杭州南部新元古代双峰式火山岩的厘定及其构造意义

杭州南部新元古界青白口系上墅组火山岩,由基性岩和酸性岩组成,缺乏SiO2在57×10-2～68×10-2的中性及中酸性成分,构成一套双峰式火山岩组合。基性火山岩与酸性火山岩的稀土元素和微量元素特征存在明显差异,表明酸性火山岩并不是由基性岩浆分离结晶产生,而是分别由不同的源区熔融形成,基性火山岩起源于亏损程度较低的地幔或来源于亏损地幔的岩浆受到陆壳物质的混染,酸性火山岩主要由上地壳经不同程度的部分熔融而形成,其形成的构造环境为陆内至陆缘张裂环境。上墅组双峰式火山岩的形成,是华南Rodinia超大陆裂解事件的岩石学记录,揭示了华南Rodinia超大陆裂解始于青白口纪。     

杭州河上地区新元古代火山岩与侵入岩的岩浆同源性

杭州河上地区是浙西北上元古界上墅组火山岩发育的典型地区,同时还发育新元古代辉绿岩和碱长花岗岩板状复合浅成侵入体。火山岩与侵入岩在空间上密切共生,形成时间相近,皆为晋宁晚期构造岩浆活动的产物。火山喷发并伴随的岩浆侵入经历了两个阶段,每个阶段的火山岩与侵入岩在岩石类型、岩石化学和地球化学方面具有相似性或一致性,稀土元素分布型式基本一致,说明每个阶段的火山岩与侵入岩来源于同一岩浆源,均是同源岩浆活动的产物。第一阶段上墅组基性火山岩与次坞辉绿岩体起源于亏损程度较低的地幔,或来源于亏损地幔的岩浆受到陆壳物质的混染;第二阶段上墅组酸性火山岩与道林山碱长花岗岩体可能起源于地壳中既含有基性地壳组分和又含有酸性地壳组分的源区的部分熔融。     

东准噶尔晚石炭世双峰式火山岩年代学、地球化学及其构造意义

新疆东准噶尔卡拉麦里造山带晚石炭世双峰式火山岩很好地记录了中亚造山带晚古生代时期洋陆转换阶段复杂的岩浆作用过程,对该过程的详细剖析能更好地理解中亚造山带的地质历史.通过该区域晚石炭世巴塔玛依内山组火山岩详细的岩石学、地球化学、锆石U-Pb年代学和Sr-Nd-Pb同位素组成的研究,并结合区域上已有的研究成果,获得了如下认识:(1) 该套火山岩组合形成于晚石炭世早期320.2±4.2 Ma,为晚石炭世早期陆相喷发的产物.火山岩具明显的双峰式组合的特征,基性端元由碱性系列和拉斑系列的玄武岩、玄武质粗面安山岩组成;酸性端元由粗面岩和流纹岩组成,成分上相当于A型花岗岩;(2) 岩石地球化学和同位素特征显示,该套双峰式火山岩来源于不同的岩浆源区,基性岩来自于亏损的地幔源区,在岩浆上升过程中发生橄榄石及单斜辉石的分离结晶作用并遭受了地壳混染,而酸性岩来自于下地壳的部分熔融;(3) 该套双峰式火山岩产出于后碰撞末期的构造环境,由于洋壳的拆沉作用而引发软流圈上涌,使得上覆的地幔发生部分熔融产生岩浆,同时由于底侵作用导致地壳下部发生部分熔融,喷发出地表形成该双峰式火山岩套,这套双峰式火山岩的出现,标志着东准噶尔卡拉麦里地区造山作用进入尾声.      

