新疆卡拉麦里苏吉泉东斜长花岗岩岩石地球化学特征、成因及构造环境

新疆卡拉麦里蛇绿混杂岩带中广泛存在斜长花岗岩,对其形成时代及成因尚存较大争议。岩石地球化学显示该花岗岩具高硅、富铝和钠,低镁和钾特征;轻稀土富集,具Eu的负异常(δEu为0.55~0.78)。岩石富Ba,Th,亏损 Nb,Ti 等。对该苏吉泉东斜长花岗岩的成因研究进行探索,认为该斜长花岗岩是在低压低温条件下镁铁质洋壳发生部分熔融的产物,残留相为斜长石+角闪石±斜方辉石±钛铁矿(无石榴子石)。结合区域地质资料,苏吉泉东斜长花岗岩可能是处于早石炭世后碰撞背景下的一次构造-热事件产物,而非是蛇绿岩中的浅色岩。     

西藏改则洞错蛇绿岩中斜长花岗岩地球化学特征及锆石U-Pb年代学研究

改则洞错蛇绿岩规模大,各组成单元齐全,其中斜长花岗岩广泛分布。地球化学分析结果表明,洞错斜长花岗岩SiO_2含量66.83%,Al_2O_3含量小于15%,K_2O含量大于2%,高强场元素(Zr、Hf)相对富集,CIPW标准矿物中含有少量的刚玉(C)与传统大洋斜长花岗岩相区别。稀土元素配分表现为LREE相对HREE富集、HREE近水平的型式,与传统的大洋斜长花岗岩相区别。所以洞错斜长花岗岩可能属于洋壳运移过程中剪切带岩石部分熔融作用形成。获得的锆石LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(157.6±4.3)Ma,代表了班公湖—怒江特提斯洋壳俯冲-消减阶段的时间。     

藏北羌塘中部存在志留纪洋盆——来自桃形湖蛇绿岩中斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄证据

报道了羌塘西部桃形湖蛇绿岩中斜长花岗岩的锆石U-Pb定年结果和岩石地球化学资料及锆石Hf同位素成分。斜长花岗岩中的锆石具有典型的岩浆生长环带,结合其Th/U值(0.16~0.44),表明为典型的岩浆成因。锆石LA-ICP-MS和Cameca U-Pb定年结果分别为441Ma±2Ma和442Ma±3Ma,相当于早志留世,略年轻于伴生的堆晶辉长岩。锆石的εHf(t)值为+8.13~+11.23,平均值为+9.50,具有明显的幔源成因特征。全岩地球化学分析结果表明,斜长花岗岩是洋壳运移过程辉长岩部分熔融形成的。斜长花岗岩的年龄数据表明,羌塘中部地区存在志留纪洋盆。     

内蒙古东乌旗晚古生代闪长岩、二长花岗岩年代学特征及岩石成因

为了解晚古生代西伯利亚板块南缘增生造山过程中的岩浆活动特征及其对贺根山洋盆闭合时间的制约,对东乌旗巴彦都兰闪长岩、二长花岗岩岩相学、锆石U-Pb年代学、锆石Hf同位素和岩石地球化学进行了研究,并讨论了岩石成因和构造环境。闪长岩、二长花岗岩锆石U-Pb同位素年龄依次为(319.8±0.9)Ma、(300.8±1.7)Ma,分别侵位于晚石炭世、早二叠世地层。闪长岩以正的锆石εHf(t)(13.5~17.1)为特征,具有年轻的锆石地壳模式年龄(tDMc)(335~466 Ma),明显富集Rb、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Ba、Sr,相对亏损Ta、Nb和Ti等高场强元素(HFSE),为洋壳俯冲阶段,地幔楔混入并与年轻洋壳部分熔融形成。二长花岗岩以高钾、富碱、弱过铝质为特征,富集部分大离子亲石元素(LREE、Rb、K等);Zr弱负异常、Hf弱正异常,亏损Sr、Nb、Ta、P、Ti,显示后造山花岗岩特征。二长花岗岩形成于伸展构造环境,是贺根山洋盆闭合后后造山阶段的产物,为洋壳俯冲形成的先成地壳部分熔融而成。     

