赞皇斜长角闪片麻岩地球化学特征及其构造环境探讨

赞皇变质杂岩位于华北克拉通中部造山带的中南段,斜长角闪片麻岩是构成其前寒武纪基底的主要变质岩之一。通过野外地质调查、岩相学以及地球化学特征研究,发现赞皇斜长角闪片麻岩的原岩为拉斑-钙碱玄武质岩石,其稀土总量变化较大(41.38×10-6~232.55×10-6),轻稀土轻微富集,稀土配分模式近平坦,几乎无Eu异常。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示其富集大离子亲石元素K、Rb、Ba,高场强元素Nb、Ta存在明显负异常,Ti弱亏损。地球化学特征和多种构造环境判别图解均表明,形成环境类似于现代大陆边缘岛弧构造环境,推测其形成与华北克拉通西部陆块与东部陆块间的俯冲碰撞有关。     

冀东上营地区长河沿岸角闪斜长片麻岩与紫苏花岗闪长岩的关系及其成因

冀东太古宙克拉通线性岩浆-构造混杂岩区内分布有一种具英云闪长岩-花岗闪长岩成分的角闪斜长片麻岩,空间上与紫苏花岗闪长岩密切伴生。角闪斜长片麻岩是紫苏花岗闪长岩受构造变形影响,沿一组共轭构造(N45°E,E15°S)发生退化变质的产物。退变质作用在有水参与的等化学体系内完成,并受最强期变形事件控制。     

辽宁树基沟铜锌矿床成矿时代——来自斜长角闪片麻岩锆石U-Pb同位素的制约

树基沟铜锌矿是产于华北地台北缘东段花岗-绿岩带中与火山岩有关的块状硫化物矿床.本次运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年技术获得赋矿围岩斜长角闪片麻岩原岩结晶年龄为2564±;2 Ma,可近似代表树基沟铜锌矿成矿时代.根据已发表的幔部锆石U-Pb年龄（2517~2529 Ma）,认为树基沟铜锌矿经后期鞍山运动发生变质变形活化迁移.结合赋矿围岩地球化学特征及演化过程,推测树基沟铜锌矿的成因是板块俯冲引起地幔部分熔融形成富含贱金属岩浆,岩浆向上运移、会聚、喷发、固结成岩,后经海水淋滤成矿元素向渗透性差的部位下渗富集,并沿着深渗透性的断裂构造喷出地表,热流体与海水相互作用成矿,而后经变质变形作用的产物.     

冀西北赤城太古代英云闪长质、花岗闪长质片麻岩的地球化学

作者通过对冀西北张家口-赤城地区广泛出露的所谓混合岩化黑云斜长片麻岩的地质、矿物、岩石和地球化学研究，确定了它们是太古代的英云闪长质、花岗闪长质片麻岩，并且认为它们不是变质的火山-沉积岩，而是地壳中先存的镁铁质角闪岩或麻粒岩的重熔岩浆在固结或半固结状态下被长英质麻粒岩部分熔融产生的熔浆混合、交代形成的产物。     

辽宁树基沟铜锌矿床黑云斜长角闪片麻岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

树基沟铜锌矿床是太古宙花岗-绿岩带中与火山岩有关的块状硫化物矿床（VMS）。本次对赋矿围岩黑云斜长角闪片麻岩开展了锆石LA-ICP-MS U-Pb定年,主量元素、微量元素和Hf同位素分析。锆石U-Pb定年结果表明,黑云斜长角闪片麻岩原岩结晶年龄为（2 549.4±5.6） Ma,可近似代表树基沟铜锌矿床成矿时代。地球化学研究表明,岩石富集大离子亲石元素（LILE）、亏损高场强元素（HFSE）、轻稀土富集、重稀土亏损,为一套岛弧环境的火山沉积岩。黑云斜长角闪片麻岩ε_Hf（t）值为5.0~8.7,单阶段模式年龄T_{DM 1}值为2 527~2 649 Ma,指示其源区主要亏损地幔物质,树基沟地区可能存在新太古代地壳增生事件。结合前人研究成果,认为树基沟铜锌矿床成矿于板块俯冲环境,地幔部分熔融形成富含贱金属岩浆向上运移、汇聚、喷发、固结成岩,后经海水淋滤下渗成矿元素富集二次喷发成矿,并经后期鞍山运动变质变形作用的产物。     

