冲击荷载作用下岩石破坏机理预测

将岩石看作由彼此之间有内摩擦的颗粒团组成。利用力学模型分析了在冲击荷载作用下岩石破坏过程,阐述了岩石破坏后的力学行为。认为冲击荷载区域的变形近似为一维变形状态。冲击荷载作用在岩石中产生的应力波可以看作类似于冲击波的短波,在波阵面附近的某个狭窄区域内将发生参数的急剧变化。根据岩石介质中粒子运动速度的强弱应力状态发生由弹性状态向内摩擦状态的转变,最终达到流体力学状态。     

岩石中钾的分布特征带及对地球化学元素迁移机理的探讨

粤东－闽西南航空伽玛能谱数字图象较清晰地显示出本区岩石中放射性元素存在分布特征带。本文叙述了岩石中钾的分布特征带及其主要特征。传统理论难以解释这些特征,作者提出了带电粒子迁移假说。地壳的挤压和拉伸地带由于有一定方向的压力和张力作用,故能产生一定相位的电位差,在电位差的作用下,离子和离子团在岩石矿物颗粒之间缓慢地移动,最终在地表形成分布特征带。该假说较好地解释了岩石中钾分布特征带的特征,并扩大了找矿     

受静载荷的岩石在周期载荷作用下破坏的试验研究

为了研究受静载荷的岩石在周期载荷作用下破坏及变形发展规律,在Instron电液伺服材料试验机上进行了红砂岩的单轴动静组合加载试验。采用自制的一维水平静压加载装置,配合Instron电液伺服材料试验机进行了红砂岩的二维动静组合加载试验。试验表明,受静载荷的红砂岩在周期载荷作用下的破坏形态因所受静载荷的状态不同而不同,在周期载荷作用下的应力-应变曲线表现为滞回圈先疏后密再疏,直至破坏;相同条件的受静载荷的红砂岩受不同周期载荷作用时,尽管其应力-应变曲线表现为不同的滞回圈数和不同的全应变,但仍与岩石在周期荷载作用下疲劳破坏的极限变形规律一致,并且破坏岩石所消耗的有效全应变能有向相同值发展的趋势。     

碰撞造山过程中热—构造状态演化与陆壳岩石熔融的关系

碰撞造山作用过程中陆壳岩石熔融形成花岗岩浆主要出现在加热期和伸展抬升期，是碰撞后岩石圈热状态调整引起陆壳物质化学分异的结果。陆壳碰撞前的构造历史，大陆岩石圈的热参数和地幔过程，造山带的几何学特征和运动学性质等制约了造山带花岗岩类的发育，尤其是与各种造成地幔高热流叠加于下部地壳的岩石调整过程关系密切。     

粤西黄岭岩组片麻状花岗质岩石的剪切深熔机理

粤西黄岭岩组片麻状花岗质岩石属于云开地块的基底岩系(2600Ma～1700Ma)。自下而上发育3种均造样式：下部透入性剪切变形带；中部平直均匀变形带；上部为揉皱带。应变分析表明，近水平分层剪切作用以及剪切应变带的向上迁移形成了上述不同构造样式，化学分析显示不同构造样式的花岗质岩石具有陆壳改造S型花岗岩特点。它们可能是形成于浅海一半深海的碎屑原岩在原地或准原地剪切深熔的结果。剪切深熔深度约13km～15km，峰期变形在2000Ma～1700Ma。     

鄂北高压榴辉岩相变质带的变质、变形和流体演化

大别高压超高压变质带从南到北可分成四个带,它们是绿帘蓝片岩带、高压榴辉岩带(南带)、超高压榴辉岩带和高压榴辉岩带(北带).高压榴辉岩相变质带以蓝闪石榴辉岩为代表,并出现多硅白云母、绿帘石、石英、金红石和锆石等变质矿物. 石榴石中含有前榴辉岩相变质形成的矿物包体,并具典型的进变质成分环带.高压榴辉岩中保存了其进、退变质作用全过程中的岩石学和构造信息,即在挤压体制下,表壳岩石经绿帘角闪岩相到榴辉岩相进变质作用和强烈韧性变形;在继续挤压逆冲机制下高压变质岩的大幅度折返,从壳幔边界上升到地壳中、浅层次,并发生绿帘角闪相退变质作用和多期韧性变形;在伸展体制下经滑脱、断块升降、差异抬升高压变质岩块体暴露到地表,并发生绿片岩相退变质作用和韧-脆性变形.高压变质作用过程中存在广泛的流体-岩石相互作用, 气液包裹体和高压含水矿物的稳定产出,是最有力的证据.流体的成分、含量、迁移形式控制着变质反应,是影响高压变质岩形成与保存的热力学和动力学条件.     

