松辽盆地地壳热结构与深部热源条件

松辽盆地是中国中低温地热能的重点地热资源区。利用最新地震成像资料,结合重、磁、地热观测数据及盆地构造演化与地幔热流关系,计算分析了松辽盆地深、浅地层热量配分比例,莫霍面与居里面深度,盆地生热率结构。结果表明：(1)松辽盆地浅部地壳的地温场以传导传热为主;(2)盆地中心莫霍面上隆,但上地幔热流处于衰减回落状态,上地幔供热不足导致莫霍面温度相对周缘要低;(3)盆地中心居里面较深,与上地幔热松弛相关;居里面之上,受花岗岩较高放射性生热率影响,地温梯度较高;居里面之下,受地幔热流衰减回落影响,地温梯度下降。综上所述,中央坳陷区上地幔处于热流衰减的热松弛阶段,其对地表热流贡献小于上地壳放射性生热对地表热流的贡献,松辽盆地中部地表热异常成因主要是地壳上部的花岗岩放射性生热。     

陕西关中盆地地热资源及壳幔温度结构的地球物理分析

陕西关中盆地地下热水资源丰富,是中国典型的隐伏型中、低温地热资源分布区。为研究关中盆地中、低温地热系统形成机理,认识深部热源条件,利用地球物理方法分析了该区壳幔温度结构。结果表明:计算得到的居里面平均深度为25.0 km,莫霍面平均深度为36.6 km,地壳平均地温梯度为22.60℃·km-1,咸礼断阶、西安凹陷、固市凹陷地壳地温梯度高于平均值,是地热地质条件较好的构造分区。咸阳、西安之下,上地幔存在向南下倾的高温带,咸阳北侧约175 km深度是一个温度大于1500℃的高温区;其上,莫霍面、居里面上隆,形成高温基底,加热沉积地层中的地下水。富平、渭南之间,上地幔存在“下沉”低温区,低温区北、南两侧约175 km深度分别对应温度大于1450℃的高温区;高温区之上,莫霍面、居里面上隆,形成聚热中心,为地表地热资源提供稳定热源条件。总体上,关中盆地新生代潜水受莫霍面、居里面上隆带入的地幔热量传导加热,热物质随莫霍面、居里面向上抬升,是盆地中、低温地热田的深部热源。上地幔流变边界层控制研究区重要的构造活动,此边界层受周缘构造带不同动力作用,在重力均衡调整过程中,导致深大断裂活动,进而引起地壳深、浅部水体沿断裂带热对流,形成带状分布热泉。     

弹性岩石层、区域重力异常和上地幔小尺度对流

在小尺度地幔对流模型的基础上 ,建立了顾及岩石层与地幔耦合的地幔对流模型。考虑到岩石层对上地幔小尺度对流的弹性响应 ,将上地幔视为一均匀的等粘滞系数的牛顿粘滞流体 ,其对流能量来源于下地幔 ,用热流体动力学基本方程得到的上地幔对流在壳幔边界处的垂向应力作为弹性板弯曲方程的垂直加载 ,来耦合弹性岩石层和可流动地幔。推导了两者耦合下区域重力异常和上地幔小尺度对流的相关方程 ,用以反演上地幔小尺度对流流场模式和岩石层底部拖曳力场格局。对比了有、无弹性岩石层影响的模型之间的差异 ,并对模型应用范围 ,特别是板块边界水平构造力可能产生的影响 ,作了进一步探讨。     

水对上地幔电性结构的影响

上地幔可以存储大量的水,水能够极大地增强地幔矿物的电导率。在实验室高温高压条件下获得了含水和不含水矿物
电导率不同的结论,有必要广泛开展含水矿物电导率实验研究。基于最新实验结果,充分考虑上地幔热力学条件,矿物体积随深
度变化和矿物间水分配情况,对2个研究小组上地幔4种主要矿物实验室电导率结果采用平均方法建立随水含量变化的上地幔
电导率-深度曲线,并与实测地球物理模型进行了对比。研究表明,水能够极大地影响上地幔的电性结构,推测上地幔平均水质
量分数为0.01%,位于地球化学方法推断的上地幔水质量分数范围(50×10-6~200×10-6)。海洋上地幔软流圈高电导率异常
很可能是碳酸盐熔体、硅酸盐熔体及水共同作用的结果。      

蒙阴金伯利岩的形成温度与压力

含金刚石金伯利岩是目前已知的来源最深的岩浆岩,故金伯利岩被称为窥测地幔的窗口。研究金伯利岩的形成温度与压力,不单对研究金伯利岩和金刚石的形成条件、进而指导找矿有重要意义,而且对了解上地幔的结构、物理条件和在高温高压下形成矿物的特征也有极大意义。本文通过对蒙阴金伯利岩所含标型矿物中的包裹体测温、利用公     