吉林太古宙花岗闪长质片麻岩类的成因讨论

吉林太古宙花岗闪长质片麻岩类主要由英云闪长质、花岗闪长质和二长花岗质片麻岩组成。地质学、岩石学及地球化学研究表明，它们是母岩浆早期经过分离结晶作用形成英云闪长质片麻岩类之后，剩余岩浆又通过分离结晶作用形成的，最主要的分离矿物相是斜长石和黑云母。     

大别山北部条带状片麻岩及其伴生的斜长角闪岩的裂谷成因:岩石地球化学论据

岩石地球化学特征表明:大别山北部条带状片麻岩及其伴生的斜长角闪岩的原岩分别是碱性的I型花岗岩类和碱性的玄武岩,属于一套双峰式火山岩。Hf Rb/10 Ta×10和Hf Rb/10 Ta×30判别图解指示条带状片麻岩原岩属于板内花岗岩;斜长角闪岩的87Sr/86Sr=0.722345,143Nd/144Nd=0.511919,εNd(0)=-14.0,fSm/Nd=-0.15和εNd(800Ma)=-11.0,具有大陆玄武岩特征;同时,206Pb/204Pb=18.10,207Pb/204Pb=15.41和208Pb/204Pb=38.16,也接近于陆壳成分而且更接近下地壳成分,它的原岩有可能来源于古老的陆壳,推测其原岩形成时,其所在地区已经发育了比较成熟的大陆地壳。因此,它们应形成于新元古代(大约700Ma～800Ma左右)由扬子大陆发生裂解而形成的裂谷环境中。     

西藏念青唐古拉山闪长质片麻岩锆石U-Pb年龄

采用高精度离子探针(SHRIMP)测年方法对西藏念青唐古拉山英云闪长质和石英闪长质正片麻岩中锆石的成因和形成时代进行了研究.在阴极发光图像中,片麻岩中的锆石具有较好的晶形,并显示出清晰的岩浆锆石韵律环带结构.离子探针分析表明,片麻岩中的锆石具有高的Th/U比值.对2颗片麻岩中的锆石进行了离子探针U-Pb测年,测得英云闪长质和石英闪长质片麻岩中的锆石206Pb/238U结晶年龄分别为58.5Ma±0.7Ma和63.5Ma±0.8Ma.这一结果意味着念青唐古拉山正片麻岩形成于安第斯型的冈底斯岩浆作用期间.     

绿片岩三轴流变力学特性的研究(Ⅰ):试验结果

为了解锦屏一级水电站坝基绿片岩的流变力学特性，采用岩石全自动流变伺服仪对绿片岩进行了三轴压缩流变试验。基于试验结果，研究了绿片岩在不同围压作用下的轴向应变以及侧向应变随时间的变化规律，讨论了流变特性对岩石应力一应变曲线的影响，探讨了不同应力水平下的轴向以及侧向流变速率变化趋势，分析了不同围压下流变的破裂机制，掌握了绿片岩三轴流变的基本规律，从而为该水电站工程流变数值分析时参数的辨识提供了可靠的依据。     

绿片岩三轴流变力学特性的研究(I):试验结果

为了解锦屏一级水电站坝基绿片岩的流变力学特性,采用岩石全自动流变伺服仪对绿片岩进行了三轴压缩流变试验。基于试验结果,研究了绿片岩在不同围压作用下的轴向应变以及侧向应变随时间的变化规律,讨论了流变特性对岩石应力-应变曲线的影响,探讨了不同应力水平下的轴向以及侧向流变速率变化趋势,分析了不同围压下流变的破裂机制,掌握了绿片岩三轴流变的基本规律,从而为该水电站工程流变数值分析时参数的辨识提供了可靠的依据。     

