内蒙古狼山地区早志留世石英闪长岩体的厘定及其地质意义

内蒙古狼山山脉西侧分布有零星的早古生代岩浆岩,早志留世侵入体主要出露于哈日音熬瑞-迈罕陶勒盖一带.该岩体岩性为石英闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,其206Pb/238U加权平均年龄为440±1 Ma.岩石富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,不同程度地亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti;轻稀土富集,重稀土亏损,具有弱的负Eu异常,显示了岩浆弧的地球化学特征.ε_Hf（t）值为-12.1~-8.8及T_DM2在1 973~2 182 Ma之间,反映了源区以古元古代古老地壳为主,闪长质包体中的斜长石斑晶及矿物成因判别图解显示了岩体在形成过程中受到了岩浆混合作用.构造判别图解及Hf同位素特征表明该岩体可能形成于大陆边缘弧的构造背景.对比达茂旗、白乃庙地区新近发表的有关数据,早志留世石英闪长岩的岩石地球化学特征与之十分相似,由此可见,华北地块北缘早古生代俯冲带从白乃庙地区可以延伸到狼山地区.      

内蒙古狼山地区早二叠世花岗闪长岩的年代学、地球化学特征及其构造背景

内蒙古狼山山脉西侧分布有大面积的晚古生代岩浆岩,其时代集中在早石炭世—晚二叠世,不同时代岩浆岩岩石组合对于认识狼山地区晚古生代构造背景具有重要的意义。文章通过岩石学、岩相学、地球化学及Hf同位素等方法,对狼山地区查干乃呼都格一带花岗闪长岩体进行了研究。该岩体岩性为花岗闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,其206Pb/238U加权平均年龄为(299±1)～(293±2) Ma。岩石暗色矿物为角闪石及黑云母,富含闪长质包体,P_2O_5含量与SiO_2含量之间显示良好的负相关性,富钠(Na_2O含量为3.45%～4.96%),高钠钾比值(Na_2O/K_2O比值为1.33～2.52),岩石地球化学特征显示花岗岩成因类型为Ⅰ型花岗岩。岩石具有负的ε_(Hf)(t)值(-6.3～-2.0)及T_(DM2)为1437～1704 Ma(平均值为1606 Ma),显示了古—中元古代古老地壳熔融的特点,ε_(Hf)(t)-t及角闪石成因图解显示源区有幔源岩浆参与。花岗岩富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,不同程度的亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,轻稀土富集,重稀土亏损,弱的负Eu异常,显示了岩浆弧的地球化学特征。结合晚石炭世—早二叠世狼山地区侵入岩岩石组合为闪长岩+石英闪长岩+花岗闪长岩(英云闪长岩),早—中二叠世大石寨组火山岩岩石组合为玄武岩+玄武安山岩+安山岩+英安岩,总体反映了陆缘弧的岩石组合;狼山地区早二叠世处于大陆边缘弧的构造背景,与华北地块北缘中东部可以对比。     

内蒙古狼山地区早石炭世石英闪长岩U-Pb年龄、地球化学特征及其对古亚洲洋俯冲的指示

内蒙古狼山山脉西侧分布大面积的晚古生代岩浆岩,时代集中在早石炭世—晚二叠世,早石炭世石英闪长岩体出露于潮格温都尔镇西侧。该岩体岩性为石英闪长岩,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,石英闪长岩的206Pb/238U年龄加权平均值为337.4±6.6 Ma。岩石暗色矿物以角闪石为主,黑云母次之,富铁,富钠,高钠钾比值,为钙碱性系列;富集大离子亲石元素Rb、K、Pb,不同程度的亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti的特点,稀土元素配分型式为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,弱的负Eu异常,总体反映岩浆弧的地球化学特征。构造环境判别图显示样品点落在大陆边缘弧范围,岩石地球化学特征表明狼山地区早石炭世处于大陆边缘弧构造背景,古亚洲洋石炭纪存在向南俯冲。对比北部造山带西乌旗地区的早石炭世石英闪长岩,两者地球化学特征基本相同。因此,早石炭世古亚洲洋发生了双向俯冲,形成了以石英闪长岩为主的岩石类型。     

