不同变质类型煤的XRD结构演化特征

通过对大别造山带前陆盆地石炭纪含煤岩系高煤级煤的X射线衍射分析,探讨了高煤级煤基本结构单元的演化特征及其影响因素。结果表明,构造应力作用提高了“煤晶核”BSU的延展度和堆砌度,使面网间距减小。     

大别山北麓高煤级煤的变形——变质类型

对中国东部大别造山带前陆盆地石炭纪含煤岩系的高煤级煤进行了深入研究,划分出3种变形——变质类型。构造——热变质类型煤样采自剪切应变带内,煤镜质组反射率各向异性显著,煤结构参数Lc最大,La/Lc和d002最小,TEM下存在局部石墨化现象,呈现动力变质特征。岩浆热变质类型煤样受中生代花岗岩侵入体异常高温影响,Romax和Robi较大,显微镜下呈非均质结构,La/Lc在3类煤中最大。区域变质类型煤的Romax最小,但仍远远高于稳定地区相近地质时代煤,反映了造山带旁侧构造——热活动背景下有机质的高演化程度。     

实验变形煤结构演化的电子顺磁共振研究

通过１４件高温高压实验样品及其原样的电子顺磁共振研究,论述了温度、压力、应力、应变速率和应变强度等是影响变形煤化学结构演化的重要因素,但在不同的煤级中和不同的实验条件下,各因素所起的作用是不同的。变形煤ＥＰＲ参数的演化与镜质组反射率的变化密切相关,并且具有较好的规律性。说明镜质组反射率是煤化学结构演化的外在反映,是煤田构造研究中极为重要的标志物之一。     

构造煤的动力变质作用及其演化规津

采用X射线衍射分析、电子顺磁共振等方法研究了构造煤的动力变质作用特征和演化规律。构造煤与煤层的变形变质历史有关,动力变质作用形成的构造煤,其结构特征与其它变质类型煤不同,演化途径也不同,但它们的演化规律一致。      

电子顺磁共振法测定煤、沥青、石油和沉积岩分散有机质中自由基含量及其在地质上的意义

Method for determining the radical content in dispersed organic matter from coal, asphalt, petroleum and sedimentary rocks by means of ESR is discussed. Factors affecting the results are also considered. The possibility of using radical content as an indicator is suggested for the degree of metamorphism of the dispersed organic matter and for other geologic problems pertaining to sedimentary rocks and deposits.From the variation of relative concentrations of radical in flame coal samples determined after experiments at elevated temperatures and pressures, the maxium temperature to which the flane coal may have been subjected during its evolution and the temperature-pressure limit for the flame coal-fat coal inversion have been predicted.     

次火山热变质煤的物理测试特征

样品采自伊敏褐煤盆地中一个因次火山活动形成的烟煤区,包含了从褐煤到瘦煤的变质系列。红外光谱分析表明,煤的含氧基团在褐煤阶段已开始消失,烷基和芳环同步增加,在R°=1.10%时达最大值。顺磁共振自由基浓度和X-衍射参数La/Lc介于区域变质煤和岩浆接触热变质煤之间,芳核外官能团的热演化超前于芳核骨架及R°的演化。     

我国北方两种高岭石的电子顺磁共振研究

笔者对我国北方两种不同类型的高岭石进行了化学分析、差热和热重分析、X射线衍射、红外吸收光谱及电子顺磁共振等研究。结果表明，在酸性还原条件下形成的高岭石中，铁主要以Fe2＋的形式置换结构中的Al3＋，同时也有部分铁以亚铁化合物形式存在；在氧化条件下形成的高岭石中，铁主要以Fe3＋形式存在于晶体结构和杂质铁氧化合物中，也有部分以Fe2＋置换Al3＋形式存在。     

蒙脱石热处理产物的电子顺磁共振研究

本文对广东和平蒙脱石及其热处理产物进行了化学分析、差热和热重分析、Ｘ射线粉末衍射分析、红外吸收光谱分析及电子顺磁共振研究。结果表明,在热处理过程中,蒙脱石的结构发生很大的变化。蒙脱石的电子顺磁共振谱中有两个主要的特征信号,其ｇ值分别为４１６和２．１,前者对应于蒙脱石八面体片中Ｆｅ３＋的结构信号,后者对应于蒙脱石晶体表面吸附的某种超微粒富铁相———无定形的氧化物和氢氧化物中的Ｆｅ３＋的结构信号。随着蒙脱石热处理温度的不同,两者的信号强度发生很大的变化。这种变化反映出蒙脱石结构中的Ｆｅ和吸附的Ｆｅ在相变过程中所发生的价态和结构变化及迁移。     