武当地块基性岩度群岩石地球化学特征及其大地构造意义

南秦岭构造带武当地块核部的基性岩席群,是在古生代地幔底侵作用导致地壳伸展过程中岩浆沿主拆离面及基底变质岩群内次一级滑脱面侵位形成。岩席群岩石地球化学特征的研究表明,其主元素、微量元素及稀土元素地球化学与勉略缝合带发育的蛇绿岩组合中的辉绿岩和大洋玄武岩之岩石地球化学特点相似,结合同位素地质学资料,本认为武当地块基性岩席群所代表的这次拉伸作用与略洋的打开是同一构造背景下不同阶段的产物。     

山东胶南隆起长英质岩石超高压高压岩石特征及其P—T演化

胶南隆起含榴辉石高压变质带为大别超高压带的东延部分，超高压变质作用的主要矿物共生组合为Ｇｒｔ＋Ｋｙ＋Ｒｕｔ＋Ｊｄ＋Ｑ；Ｓｐ＋Ｚｏ＋Ａｂ±Ｇｒｔ±Ｏｍｐ；变质作用的温压条件为Ｔ＝６００～７００℃，Ｐ＝２．３～２．６ＧＰａ。超高压岩石及高压岩石均经历了两期退变质作用，且具有相似的顺时钟Ｐ－Ｔ演化轨迹。     

三向应力下长石石英砂岩凯塞尔效应试验研究

用单轴压缩试验测试岩石凯塞尔效应特征，进而确定岩体地应力状态的方法，在岩体工程实践中得到广泛的应用。然而实际岩体几乎都处于三向地应力状态，岩石在三向压缩下的凯塞尔效应特征如何，直接关系到利用该方法测定的岩体地应力的可靠性。作者根据长石石英砂岩在三向压缩下的凯塞尔效应测试资料，对长石石英砂岩的三轴凯塞尔效应进行了分析，得到了长石石英砂岩凯塞尔效应与围压的关系，三轴压应力状态和单轴压缩应力状态下该类岩石凯塞尔效应的区别。     

苏—鲁超高压变质岩带从上地幔返回地表的证据

印支期苏—鲁超高压榴辉岩带是初始欧亚板块东部大陆边缘在与古太平洋板块强烈挤压作用过程中,由黄海—苏东北地体A—型俯冲至上地幔形成的。其回返地表主要是在中—新生代由弧后扩张作用引起的地壳拉伸、增长、减薄过程中实现的。中—晚白垩世非造山的碱性花岗岩带与榴辉岩带的重叠、晚白垩世红色盆地、第三纪巨厚沉积岩系和新生代大陆裂谷带玄武岩等的形成和发育等种种地质证据表明俯冲至上地幔中的榴辉岩带后来被向上拉伸至地表的。     

干湿交替作用后砂岩破裂过程实时观测与分析

采用岩石破裂全过程的细观力学试验系统进行了天然状态及干湿交替作用后的完整和含预制圆孔砂岩试件的单轴压缩破裂试验。利用显微镜观察了砂岩裂纹萌生、扩展以及试件的失稳破坏过程。经过干湿交替作用后岩样更容易在较低的应力状态下发生裂纹的扩展,并且裂纹扩展的初始阶段一般表现为拉破裂。完整试件的裂纹是随机性的三维扩展,而有预制圆孔试件一般是从预制圆孔周边开始扩展。天然状态下的预制圆孔试件在起裂时从圆孔的压应力集中区产生剪切裂纹;而干湿交替作用后,起裂时可能先从拉应力集中区产生拉裂纹,并且裂纹演化过程更为复杂一些,破裂形式多样化。与天然状态相比,经过干湿循环作用后的砂岩破坏脆性降低,强度等力学参数也随干湿交替次数增加而逐渐降低。     

Dora Maira地块（意大利西阿尔卑斯）含柯石英岩石的剥露

意大利西阿尔卑斯南Dora Maira地块的含柯石英的极高压岩石,在白垩纪期间自100 km的深处暴露出来。这些岩石现在仅被薄片状的同变质盖层所覆盖,二者之间呈构造接触,为一退变质的韧性剪切带。该剪切带切掉了构造变质堆积体中的厚层地壳部分,并导致了始阿尔卑斯期的压力和热构造的集中。其结果使始阿尔卑斯造山楔侧向离散,且促进了极高压岩石的揭顸。拉伸揭顶作用与该区白垩纪时缺乏大规律剥蚀作用相一致,也与极高压岩石在减压冷却时显示的P—T迹相一致。这些极高压岩石在大约40 Ma期间到达地壳浅部,而且变薄的部分仰冲得更远一些。这表明,极高压岩石的剥露发生于所有板块会聚的位置,早于欧洲和亚得里亚板块的最终缝合。     

大洋橄榄岩的蛇纹石化过程:从海底水化到俯冲脱水SCIEI北大核心CSCD

蛇纹石化是海底最重要的水岩相互作用之一,指基性岩和超基性岩中的橄榄石和辉石等镁铁质矿物在相对低温条件下发生水热蚀变产生蛇纹石等矿物的热液变质作用。蛇纹石族矿物主要有三种,分别是利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石。低温状态蛇纹石族矿物主要以利蛇纹石和纤蛇纹石的形式存在,高温状态下主要以叶蛇纹石的形式存在。影响大洋蛇纹石化过程的因素不容忽视,温度、氧化还原程度、pH值、水岩比(W/R)等都在其中扮演着重要的角色。总的来说,地幔物质易出露在地壳减薄区域和断裂构造处,这有利于与流体充分接触反应,从而决定了大洋蛇纹石化作用发生的可能位置。对蛇纹石化程度的描述,当前人们大多通过岩石微观结构、地球化学指标来定性指示,磁学指标有望实现对蛇纹石化程度的定量解释。蛇纹石化作用对海底磁异常、地球生命演化进程、成矿作用等都有一定的贡献。此外,俯冲带脱水及弧岩浆的形成都与之有联系。总之,基性与超基性岩石蛇纹石化与俯冲带蛇纹岩脱水过程是地球水循环过程的重要机制,但未来揭示蛇纹岩的磁学性质和俯冲变质过程,仍需进一步探索。     