新疆北部卡拉麦里斜长花岗岩的锆石U-Pb年龄及其构造意义

新疆北部卡拉麦里构造带发育与蛇绿岩伴生的斜长花岗岩,其时代、成因及与蛇绿岩的关系是目前还存在争议的问题。本文报道了该斜长花岗岩的锆石SHRIMP U-Pb年龄和地球化学组成。研究表明,斜长花岗岩的成岩年龄为373Ma,εNd(t)与亏损地幔一致,与典型蛇绿岩中的斜长花岗岩有相似的微量元素特征,与卡拉麦里蛇绿岩中辉长岩有相似的平坦型稀土元素配分模式,两者在La/Sm-La图上符合结晶分异趋势。因此,卡拉麦里斜长花岗岩属于大洋斜长花岗岩,是来源于亏损地幔的基性岩浆通过结晶分异作用的产物,其成岩年龄373Ma代表了卡拉麦里蛇绿岩的形成时代。     

北山地区园包山一带晚石炭世早期花岗岩地球化学特征及年代学研究

园包山晚古生代花岗岩位于内蒙古额济纳旗园包山一带,其岩体特征对红石山蛇绿岩带属性及北山北带的构造演化的重建具有重要意义。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素测年,确定园包山复式岩基中花岗闪长岩、二长花岗岩、奥长花岗岩的年龄分别为317.1±3.1、314.8±2.7和313.7±2.3 Ma,均属晚石炭世。岩石地球化学分析表明,园包山花岗岩高硅(SiO_2=67.77%～73.00%)、富钠(K_2O/Na_2O1),A/CNK=0.95～1.13,属偏铝到弱过铝质,富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、K),亏损高场强元素(Ta、Nb、P、Ti),具有中等强度的负铕异常(δEu=0.46～0.65),呈现出岛弧环境的岩石地球化学特征。其中奥长花岗岩与花岗闪长岩、二长花岗岩又有所不同,岩石样品富硅,具非常弱的负铕异常(δEu=0.81～0.99),高Sr/Y和La/Yb,在Sr/Y-Y图上落入埃达克岩区域。上述特征差异暗示两者具有不同的源区。综合区域地质资料来看,晚石炭世早期研究区南侧红石山洋向北俯冲启动了这次大规模构造岩浆活动,形成了具岛弧性质的园包山花岗岩复式岩基,其中具埃达克质特征的奥长花岗岩来源于俯冲的洋板块的部分熔融,暗示红石山洋可能属较为年轻的热洋壳。     

北阿尔金地区早古生代洋壳俯冲时限:来自斜长花岗岩和花岗闪长岩的证据

蛇绿岩在不同演化阶段自身形成的花岗质岩石和侵入到蛇绿岩中的花岗质岩石对于蛇绿岩的精确定年具有重要意义,是揭示洋壳俯冲时限的有力证据。对北阿尔金红柳沟—拉配泉蛇绿岩中斜长花岗岩和花岗闪长岩的锆石U-Pb及Lu-Hf同位素分析表明,红柳沟斜长花岗岩和花岗闪长岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果分别为(501±3)Ma和(496±2)Ma,表明北阿尔金洋的俯冲时限可能开始于中寒武世或更早。斜长花岗岩和花岗闪长岩的锆石εHf(t)值均为正值,结果分别为1.6~5.6和3.3~6.9,反映其源区均为亏损型地幔。全岩地球化学分析结果表明,斜长花岗岩具有高Si O2、高Sr、低Y和相应的高Sr/Y等类似于埃达克质岩石的特征,可能来自热的洋壳俯冲到石榴角闪岩相条件下变基性岩发生小比例部分熔融形成,且其形成深度应该在40~50 km;花岗闪长岩属于高钾钙碱性系列岩石,可能代表了岛弧环境下下地壳基性岩石部分熔融的产物。年代学分析表明,北阿尔金洋可能存在南北双向俯冲,并且北阿尔金洋向北俯冲可能略早于向南俯冲。北阿尔金和北祁连的俯冲时限对比研究表明,北阿尔金早古生代缝合带是北祁连早古生代缝合带的西延部分。     