硅藻土的矿物组合和电子顺磁共振研究

该文主要论述不同硅藻土矿床的矿物组合和电子顺磁共振测试结果,并探讨硅藻土中铁的存在形式和硅藻土的加热相变。     

变形煤的EPR结构演化及其构造地质意义

构造煤和高温高压实验变形煤的ＥＰＲ实验结果,充分显示了变形煤的ＥＰＲ参数具有随Ｒｏ,ｍａｘ的增大而呈现规律性演化的特征,在Ｒｏ,ｍａｘ〉４％以后煤结构演化机理向拼叠作用的转化在实验变形煤和构造煤中也有很好的体现。但是,变形煤Ｒｏ,ｍａｘ的增大除与温度和围压条件有关外,还深刻地受到定向压力或构造应力的影响,尤其是对镜质组反射率各向异性的增强、煤大分子结构有序畴及定向性的增大更具有极为重要的控制作用。     

电子探针技术研究大别造山带富硫独居石地球化学特征及稀土矿化成因

独居石是常见的赋稀土矿物,也是许多稀土矿床中重要的矿石矿物,而含硫独居石却相对罕见,只在为数不多的一些碳酸岩、金伯利岩、变质岩中被发现。本文在大别造山带蕲春县白羊沟地区发现的富稀土矿样品中,利用偏光显微镜镜下鉴定、电子探针定性和定量分析相结合的技术手段测定富硫独居石中的硫、稀土元素等主要化学成分的含量,研究其地球化学特征以及成因。结果表明：研究区稀土矿化角闪片岩中的富硫独居石大多呈胶状、团块状,部分呈现板状、柱状自形晶体,且呈粒状集合体状,和磷灰石之间存在相互交生、包含、半包含的空间关系,或呈网脉状交代切割磷灰石,岩相学表明富硫独居石与磷灰石之间存在着类似热液蚀变的交代关系。富稀土矿样品中富硫独居石SO3含量最高达14.57%,平均含量为10.54%,是目前国内外已知的硫含量最高的独居石,同时测得富硫独居石CaO含量较高,NdO含量偏低,与花岗岩成因的独居石和热液交代的不含硫独居石成分差异较大,地球化学显示S6+与P5+呈负相关性以及(Sr, Ca)2+、S6+与REE3+、P5+呈负相关性,并可以用“硬石膏耦合”置换反应来解释其独居石含S的原因,即(Sr, Ca)2++S6+↔REE3++P5+,也就意味着白羊沟地区存在着与稀土矿化相关的热液活动,结合白羊沟地区的地质背景推断其热液来源可能与白垩世以来该地区经历了强烈的岩石圈伸展运动和岩浆活动晚期热液有关。研究结果为白羊沟地区的稀土多金属矿化成因研究提供了新线索。     

合肥盆地沉积构造样式与大别造山带的演化历史

对大别造山带的成生演化已有了系统而全面的研究和认识，但对印支运动期后大别山的构造演化却涉及较少，其工作基础是以大别造山带内的地质研究为基础；笔者以大别山北缘合肥盆地的沉积构造样式为研究对象，重点探讨印支运动期后大别山的成生演化历史。在吸收前人对大别山成果的研究基础上，以合肥盆地沉积和构造样式为主线，结合大别山北缘和合肥盆地的诸多地质特征，对中生代以来，大别山至少存在有四次造山运动：分别发生在印支期、燕山晚期、喜马拉雅早期和喜马拉雅中期。四次造山运动的强弱也明显不同：以印支期最强烈，其次为燕山晚期的挤压推覆，而喜马拉雅期的两次隆升运动较弱。四次造山运动的样式也存在明显差异：印支运动表现为自南而北的大规模挤压推覆运动，燕山晚期和喜马拉雅早期则以小规模的挤压运动为主，喜马拉雅中期则以整体升降为主。     

鲁东造山带榴辉岩变质作用特征及其动力学机制

岩相学研究表明,广泛发育鲁东造山逞中的榴辉岩可以划分为四种类型：第一类为含柯石英及其假象榴辉岩;么二类为含蓝晶石 、黝帘石及多硅白云母等榴辉岩;第三类为石榴石－绿辉石－石英组合榴辉岩;第四类为（角闪石）石榴石－辉及有关岩石（非典型“榴辉岩”）。这四类榴辉岩峰期前进变质矿物共生组合及Ｐ－Ｔ条件估算结果均显示它们应属于高温与超高压变质作用产物,其变质作用ＰＴｔ轨迹表现为顺时针演化趋势,反映出板块俯冲碰     