北票二道沟金矿床岩石稀土元素特征及岩石岩源

北票二道沟金矿床岩石稀土元素特征表明,其岩浆岩岩源均属上地幔。金矿母岩是来自上地幔不同部位的岩浆侵入岩石,金矿化与多次岩浆热液有关。     

全新矿物测量揭开地幔之谜

近日,日本爱媛大学Steeve Gréaux在不同压强温度(最高达上地幔底部等同条件)下对CaSiO3钙钛矿进行超声波波速测量发现,CaSiO3钙钛矿的刚性比理论预测低25%,导致地震波会以低于先前认为的速度传播。研究结果支持一种看法,即认为上地幔底部存在俯冲洋壳区域,穿过该区域的地震波会出现波速异常。相关论文刊登于《自然》。     

南岭中段(湖南段)上地幔-下地壳对燕山期成矿花岗岩的约束

地震波速不均衡性反映南岭中段(湖南段)处于裂谷构造环境。深源包体显示,其上地幔为二辉橄榄岩,下地壳为片麻岩、变粒岩、片岩、石英岩等混有幔源基性岩的中深变质程度的长英质沉积变质结晶基底。上地幔局部熔融前曾遭受过富挥发组分、富K流体的交代作用,形成富集地幔。受富集地幔局部熔融的控制和参与,在源于"岩石圈地幔-下地壳花岗质岩源"的燕山期成矿花岗岩浆沿深断裂上升过程中,含F酸性流体更易于同化混染,并萃取围岩中的金属元素,形成成矿物质多源性的富碱、尤其富K的钾质花岗岩,为成矿奠定了物质基础。     

豫西南泥湖地区辉长岩地球化学特征及其与成矿关系

豫西南泥湖钼矿集区是以花岗斑岩体为中心的钼多金属矿床系列,区内出露大面积加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩。通过分析区内辉长岩的岩石学、年代学、地球化学和成矿元素等方面特征,研究其在成岩成矿过程中的作用。区内加里东期变辉长岩和燕山期辉长岩成矿元素总稀土含量低,稀土元素球粒陨石标准化曲线右倾平缓,具有明显的Eu,Tm元素的异常;同比世界基性岩,自晚元古代上地幔主要成矿元素(除钨元素以外)基本没有明显的富集,主成矿元素钼含量呈明显的亏损,预示燕山期成矿花岗质岩浆没有从上地幔获得主要成矿物质。初步认为大规模的钼多金属成矿带的形成与基性岩浆的底垫作用相关,基性岩浆的底垫作用为下地壳部分熔融形成岩浆房提供了热源。     

中下扬子地区的壳幔结构及其与地震相关性的研究

针对中下扬子地区人口稠密、经济建设蓬勃发展、而其地壳构造十分复杂、天然地震比较活跃的现实情况，以实测的地球物理资料与卫星重力异常等相结合，分析了该地区地壳构造和上地幔深部构造的基本特征，指出该地区中强震的形成和发生既有可能与地壳层中存在的低速带和高导层有关，还可能与更深部上地幔内部构造的背景因素有关。文中还提出了一些值得进一步探讨的问题。     

Non- adiabatic State and Heat Energy Release in the Interior of the Earth

The latest results from the earth sciences indicated that the movement of the earth surface substances has a close relationship with the energy exchanges on large scale occurred in the margin between the core and mantle. There is a tendency towards the average temperature evolution of the earth dynamic system from higher to lower on the whole. And more and more evidence showed that the interior of the earth is in a non - adiabatic state, the cooling process occurred in the interior exerted a great influence on the surface environment. The development of the heat energy resources from the interior of the earth would result in the long term accelerating cooling though it may increase the surface temperature temporarily.     

Non-adiabatic State and Heat Energy Release in the Interior of the Earth

Ｔｈｅｅａｒｔｈｍｏｄｅｌｒｅｆｌｅｃｔｓｔｈｅａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔｏｆｏｕｒｐｌａｎｅｔ,ｔｈｅｍｏｒｅｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｅａｒｔｈｍｏｄｅｌｓｓｈａｌｌｂｅｐｒｏｐｏｓｅｄ .Ｓｏｆａｒ ,ｔｈｅｔｅｍｐｏｒａｌａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅ     

