大别造山带石关地区变质岩风化壳中REY富集和分异研究

最新的找矿勘查在大别造山带变质岩风化壳中发现稀土元素（REY、REEs+Y）的富集,为揭示高纬度地区变质岩风化壳中REY风化富集规律提供了契机。本文以大别山地区石关变质岩风化壳剖面作为研究对象,通过岩相学、地球化学、XRD、V-SWIR、顺序提取实验等分析,探讨原生矿物-次生矿物转变、REY来源、迁移富集规律及分异机制。研究认为：石关风化壳的基岩为石英二长片麻岩,稀土元素总量（∑REY）范围为280×10-6~310×10-6,呈LREE相对富集的右倾式稀土配分型式,角闪石（∑REY=722×10-6~795×10-6）和榍石（∑REY=12635×10-6~13351×10-6）是基岩中主要的REY载体,也是风化壳内REY的主要来源,风化壳整体的稀土元素配分继承于基岩。风化壳剖面由下至上REY含量逐渐增高（∑REY=469×10-6~535×10-6）,对应的矿物组成上长石类矿物减少、石英和次生矿物（黏土矿物、铁锰氧化物等）增多,其中黏土矿物中伊利石含量逐渐减少,绿泥石、高岭石含量逐渐增多。顺序提取实验表明残余态是风化壳中REY的主要赋存状态（占比69％~88％）,越靠近风化壳上部,可被提取出的、活化的REY占比越高,活化的REY以离子交换、铁锰氧化物结合和有机质结合等方式被固定在风化壳中。(La/Yb)N指示离子吸附态、有机质结合态和铁锰氧化物态均显示HREY相对富集的稀土分异趋势。     

贵州镇远煌斑岩风化壳中稀土-铌的富集特征与赋存状态

贵州东南部广泛分布规模不等的煌斑岩体,其风化壳中常发育多种关键金属元素(REE、Nb等)的显著富集.本文以镇远马坪、白坟、思南塘煌斑岩为主要研究对象,对煌斑岩风化壳中稀土、铌元素的富集特征和赋存状态进行研究.结果表明,马坪煌斑岩风化壳中w(∑REE)、w(Nb)总体较高,平均达1313.9×10-6和388.5×10-6,白坟岩体相比最低,其w(∑REE)平均745.5×10-6,w(Nb)平均152.3×10-6.思南塘岩体风化壳∑REE含量较高(w(∑REE)平均1245×10-6),但w(Nb)较低(平均160.5×10-6).元素赋存状态研究表明,不同岩体风化壳中发现较多稀土元素独立矿物独居石,另有部分稀土组分可能以离子吸附形式赋存于粘土矿物中;铌则更多地赋存在钛金云母,锐钛矿、金红石及粘土矿物中.     

赣南峰山离子型稀土矿床成矿机理探讨

以赣南大埠岩体西部峰山钻孔风化壳剖面为研究对象,在风化壳剖面各层地质特征研究的基础上,对风化壳剖面各层中含稀土矿物开展了扫描电镜和电子探针分析,探讨了风化壳剖面各层主、微量（包括稀土）元素和离子相稀土元素特征。研究表明,风化壳中稀土元素呈“弓背式”分布,矿体位于风化壳剖面2~9 m,w(REE)平均为516.8×10^-6,离子相稀土元素浸出率为51%~84%,离子相与全项稀土元素总量分布特征一致。风化壳中稀土元素主要以离子吸附态形式和独立矿物（次生方铈矿和风化残余的磷钇矿、褐钇铌矿）形式存在,以离子吸附态形式为主。峰山风化壳离子吸附型稀土矿为轻、重稀土元素共生型稀土矿,以重稀土元素占主导,矿体上部相对富集轻稀土元素,下部相对富集重稀土元素。风化壳剖面中稀土元素的富集分异主要受轻重稀土元素地球化学行为的差异性、风化程度和黏土矿物含量联合控制。     

