新疆东天山玉海铜钼矿区志留纪侵入体岩石成因及构造意义

文章对东天山玉海铜钼矿区含矿岩体石英闪长(玢)岩及围岩二长花岗岩的成岩年龄进行研究。LAMC-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示石英闪长(玢)岩形成于(427.80±0.98)Ma,即中志留世;二长花岗岩形成于(318.40±0.66)Ma,即晚石炭世。石英闪长(玢)岩w(SiO_2)为58.30%~64.28%,w(Al2O3)为15.24%~17.36%,w(MgO)为1.73%~4.80%,w(Y)为10.20×10~(-6)~17.40×10~(-6),w(Yb)为1.33×10~(-6)~1.98×10~(-6),石英闪长(玢)岩Sr/Y比值为41.58~79.22,(La/Yb)N为4.19~10.04,为类埃达克岩(adakite-like)。石英闪长(玢)岩具轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的配分型式,Eu无异常或正异常,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有典型岛弧岩浆岩的特征。Sr-Nd同位素(εNd(t)=+5.4~+7.1,(87Sr/86Sr)i=0.703 59~0.703 83)表明其源区是亏损地幔。通过与土屋-延东斑岩矿床含矿岩体的对比研究,认为玉海石英闪长(玢)岩也形成于岛弧环境,但源区可能是俯冲流体改造过的地幔楔。综合区域早古生代岩浆岩的资料,认为大南湖-头苏泉岛弧带早古生代为不成熟弧环境,与准噶尔洋向南俯冲有关。     

西准噶尔托里县都伦河东岩体埃达克岩特征及其地质意义

都伦河东岩体位于西准噶尔达尔布特断裂西南端,岩性主要为石英闪长岩和花岗闪长岩,岩体内接触带有较强硅化、黄铁矿化等矿化特征显示。岩石富w(Na2O)(3.63%~4.70%),贫w(K2O)(0.56%~2.91%),Na2O/K2O比值为1.33~6.75,w(SiO2)多56%(54.57%~69.67%),w(A12O3)多15%(14.53%~18.03%),w(MgO)多3%,个别高于6%,Mg#值51.62~66.60,低Y18×10~(-6)(仅1样19.88×10~(-6))和Yb1.9×10~(-6)(仅1样2.05×10~(-6)),Sr均400×10~(-6)(466×10~(-6)~1066×10~(-6)),Sr/Y均20(23.43~83.74);富集LREE而亏损HREE,Eu多具正异常,少数弱负异常(δEu=0.81~1.24),大离子亲石元素Rb,Ba,Sr和Th相对富集,高场强元素Nb,Ta,Ti,Zr相对亏损,因而显示典型的埃达克质岩属性,近同于包古图一带含矿小斑岩体地球化学特征,显示良好的与埃达克岩相关的找矿信息,为区域晚古生代埃达克质岩浆活动和Cu,Au成矿作用研究提供新佐证。     

柴达木盆地北缘西端埃达克质花岗岩的发现及地质意义

盐场北山英云闪长岩位于柴达木盆地北缘西端青海冷湖地区。岩体Si2O56%(62.86%~64.83%),A12O315%,MgO3%(含量为1.73%~1.96%),Mg#=33.4~37.0,小于50。Sr400×10-6(平均为409×10-6),Y18×10-6(Y=3.09×10-6~6.6×10-6),Yb1.9×10-6(Yb=0.4×10-6~0.58×10-6),具有埃达克岩地球化学特征;Na2O/K2O=2.39~2.73,富Na贫K,Eu、Sr正异常(δEu=1.22~1.44),属O型埃达克岩。岩体富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Ba),亏损高场强元素(Nb、Ta、P),具火山弧型花岗岩特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,岩体形成于263±2 Ma。结合区域地质背景和岩石地球化学特征,认为柴达木盆地北缘西端埃达克质花岗岩可能产于与俯冲有关的活动大陆边缘火山弧环境,是俯冲板片直接熔融的产物。进而揭示中二叠世末柴达木盆地北缘地区处于洋陆俯冲的构造演化阶段。     