内蒙古狼山地区早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩的岩石成因及构造意义

内蒙古狼山山脉西侧分布有大面积的晚古生代岩浆岩,时代集中在早石炭世—晚二叠世,早石炭世角闪辉长岩、花岗闪长岩体出露于潮格温都尔镇西侧。角闪辉长岩体呈岩滴状产出,被花岗闪长岩体侵入,LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,角闪辉长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为329.0±2.3 Ma,花岗闪长岩的~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为331.1±0.9 Ma~330.0±4.2 Ma。花岗闪长岩暗色矿物以角闪石为主,富钠(Na2O=3.48%~4.46%),高钠钾比值(Na2O/K2O=1.03~2.39),钙碱性系列,P2O5-SiO_2之间存在较好的负相关性,岩石地球化学特征具Ⅰ型花岗岩的特点。Hf同位素及元素地球化学特征指示了角闪辉长岩及花岗闪长岩均来自于受地壳混染的亏损地幔,为同源岩浆演化的产物。角闪辉长岩及花岗闪长岩稀土元素配分型式一致,均为轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具弱的负Eu异常;角闪辉长岩富集Ba、Sr,亏损Nb、Ta、Zr、Hf;花岗闪长岩富集大离子亲石元素Rb、K、Pb、Sr,不同程度地亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,总体反映了岩浆弧的地球化学特征。结合区域地质背景,早石炭世狼山地区侵入岩岩石组合为角闪辉长岩(闪长岩)+石英闪长岩+花岗闪长岩,认为狼山地区早石炭世处于大陆边缘弧构造背景。     

内蒙古狼山地区晚志留世二云母二长花岗岩体的厘定及其地质意义

内蒙古狼山山脉西侧分布有零星的早古生代岩浆岩,晚志留世二长花岗岩体主要出露于潮格温都尔镇一带,侵位地层为宝音图岩群。该岩体岩性为二云母二长花岗岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄显示,~(206)Pb/~(238)U加权平均年龄为419.6±4.5～416.0±2.0Ma。岩石为块状构造,暗色矿物为黑云母,可见原生白云母,高硅(SiO_2=73.14%～75.76%)、富碱(Na_2O+K_2O=5.85%～8.20%)、强过铝质,未见闪长质包体,显示了S型花岗岩的特点。岩石富集大离子亲石元素Sr、K、Pb,不同程度亏损高场强元素Nb、Ta、P、Ti,轻稀土略富集,重稀土平坦,Eu异常不明显;锆石负的ε_(Hf)(t)值(-8.3～-4.0)及t_(DM2)为1658～1930Ma(平均值为1759Ma),显示了古—中元古代古老地壳熔融的特点。R2-R1判别图显示了岩石具有同碰撞花岗岩的特点,因此,该岩体可能形成于同造山拼贴的构造背景,与南侧善岱庙地区晚志留世花岗岩的构造属性一致。对比白乃庙地区的晚志留世石英闪长岩,两者岩石地球化学特征具有相似性,可能反映了相同的构造背景。     

青海省治多县扎那日根岩体特征及构造意义

扎那日根岩体主要由早期的黑云母石英闪长岩和晚期的花岗闪长岩组成。花岗闪长岩中单颗粒锆石U-Pb年龄值为216±2Ma和217±7Ma(晚三叠世)。岩石富碱贫钛,属钙碱性岩系。微量元素特征表现为:富集大离子亲石元素K、Ba、Rb及高场强元素Th,相对于其它相邻元素而言,Sr、Nb、Ta略显亏损,Ti、P较强亏损,(87Sr/86Sr)i为0.70403~0.70463,εNd(t)为2.7~3.4。构造背景为火山弧花岗岩,成岩物质源于壳幔混合产物。     

内蒙古狼山北部早古生代岩浆岩年代学、地球化学特征及构造意义

内蒙古狼山北部地区位于华北克拉通与兴蒙造山带交接部位,构造上隶属于华北克拉通北缘早古生代陆缘增生带.狼山北部巴音杭盖一带出露的早古生代岩浆岩,对确定华北北缘西段早古生代构造格局和造山带演化具有重要意义.本次研究采用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年法,获得了闪长岩、石英闪长岩206Pb/238U年龄为435.8±2.2 Ma~437.7±2.2 Ma,时代为早志留世.岩石为钙碱性系列,富集轻稀土元素,（La/Yb）_N=4.30~11.59,表现出不同程度地富集大离子亲石元素（LILE）Rb、Th、U、K、Ba、Sr等,亏损高场强元素（HFSE）,具有明显的Nb、Ta、Ti负异常,具有弱的负Eu异常（δEu=0.80~0.96）,具有俯冲带岩石的特征.在同位素组成上,早志留世闪长岩体具有明显亏损的特点,ε_Hf（t）=+5.2~+12.6,（87Sr/86Sr）_i=0.704 665~0.706 174,ε_Nd（t）=+1.84~+2.00.上述年代学、岩石地球化学、Sr-Nd-Hf同位素数据结合区域地质资料分析表明,狼山北部早志留世闪长质岩体形成于早古生代温都尔庙洋沿温都尔庙-乌德-索伦山南一线南向俯冲背景下,为经历了俯冲洋板片析出流体交代作用的新生下地壳部分熔融的产物.志留纪岛弧岩浆岩的确定,明确了狼山北部地区属于华北克拉通北缘早古生代活动大陆边缘,为白乃庙岛弧带向西延展的部分,同时为华北北缘西段早古生代"沟-弧-盆"体系的确定提供了重要素材.      

