采动裂隙“O形圈”时空演化规律及注浆应用

采动覆岩离层注浆充填技术对工作面隔离煤柱的尺寸有严格要求,已完成布置的工作面实施离层注浆时改变煤柱宽度较为困难,因此会对该技术的实施造成一定影响。基于此,对采动裂隙“O形圈”时空演化规律开展了理论分析和相似模拟研究,提出了采动裂隙“O形圈”注浆技术,并在夏店煤矿注浆工作面成功进行应用。注浆结束后的地表岩移成果表明,隔离煤岩柱整体支撑能力满足离层注浆承载要求,3119工作面注浆总量未发生异常,“O形圈”注浆对煤柱加固作用明显,3117面地表并未发生异常沉降。     

燕山中晚期的中国东部高原:埃达克岩的启示

中国东部燕山期岩浆岩广泛发育,其中有一类具埃达克岩的特征,并根据埃达克岩的成因提出中国东部在燕山中晚期可能为一个高原。本文就中国东部高原的范围、高原存在的依据、高原隆升和减薄的机制进行了讨论,指出中国东部高原大规模的抬升事件大约发生在中-晚侏罗世期间,在早白垩世之后塌陷。高原的隆升与板块消减作用无关,是陆内事件的产物。高原的塌陷是下地壳拆沉作用的结果。拆沉作用不仅可以解释高原的减薄,而且可以解释新生代玄武岩喷发和中国东部盆地的形成。     

岩石圈伸展的壳/幔拆离模型(Parallel Extension Tectonics):华北克拉通东部早白垩世岩石圈减薄与破坏机理

华北克拉通岩石圈减薄和破坏机理长期以来存在争议,基于岩石学、岩石地球的化学分析研究突出强调深部过程的重要性。前人提出了两种重要模式：包括以拆沉作用为代表的top-down tectonics模型和以热-机械侵蚀与化学侵蚀,或地幔置换、交代作用的bottom-up tectonics模型。然而,对于这两种模式而言尚存在许多无法合理解释的问题,比如在此深部过程中,区域性岩石圈伸展有多大的贡献？地壳伸展构造是作为深部过程的响应,还是同为岩石圈伸展的产物？本文基于早白垩世东亚地区（尤其是华北克拉通东部地区）伸展构造与岩浆活动的综合分析,揭示出华北克拉通东部不同地区伸展构造变形与岩浆活动之间的时、空和成因关系有一定的差异。但整体上看,岩石圈伸展起着主导作用,控制着岩浆上侵和就位,在拆离断层下盘侵入形成各种规模的花岗质为主的侵入体,或于上盘喷发形成火山-沉积岩盆地。在伸展构造发育的不同阶段,可以有伸展早期、伸展期及伸展期后的岩浆活动。岩浆活动的强度及岩浆源区特点有显著的时空变化。一方面,在同一地区不同演化阶段其源区有很大的差异。表现为主体上是早期以古老下地壳源为主,随着壳/幔伸展作用演化,逐渐向混合源或独立幔源的演化。同时,不同地区岩浆源区的变化规律也显著不同。以胶辽地区为例,胶东整体上是壳幔混合源区对于岩浆演化有重要贡献;而辽东地区具有显著的源区演化特点：从剪切早期古老下地壳源区为主,并伴有幔源物质加入,剪切期古老下地壳为主,到剪切晚期和剪切期后以新生下地壳为主。本文认为岩石圈伸展的壳/幔拆离模型（Parallel Extension Tectonics）,可以合理地解释华北克拉通及邻区早白垩世构造-岩浆活动性。在该模型中,遭受伸展的华北克拉通岩石圈发生壳-幔拆离作用。在岩石圈伸展作用期间,地壳层次的拆离作用与岩石圈地幔层次上的拆离作用可以是耦合的或者是解耦的,从而导致华北克拉通岩石圈减薄过程中在地壳尺度上的拆离作用与变质核杂岩的剥露有三种不同的类型：同岩浆活动型伸展（C型：Co-magmatism mode extension）、无岩浆活动型伸展（A型：Amagmatism mode extension）和多阶段混合型（M型：Multi-mode extension）。