中祁连苏里地区新元古代辉绿岩墙群LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其地质意义

中祁连西段苏里地区有大量北东和近东西向延伸的辉绿岩、辉长岩呈岩墙状侵入到元古宙地质体中。基性岩墙的SiO₂含量为46.77%～52.37%,Al₂O₃含量为12.82%～15.86%,TiO₂含量为1.16%～3.14%,MgO含量为3.84%～7.98%,FeO^T含量为10.42%～15.53%,以贫K₂O （0.10%～1.60%）、Na₂O>K₂O为特征,里特曼指数σ=0.67～2.96,岩石主量元素地球化学成分与大洋拉斑玄武岩一致;全岩稀土元素总量较低（51.28×10^-6～165.11×10^-6）,轻重稀土元素之比为2.67～4.90,（La/Yb）_N值为2.04～5.03,属轻稀土元素富集型,δEu=0.93～1.12,无明显的Eu异常;富集Rb、Ba、Th、U,亏损Nb和K,大离子亲石元素丰度变化范围相对较宽,高场强元素富集程度不强,微量元素蛛网图上具有左侧隆起、右侧相对平坦的分布型式。基性岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为819.5±5.2 Ma,形成时代与全球性Rodinia超级大陆裂解时代高度一致。岩石地球化学分析结果显示岩浆起源于亏损地幔源区,是尖晶石地幔橄榄岩部分熔融的产物,岩浆形成于陆内裂谷环境,表明其可能为Rodinia超级大陆裂解的产物。     

滇西"三江"地区高镁钾质火山岩地球化学特征及其地质意义

本文报导了位于金沙江-哀牢山断裂带中段6个暗色超基性-基性火山岩的岩石学特征与稀土微量及Sr-Nd-Pb同位素地球化学数据,并对其成因和起源条件等进行了讨论。研究表明这6个暗色超基性-基性火山岩属于钾质碱性-钙碱性系列,依SiO₂含量包括超基性、基性(或中基性)岩类。岩石的Mg^#值较高(54.53~79.81),属于高镁火山岩。所有岩石样品具有富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损高场强元素的特征。Sr-Nd-Pb同位素显示,源区具有具有较明显的Dupal异常和EMⅡ型富集地幔端元的特征。火山岩的岩石学与地球化学一致表明,本区多数暗色基性火山岩具有原生岩浆性质,其成因与富集地幔的部分熔融有关。源区显著的EMII富集地幔端元可能是扬子古陆和古特提斯洋的双向俯冲及俯冲的下地壳物质和古特提斯洋壳沉积物的再循环的物质记录。这套岩石形成于印度-欧亚大陆碰撞后的剪切和拉张构造环境,软流层地幔的上涌与俯冲的古特提斯洋壳沉积物和扬子古陆壳物质的混合,是诱发源区发生部分熔融的主要原因。金沙江-哀牢山断裂带强烈的剪切和拉张,使这些岩浆直接快速喷发至地表,因此形成具有原生岩浆性质的火山岩。     

西秦岭宕昌地区晚三叠世酸性火山岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

西秦岭造山带在早中生代发育了以印支早期(245~234Ma)和印支晚期(225~205Ma)两期高钾钙碱性花岗岩占绝对优势,并伴有少量火山岩的强烈岩浆活动。本文报道的西秦岭宕昌火山岩总体上是一套以流纹岩为主,并含粗面岩和英安岩的酸性火山岩组合。流纹岩锆石U-Pb测年结果为229Ma,限定其喷发时代为晚三叠世早期。宕昌火山岩属于过铝质的高钾钙碱性-钾玄岩系列,以富集Rb、Ba、Th、U、K并相对亏损Nb、Ta、Ti、P为特征,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i=0.7048~0.7068,ε_Nd(t)=-4.3~-4.0,亏损地幔模式年龄(t_DM)为1.20~1.24Ga。宕昌火山岩起源于下地壳富钾变基性岩的部分熔融,部分岩浆还可能受到了少量地幔或上地壳物质的混染,源区深度约40km。西秦岭地块存在扬子型的中新元古代基底,但不同地段的基底特征存在较大差异。华北板块与扬子板块在西秦岭地区的初始碰撞可能接近229Ma,宕昌火山岩则形成于以整体挤压为主、局部剪切伸展为辅的地壳逐渐加厚的动力学环境。     

新疆东准噶尔北部地区中泥盆世双峰式火山岩组合

新疆北部额尔齐斯河和乌伦古河之间的东准噶尔北部地区的中泥盆世火山岩,可以分成基性火山岩和酸性火山岩两类。中性火山岩的缺乏使之不能成为钙碱性火山岩系列,并明显表现出火山岩成分间断,说明这是一个典型的双峰式火山岩组合。双峰式火山岩组合的形成和大陆裂谷作用或大陆拉伸作用有密切关系。在地壳减薄较强烈的地方,地幔部分熔融产生的岩浆直接上升到地表喷发,形成基性火山岩,但岩浆在上升过程中经历了橄榄石和(或)部分辉石的分离作用;在地壳减薄较小的地方,上升的幔源岩浆在下地壳中聚集,导致下地壳部分熔融,所产生的岩浆在地表喷发,形成酸性火山岩。     