北山洋晚志留世—早泥盆世构造演化:内蒙古白云山蛇绿混杂岩带南部侵入岩年代学、地球化学的制约

内蒙古北山白云山蛇绿混杂岩带南部中酸性侵入岩主要以脉岩形式产出。采用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学分析,对脉岩的岩石类型、年代学、构造背景等进行研究,为北山洋的拼合碰撞时限提供年代学约束。研究结果显示:石英闪长岩的年龄为(420.0±1.0) Ma,花岗闪长岩的年龄为(404.6±2.6) Ma,表明脉岩形成时期为晚志留世—早泥盆世。中酸性侵入岩脉SiO₂含量为58.38%~69.46%,K₂O含量为0.74%~1.38%,Al₂O₃含量为15.54%~16.95%,Na₂O含量为4.15%~5.36%,岩石类型为钙碱性石英闪长岩和过铝质低钾拉斑系列的花岗闪长岩。石英闪长岩与花岗闪长岩源于陆缘火山弧区和同碰撞区,二者轻稀土元素相对重稀土元素明显富集,δEu负异常,高场强元素Ta、Nb亏损,显示出岛弧环境的典型特征,表明由于洋壳俯冲作用,研究区在晚志留世—早泥盆世发育了岛弧岩浆岩侵入体。随着俯冲作用深入,北山洋在晚志留世—早泥盆世早期完成闭合碰撞,并在研究区形成同碰撞花岗岩,碰撞时间应早于(404.6±2.6) Ma。     

中天山巴伦台一带志留纪花岗质侵入体地球化学特征及意义

新疆中天山巴伦台地区广泛分布花岗质侵入体,通过对乌瓦门断裂北侧石英闪长岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得岩体侵位年龄(441.7±2.6)Ma(n=23,MSWD=0.02),属早志留世。岩石地球化学特征表明,该期侵入岩主要为一套过铝质钙碱性系列岩石,稀土元素分布图呈右倾模式,具较高La_N/Yb_N值(7.85~22.90)、Eu负异常(δEu=0.24~0.82)。微量元素蛛网图上岩石总体富集大离子亲石元素K,Rb,Cs等和高场强元素Th,U,Zr,Hf,亏损大离子亲石元素Ba,Sr和高场强元素Nb,Ta,Ti,表明巴伦台地区早志留世花岗质侵入体形成于火山弧环境。综上认为,南天山洋盆向北的俯冲作用不晚于早志留世,为重建中天山构造演化提供了依据。     

西天山巴音布鲁克地区早古生代成矿地质环境:岩浆岩及其时代和元素同位素约束

西天山位于中亚造山带(CAOB)西南部,是其重要组成部分。CAOB晚古生代金属成矿环境和过程尤为典型,但早古生代成矿地质环境还不甚清楚。新疆巴音布鲁克地区出露(原定时代晚志留世)巴音布鲁克组火山岩夹浅海相碎屑岩和灰岩,是认识西天山早古生代成矿地质环境的难得对象。巴音布鲁克组出露于Nikolaev-那拉提山北缘断裂与Atbash-Inylchek-那拉提山南缘断裂之间的中天山,在巴音布鲁克地区典型发育,火山岩包括玄武岩、玄武安山岩、英安岩、流纹岩及相应的火山碎屑岩,其中侵入岩有正长斑岩和花岗闪长岩。LA-ICP-MS测得玄武安山岩、英安岩、正长斑岩、花岗闪长岩、流纹岩锆石U-Pb年龄分别为455.6±8.1Ma、444.5±1.9Ma、441.4±1.6Ma、455.4±5.3Ma、424±1.9Ma,岩浆活动于晚奥陶-早志留世,喷出和侵入时代接近,原定巴音布鲁克组地层时代晚志留世应改为晚奥陶-早志留世。这些岩浆岩具有相似的稀土元素地球化学特征,微量元素相比原始地幔均亏损Nb、Ta、P、Ti。玄武岩正的ε(t)=+1.6~+6.7,低的(~(87)~Sr/~(86)NdSr)i=0.70377~0.70489,指示岩浆源区具有亏损地幔特征,弱的Zr-Hf负异常,低的Th/Nb比值,较窄的同位素变化范围暗示地壳混染并不显著,微量元素及铅同位素特征(~(206)Pb/~(204)Pb=18.26~18.77,~(207)Pb/~(204)Pb=15.63~15.69,~(208)Pb/~(204)Pb=38.21~38.34)表明岩浆源区可能是俯冲流体及洋底沉积物交代的地幔楔橄榄岩部分熔融成因。西天山巴音布鲁克地区早古生代岩浆岩应是南天山洋晚奥陶-早志留世向北向中天山陆块之下俯冲在中天山-伊犁板块南缘活动大陆边缘的岩浆产物,指示了陆缘岩浆弧环境。这种陆缘弧环境有利于斑岩铜金成矿系统发育,值得高度关注相关铜金矿的地质找矿。     

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。     

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。     

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.     

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。