川西甲基卡308号脉的矿物学特征及其岩浆- 热液演化示踪

甲基卡稀有金属矿床是亚洲规模最大的伟晶岩型锂矿床，308号脉为其中出露面积最大的伟晶岩脉。308号脉具有完善的分带性:细粒白云母- 钠长石- 石英带（Ⅰ）、中粗粒钠长石- 石英- 微斜长石带（Ⅱ）、中粒电气石- 钠长石- 石英带（Ⅲ）、中粗粒锂辉石- 钠长石- 石英带（Ⅳ）和中细粒锂辉石- 钠长石- 石英带（Ⅴ），并且富含稀有金属矿物（如锂辉石、绿柱石、锡石和铌钽氧化物），因此是系统研究伟晶岩演化历史和成岩成矿机制的理想实验对象。308号脉的矿物学研究较为薄弱，其岩浆- 热液演化过程及该过程中熔- 流体性质的变化规律，以及稀有金属的富集过程和影响因素尚不清楚。本文选取该脉各结构带中的贯通性矿物云母、磷灰石，以及稀有金属矿物锂辉石和特征性矿物电气石，通过详细的电子探针工作，分析它们的产状、结构特征、化学组成及其变化，结果表明:① 308号脉边部Ⅰ带（高温结晶）中电气石的出现（~5%）反映伟晶岩初始熔体具有富B的特征（>2%）；锂辉石在Ⅳ和Ⅴ带内的大量结晶说明初始熔体可能具有富Li的性质；主要含氟矿物电气石、磷灰石和云母类在岩石中的含量均较低，并且原生磷灰石具有相对偏低的F浓度（<3%），仅能形成于富F环境中的锂云母矿物也十分稀少，这些特征均表明308号脉初始熔体很可能具有较低的F含量；② 伟晶岩体系演化至Ⅴ带时发生流体出溶现象，自此进入岩浆- 热液过渡阶段，出溶流体可能具有富Cs和贫F的性质；③ 原生白云母和电气石化学成分的规律性变化说明308号脉的演化过程很可能不存在外来流体的加入；④ 308号伟晶岩的成岩和锂成矿过程主要受分异结晶作用支配，有限的出溶流体规模和伟晶岩分异演化程度（仅演化至岩浆- 热液过渡阶段，未充分进入热液阶段）对锂辉石的结晶和保存都起到了重要作用。     

福建南平31号花岗伟晶岩脉中绿柱石的电子探针成分与成因

福建南平花岗伟晶岩是中国重要的稀有金属花岗伟晶岩之一,其中31号脉是分异程度最高、稀有金属成矿作用最重要的岩脉,绿柱石是其中最主要的铍矿物。利用电子探针和背散射电子成像技术对该岩脉中绿柱石进行了较系统分析。结果表明,南平31号花岗伟晶岩中绿柱石可分为原生绿柱石和晚期绿柱石。原生绿柱石形成于早期岩浆阶段,与造岩矿物石英、白云母、钠长石、锂辉石共生。晚期绿柱石与原生绿柱石密切伴生,是富铍流体沿原生绿柱石的边缘结晶而成,或热液沿原生绿柱石的解理、裂隙或孔隙度较大部位进行交代的产物。电子探针成分分析显示,南平31号花岗伟晶岩脉中原生绿柱石除含主要化学成分SiO2,Al2O3和BeO外还含Na,Cs,Fe,Mg等元素;FeO,MgO,Na2O和Cs2O的最高含量分别为0.28%,0.89%,1.36%和3.92%。总体上,从I带至IV带,原生绿柱石的FeO和MgO含量逐渐降低,Na2O和Cs2O的含量逐渐升高,尤其是Cs2O的含量变化较大。III—IV带中少量原生绿柱石分布于锂辉石中,具有富FeO和MgO的特征。晚期绿柱石的Cs2O含量较低,可能是由于铯沸石和南平石（铯云母）等铯矿物的结晶,导致晚期熔体-热液中相对贫铯,而热液流体与富铯绿柱石之间可能存在铯的化学再平衡。     