山东蒙阴金伯利岩带地球化学特征和源区性质

通过主量、微量和稀土元素对山东蒙阴地区的3个金伯利岩带的金伯利岩、辉绿岩、煌斑岩地球化学特征进行分析研究。结果表明,金伯利岩的岩性偏碱性且富钾,K₂O、TiO₂、P₂O₅比一般的超基性岩石含量明显高;微量元素中Ba、Th、Ta、Cr、Ni元素含量明显高,Sr和Y、Yb含量相对原始地幔偏低。金伯利岩稀土元素总量偏高、轻稀土富集,重稀土亏损。总体无明显的Eu负异常。暗示了深部地幔成因的金伯利岩岩浆分异程度较低,基性程度相对高,岩浆混合了深部的榴辉岩和相对较浅的地幔橄榄岩,可能存在二辉橄榄岩和榴辉岩、花岗质等包体捕掳体来源的混杂性。从地幔深部的高温高压的环境下,金伯利岩岩浆携带深部的金刚石矿物捕掳体沿辉绿岩侵位通道侵入上涌,在接近地表,温压骤降,岩浆岩隐爆就位,最后形成常马、西峪、坡里三个金伯利岩带。     

南北构造带中段的壳幔结构与岩石圈动力学特征

本文利用WDM—89地球重力模型(完整到180阶)的位系数计算了南北构造带中段的30—50阶、50—100阶、100—150阶、150—180阶及2—180阶卫星重力异常,并探讨了该区的壳幔结构。结果表明,该区上地幔存在一个规模较大的低密度区。若尔盖和雅江一带有两个底部相连的高密度地幔块体。该区壳幔结构不但横向很不均匀,而且纵向也极为复杂。据此对区域岩石圈动力学特征进行了讨论。     

板块差异漂移机制分析及其动力学模型

应用质点动力学原理,推导地出地幔流体在径向运移中受地球自旋惯性场作用而西移的速率及位移公式。根据地球自旋惯性系统特点设计地幔流体的２维实验模型,推导赤道面附近地幔流体的运动公式,并推广到３维。最后得出地壳块体被动西漂、地幔软流体环流及地球各层圈差速旋转等结论。     

雅满苏铁矿稀土元素地球化学特征

本文介绍了雅满苏铁矿区玄武岩、矽卡岩和铁矿石的稀土元素地球化学特征，并就其相似性和变异特征，探讨了成岩成矿物质来源和成矿作用过程，结合Ｓｒ、Ｓ、Ｃ等同位素资料，提出了成岩成矿物质来自下地壳或上地幔．成矿作用过程中，火山气液交代充填－矿浆贯入占重要地位．     

南秦岭龙王洞地区中生代云峰寨单元花岗岩地球化学特征及其地质意义

该文对南秦岭龙王洞地区中生代云峰寨单元花岗岩的主量元素特征、微量元素特征及稀土元素特征进行分析研究,对该岩体进行较为全面的地球化学特征总结。研究表明:云峰寨单元花岗岩属于碱性过铝质A型花岗岩,形成于高温、贫水、高压的相对还原环境。花岗岩成因以地壳作用为主,花岗岩中稀土元素总体富集且分馏程度较高,轻稀土元素较重稀土元素富集且分馏明显。花岗岩为主动就位机制,是在早燕山期造山垮塌阶段的张性构造环境时期产生,与陆壳增厚、地幔物质减压隆升密切相关。     

地幔光子热传导机制的初步研究

本文基于Lubimoua.E.A.(1967)和Mao.H.K(1973)所作的工作,采用非平衡量子统计方法,讨论了地幔光子热传导机制的四种不同情况,得到较为普遍的结果:若地幔中不存在相干结构的幅射热传导时,在上地幔下部和过渡带,压力和温度引起吸收的综合效应将进一步降低幅射热传导,光子的热导将不是热传递的主要机制。同时,文献[1]、[2]所讨论的有关问题则成为我们理论的一个特殊情况。     

盾构施工对既有建(构)筑地基承载力影响及加固土体稳定性分析

针对目前盾构施工既有建（构）筑地基加固依靠经验,缺乏完善理论作为支撑的现象,有必要研究盾构掘进中、离开后既有建（构）筑地基承载力影响机理及加固后土体稳定性。为了解水泥土加固体的受剪工作状态,开展水泥土三轴试验,结果表明,当偏应力达到屈服之前,（σ₁-σ₃）-ε₁关系近似直线,应变很小,且加固体与未加固土抗剪强度相差甚远,稳定性分析时,不考虑加固体位移及其外侧未加固土对剪力的分担。盾构掘进中,其周围土体受到挤压产生的剪应力,扩散至桩侧形成附加正摩阻力,基桩承载力提高;盾构离开后土体卸荷,桩侧产生负摩阻力,基桩承载力降低。盾构施工中加固体上段内侧受被动或主动土压力,外侧及下段受静止土压力,土压力差产生剪应力,潜在滑动界面产生拉、压应力,并导出加固后土体复合滑动面安全系数公式,通过工程实例验算加固体强度及加固后土体的稳定性。