软岩三轴卸荷流变力学特性及本构模型研究

以典型软岩－泥质粉砂岩为研究对象,进行了不同应力水平下的恒轴压、分级卸围压室内流变试验。试验结果表明,软岩在卸荷条件下的轴向及侧向流变变形较大,各向异性显著。在恒定围压较高时,轴向流变变形较大,而随着围压逐级降低,侧向流变变形发展较轴向更快,试样在破裂围压下的侧向变形远大于轴向。通过深入分析软岩卸荷流变试验成果可知,线性Burgers流变模型能较好地反映各级围压下流变曲线的衰减流变及稳态流变阶段,但对于破裂围压下的非线性加速流变阶段无法描述。基于上述分析,建立一个非线性损伤流变模型,采用Levenberg-Marquardt非线性优化最小二乘法对试验结果进行拟合,并获得软岩的非线性流变参数。经比较,拟合计算与试验曲线吻合程度很高,说明该流变模型能较好地反映软岩卸荷流变各阶段的曲线特征。     

龙滩水电站泥板岩剪切流变力学特性研究

利用岩石剪切流变仪,对龙滩水电站泥板岩进行了剪切流变试验,分析了泥板岩剪切位移随时间的变化规律,探讨了不同应力状态下剪切流变速率的变化趋势,讨论了岩石剪切强度随时间的变化规律。将非线性流变元件(NRC模型)与西原模型串联起来,建立了新的能够描述加速流变特性的岩石非线性流变模型。采用泥板岩剪切流变试验曲线,对建立的黏弹塑性剪切流变模型进行了辨识,获得了岩石黏弹塑性剪切流变模型的材料参数,流变模型与试验结果的比较显示所建模型的正确性与合理性。     

节理泥质粉砂岩卸荷流变试验及流变规律研究

为了解节理对泥质粉砂岩卸荷流变规律的影响,进行了同起始围压,不同应力水平下的节理泥质粉砂岩分级卸荷流变试验。首先,详细介绍了节理试样的预制方法及卸荷流变试验的过程,然后,研究了节理试样在不同应力水平作用下的轴向及侧向流变应变变化规律,得出节理倾角为0°的试样轴向及侧向流变应变随围压降低的增大趋势最陡,节理倾角为60°的试样其次,节理倾角为40°的试样最缓。同时,分析了节理对轴向及侧向流变速率变化趋势的影响,探讨了不同倾角节理试样的卸荷流变破裂机制。研究结果较为全面地掌握了节理泥质粉砂岩的卸荷流变基本规律,为进一步建立节理岩体的流变本构模型及参数辨识提供了可靠依据。     

绿片岩三轴流变力学特性的研究(II):模型分析

首先,基于在岩石全自动流变伺服仪上得到的绿片岩三轴流变试验曲线,采用五元件线性粘弹性模型对表现为粘弹性流变特性的曲线进行了辨识,获得了绿片岩的粘弹性流变参数;然后,提出了一个新的非线性粘性元件,并将其与塑性体并联起来,得到一个新的非线性粘塑性体(NVPB),该体能充分反映岩石的加速流变特性:同时,将NVPB模型与五元件粘弹性模型串联起来,建立了一个新的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型。采用绿片岩加速流变全过程曲线,对提出的岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型进行了辨识,得到了岩石七元件非线性粘弹塑性流变模型的材料参数。流变模型与试验结果的比较,显示了所建模型的正确性与合理性。     

