北黄海盆地前中生代-中生代火山岩磁化率、地球化学特征及构造意义

北黄海盆地内多口钻井钻遇到前中生代和中生代火成岩,证实了盆地中生代经历的多期构造活动伴随着多期次火成岩的发育.对北黄海盆地X1和X2井火山岩进行了岩石学鉴定、磁化率和密度测试、主量元素、ICP-MS微量和稀土元素测试,研究表明:X1井前中生代碱玄岩和粗面玄武岩属于弱磁性((131.5~138.5)(4π×10-6))、中密度岩石,X2井中生代英安岩(下层) 和含角砾英安岩(上层) 属于微弱磁性((27.5~82.5)(4π×10-6))、中密度岩石;X1井碱玄岩属于高钾钙碱性系列,粗面玄武岩属于钙碱性系列,2种火山岩表现为ΣREE较高(108.11×10-6~208.02×10-6)、轻稀土富集(LREE/HREE=4.04~6.91)、δEu有微弱异常(0.99~1.18);X2井2层火山岩属于钙碱性系列,均表现为ΣREE较低、轻稀土富集、δEu有微弱异常,微量元素具有Ba、U、Sr富集和Nb、Ta亏损的特征,而且(Rb/Sr)_N、(La/Nb)_N和(Ba/Nb)_N的比值均高于原始地幔值,反映岩浆源于地壳熔融.北黄海盆地前中生代火山岩形成于板内构造背景,中生代火山岩可能形成于板块俯冲的弧后伸展环境.      

扬子西南缘中-新元古代两期岩浆活动年代学及地质意义

扬子陆块西南缘发育一系列中-新元古代岩浆岩,对认识扬子陆块构造演化具有重要意义.对会理地区天宝山组流纹岩和盐边地区辉长岩进行SHRIMP锆石U-Pb年代学、地球化学研究.天宝山组流纹岩时代为1 011.9±8.9 Ma,辉长岩时代为910.6±4.7 Ma.天宝山组流纹岩具有高硅、高FeO_t/MgO、高钾等特征;稀土含量（∑REE=292×10-6~401×10-6）较高,表现出轻稀土富集重稀土弱亏损的特征[（La/Yb）_N=1.77~6.74],Eu负异常明显（δEu=0.43~0.56）,与A型花岗岩相似;天宝山组流纹岩来自古老的地壳物质的部分熔融,形成于大陆裂谷环境.盐边群辉长岩稀土含量（∑REE=54×10-6~98×10-6）较低,轻重稀土分异较弱[（La/Yb）_N=1.46~4.72],Eu具有轻微的异常（δEu=0.81~1.31）;岩石具有明显的Nb-Ta、Ti负异常,无Zr-Hf正异常;地球化学数据显示辉长岩来自被俯冲板片释放的流体/熔体交代的地幔楔部分熔融,形成于岛弧环境.两期岩浆活动指示了扬子西南缘1 000~910 Ma之间构造动力学背景发生了转变,由伸展背景转变为挤压背景.      

大兴安岭中段突泉盆地呼日格组火山岩地球化学特征

对大兴安岭中段突泉盆地出露的中侏罗世呼日格组火山岩进行详细的岩石学和地球化学研究,探讨该组火山岩成因、岩石物质来源及其地质意义。突泉盆地中侏罗世火山岩为一套中酸性岩石,主要为粗安岩、粗面英安岩和流纹岩。地球化学研究表明,岩石为典型的高钾钙碱性,稀土元素平均总含量分别为74×10~(-6)、90×10~(-6)和63×10~(-6);(La/Yb)_N平均为8. 64、9. 33和2. 72;轻重稀土元素分馏明显;δEu分别平均为0. 95、0. 89和0. 11,具有Eu负异常。岩石富集LREE和Rb、K等大离子亲石元素和高场强元素Th、U,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素;微量元素标准化配分曲线与地壳配分曲线相近,为一套壳源岩浆系列火山岩。该套火山岩可能是在碰撞造山构造背景下,基性岩浆底侵加厚的地壳下部部分熔融后上涌分异结晶形成。结合大兴安岭中生代盆岭构造演化特点,突泉盆地中侏罗世至早白垩世的火山岩形成于蒙古—鄂霍茨克洋闭合造山阶段的构造背景。     