新疆可可托海矿区小虎斯特91号脉中云母类矿物学特征与地质意义

以小虎斯特91号伟晶岩脉中的不同结构带及蚀变围岩、交代岩、锂云母细脉中云母矿物为研究对象,通过电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)对各结构带不同产状的云母进行主微量成分分析.研究表明,91号脉从围岩蚀变带、伟晶岩边缘带、外侧带、中间带到核部带,依次发育黑云母、白云母、富锂白云母和锂云母,伟晶岩中云母类矿物显示由白云母向锂云母演化趋势.Li在白云母和富锂云母(锂白云母和锂云母)中的置换机制不同,分别可能为2SiⅣ+ LiⅥ(←→)3A1Tot和Si+Li(←→)AlTot+Fe (Zn,Mn,Mg)(白云母)和3LiⅥ(←→)AlⅥ+ 2□Ⅵ(富锂云母,□代表空位).小虎斯特91号伟晶岩脉经历了岩浆-热液的演化过程,随着演化进行,云母中K/Rb、Mg/Li比值显著降低,Li、Rb、Cs、F含量显著增大,指示分离结晶作用是晚期熔体相Li、Rb、Cs、F富集的主要机制.但云母类矿物的主、微量元素特征显示小虎斯特91号脉岩浆-热液过渡阶段特征不明显,伟晶岩演化很快由正岩浆阶段转化为热液阶段.     

北疆卡鲁安Li-Be-Nb-Ta伟晶岩岩浆-热液过渡过程与晶体-熔体-流体相互作用:锆石矿物学记录SCIEI北大核心CSCD

新疆卡鲁安伟晶岩型Li-Be-Nb-Ta矿床是阿尔泰造山带内重要的锂矿床之一。本文研究发现,卡鲁安富锂伟晶岩的各内部结构带,即钠长石-石英-白云母带(Ⅰ)、锂辉石-钠长石-石英带(Ⅱ)和锂云母-锂辉石-钠长石-石英带(Ⅲ)中的锆石结构和成分变化复杂,均发育三类、不同世代的锆石:Zr-P、Zr-A和Zr-O。Zr-P为原生岩浆锆石,它们具有均匀或振荡CL结构,相似的低HfO_(2)和Li、Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs、Ta含量。Zr-P_(Ⅰ)和Zr-P_(Ⅱ)的稀土元素配分模式呈左倾型,而Zr-P_(Ⅲ)的稀土配分模式呈平坦型,这与磷灰石和锰铝榴石分离结晶或熔-流体相互作用有关。Zr-A的CL结构不均匀,发育孔洞、微小富U/Th矿物包裹体,并含较高的Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs和Ta含量。Zr-A_(Ⅰ)和Zr-A_(Ⅱ)锆石显示相似的富集轻稀土、平坦式重稀土的M型稀土元素配分模式,而Zr-A_(Ⅲ)显示与Zr-P_(Ⅲ)相同的平坦型稀土配分模式。显微结构和成分差异表明,Zr-A是由原生岩浆锆石溶解-再沉淀而来,其中Zr-A_(Ⅰ)、Zr-A_(Ⅱ)锆石形成于岩浆热液过渡阶段的晶体-熔体-流体相互作用,而Zr-A_(Ⅲ)为流体交代的产物。Zr-O形成最晚,它们的CL结构均匀且强度最高,含最低UO_(2),而HfO_(2)、Li、Be、Al、P、Ca、Fe、Nb、Cs和Ta含量与原生岩浆锆石Zr-P相似,为热液成因。因此,卡鲁安富锂伟晶岩经历了岩浆、岩浆-热液过渡和热液多阶段演化,流体出溶后的晶体-熔体-流体相互作用活化早期锂辉石中的Li为伟晶岩晚期锂云母矿化(锂再富集)提供了重要物质条件。     

川西甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中熔体、流体包裹体固相物质研究

川西甲基卡二云母花岗岩和伟晶岩内发育大量原生熔体包裹体和富晶体流体包裹体。为了查明甲基卡成矿熔体、流体性质与演化特征,运用激光拉曼光谱和扫描电镜鉴定了甲基卡花岗伟晶岩型锂矿床中二云母花岗岩及伟晶岩脉不同结构带内的原生熔体、流体包裹体的固相物质。分析结果表明,甲基卡二云母花岗岩石英内熔体包裹体的矿物组合为磷灰石+白云母、白云母+钠长石、白云母+石墨;伟晶岩绿柱石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为刚玉、富铝铁硅酸盐+刚玉+锂辉石、锂辉石+石英+锂绿泥石;伟晶岩锂辉石内富晶体流体包裹体的矿物组合主要为磷灰石、锡石、磁铁矿、石英+钠长石+锂绿泥石、萤石、富钙镁硅酸盐+富铁铝硅酸盐+富铁硅酸盐+石英;花岗岩浆熔体与伟晶岩浆熔体(流体)具有一定的差异,成矿熔体、流体成分总体呈现出碱质元素(Na、Si、Al)、挥发分(F、P、CO_2)含量增高及基性元素(Fe、Mg、Ca)降低的特征;包裹体中子矿物与主矿物的化学成分具有一定的差别,揭示出伟晶岩熔体(流体)存在局部岩浆分异作用,具不混溶性及非均匀性。因此认为,伟晶岩熔浆(流体)为岩浆分异与岩浆不混溶共同作用的产物,挥发分含量的增高(F、P、CO_2)使伟晶岩能够与稀有金属组成各类络合物或化合物,这对于稀有金属成矿起到了至关重要的作用。     