西昆仑康西瓦断裂西段斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其构造意义

在康西瓦断裂西段发育着一套含石榴子石二云斜长片麻岩。根据锆石的阴极发光图像和Th、U、REE等特征,锆石可分为岩浆成因和变质热液成因2类。利用LA-ICP-MS法进行锆石U-Pb定年,测得含石榴子石斜长片麻岩的源岩形成年龄为254.5Ma±4.2Ma(MSWD=0.16),变质年龄为242.7Ma±2.3Ma(MSWD=0.11)。结合区域地质资料,含石榴子石二云斜长片麻岩的变质作用与古特提斯碰撞造山有关,表明西昆仑造山带在中三叠世早期(243Ma)仍处于古特提斯碰撞造山期。     

西昆仑康西瓦断裂西段斜长片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及其构造意义

在康西瓦断裂西段发育着一套含石榴子石二云斜长片麻岩。根据锆石的阴极发光图像和Th、U、REE等特征,锆石可分为岩浆成因和变质热液成因2类。利用LA-ICP-MS法进行锆石U-Pb定年,测得含石榴子石斜长片麻岩的源岩形成年龄为254.5Ma±4.2Ma(MSWD=0.16),变质年龄为242.7Ma±2.3Ma(MSWD=0.11)。结合区域地质资料,含石榴子石二云斜长片麻岩的变质作用与古特提斯碰撞造山有关,表明西昆仑造山带在中三叠世早期(243Ma)仍处于古特提斯碰撞造山期。     

柴北缘乌兰县二郎洞达肯大坂岩群中混合岩化黑云斜长片麻岩锆石SHRIMP测年及其意义

柴北缘乌兰县二郎洞地区的达肯大坂岩群主要由黑云斜长片麻岩、混合岩、黑云母石英片岩、斜长角闪岩和大理岩、花岗片麻岩等共同组成。本文首次对两件混合岩化黑云斜长片麻岩样品中的锆石进行了内部结构分析和SHRIMP测年, 黑云斜长片麻岩中的锆石大多具有核-边结构, 核部和边部分别表现为典型的岩浆和变质成因锆石特征。一件样品中锆石核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为503.8±5.1 Ma, 边部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为449±9.9 Ma; 另一件样品核部²⁰⁶ Pb/²³⁸ U加权平均年龄为493.6±4.5 Ma。这些结果表明, 乌兰县二郎洞地区达肯大坂岩群中的混合岩化黑云斜长片麻岩原岩形成年龄为504~494 Ma, 属于晚寒武世岩浆活动的产物, 变质年龄为449 Ma, 分别与柴北缘岛弧岩浆作用和超高压变质作用的时限相一致。研究表明, 二郎洞地区达肯大坂岩群不仅有新太古代-古元古代基底岩石, 还包含早古生代的岩石组合, 为一套不同性质和不同时代的混杂岩。     

某水电站坝基挠曲破碎带工程力学特性试验研究

膝状挠曲破碎带是某水电站坝基的主要工程地质问题。破碎带岩性为完整性较差的碎裂、碎屑软弱砂岩,并呈现孔隙式胶结接触,其工程力学特性对坝基变形和稳定存在巨大影响。基于破碎带砂岩组织结构疏松、含水率较高、物理力学性能较差等特点,首先开展了基本物理特性试验分析,认为岩石微细观结构复杂、渗透特性较好,属小孔隙率砂岩。其次,开展了室内常规和现场力学特性试验研究;最后,在宏观力学参数确定的基础上,探讨了破碎带对工程作用的响应及影响。结果表明,破碎带岩石内部结构破坏严重,矿物成分主要为石英、长石、绢云母等,化学成分以SiO2为主,但化学侵蚀并不显著。常规剪切曲线呈现出明显的4阶段特征,三轴压缩试验破坏机制为塑性剪切破坏,表现出强度低、延性扩容明显、出现屈服平台等特征,且碎裂岩强度略高于碎屑岩;现场试验表明岩体变形均匀,变形模量较低,处于60～630 MPa;地基承载力处于0.8～2.3 MPa。研究成果对该水电站坝基工程有重要的参考价值。