     

中国东部岩石圈根／去根作用与大陆“活化”──东亚型大陆动力学模式研究计划

本文提出东亚大陆动力学研究中的主要科学问题──为什么东部大陆会“活化”？基于近１０多年来研究获得的一个重要地质事实：印支期东部诸陆块拼合成统一大陆时岩石圈巨厚（≥１５０～２００ｋｍ），新生代以来岩石圈厚度只有６０～８０ｋｍ，指出岩石圈根与去根作用是东部大陆“活化”的根本原因，并提出５组具体的科学问题需要探索与研究。     

“九龙脑成矿模式”及其深部找矿示范:“五层楼+地下室”勘查模型的拓展

深部成矿预测已成为当前矿床学研究的科学前沿和研究重点。"五层楼"作为我国最具特色的深部找矿模型,源于华南钨矿勘查实践,在地质找矿中不断丰富并成功拓展应用。近年,项目组在南岭地区开展了深部探测、科学钻探和九龙脑矿田深部找矿示范,取得了一系列重要的找矿新突破,即在"五层楼"深部验证了"地下室",在外带破碎带发现了新类型矿体,在银金矿深部发现了钨铋,在岩体内带发现了多位一体成矿等,验证了南岭钨多金属矿集区的"第二找矿空间"。本文据九龙脑矿田深部找矿示范和南岭科学钻探成果,建立了南岭花岗岩相关钨多金属矿集区的"九龙脑成矿模式";定义了以往有争议的"地下室"矿化类型,强调了破碎带找矿方向的重要性,认为一定体量的花岗质岩浆在分异—含矿热液分离—迁移—富集过程中矿物质保持物质和能量守恒,而岩性、构造和力学性质的差异导致含矿热液在不同空间配置以不同的矿物组合形式堆积;按成矿系列理论之"全位成矿与缺位找矿"思路,在九龙脑矿田外围开展深部找矿示范,指明了各类型矿化的找矿方向,提出了预测各类矿体的技术方法组合。     

全球标准层型剖面和点位(“金钉子”)和中国的“金钉子”研究

《国际年代地层表》中显生宇所有的年代地层(地质年代)单位和元古宇的部分年代地层(地质年代)单位都已经或将要由全球标准层型剖面和点位("金钉子")定义。这是研发一个完全连续的、既无重复也无间断的年代地层(地质年代)等级系统的唯一途径。文中回顾了过去近50年在国际地层委员会倡导和推行下"金钉子"概念形成和发展过程,简介了"金钉子"概念和由国际地层委员会制定建立"金钉子"的程序;同时简要回顾了中国科学家研究"金钉子"的历史和卓越成就,包括竞争"金钉子"中的失利和收获10枚确立在我国的"金钉子"。     

“不协调伸展”作用下裂陷盆地断层的形成演化模式

应用“不协调伸展”的目标砂箱模拟实验成果和新的脆性断裂力学模型——“不协调性准则”,分析了裂陷盆地断层形成和演化的控制影响因素,建立了裂陷盆地断裂系统形成和演化的新模式——“不协调伸展”模式。该模式显示：“不协调伸展”的递进变形过程是导致裂陷盆地断裂系统的复杂性的根本原因,实质是不同方向、性质和规模的基底先存构造(主要是先存断裂)的活动性方面存在差异,导致所控制形成的断层在走向、形成的先后次序、规模等方面存在差异,从而形成复杂的断层组合;“不协调伸展”模式是裂陷盆地断裂系统形成和演化的基本型式,复杂的断裂系统可以在方向不变的区域伸展构造作用下在递进变形过程中逐渐形成;裂陷盆地断裂系统虽然比较复杂,但断层的形成和演化是有序的,分布是有规律的,可以通过“不协调性准则”加以分析和预测。     