豫南新县岩体地球化学、年代学和Hf同位素特征及地质意义

新县岩体位于秦岭-大别造山带上,对其进行系统的岩石地球化学探讨有助于加深对秦岭-大别造山带中生代构造-岩浆演化及地球动力学背景的认识.岩石地球化学分析结果显示,SiO₂含量为74.94%~78.16%,K₂O含量为3.87%~5.86%,Na₂O含量为3.82%~4.24%,Al₂O₃含量为12.38%~13.57%,具有高钾钙碱性和过铝质(A/CNK=1.05~1.11) 特征.岩石稀土总量较低(42.67×10-6~110.45×10-6),轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,具有Eu的负异常,岩体富集Rb、U、Hf和Y,亏损Ba、Nb、Ta和Ti,显示出Ⅰ型高分异花岗岩的特点.3个期次岩石的U-Pb年龄分别为153.4±1.1 Ma、146.4±1.6 Ma和131.6±1.8 Ma.锆石Hf同位素分析结果表明,新县岩体的ε_Hf(t)值为-24.5~-20.3,位于地幔演化线之下,t_DM2值为2.68~2.93 Ga,指示其源于扬子板块北缘的古老地壳,其组成类似于扬子板块北缘TTG型岩浆岩.结合区域地质背景,新县岩体形成于扬子陆块与华北陆块碰撞造山后的陆内伸展环境,对应的地球动力学背景为晚侏罗世-早白垩世地壳从挤压收缩向区域性伸展的构造体制大转换过程和大规模的地壳伸展和岩石圈减薄时期.      

大别造山带姚冲花岗岩岩石地球化学特征及其地质意义

姚冲岩体位于秦岭-大别山造山带上,岩体的主要岩性为黑云母花岗岩和花岗斑岩。岩石地球化学分析结果显示,姚冲岩体SiO_2含量为71.28%~77.24%,K_2O含量为3.81%~5.28%,Na_2O含量为3.76%~5.03%,Al_2O_3含量为11.61%~14.6%,具有高钾钙碱性和准铝质-过铝质(A/CNK=0.96~1.03)特征。岩石稀土元素总量较低(11.82×10~(-6)~123.65×10~(-6)),轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,具有Eu负异常,岩体富集Rb、U、Hf和Y,亏损Ba、Nb、Ta和Ti,显示出I型花岗岩的特点。锆石Hf同位素分析结果表明,姚冲岩体的ε_(Hf)(t)值为-30~-22.8,位于地幔演化线之下,t_(DM2)值变化于2.21~2.60Ga之间,指示其源于扬子板块北缘的古老地壳,其组成类似于扬子板块北缘TTG型岩浆岩。结合区域地质背景,姚冲岩体形成于扬子陆块与华北陆块碰撞造山后的陆内伸展环境,对应的地球动力学背景为晚侏罗世—早白垩世地壳从挤压收缩向区域性伸展的构造体制大转换过程。     