内蒙古乌兰沟埃达克岩锆石U-Pb年龄及构造环境

内蒙古中部贺根山缝合带的梅劳特乌拉蛇绿岩中,新发现乌兰沟埃达克岩,岩性为花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石UPb测年结果表明,乌兰沟埃达克岩的侵位年龄为279.3±1.4Ma,其形成时代为早二叠世。乌兰沟埃达克岩SiO_2含量为65.92%~69.65%,MgO为1.34%~2.16%,Al_2O_3为15.30%~17.33%,Na_2O/K_2O值为3.95~14.09,Sr=359.60×10~(-6)~734.00×10~(-6),Yb=0.83×10~(-6)~2.02×10~(-6),Y=6.65×10~(-6)~12.84×10~(-6);富集K、Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素;稀土元素总量为32.18×10~(-6)~65.41×10~(-6),明显较低,轻、重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N值为2.84~7.56,无明显Eu异常,显示出高硅埃达克岩(HSA)的地球化学特征。该埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为洋内俯冲洋壳+俯冲深积物部分熔融并与上覆地幔楔橄榄岩反应成因。根据乌兰沟埃达克岩与梅劳特乌拉蛇绿岩的时空分布与演化特征,贺根山缝合带在早二叠世可能存在洋内俯冲作用。     

中祁连西段晚寒武世埃达克岩的发现及地质意义

乌尔格拉特岩体位于中祁连西段,由花岗闪长岩和二长花岗岩组成。花岗闪长岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为490.5±1.4 Ma(MSWD=0.85),侵位时代为晚寒武世。岩石中Si O2含量为65.10%~71.21%,Al2O3含量为14.94%~16.82%,Mg O含量为0.23%~1.24%,A/NKC为0.9~1.0,Na2O/K2O为1.01~2.33,属准铝质花岗岩类;富集轻稀土元素和大离子亲石元素(Ba、U和Sr),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti和P)和重稀土元素,其中Sr含量为345×10-6~541×10-6(平均402×10-6),Yb为0.72×10-6~1.19×10-6(平均0.97×10-6),Y为6.09×10-6~11.3×10-6(平均8.67×10-6),无铕异常(δEu=0.91~1.27),高Sr/Y值(32.6~74.3),具埃达克岩地球化学特征。结合区域地质背景,认为乌尔格拉特岩体形成于俯冲环境,为晚寒武世北祁连洋向中祁连地块俯冲的产物。     

乌拉特中旗克布岩体的地球化学特征及SHRIMP定年：早二叠世华北克拉通底侵作用的证据

乌拉特中旗克布岩体位于内蒙古中西部,属于华北克拉通北缘中段。克布岩体具有埃达克岩的特征:SiO_2= 57.66～66.94%(>56%),Al_2O_3=16.81～18.47%(>15%),MgO=1.33～3.28%(<3%);Y=7.25～13.46×10~(-6) (≤18×10~(-6)),Yb=0.72～1.42×10~(-6)(≤1.9×10~(-6)),Sr=540.4～655×10~(-6)(>400×10~(-6));高场强元素(HFSEs,如Nb、Ta、Ti、Zr)含量低,LRRE富集(La/Yb=12.11～28.56),Eu为弱负异常至正异常(δEu~*=0.95～1.09)。高Sr/Y(48.66～74. 57)、La/Yb以及中等Mg~#(38.72～46.16)、K_2O(1.11～2.17)近似于壳源埃达克岩。克布岩体具有低ε_(Nd)(t)(=-15.1),高(~(87)Sr/~(86)Sr)_i(=0.7073),也表明了它们的源岩来自大陆下地壳,明显不同于板片熔融来源的埃达克岩同位素特征,而与中国东部的埃达克质岩近似。与华北克拉通晚侏罗世下地壳拆沉作用形成的埃达克岩相比,克布岩体具有低的过渡金属元素含量。克布岩体可能为玄武质液体底侵,导致变厚的下地壳基底部分熔融而形成。克布岩体中锆石的SHRIMP U-Pb锆石年龄为291±4Ma,表明早二叠世初期华北克拉通下的底侵作用已经存在。     