“不协调伸展”作用下裂陷盆地断层的形成演化模式

应用“不协调伸展”的目标砂箱模拟实验成果和新的脆性断裂力学模型——“不协调性准则”,分析了裂陷盆地断层形成和演化的控制影响因素,建立了裂陷盆地断裂系统形成和演化的新模式——“不协调伸展”模式。该模式显示：“不协调伸展”的递进变形过程是导致裂陷盆地断裂系统的复杂性的根本原因,实质是不同方向、性质和规模的基底先存构造(主要是先存断裂)的活动性方面存在差异,导致所控制形成的断层在走向、形成的先后次序、规模等方面存在差异,从而形成复杂的断层组合;“不协调伸展”模式是裂陷盆地断裂系统形成和演化的基本型式,复杂的断裂系统可以在方向不变的区域伸展构造作用下在递进变形过程中逐渐形成;裂陷盆地断裂系统虽然比较复杂,但断层的形成和演化是有序的,分布是有规律的,可以通过“不协调性准则”加以分析和预测。     

“三江”地区与青藏高原内部早第三纪高镁钾质岩地球化学对比:地幔源区的差异及其意义

"三江"地区和青藏高原内部广泛分布有新生代早第三纪高镁钾质岩(MgO6%,K2O/Na2O1),通常认为它们应起源于地幔源区,虽然它们均有着富钾、富集LILE和亏损HFSE的共同特征,并在形成时代上有着一致性,但青藏高原这些在不同区域的早第三纪火山岩在地球化学特征有显著的差异。"三江"地区同高原内部高镁钾质岩相比具有明显高的εNd(t)值,指示前者起源于一个相对亏损的富集地幔源区。青藏高原早第三纪高镁钾质岩可能源于与古俯冲环境相联系的富集地幔源区,但不同地区的富集物质和地幔源区矿物组成以及形成深度却是各不同。青藏高原内部高镁钾质岩的形成可能与高原腹部始新世下地壳的拆沉有关;而"三江"地区早第三纪高镁钾质岩可能与发生在50～40Ma北向俯冲的特提斯大洋板片断离有关。同时早第三纪特提斯大洋板片的北向俯冲和断离对"三江"地区在该时期的成矿物质的富集和成矿过程有着重要的贡献。     

巴音沟蛇绿岩岩石成因演化:天山早石炭世“红海型”洋盆的地质记录

巴音沟蛇绿岩岩片是北天山早石炭世蛇绿岩带的组成部分 ,是天山石炭—二叠纪裂谷系北缘的早石炭世“红海型”洋盆的地质记录。早石炭世晚期的巴音沟蛇绿岩套被侵位于早石炭世浅海—陆相裂谷火山 -沉积岩系 (火山岩单元 )之中。该蛇绿岩套由超镁铁岩、辉长岩 (具共生斜长花岗岩脉 )、闪长岩、辉绿岩、枕状玄武岩和块状熔岩组成。早石炭世裂谷化和北天山洋盆的开启产生了拉斑玄武质岩浆及少量演化岩浆。微量元素和 Nd、Sr、Pb同位素成分揭示 ,存在两种幔源 :1火山岩单元的早石炭世裂谷镁铁质熔岩产生于软流圈OIB型板内源的较低度部分熔融 ;…     

海南岛石碌韧性剪切带的主要特征与“北一”式铁矿的成因

在详细介绍了海南石碌韧性剪切带宏观和显微构造特征的基础上,本文运用“构造控制成岩成矿”新理论,对石碌铁矿成因进行了全面剖析。通过多年的调查及研究,提出石碌矿床控矿构造是韧性剪切带及其“构造透镜体(箭鞘褶皱)”。石碌富铁矿床主要成因是:原始沉积的贫铁矿在构造透镜体形成过程中经过塑性流动富集、压溶去硅等构造—成岩成矿作用,使贫铁变富铁,形成厚大的“北一”式矿体。总结了“北一”式铁矿的主要特征,根据厘定的石碌韧性剪切带及其构造透镜体的构造控矿及成岩成矿机制圈定了“北一”式矿体的找矿靶区,并进一步探讨了在基底变质岩系中和深部的找矿问题。     