太行山北段中生代岩基及其包体锆石U-Pb年代学和Hf同位素性质及其地质意义

太行山北段出露大规模中生代岩浆岩带,以中酸性岩为主,普遍含有基性微粒包体。锆石的SHRIMP U-Pb年代学研究表明,包体形成于126Ma左右,与寄主岩石大致同时形成。锆石的LA-MC-ICPMS Lu-Hf同位素原位测量研究表明,基性岩来自富集地幔的部分熔融,并遭受了一定程度的地壳混染;主要的中酸性岩基形成于壳幔岩浆混和过程,而岩基中微粒基性包体是经历分离结晶的基性岩浆注入酸性岩浆房中形成。     

胶东青山群基性火山岩的Ar-Ar年代学和地球化学特征: 对华北克拉通破坏过程的启示

青山群火山岩是华北克拉通破坏期间最具代表性的地幔或地壳熔融产物,记录了华北深部地质演化的重要信息。本文对胶东青山群基性火山岩进行了40Ar/39Ar定年和岩石地球化学分析,结合前人报道的胶东青山群酸性火山岩资料,发现:(1)基性火山岩喷发年龄为122～113Ma,早于青山群酸性火山岩(110～98Ma);(2)基性和酸性火山岩显示了不同的元素和同位素地球化学特征。岩石成因分析表明,基性火山岩为交代富集地幔部分熔融作用的产物,而酸性火山岩为古老下地壳和中生代底侵岩浆的熔融产物(Ling et al.,2009)。因此,胶东地区青山群火山岩记录了岩浆熔融源区从地幔向下地壳的转变。这与长时间尺度的岩石圈减薄过程中热能由地幔向地壳传递过程相吻合,而不同于地壳拆沉作用所预测的岩浆演化趋势。     

华北克拉通胶莱盆地马山地区早白垩世粗面英安岩岩石成因

伸展盆地、拉张断层以及伴生火山岩是华北克拉通中生代岩石圈减薄的地质响应,前两者通常源于中上地壳伸展活动,而后者则可能来自下地壳甚至地幔部分熔融。因此火山岩能够提供来自深部地壳、地幔及壳-幔相互作用的信息。胶莱盆地马山粗面英安岩成因及其与华北克拉通岩石圈减薄的关系仍存在争议。本文对马山粗面英安岩开展岩石学、全岩地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学以及Lu-Hf同位素研究,查明其SiO₂含量为65.73%~66.08%,K₂O含量为3.13%~4.03%,全碱含量为7.56%~8.15%,属于高钾钙碱性系列。锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为119.3±1.6Ma,与胶莱盆地早白垩世伸展变形时间一致。ε_Hf（t）值为-24.6~-11.5,两阶段Hf模式年龄为2700~1200Ma,表明岩浆源区为改造的古老下地壳并混有富集地幔物质。岩石相对富集K和Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素,LREE/HREE比值较高,无明显的Eu负异常（δEu=0.94~1.02）,表明岩浆可能源于下地壳的部分熔融,因此,马山粗面英安岩可能是富集地幔与部分熔融的下地壳相互混染的产物。研究认为早白垩世高角度俯冲的古太平洋板片大规模回撤,胶莱盆地快速伸展断陷伴随青山群火山岩喷发,随后演化形成张性火山盆地。     

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。     

地震次生地质灾害风险评估集对态势分析

5．12四川汶川8级强震引发了大量次生地质灾害,加剧了灾情并严重影响抗震救灾。地震次生地质灾害受多重因素制约,其孕育与致灾过程具有不确定性。利用集对分析原理与方法,对地震次生地质灾害进行同异反态势分析,拟定了风险评估的集对分析同一度、差异度、对立度等指标体系的构建原则与赋值标准,对承灾体系统的不确定性及其作用作了刻画与分析,建立了不同风险分区代表性的集对分析联系度表达式,为地震灾害研究提供了可资借鉴的新思路和技术方法。