云南老王寨金矿煌斑岩地球化学研究

老王寨金矿煌斑岩稀土元素含量较高，平均约为１６０×１０￣（－６），稀土配分模式表现为轻稀土富集、重稀土亏损，且具有铕的负异常。地幔标准化的过渡元素分配型式呈“Ｗ”型，同中国东部碱性玄武岩相似。此外，煌斑岩中Ｃｒ，Ｎｉ含量高，以上都表明煌斑岩为地幔成因，是地幔部分熔融的产物。原生岩浆在演化分异的早期有铬尖晶石、橄榄石、黑云母及斜长石的结晶。煌斑岩中Ｂａ，Ｔｈ，Ｋ，Ｓｒ及稀土元素较高，而Ｎｂ，Ｐ呈明显亏损，表明岩浆上升过程中受到一定程度的壳层物质混染。     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127. 9±1. 4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱半风化层（C3）和基岩（D） 5层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显\[(La/Yb)N=15. 6\]，但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过 50%，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。     

贵州盘州地区中三叠统关岭组底部绿豆岩地球化学特征及沉积环境分析

为了查明盘州地区绿豆岩中锂多金属富集情况,本次工作在盘州地区中三叠统关岭组底部地层中共采集21件绿豆岩样品。分析测试结果显示,Li的含量介于5767×10-664137×10-6之间(平均33243×10-6),最高含量相当于014%的Li2O含量;轻稀土元素(LREE)含量介于9597×10-651612×10-6之间(平均25778×10-6),最高含量相当于006%的REE2O3含量,高于风化壳离子吸附型稀土矿床轻稀土最低工业品位005%0098%。通过对盘州地区绿豆岩进行系统的微量元素和稀土元素地球化学分析表明:绿豆岩大部分微量元素含量与上陆壳元素丰度几乎相符,相对富集Li、Y、Cs、Rb等稀有元素,亏损Tl、Ba、Sr、Cd、In等分散元素和过渡元素Ni;稀土元素总量(∑REE)介于10837×10-658976×10-6之间,平均值为29570×10-6,稀土元素配分模式图显示轻稀土富集的右倾型分布特征,具有较明显的负Eu异常;(La/Yb)CN、(La/Sm)CN和(Gd/Yb)CN显示,轻重稀土之间分馏明显、轻稀土分馏中等、重稀土分馏程度不明显;由稀土元素Eu异常和La/Yb-ΣREE图解可知,绿豆岩母岩来源于沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩—大陆拉斑玄武岩的混合,其中沉积岩组分来源于北侧的泸州隆起区,母岩中的花岗岩和碱性玄武岩—大陆拉斑玄武岩组分则与火山喷发有关;绿豆岩铈异常(Ceanom)、Sr/Ba和Rb/Sr说明,盘州地区绿豆岩总体形成于气候温暖潮湿的半局限台地,处于淡水—半咸水沉积环境,水体呈弱还原—氧化状态。     

皖南姚村岩体花岗岩风化壳稀土元素赋存特征

皖南地区花岗岩风化壳中稀土元素普遍富集，局部已成为矿床，其中，郎溪县姚村岩体风化壳富集程度较高。LA- ICP- MS锆石U- Pb定年表明，姚村花岗岩体的形成年龄为127.9±1.4 Ma，属于皖南地区燕山期晚期岩浆作用的产物。风化壳可细分为残坡积层（A）、强半风化层（C1）、过渡层（C2）、弱风化层（C3）和基岩（D）五层。稀土总量在纵向剖面上呈“波浪式”分布，各层稀土分布型式表现出对原岩的继承性。风化壳稀土配分型式与基岩一致， 富集LREE，轻重稀土分馏明显(La/Yb)N=15.6），但总含量明显更高。基岩∑REE为338×10-6，半风化层∑REE最高达642×10-6，富集约两倍。风化壳物质由风化残余主矿物（石英、钾长石、斜长石、黑云母）、黏土矿物（高岭石、埃洛石、伊利石、三水铝石等）和副矿物（锆石、磷灰石、榍石等）等组成。黏土矿物以伊利石含量最高，指示风化壳发育不成熟。REE与埃洛石含量明显正相关，与其他黏土矿物关系不明显。（含）稀土矿物（尤其是榍石）对风化壳中稀土元素的贡献量超过百分之五十，其次为斜长石，是风化壳中REE的重要来源。     