新疆阿尔泰协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为及其启示

协库斯特伟晶岩位于新疆阿尔泰可可托海镇,属于典型的Li-Cs-Ta(LCT)伟晶岩,发育大量锂的磷酸盐矿物和硅酸盐 矿物。文章利用电子探针和X射线衍射等分析手段,结合野外观察,系统研究了协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为,探讨 花岗质岩浆-热液过程中锂矿物的结晶演变与热液蚀变过程。研究表明：协库斯特伟晶岩中锂矿物结晶于两个阶段,花岗 质岩浆阶段,锂矿物主要有锂辉石、磷锂铝石与磷锰锂矿,而锂电气石、多硅锂云母、锂白云母等形成于岩浆-热液过渡 阶段至热液阶段。磷锰锂矿与羟磷锂铝石团块包体反映协库斯特伟晶岩中锂的磷酸盐熔体与硅酸盐熔体的不混溶机制。磷 锰锂矿逐渐蚀变形成黄白色-红色的结构相似的矿物相,揭示了磷锰锂矿的氧化过程以及锂的释放过程。早期锂辉石、磷 锰锂矿、磷锂铝石等锂矿物热液蚀变释放出Li进入热液,这种富Li热液作用形成了次生富锂矿物,显示了协库斯特伟晶岩 内部Li的地球化学循环过程。     

锆石微量元素示踪锂成矿岩浆-热液演化过程

锂成矿过程中的岩浆- 热液演化过程目前仍不清楚。锆石作为花岗岩和伟晶岩中普遍存在的副矿物,其微量元素成分演化可以记录岩浆演化过程。本文以松潘- 甘孜构造带可尔因地区的花岗岩和伟晶岩中的锆石作为研究对象,对其进行原位微量元素分析。锆石的形态结构特征显示花岗闪长岩与花岗岩中的锆石为岩浆锆石,而伟晶岩中的锆石受到不同程度热液作用影响。元素分析结果显示,从太阳河花岗闪长岩到可尔因二云母花岗岩到无锂辉石伟晶岩到锂辉石伟晶岩,锆石中的稀有金属元素(Li、Sn、Nb、Ta和Hf)和U含量逐渐升高,锆石的Zr/Hf比值逐渐降低。除此之外,太阳河花岗闪长岩和可尔因二云母花岗岩中的锆石具有较低的Fe含量,而无锂辉石伟晶岩和锂辉石伟晶岩中的锆石具有明显升高的Fe含量,且锆石Fe含量与稀有金属元素含量具有正相关关系,反映出热液作用越强,稀有金属含量越高的特征。热液导致伟晶岩中锆石的U- Pb体系受到改造,使得获得的年龄不可靠,而伟晶岩铌钽矿U- Pb年龄(210 Ma)相对可靠。基于锆石的微量元素特征,我们认为太阳河花岗闪长岩与锂成矿伟晶岩没有成因联系,二云母花岗岩与锂成矿伟晶岩具有成因联系,但是二云母花岗岩不是成矿伟晶岩的直接母岩。二云母花岗岩和无锂辉石伟晶岩Li锆石/Li全岩接近甚至超过1,指示其与全岩成分不平衡,表明岩浆演化过程中曾形成富锂熔体,且富锂熔体的形成与液态不混溶作用无关,而是岩浆分异的结果。富锂熔体可能在区域拆离断层作用下从岩浆体系中分离,随后不断演化形成了锂辉石伟晶岩,而残余岩浆逐渐冷却结晶形成了二云母花岗岩和无锂辉石伟晶岩。基于锆石中的微量元素可以有效示踪锂成矿过程,并且利用碎屑锆石的微量元素特征还可以指示区域富锂岩浆的存在及其形成时代,有望成为示踪区域锂成矿的一种新方法。     