滇西高黎贡构造带东缘中侏罗世玄武岩岩石地球化学特征及其构造意义

高黎贡构造带东南缘的混杂岩带形成的构造背景复杂。产于混杂岩带以东的中侏罗世玄武岩地球化学特征可能为该岩石形成的构造背景提供依据。滇西中侏罗世玄武岩分布于高黎贡构造带东缘的凤平镇-畹町(南带)和怒江(北带)一带。其中怒江一带玄武岩具有块状构造,气孔杏仁发育,间粒结构,发生了绿片岩相变质。岩石属于亚碱性拉斑系列,具有中等的MgO(5.09%～6.20%)、较高的钛(Ti O_21.64%～2.14%)、铁(Fe O~T9.19%～12.80%),且Na_2OK_2O。岩石Mg~#值(Mg~#=Mg~(2+)/(Mg~(2+)+Fe~(2+)))为0.51～0.59,反映了源区岩浆经历了明显的辉石和橄榄石分离结晶,同时存在低氧逸度下分离结晶。岩石富含稀土元素(78.52×10~(-6)～99.41×10~(-6)),具明显的轻、重稀土分馏((La/Yb)_N=4.06～5.54),无明显Eu异常(δEu=0.91～1.00),斜长石分离结晶不明显。同时,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)和高场强元素(Nb、Zr、Ti),具有弱的Nb、Zr、Ti负异常。较高的Zr/Y(3.58～5.88)、Ta/Yb(0.29～0.51)、Th/Yb(1.15～1.45)和(La/Nb)_N(1.03～1.41)比值,说明怒江一带玄武岩具有裂谷特征。相对高Nb含量(8.83×10~(-6)～15.60×10~(-6))和富集稀土元素不同于岛弧,周边及下部缺少洋壳和Nb负异常有别于OIB。岩浆源自富集的石榴石地幔橄榄岩部分熔融,在上涌过程中受到了地壳污染,显示Nb负异常。有限的岩浆作用规模和较短的喷发时间反映了高黎贡构造带东缘怒江一带具有被动拉张的裂谷性质,可能与古特提斯洋闭合引起的拉张作用有关。     

皖南屯溪盆地火山岩的地球化学、年代学及其构造意义

安徽南部侏罗至白垩纪屯溪盆地位于NE向中下扬子火山岩带和NNE向中国东南部火山岩带的交接部位,其火山岩的年代学和成因研究可以提供华南晚中生代构造演化的信息。4个火山岩样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及其岩石地球化学数据指示屯溪盆地发育两期火山岩:早期火山岩形成于156~152 Ma,为中、高钾钙碱性系列,稀土元素分布型式为轻稀土元素富集的右倾型,铕负异常不明显,富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ti、P;晚期火山岩形成于136~130 Ma,具有双峰式火山岩特征,其酸性组分属中钾钙碱性系列,稀土元素分布型式为右倾斜的"V"型,铕负异常明显,同样具有富集轻稀土元素、大离子亲石元素及亏损高场强元素Nb、Ti、P的特征。皖南屯溪盆地晚侏罗世-早白垩世火山活动类似于中国东南部火山岩带。结合前人资料,认为屯溪盆地晚侏罗世火山岩形成于挤压构造环境,而早白垩世火山岩形成于伸展环境,其成因与晚侏罗至早白垩世古太平洋板块俯冲角度变化和俯冲板片后撤作用有关。     

大兴安岭十八站—韩家园地区晚中生代火山岩年龄、地球化学特征及其构造意义

大兴安岭十八站—韩家园地区发育晚中生代基性-中酸性火山岩。选取粗面安山岩、粗面岩、流纹岩进行年代学和岩石地球化学研究。粗面安山岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为125.2±0.9 Ma,为早白垩世火山作用的产物。岩石地球化学特征表明,中酸性火山岩属于高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石稀土元素总量∑REE=121.42×10~(-6)~154.43×10~(-6),轻、重稀土元素分异明显(La/Yb)_N=19.25~31.98,在稀土元素配分图上显示右倾型,除一个流纹岩样品具显著负Eu异常外,多数样品无明显Eu负异常(δEu=0.45~0.90)。岩石具弱富集大离子亲石元素Ba、Sr,明显亏损高场强元素Nb、Ta、Ti的特征。结合区域资料,认为十八站—韩家园地区早白垩世中酸性火山岩形成于蒙古-鄂霍茨克洋闭合机制下后碰撞伸展背景。粗面安山岩、粗面岩和流纹岩系同源岩浆部分熔融与结晶分异作用的结果,岩浆来源于受俯冲流体交代的富集岩石圈地幔。     

