏罗世两期,形成时代分别为210 Ma和187~181 Ma。晚三叠世碱长花岗岩属铝质A型花岗岩,岩浆源区为新元古代从亏损地幔中增生的基性火成岩地壳。早侏罗世英云闪长岩-花岗闪长岩和二长花岗岩属埃达克岩,是由加厚下地壳物质部分熔融形成的;正长花岗岩-碱长花岗岩与同期埃达克岩具明显不同的地球化学特征,岩浆源区为中元古代从亏损地幔中增生的基性地壳物质。结合区域地质构造演化特征,认为晚三叠世花岗岩是华北板块和西伯利亚板块碰撞造山后伸展构造环境下的产物,早侏罗世花岗岩的形成与古太平洋板块俯冲产生的挤压构造环境有关。     

华南中生代构造演化过程的多地质要素约束——湘东南及湘粤赣边区中生代地质研究的启示

目前对华南内陆中生代构造环境与演化过程的认识存在分歧,一定程度上与对多种地质要素的综合研究不够有关。笔者研究认识到湘东南及湘粤赣边区中生代不同构造阶段发育不同的代表性地质要素,并分别指示不同的构造环境。早三叠世-中三叠世早期为前造山阶段,主要发育海相沉积。中三叠世后期-中侏罗世初为陆内造山阶段,其中中三叠世后期发生强烈陆内汇聚挤压,形成的主要地质要素是NNE向的逆冲断裂与褶皱,以及NW向的基底走滑断裂等;中三叠世末-晚三叠世后期为同造山阶段的后碰撞构造环境,形成的主要地质要素是印支期强过铝花岗岩;晚三叠世末-早侏罗世为同造山上隆伸展环境,形成的主要地质要素是裂陷盆地与拉斑玄武岩;中侏罗世初期为挤压环境,形成的主要地质要素是山前冲断收缩盆地及盆地边缘的逆冲断裂。中侏罗世早期-晚侏罗世为后造山阶段,形成的主要地质要素是大量后造山花岗岩以及与花岗岩相关的大量有色金属矿床。白垩纪为陆内裂谷阶段,形成的代表性地质要素有AA型花岗岩、大量陆相红色断陷盆地、基性火山岩、双峰式次火山岩等。结合上述成果和区域资料,提出应通过多种地质要素综合研究华南地区中生代构造演化过程,注意构造环境判别的地质要素代表性、地质要素时限性以及构造发展过程的关联性。     

湘东南及湘粤赣边区中生代地质构造发展框架的厘定

湘东南及湘粤赣边区属南岭中段北部,是研究华南中生代构造背景与演化的良好窗口.通过同位素年代学和地质地球化学研究,确定了区内中生代3个时代花岗岩的时限与构造环境,并结合对区内中生代不同时代陆相盆地和火山岩的性质与形成机制,构造变形和成矿作用的期次与特征等研究,厘定出研究区中生代地质事件序列的框架.从早至晚分为早三叠世-中三叠世早期前造山阶段（Ⅰ）、中三叠世后期-中侏罗世初陆内造山阶段（Ⅱ）、中侏罗世早期-晚侏罗世后造山阶段（Ⅲ）、白垩纪板内裂谷阶段（Ⅳ）等4个大的地质发展阶段,其中陆内造山阶段（Ⅱ）进一步划分为4个亚阶段（Ⅱ1～Ⅱ4）.前造山阶段（Ⅰ）为稳定海相沉积阶段.中三叠世后期（Ⅱ1）为陆内俯冲汇聚高峰期,形成大量NNE向为主的逆冲断裂与褶皱,并使陆壳增厚.中三叠世末-晚三叠世后期（Ⅱ2）挤压相对松弛,大量壳源花岗岩浆形成并侵位（233～210Ma）.晚三叠世末-早侏罗世（Ⅱ3）为同造山上隆伸展环境,形成NNE向裂陷含煤盆地,高Na低K的拉斑玄武岩喷发.中侏罗世初期（Ⅱ4）为NNE向左旋汇聚走滑造山,发育逆冲断裂且前期裂陷盆地反转成为山前冲断收缩盆地.中侏罗世早期-晚侏罗世后造山阶段（Ⅲ）,大量后造山花岗岩侵位（174～135Ma）,同时发生大规模成矿作用;侏罗纪末期发生过短暂的挤压事件.白垩纪板内裂谷阶段（Ⅳ）形成盆-岭构造和变质核杂岩构造、双峰式火山岩和次火山岩、酸性岩脉及具有AA型花岗岩特征的上堡小型岩体等组合.文章最后就华南地区燕山早期构造环境和中生代不同阶段构造-岩浆活动特征的形成机制等问题进行了讨论.     