大别造山带中上地壳变形特征——皖中张八岭地区印支—燕山早期构造变形研究

张八岭构造带是大别造山带的一部分,是造山带中上地壳出露地区。通过运用构造-地层学的理论和方法,以及对张八岭地区1：5万地质填图资料的分析和典型地区的构造解剖,认为：区内张八岭(岩)群与南华系—震旦系及其以上地层之间不存在强烈的构造运动界面,其作为大别造山带的组成部分发生了强烈的变形作用;印支—燕山早期区内主要存在3期构造变形：早期为一系列呈NXVW、近EW向的紧闭同斜褶皱,中期以韧性剪切带发育为特征,晚期以NW向SE的逆冲推覆作用伴生NNE向为主的宽缓褶皱。三期变形相互叠加,形成区内基本构造格架。伴随着扬子地块向华北地块的俯冲与碰撞,中上部地壳发生褶皱、逆冲推覆(前缘滑覆)作用等,三期变形为一递进变形过程。     

大别造山带西段构造单元

将大别造山带西段划分为7个二级构造单元 ,从北向南依次为：（1）马畈褶皱带;（2 ）凉亭混杂岩带;（3）牢山褶皱带;（4）苏家河滑覆席;（5）熊店-浒湾韧性剪切带; （6）卡房片麻岩穹窿和（7）彭店韧性剪切带。其中马畈褶皱带属华北板块南缘,凉亭混杂 岩带 可能代表碰撞缝合带位置。野外构造变形特征反映有4期依次发生的构造作用：（1）近南北 向 的褶皱作用;（2）从南向北的韧性推覆剪切作用;（3）右旋走滑韧性剪切作用;（4）垂 向隆升作用和与其有关的伸展滑脱作用。     

大别山陆一陆点碰撞和构造超压的形成

依据大别造山带的地质特征及古地磁证据,提出大陆动力学非规则边界陆-陆点碰撞模型,采用数值模拟方法,分析点碰撞所引起的构造应力集中及其影响因素,探讨构造压力在大别山超高压变质岩形成过程中所起的作用,推测可能形成的深度范围.研究表明:在本文的模拟条件下,(1)大陆碰撞初期产生的构造应力场中的平均压力在碰撞点附近增大了约5～9倍.在边界力为100 MPa的情况下,构造压力在超高压中所占的比例约为20%～35%;(2)由于有构造压力的作用和影响,超高压变质岩的形成深度有可能被提升20～35 km;(3)仅考虑碰撞方式,不计岩石物性差异和其他因素的影响,构造应力的影响有限,静岩压力在超高压变质岩形成过程中仍占据主导地位.     

开合构造在不同时空尺度下的地学表现

开合构造是研究地球开合运动及其构造特征,分析开合构造体系的形成机制,探索地球成因和演化的一种新假说。不同时空尺度的开合构造在地学上存在不同的表现,需要从不同角度开展研究。以亚欧非邻区巨型开合构造区、地中海大型开合构造区、东大别中型开合构造区为例,研究了开合构造理论在大地构造分区、地震活动以及现代大地测量结果解释等方面的应用。研究表明:(1)依据开合构造观点可将亚欧非邻区巨型开合构造划分为俄罗斯构造集群、非洲构造集群、北亚构造集群、中亚构造集群、南亚构造集群及东亚构造集群;(2)亚欧非邻区的强地震活动与构造集群间的新生代开合构造转换带关系密切;(3)地中海大型开合构造区内的地震剖面及震源机制揭示了地中海—土耳其—伊朗—阿富汗构造转换带现今构造运动主要以合为主;(4)东大别中型开合构造周边的狮子山、黄梅、麻城等台站的地倾斜和地应变、周边GNSS和流动重力观测结果揭示了该区周边存在时间尺度较短、量级较弱的由“合”向“开”的趋势转变,开合运动是近期诸多观测数据趋势出现准同步性变化的共同机理。     

构造煤与原生结构煤的显微傅立叶红外光谱特征对比研究

通过对平顶山、郑州和南票三大矿区石炭二叠纪含煤岩系中高煤级烟煤和无烟煤的显微傅立叶红外光谱分析，探讨了原生结构煤与构造煤的有机大分子结构演化特征及其影响因素。结果表明，构造应力有利于煤中氢发生化学环境转移，使脂肪烃含量相对减少、稳定的芳香烃含量相对增加，促进煤大分子结构缩合度和有序度增加。     

九资河—天堂寨地区燕山晚期花岗岩与大别造山带核部隆升

大面积分布在大别造山带核部九资河－天堂寨地区、构成著名的天堂寨花岗质杂岩体主体的燕山晚期花岗岩,包括九资河片麻状花岗岩、吴家山花岗闪长岩、天堂寨斑状花岗岩、薄力峰细粒花岗岩和笔架山浅色花岗岩等和个岩石类型（单元）。其围岩为遭受角闪岩相区域变质和混合岩化的新太古代大别杂岩。根据其与研究区主体构造－巨型ＮＥ向右行走测韧性剪切带的关系,这些花岗岩可分为同构造、无构造和构造后等３个构造类型。从岩石角度看,