郯庐断裂带东侧滁州盆地早白垩世高镁埃达克质火山岩地球化学特征及其岩石成因

郯庐断裂带东侧滁州盆地内晚中生代火山岩以安山岩为主。本文对其中3件样品中锆石进行LA-ICP-MS测年,获得年龄分别为128±3Ma、128±2Ma、128±2Ma,为早白垩世岩浆活动的产物。火山岩Si O_2含量为60.48%~66.20%,富钠、富碱(σ=2.34~4.97),属高钾钙碱性-钾玄岩系列。岩石均富集Ba、U、K等大离子亲石元素和轻稀土元素,相对亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素和重稀土元素。样品具有高的Sr(944×10~(-6)~1213×10~(-6))含量及高Sr/Y(80.0~113)和(La/Yb)N(23.8~29.7)比值,低Yb(0.70×10~(-6)~0.92×10~(-6))和Y(8.84×10~(-6)~11.8×10~(-6))含量,且Mg O(2.39%~3.48%)和Mg~#(43~61)较高,表明其具有高镁埃达克质岩的特征。火山岩(~(87)Sr/~(86)Sr)_i变化范围为0.70564~0.70579,ε_(Nd)(t)值为-15.7~-14.0,全岩Sr-Nd同位素组成与大别晚中生代加厚下地壳部分熔融形成的岩浆岩的特征相类似。滁州火山岩中锆石具有较高的氧逸度(Ce4+/Ce3+=38~1260,Eu/Eu*=0.68~1.20)和较低的锆石Ti温度(613~728℃),暗示滁州火山岩形成于相对高氧逸度和低温条件下,类似于长江中下游地区(LYRB),明显不同于郯庐断裂带南段(STLF)。受古太平洋板块俯冲流体/熔体交代改造的滁州盆地岩石圈地幔,具有含水、高氧逸度的性质。岩石圈地幔发生部分熔融形成含水、高氧逸度的岩浆,并与下扬子含金红石和石榴子石加厚下地壳部分熔融产生的岩浆混合,从而形成滁州盆地早白垩世高镁埃达克质火山岩。     

甘肃西部红柳峡火山颈火山岩地球化学特征及意义

红柳峡火山颈是甘肃西部中生代以来唯一且保存完好的陆相火山口,颈内主要由玄武粗安岩充填,其w(SiO2)=51.79%～52.57%,w(Al2O3)=15.22%～16.38%,w(Na2O+K2O)=6.0%～7.00%,w(Na2O)>w(K2O),w(MgO)=5.02%～6.44%,Mg#=57～65,显示高铝、富镁及富钠贫钾之特征。区内火山岩形成于陆内伸展构造背景,源于过渡型地幔,Zr=254.2×10-6～290.2×10-6、Hf=5.595×10-6～6.313×10-6,Nb=30.85×10-6～34.52×10-6,Zr/Y=9.85～10.15,Hf/Th=0.98～1.04,Hf/Ta=3.05～3.20。Zr/Nb=8.24～8.63,接近于地壳平均值,表明在岩浆作用过程中可能发生过地壳混染作用。火山岩ΣREE含量高(294.49×10-6～334.04×10-6),并表现出轻稀土明显富集且轻稀土元素之间具明显的分馏作用,LREE/HREE=13.78～14.81,(La/Yb)N为18.99～21.56,重稀土元素之间分馏相对较弱,表现为重稀土分布曲线较为平坦,(Gd/Yb)N为2.58～2.73,无明显的Eu异常(δEu=0.93～0.99)和Ce异常(δCe=0.97～1.00),表明在岩浆演化过程中斜长石并未发生分离结晶作用以及上地壳物质的混染作用。可明显区分出早白垩世、晚白垩世及古近纪三期火山岩,表明火山颈形成时间为古近纪。红柳峡火山岩形成时代、构造属性及动力学背景的确定对于研究阿尔金断裂、北祁连北缘断裂有着十分重要的意义。     

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.     

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。     

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.     

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。