内蒙古狼山地区石炭纪-三叠纪岩浆作用及其构造意义

华北地块北缘广泛发育石炭纪-三叠纪岩浆岩,岩浆岩的时空展布及反映的构造背景对研究古亚洲洋的俯冲增生作用具有重要的意义.然而,目前的研究集中在华北地块北缘中东部,该期岩浆活动的向西延伸有待深入研究.通过对狼山地区近年来获得的晚古生代-早中生代岩浆岩岩石学、地球化学、锆石U-Pb年龄及Hf同位素数据的综合分析,结果表明该区经历了早石炭世-晚二叠世、中-晚三叠世两期构造岩浆作用.其中,早石炭世-晚二叠世岩浆活动时限在338~251 Ma,岩性主要为辉长岩、角闪辉长岩、闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩及二长花岗岩,辉长岩类的微量元素蛛网图及稀土元素配分型式与岛弧火山岩的曲线类似,花岗岩类具高Sr（>250×10-6,平均值为425×10-6）低Y（6.89×10-6~24.30×10-6）的特点.中-晚三叠世岩浆活动时限在245~228 Ma,岩性主要为正长花岗岩,花岗岩具高K₂O/Na₂O（1.48~1.58）、低Sr（154×10-6~49×10-6）低Yb（1.01×10-6~1.38×10-6）的特点,稀土配分曲线表现为轻稀土略富集、Eu负异常中等-强（Eu*=0.54~0.23）、重稀土平坦的近似海鸥型,总体反映了后造山花岗岩的地球化学特征.结合构造判别图解及区域地质资料,结果表明狼山地区早石炭世-晚二叠世为俯冲挤压的构造背景,中-晚三叠世则进入了后造山伸展的构造阶段.狼山地区晚古生代-早中生代发育的两期构造岩浆作用与华北陆块北缘中东部（330~265 Ma及250~200 Ma）类似,古亚洲洋的向南俯冲形成了华北陆块北缘近东西向延伸的晚古生代岩浆岩带,华北陆块与其北缘增生造山带拼贴作用的时限为二叠纪末-三叠纪初.      

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。     

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。     

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.     

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.     

Cumulate and Cumulative Granites and Associated Rocks

Abstract. Processes that move crystals relative to melt, that is crystal fractionation, are of major importance in producing variations that are observed within cogenetic suites of granites. In low‐temperature granite suites, crystal fractionation initially involves the progressive separation of crystals residual from partial melting from that partial melt. Once separation of those crystals, or restite, has been completed, further fractionation may occur through the separation of crystals that had precipitated from the melt, the process known as fractional crystallization. High‐temperature granite magmas are largely or completely molten and elements such as Ca, Mg and Fe, and their associated minor elements, are in that case dissolved in the melt. Such magmas, particularly those that are more potassic and hence contain a higher fraction of low temperature melt, may evolve compositionally through fractional crystallization. Cumulate rocks result, comprising a framework of cumulus minerals with interstitial melt. In this process some of the melt is also displaced to form more felsic rocks. Such cumulate rocks may have distinctive chemical compositions, but that is often not the case. Distinctive features include SiC>2 contents near or below 50 % in rocks that are transitional in the field to more felsic granites, very high Cr and Ni, very low K, P, Ba, Rb and Zr, and anomalous abundances of the anorthite components Ca and Al. These rocks may also have positive Eu anomalies. Cumulate rocks do not necessarily have distinctive textures, at least as such features are understood at this time. Fractional crystallization can also involve the movement of precipitated crystals relative to melt. We refer to rocks as cumulative when formed from the fractions in which the abundance of crystals has increased. The production of cumulative granites typically occurs at more felsic melt compositions than is the case for cumulate granites, and this process may have its greatest significance in the fractional crystallization of the felsic haplogranites. Relative to felsic granites of broadly similar compositions lying on a liquid line of descent, cumulative granites contain more Ca, reflecting the addition from elsewhere of plagioclase crystals with solidus compositions. The abundances of Sr and Ba may be high to very high, and sometimes there are positive Eu anomalies. Cumulative I‐type granites may have low abundances of Y and the heavy REE, while the S‐type granites can be very distinctive with anomalously high abundances of Th and the heavy REE resulting from the concentrating of monazite. Generally, but not always, those who propose fractional crystallization as a mechanism for producing compositional variation within a suite of granites do not state whether the rocks in that particular case are thought to lie on a liquid line of descent or are cumulates/cumulative, although it is generally presumed that they were melts. Our experiences in eastern Australia have shown that the mechanism of fractional crystallization was quantitatively not as important during granite evolution as many workers would expect. However, there are some excellent examples of that process, most notably the Boggy Plain Supersuite. Overall in eastern Australia, varying degrees of separation of restite is a much more common mode of crystal fractionation, and that may also be seen to be the case for some other granite provinces if they are examined with that possibility in mind.