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉岩浆—热液演化和成因

新疆阿尔泰可可托海3号伟晶岩脉,由一陡倾斜的巨大岩钟和缓倾斜的板状体联合组成,总 体形态似一实心草帽。其空间分带十分明显,自外向内可依次划分出如下九个共生－结 构带 ：Ⅰ 文象、变文象伟晶岩带;Ⅱ 糖粒状钠长石带;Ⅲ 块状微斜长石带;Ⅳ 白云母-石英 带;Ⅴ 叶钠长石-锂辉石带;Ⅵ 石英-锂辉石（-叶钠长石）带;Ⅶ 白云母-薄片状钠长石 带;Ⅷ 锂云母-薄片状钠长石带;Ⅸ 石英和微斜长石核。根据伟晶岩各共生－结构带的时 空关系、矿物的多世代性和矿物中的包裹体等特征,从岩浆－热液演化的角度,探讨了伟 晶岩的成因问题,认为：Ⅰ、Ⅲ带和部分Ⅱ、Ⅳ带主要是富水但水不饱和的伟晶岩浆 直接结晶的产物;Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ带是在晶体相、熔体相和流体相三相并存的条件下,即岩浆— 热液过渡阶段结晶形成的;Ⅸ带是在热液早阶段从高温富硅酸盐溶质的超临界流体中结晶出 来 的;Ⅷ带和部分Ⅱ、Ⅳ带则是热液交代的产物。但交代流体不是从深部外来,而是从伟 晶岩浆体系本身在分异演化过程中发生液相分离的结果。     

新疆阿尔泰协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为及其启示

协库斯特伟晶岩位于新疆阿尔泰可可托海镇，属于典型的Li-Cs-Ta(LCT)伟晶岩，发育大量锂的磷酸盐矿物和硅酸盐 矿物。文章利用电子探针和X射线衍射等分析手段，结合野外观察，系统研究了协库斯特伟晶岩中锂的矿物学行为，探讨 花岗质岩浆—热液过程中锂矿物的结晶演变与热液蚀变过程。研究表明：协库斯特伟晶岩中锂矿物结晶于两个阶段，花岗 质岩浆阶段，锂矿物主要有锂辉石、磷锂铝石与磷锰锂矿，而锂电气石、多硅锂云母、锂白云母等形成于岩浆—热液过渡 阶段至热液阶段。磷锰锂矿与羟磷锂铝石团块包体反映协库斯特伟晶岩中锂的磷酸盐熔体与硅酸盐熔体的不混溶机制。磷 锰锂矿逐渐蚀变形成黄白色—红色的结构相似的矿物相，揭示了磷锰锂矿的氧化过程以及锂的释放过程。早期锂辉石、磷 锰锂矿、磷锂铝石等锂矿物热液蚀变释放出Li进入热液，这种富Li热液作用形成了次生富锂矿物，显示了协库斯特伟晶岩 内部Li的地球化学循环过程。     

江西雅山黄玉锂云母花岗岩中铯矿物的电子探针研究

江西宜春雅山花岗岩是典型的高度分异型稀有金属花岗岩。通过对其最晚期花岗岩———黄玉锂云母花岗岩的钻孔样品和近地表样品的研究,发现岩体中主要有两种铯矿物:铯沸石和富铯锂云母。铯沸石是第一次在花岗岩中发现,其产状主要有两类:一类包裹于石英中,颗粒小,只有2～10μm,单个颗粒成分均匀,Si/Al比值和Poll值(%)犤=100×Cs/(Na+K+Rb+Cs)犦分别为2.13～2.65和57～89;另一类赋存于钠长石晶隙间,颗粒大,多为几百μm,单个颗粒成分不均匀,Si/Al比值和Poll值分别为2.20～2.45和75.6～88.2。富铯的云母类矿物分布较普遍,主要呈四种产状,分别为钾长石雪球中的带状富铯锂云母、云母边部的环边富铯云母、叶脉纹理状富铯云母和主矿物中的富铯云母包裹体,并根据成分中Si/Al比值和Cs的摩尔分数(%)犤=100×Cs/(Cs+K)犦,将富铯的云母类矿物分为含铯锂云母、富铯锂云母和铯锂云母三类,其中Cs替代K,Cs完全替代K形成的铯锂云母可能是锂云母系列中的铯端员新矿物。钻孔样品中的富铯云母类矿物以带状结构和环边结构最为发育,且成分主要属于含铯锂云母和富铯锂云母这两个部分,而近地表样品中则以环边结构和叶脉纹理状结构为特征,成分多为铯锂云母。铯沸石和富铯云母的产状及地球化学特征均表明,雅山岩体原始岩浆中碱金属经     

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     

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。     

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。     

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.     

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.     

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。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

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。