中亚造山带东段南缘早志留世岩体锆石U-Pb定年、地球化学特征及其地质意义

本文报道了分布于中亚造山带南缘苏尼特右旗太古生庙地区太古生庙岩体和库伦哈达岩体的岩相学、地球化学和年代学特征,以讨论该岩体的形成时代、岩石成因及其构造环境。锆石U-Pb定年结果显示,太古生庙英云闪长岩结晶年龄为442.6±2.4Ma,库伦哈达石英闪长岩结晶年龄为434.2±2.2Ma,说明太古生庙地区早古生代存在岩浆活动。其中太古生庙岩体地球化学特征类似于典型的埃达克岩,其Si O2含量56%(70.02%~70.51%),Al2O3含量≥15%(15.99%~16.37%),Mg O3%(0.56%~0.83%),Na2O3%(4.33%~4.66%),K2O/Na2O比值0.5(0.3~0.4);在微量元素特征方面,Sr400×10-6(681×10-6~783×10-6),Yb1.9×10-6(0.6×10-6~0.9×10-6),Y18×10-6(5.4×10-6~9.3×10-6),无明显的Eu异常。库伦哈达岩体与太古生庙岩体相比,Si O2含量较低(57.92%~66.78%),Al2O3为相当(14.91%~18.26%),MgO含量为1.17%~2.31%,Na2O含量为3.29%~4.36%,K2O含量为1.43%~3.09%;在微量元素判别图解中,库伦哈达岩体的岩石样品投图位于埃达克岩和典型的岛弧型火山岩的叠加区域,而太古生庙岩体样品全部落入埃达克岩区域内,太古生庙岩体可能是洋壳部分熔融的产物,而库伦哈达岩体可能是早期俯冲的洋壳部分熔融的产物混染了部分熔融的地幔楔之后形成了这种具有正常岛弧岩浆特征的岩石,其形成的环境为岛弧环境。     

徐淮地区斑井岩体锆石U-Pb测年、岩石成因及其地质意义

斑井岩体位于徐淮推覆体中北部皇藏峪复背斜北段西翼,由于研究重点和关注度不同,对其成因类型及年代学特征研究较少。故此,本次研究将依托于钻孔XZK01中的7个岩石样品,通过大量的主微量元素地球化学分析及锆石U-Pb年代学分析,深入探讨斑井岩体的成因机制、形成年代及其地质意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学分析结果揭示斑井岩体的结晶年龄为126.4Ma±2.1Ma,侵位时代为中生代早白垩世,为地球动力学背景转变期间形成的岩体。本次6个样品的主量元素分析结果中w(SiO2)变化范围为56.54%~59.29%,全碱w(Na2O+K2O)变化范围为4.98%~5.68%,为中性岩;里特曼组合指数σ介于1.77~1.98之间,σ<3.3,属于钙碱性岩。其次,该组样品微量元素w(Sr)介于589×10^-6~728×10^-6之间,平均值为659×10^-6;w(Y)介于11.3×10^-6~12.8×10^-6之间,平均值为12.1×10^-6;w(Yb)介于1.13×10^-6~1.4×10^-6之间,平均值为1.23×10^-6;w(Cr)介于100×10^-6~660×10^-6之间,平均为377×10^-6;Mg#值介于47.17~68.14之间,平均值为58.21。该结果指示斑井岩体具富Sr,Sr/Y,贫Y,Yb的特征,指示其源区具有高压的环境,Mg#的变化特征揭示斑井岩体并非来自下地壳镁铁质岩石部分熔融,且w(Cr)的变化特征指示地幔橄榄岩也可能参与其中。此外,LREE/HREE介于6.91~10.98之间,平均值为8.895;LaN/YbN值在7.68~12.95之间,平均值为10.17,为轻稀土较强富集;大离子亲石元素Rb(23.9×10^-6~44.8×10^-6),K(11373×10^-6~14610.6×10^-6),Ba(513×10^-6~694×10^-6),Th(1.5×10^-6~2.5×10^-6),U(0.51×10^-6~0.79×10^-6)相对富集;高场强元素Nb(3.2×10^-6~4.7×10^-6),Ti(3056.7×10^-6~3536.2×10^-6)等表现出明显负异常。     