昌宁－孟连结合带斜长角闪岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

昌宁-孟连结合带牛井山地区发育以构造岩片和透镜体形式产出的斜长角闪岩,其对于认识和恢复昌宁-孟连结合带特提斯演化历史具有重要意义。本研究对牛井山蛇绿混杂岩带内的斜长角闪岩进行了系统的岩石学、锆石U-Pb定年、Hf同位素及全岩地球化学研究。锆石CL图像揭示斜长角闪岩锆石为岩浆成因锆石。锆石U-Pb定年结果为272±1.2 Ma(MSWD=1.1,n=21),代表斜长角闪岩原岩时代。岩石地球化学分析表明,斜长角闪岩Si O2含量为51.83%~52.6%,全碱(Na2O+K2O)含量为3.33%~4.16%,Na2O/K2O比值为5.8~19.8,属于低钾拉斑玄武岩系列。微量元素结果表明斜长角闪岩具有N-MORB的地球化学特征。原岩恢复研究揭示斜长角闪岩的原岩为272±1.2 Ma的N-MORB型辉长岩。斜长角闪岩锆石初始(176Hf/177Hf)i值为0.282906~0.282956,对应的εHf(t)为10.7~12.5;单阶段亏损地幔Hf模式年龄tDM1为416~499 Ma(平均值为466Ma),明显老于原岩结晶时代。岩石地球化学特征和锆石Hf模式年龄揭示昌宁-孟连特提斯洋在272 Ma时具有一个长期亏损的地幔,地幔年龄为早古生代416~499 Ma。结合该带存在早古生代洋壳残余及洋壳俯冲成因埃达克岩的事实,我们认为昌宁-孟连带是一个连续演化的原-古特提斯洋,晚古生代272 Ma时还存在洋中脊扩张并产生具有N-MORB性质的洋壳。     

西秦岭商丹缝合带寒武纪斜长花岗岩的成因机制——对原特提斯洋俯冲起始的启示

大洋斜长花岗岩是指分布在蛇绿岩或现今洋壳中的少量长英质侵入体,可形成在洋中脊及俯冲带等多种构造环境,虽然其在洋壳和蛇绿岩中所在体积很小,但对探究大洋岩石圈演化、俯冲起始及洋-陆转化机制具有重要意义。本文对北秦岭造山带西段商丹缝合带内新识别出的斜长花岗岩开展了岩石学、地球化学和锆石U-Pb年代学的综合研究。全岩地球化学结果指示花岗闪长岩具有高的SiO₂、Al₂O₃含量以及较低的K₂O、TiO₂含量,属于低钾亚碱性、准铝质到弱过铝质的岩石。微量元素相对富Sr、贫Nb、Ta和Ti,具有平坦的稀土元素配分模式,是弧前环境中由俯冲板片在浅部层次部分熔融成因的大洋斜长花岗岩。3个斜长花岗岩样品分别记录了526±4 Ma、515±4 Ma和517±6 Ma的锆石U-Pb年龄,结合前人同时代的玻安岩、高镁安山岩的报道,西秦岭商丹缝合带保留有与伊豆-小笠原-马里亚纳(IBM)俯冲带相似的弧前岩石组合,这些弧前的玻安岩、高镁安山岩和斜长花岗岩表明商丹洋在早寒武世发生了洋壳的初始俯冲。结合区域地质资...     

敦煌三危山地区晚泥盆世斜长花岗岩的发现及其地质意义

本文报道在敦煌三危山地区发现的斜长花岗岩。斜长花岗岩呈细小脉状、网脉状产出,主要由斜长石(60%~65%)和石英(28%~32%)组成,电子探针分析数据显示斜长石属于钠长石-更长石(Ab=85~99),主要为更长石。岩石样品具高硅(Si O2=71.00%~72.92%)、极度富钠、贫钾(Na2O/K2O=8.54~11.37)的特征;Mg#较高,介于47~64;稀土元素含量极低,球粒陨石标准化配分曲线呈近乎平坦型分布,轻、重稀土元素均亏损,Eu、Sr正异常。锆石Hf同位素组成显示εHf(t)为正值,主体介于+3.1~+6.4之间,表明该斜长花岗岩为M型花岗岩。野外地质特征、岩相学特征、地球化学组成和锆石Hf同位素分析均表明该区斜长花岗岩是由起源于亏损地幔源区的洋脊拉斑玄武质熔体中的斜长石堆晶形成的大洋斜长花岗岩,属于蛇绿岩的端元组分,该岩石形成以后经历了后期流体交代作用的改造。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示样品21SWS和SWS05的206Pb/238U加权平均年龄分别为363±2Ma和365±3Ma,表明该斜长花岗岩形成于晚泥盆世。综合区域地质特征及已有研究成果,提出敦煌地区经历了晚古生代洋盆扩张-俯冲过程,360~370Ma的洋盆扩张可能代表了古亚洲洋南缘弧后盆地的扩张;伴随着新元古代开始古亚洲洋的扩张-闭合过程,敦煌地块很可能卷入到了一系列与古亚洲洋闭合相关的造山活动,最终构成了中亚造山带的一部分。     

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.     

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.     

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。