新疆阿希矿区火山岩岩石化学特征及其形成环境

通过对新疆阿希矿区下石炭统火山岩岩石化学和微量元素地球化学的研究，探讨了该区火山岩形成的大地构造背景与喷发环境，认为这套火山岩属钙碱性系列。形成于与板块俯冲作用有关的活动大陆边缘或成熟岛弧带中近大陆一侧，是陆相火山喷发的产物。     

低应力下岩石裂隙水力特性

针对地表附近30～50 m的岩体裂隙处于一种低围压状态（约1 MPa左右）这一情况,提出了低应力状态下裂隙变形的两点假设：（1）裂隙面处于线弹性状态;（2）隙宽减小量相对于初始力学隙宽是一个微小量。结合Barton公式,建立了低法向应力下裂隙渗流的半经验理论公式,并从实验的角度验证了该公式的合理性。实验结果和理论分析表明：低法向应力作用下,裂隙渗透系数随法向应力的增加而线性降低。此外,给出了一种间接确定裂隙初始力学隙宽的方法。     

东昆仑西段北坡构造属性,构造岩石体系及花岗岩类成因

东昆仑西段北坡为古老柴达木地块在晚古生代以来受到南侧挤压作用转化而成的正性活动带。从其南侧受挤压边界往北构造变形─变质逐渐减弱。花岗岩类依次为混合岩带、混合花岗岩带、石英闪长岩线、花岗岩基带、富钾花岗岩株带，各类花岗岩与构造变形─变质带和谐展布，组成统一的构造岩石体系。     

煤系不同岩石组合类型应力—应变特点的有限元模拟

本文应用二维有限元方法模拟煤系中４种不同岩石组合类型在区域拉张力作用下的应力－应变特点，成功地解释了山西霍州矿区断层在横向上，纵向上发育的差异性，从而指出了地质条件相似的矿区，利用煤田勘探资料预测小断层密集区（带）的途径。     

层状侵入体韵律层理成因的关键因素

系统的分析表明，层状侵入体的韵律层理是在一定过冷却条件下固化带前锋矿物结昌、熔浆组分扩散和固化带前锋推进三者耦合的结果，是一种近平衡条件下的地球化学自组织现象。     

320矿床微晶石英硅质岩的成因

320矿床微晶石英硅质岩具独特的岩石学特征和特定的微量元素组合;产于栖霞组灰岩与当冲组硅质页岩界面的层间破碎带的上盘。按硅化强弱可分为石英质岩、微晶石英岩和硅化硅质岩3类,与铀矿化关系最密切的是黑色石英质岩和黑色微晶石英岩。根据P·尼格里的岩石化学计算法类比,笔者认为该岩石的原岩为粘土-石灰岩混合物类型。微晶石英硅质岩的形成是受区域构造应力影响的,是在一定温度、压力和裂隙溶液的共同作用下溶液中SiO_2围绕石英、方解石和生物碎屑颗粒重新结晶沉淀形成的。岩石重结晶时没有外界成分的参与。     

与硅铝壳加厚作用和剪切摩擦带有关的英安质岩石和高T—P变质岩

西班牙的英安质岩石分布于各种地质环境中,年龄从古生代至第三纪。许多火山岩都含有变质岩包体(包体中含有刚玉、尖晶石、矽线石)和孤立的晶体,主要为石榴石。本文中,把英安质岩石及其中变质岩包体的成因归咎于深熔作用及一定围岩的转化,这次作用出现在高T-P条件与高的化学活动性,它们与断层作用剪切摩擦带处硅铝壳加厚现象有关。地壳加厚现象则与幔源硅铝质的成因有关。这种硅铝壳加厚现象以及“年轻花岗岩体”的形成包括了巨大能量的产生,后者在许多情况下是通过深断层释放的。这些断层主要形成于加厚带的构造破裂带(穹窿边缘)。在这种断层带中,随着由上地幔物质间硅铝壳物质的转化而释放出的“初始”能,也有“次生”能的产生。这种能具有机械能特点,是由硅铝质地块的相对位移产生的,因而转化成热能。__ 在这些穹状断层带中,在适合的构造条件下也可以达到高压,比如当这些活动断层被“不穿透(impermeable)”沉积盖层“化石化”(终结)时。在这种断层带中有许多活动的与活性的化学元素从围岩或深源释放出来。在西班牙,与英安质岩石有关的穹状断层带中的物质为泥屑岩、杂砂岩、页岩和片