四川梭罗沟大型金矿区新生代碱性煌斑岩脉地球化学特征及其地质意义

木里梭罗沟大型金矿是目前四川省内探明金属量最大的金矿床,但对其研究程度较低,尤其是矿区东部大量出露的数条煌斑岩脉从未做过详细的地球化学研究。对煌斑岩脉的研究可以从地球动力学角度揭示区域构造演化,有助于对矿床成因的认识。本文选取10个煌斑岩样品,采用X荧光光谱和等离子体质谱,以及黑云母K-Ar年代学的分析测试。结果显示,其SiO2含量为42.7%~46.9%,K2O/Na2O值为1.16,黑云母K-Ar年龄为26.7~26.4Ma,说明其为形成于古近纪晚期渐新世的碱性煌斑岩。其ΣREE较高(平均708×10-6),LREE/HREE值为14.6~16.5,具弱的负Eu、Ce异常。其大离子亲石元素和轻稀土元素相对富集;高场强元素和重稀土元素亏损,且Ta、Nb和Ti具有"TNT"负异常。从而推断梭罗沟煌斑岩形成于晚碰撞与后碰撞转换时期的板内构造环境,可能起源于残留洋壳板片对地幔楔的交代富集作用,其母岩浆为石榴子石二辉橄榄岩地幔源区低程度部分熔融的产物。     

江西宁都葛藤嘴浅变质岩离子吸附型稀土矿成矿模式

江西宁都葛藤嘴离子吸附型稀土矿床是新近发现的新类型稀土矿床,成矿母岩为一套浅变质岩系。本文对矿区内的浅变质岩岩石类型、稀土元素含量及风化壳中稀土分布特征进行了研究,总结了成矿模式。矿区内岩石类型有变质砂岩、变质凝灰岩、千枚岩及片岩类。稀土元素含量普遍偏高,平均为384×10-6,变质凝灰岩类可达723×10-6,属于LREE型。风化壳钻孔样品中稀土含量增高,稀土配分继承了母岩特征。此类矿床最为特殊的是成矿母岩呈层产出,母岩的岩石类型、厚度及层位是重要的找矿要素。宁都地区浅变质岩类中良好的成矿母岩主要为变质砂岩和变质凝灰岩,两者不仅稀土含量较高,产出厚度较大,风化壳矿体也较为连续。     

滇西陇川营盘山离子吸附型稀土矿稀土元素分布特征

滇西陇川地区广泛分布着白垩纪至古近纪中酸性花岗岩,以邦棍尖山为代表的岩体花岗岩稀土含量较高,经复杂的风化淋滤作用,岩体中的稀土元素在风化壳中迁移、富集成矿,陇川营盘山稀土矿即为近年新发现的该类型矿产地之一。为研究新发现的营盘山稀土矿稀土元素分布特征、富集规律及稀土配分特征,利用电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)分析成矿母岩及其风化壳不同风化程度样品稀土分量,结果表明:风化壳各层位稀土元素分布特征相比母岩具有明显的继承性,随风化程度升高,轻重稀土分馏程度升高,轻稀土在全风化层上部相对富集,且随风化程度升高轻稀土富集程度升高,而重稀土的富集程度则逐渐减弱,Gd是风化壳富集能力最强的元素,Dy富集能力最弱,Ce富集在近地表,重稀土具有更强的向下迁移能力。同时,研究发现该稀土矿床的稀土配分特征为低钇、铕,富镧、铈、钕。     

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。