新疆东天山地区三岔口铜矿床的成因:岩石学、年代学和地球化学证据

三岔口铜矿床位于新疆东天山大南湖岛弧带的东北缘。目前对于三岔口铜矿床的成因类型及成矿年代还存在争议。三岔口铜矿床中赋矿岩体为闪长岩-花岗闪长岩,发育黑云母化、硅化、绢英岩化、青磐岩化等。测得三岔口铜矿床辉钼矿Re-Os年龄为416Ma±6.4 Ma,含矿闪长岩中锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为425 Ma±3.9 Ma,反映该矿床形成于中志留世。矿区内闪长岩-花岗闪长岩w(Na_2O+K_2O)为3.88%~4.68%,A/NCK值均大于1,为铝饱和岩石。岩体贫钾(w(K_2O)0.47%~1.18%)富钠(w(Na_2O)_2.83%~4.23%),w(TiO_2)偏低(0.41%~0.46%),多属于低钾拉斑系列。岩体富集w(Ba)(260×10~(-6)~4 810×10~(-6)),w(Sr)(644×10~(-6)~797×10~(-6))等大离子亲石元素,亏损w(Nb)(2.1×10~(-6)~2.6×10~(-6)),w(Ta)(0.1×10~(-6)),w(Zr)(11.2×10~(-6)~13.1×10~(-6))等高场强元素,具岛弧岩浆岩的特征。岩体富Na贫K,K_2O/Na_2O0.42,且具有高w(Al_2O_3)(≥16.65%),w(SiO_2)(≥61.3%),w(Sr)(≥644×10~(-6))以及较低的w(Y)(≤13.7×10~(-6))和w(Yb)(≤1.41×10~(-6)),具O型埃达克岩的特征,表明三岔口铜矿床形成于俯冲岛弧环境。结合研究区域内铜(钼)矿床的成矿时代及矿床类型,得出东天山地区有三期斑岩型矿床成矿作用:志留纪的三岔口、玉海斑岩型铜矿床,石炭纪的土屋-延东、延西等斑岩型铜矿床,以及三叠纪的东戈壁、白山斑岩型钼矿床。     

西昆仑早古生代岩浆弧大同岩体中埃达克质岩石的成因及地质意义

大同岩体位于西昆仑柯冈—库地—其曼于特和麻扎—康西瓦两条蛇绿混杂岩带之间。为进一步了解西昆仑早古生代岩浆弧中某些具体岩石类型、岩浆产生机理、地质意义及成因联系,本文从岩相学、主微量元素地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素方面对大同岩体中和外围新发现的埃达克岩质岩石进行了研究。埃达克质岩石由石英二长花岗岩和黑云母二长花岗岩两种岩性组成,呈独立的岩体和大同主岩体中的脉体两种产状,高硅(w(Si O2)≥60.34%)、高铝(w(Al2O3)≥14.73%),富碱(w(K2O+Na2O)≥6.40%)、低镁(w(Mg O)≤2.35%)以及高Sr(≥504×10-6)、低Y(≤17.2×10-6)和高Sr/Y(平均为70.88),富集轻稀土元素和大离子亲石元素,亏损重稀土元素和高场强元素,锆石εHf(t)介于-7.28~4.56(平均-0.84)(图1),不同程度负Eu异常,Ta、Nb、P和Ti亏损(图2)。锆石U-Pb测年显示,埃达克质岩石年龄为(443.6±1.4)~(462±1)Ma(图3),与大同主岩体的形成年龄相当。我们认为埃达克质岩石是由原特提斯洋洋壳及部分洋壳之上的陆源沉积物向南俯冲过程中发生部分熔融形成的熔体上升过程中与地幔楔橄榄岩反应,最后定位于地壳浅层的结果。我们的成果通过与大同岩体主岩体对比,对了解早古生代岩浆弧的形成和演化具有重要意义。     

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.     

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。