华南的格林威尔造山带及其坍塌:在罗迪尼亚超大陆演化中的意义

华南的格林威尔造山运动始自约1200MaB.P.,在约1000～950MaB.P.扬子与湘赣—华夏微大陆发生碰撞 ,继之以岩石圈的拆沉作用和造山带的快速坍塌 ,在仰冲板片和下插板片上分别形成华南裂谷的北支和南支 ,部分地区可能有新生洋壳出现。裂谷以北地区的造山活动持续到约740MaB.P.,碰撞高原控制了长安冰期的沉积 ,至南沱冰期沉积时它已近剥蚀夷平。文章重塑了新元古代时华南裂谷的演化 ,探讨了它在罗迪尼亚超大陆裂解中的意义     

辽东菜园子古近纪玄武岩和深源捕虏晶:对新生代岩石圈地幔性质及深部作用过程的制约

通过对辽东菜园子玄武岩中的橄榄石和单斜辉石捕虏晶进行K-Ar定年及岩石地球化学测试,研究华北克拉通东部新生代岩石圈地幔的性质及深部作用过程,结果表明,辽东菜园子玄武岩形成于古近纪,K-Ar年龄为36.33 Ma±0.97 Ma和39.34 Ma±1.27 Ma;属于碱性玄武岩系列;玄武岩中Sr,Ba相对富集,Zr,Hf相对亏损;ISr和εNd(t)值分别介于。0.704 73～0.705 16和 0.22～ 2.27之间。橄榄石捕虏晶发育环状裂隙和扭折带,具有明显的成分环带,自核至边Mg#值逐渐降低(核部Mg#值介于88.7～94.3之间,边部Mg#值介于76.6～77.8之间),核部与新生代玄武岩地幔橄榄岩包体中橄榄石的成分类似,边部与玄武岩中橄榄石斑晶成分相当。单斜辉石捕虏晶为透辉石,具有反环带结构,核部具有较高的FeO,MnO,Na2O,Al2O3质量分数,反映了壳源成因;过渡部分MgO,Cr2O3质量分数明显升高,反映了壳源物质与软流圈物质反应的结果;向边部MgO,Cr2O3质量分数逐渐降低;FeO,MnO,Na2O,Al2O3质量分数逐渐升高,暗示与寄主岩浆反应的效应。上述结果表明,华北克拉通东部新生代岩石圈地幔具有亏损性质,但岩浆形成过程中有陆壳物质加入。环带状橄榄石捕虏晶反映了新生代岩石圈地幔中橄榄岩与熔体之间相互作用的存在。     

湘赣边中新生代走滑断裂带的流体-岩石相互作用--以长寿街-双牌断裂和遂川-热水断裂为例

湘赣边地区自晚三叠世开始进入了全新的陆内走滑造山作用阶段,并经历了从会聚走滑向离散走滑的构造性质转换.野外地质调查、显微构造研究、流体包裹体和构造岩岩石化学分析资料均表明,走滑断裂带内有大量的流体活动,且不同变形时期及同一变形期不同变形环境的流体作用及其形成的主要构造特征均有很大差异.对变形岩石的成分变异和体积变化计算结果显示,走滑变形过程中的流体(质量)/岩石(体积)比率可达10     

论华南地区金矿床的成矿时代--兼与王秀璋等"华南加里东期金矿床的基本特征”一文的讨论

华南地区是我国重要金矿产区之一 ,它既是古特提斯成矿域的组成部分 ,又受中国东部中生代强烈的板内变形的制约 ,其特点是 ,与基底变质岩关系密切 ,成矿物质主要来源于变质岩 ,受区域构造控制 ,与不同层次的剪切带有关等 ;其成矿时代特征为具有“一老一新两期 (元古代和中生代 )成矿”和“成矿物质来源老、矿床定位时代新”等 ,金矿床成矿时代普遍为中生代 ,与中生代岩浆活动关系密切 ,成矿时代与华北地区和西北地区具有一定的差异性 ;并首次提出构造变形作用对岩石矿物中同位素保存与变化的影响关系到成矿年龄测定结果的准确性。