钠长阳起片岩用于硅酸盐水泥生产的试验研究

钠长阳起片岩用于硅酸盐水泥生产具有液相出现早、物料反应能力强、可降低烧成温度等优点，可全部或绝大部分取代粘土、助熔剂、矿化剂以及铁矿石等配料，从而收到节能降耗、稳定和提高水泥质量、保护生态环境、节约矿产资源等方面的效果。由于其组成矿物与水泥石成分相近，且具有径长比较小等特点，当用做非活性混合材时，可起到结晶中心和“加筋”等协同增强作用，掺入量可达15～30％；生产的钠长阳起片岩混合水泥具有早强性能。     

贵州西部发现离子吸附型稀土矿

贵州西部威宁县境内峨嵋山玄武岩分布的红土风化壳中含有离子吸附型稀土矿。玄武岩中杏仁状构造发育,含量一般20—50％,为浑园、椭园及不规则状。粒径一般0.1—5mm,最大的有10mm。杏仁体内充填物有绿泥石、粘土、石英、玉髓、榍石、方解石。这些充填物有的被风化流失形成空洞。这些空洞与玄武岩本身的柱状节理,为红土化作用提供了有利的条件。     

山东临朐玄武岩微量元素地球化学特征

本文测定了山东临朐一带新生代玄武岩的稀土和某些微量元素含量。玄武岩的稀土元素含量较高,特别是轻稀土富集,同时可能存在微弱的铕正异常。在不相容元素丰度图形上,其特点和洋岛碱性玄武岩接近,和大陆裂谷玄武岩有一定差别。根据稀土元素和不相容元素含量特点,认为玄武岩是地幔部分熔融产物。根据作者提出的采用简单二元组分混合、锶同位素混合和部分熔融方程的共同制约及有关参数,计算了岩石形成时两种典型的地幔源区即MORB源和Plume源的可能混合比例。     

吉林伊通新生代玄武岩的岩浆起源

沿伊通断裂带分布的新生代碱性玄武岩具幔源原生岩浆特点,与其所含的上地幔二辉橄榄岩之间有成分上的互补关系,后者是熔出玄武岩浆后的难熔残余,其熔融程度为7.2—9.8％。据此,利用玄武岩浆与包体矿物平衡反应关系,借助于热力学计算,估算了本区玄武岩浆的起源条件:T=1370—1405℃、P=1.88—2.08GPa。这大致相当于65—70km左右深度,说明岩浆起源于含角闪石的尖晶石二辉橄榄岩层。     

黔西二叠纪玄武岩及岩浆来源初步分析

本文以织金熊家场剖面为例进行岩石学及岩浆来源分析研究。岩性和岩石化学特征表明,区内玄武岩为碱性—钙碱性拉斑玄武岩。同位素地球化学和稀土元素分布模式研究资料表明,本区玄武岩原始岩浆来源于地壳和地幔二元组分相混合的体系。通过锶同位素组成的计算,显示了原始岩浆中的幔源和壳源二元组分的混合比例为5.4:1。     

内蒙古集宁新生代玄武岩的地幔源区特征：元素及Sr-Nd-Pb同位素地球化学证据

内蒙古集宁玄武岩区位于华北克拉通北缘，东邻汉诺坝玄武岩区。由亚碱性的拉斑玄武岩及碱性的橄榄玄武岩、碧玄岩和碱玄岩组成。玄武岩的SiO2与TiO2含量分别为44．10～52．27wt．％和1．57～2．95wt．％，Mg^#（43—63）及Ni含量（27～210ppm）变化范围较大。集宁玄武岩的微量元素原始地幔标准化曲线及REE球粒陨石标准化曲线与OIB相似，Sr、Nd同位素比值显示了较汉诺坝玄武岩富集的特征。研究表明，虽然集宁玄武岩浆经历了一定程度的橄榄石、单斜辉石的分离结晶作用，但微量元素及Sr、Nd、Ph同位素特征排除了幔源岩浆在喷发到地表过程中受到地壳物质显著混染的可能性。^143Nd／^144 Nd ^87Sr／^86Sr vs．^206Ph／^204Pb的线性相关性表明，集宁玄武岩至少来自两个地幔端元组分：EMI和PREMA，且端元组分与汉诺坝玄武岩相似。尖晶石二辉橄榄岩的低程度部分熔融（2～5％）熔体与石榴石二辉橄榄岩更低程度部分熔融（〈2％）熔体的混合，可以解释集宁玄武岩稀土元素的变化特征。推测EMI位于岩石圈地幔之内且源区深度〈70km，PREMA则来自软流圈地幔。集宁碱性玄武岩与亚碱性玄武岩之间的地球化学差异，可能只是来自岩石圈地幔的EMI型熔体和来自软流圈地幔的PREMA型熔体在形成玄武岩浆时参与混合的比例不同，暗示该地区的岩石圈地幔与软流圈地幔之间经历了强烈的相互作用。集宁玄武岩与汉诺坝玄武岩相似的Sr、Nd、Pb同位素比值及相关性，说明它们具有相似的地幔源区，汉诺坝玄武岩的地球化学差异同样可以用EMI与PREMA组分对岩浆贡献程度的不同来解释。     

内蒙古集宁新生代玄武岩的K-Ar年代学和地球化学及其深部动力学意义

对内蒙古集宁地区四个新生代玄武岩剖面进行了K-Ar年代学及岩石地球化学的系统研究。K-Ar定年结果显示，集宁玄武岩的主要喷发期在晚渐新世至中新世，可分为三个喷发旋退：～33Ma、22．8～22．1Ma和12．2～9．4Ma。玄武岩由拉斑玄武岩和碱性玄武岩组成。SiO2和MgO含量变化范围分别为46．4～52．3wt％和5．1～7．8wt％，微量元素特征总体上与OIB相似。集宁的三个喷发旋迴有一个共同的特点，即在每一旋迴底部，先出现的均为拉斑玄武岩，向上变为碱性玄武岩。从第一至第三旋迴，碱性玄武岩Yb含量逐渐增加，La／Yb比值逐渐减小，暗示集宁地区在这一时期曾发生过岩石圈减薄。由于集宁碱性玄武岩的地球化学特征从早期至晚期逐渐接近拉斑玄武岩，且两者的Nd、Sr同位素特征相似，因此，该区岩石圈的减薄可能是软流圈热物质上涌，对岩石圈产生底蚀作用的结果。拉斑玄武岩的存在可能代表了岩石圈减薄在地表的显示，是被底蚀的岩石圈与少量上涌软流圈的熔融物质混合的产物。通过对比集宁、汉诺坝、赤峰、阿巴嘎、大同等地新生代玄武岩的K-Ar年龄和岩性分布特征，推测这一区域的岩石圈减薄在时间、空间及减薄强度上均存在不均一性。     

镜泊湖地区杏山火山群的火山岩特征及其岩浆演化

镜泊湖火山区是我国陆内新生代玄武岩研究的一个重要窗口。东南部的杏山火山群研究不足且前人的研究否定了其岩浆经历过同化混染作用。本文对杏山火山群玄武岩开展了系统的岩石学、岩石地球化学和Sr—Nd—Pb同位素的研究,认为杏山火山群主要为碧玄岩和粗面玄武岩,原生岩浆在上升过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶,并在上地壳区域发生了同化混染作用,但同化混染—分离结晶作用较为微弱。将杏山火山群与同期镜泊湖玄武岩对比发现,两个地区的玄武岩都来源于石榴石橄榄岩的部分熔融,杏山火山群的部分熔融程度略低于同期镜泊湖玄武岩。在岩浆源区方面,杏山火山群的岩浆源区为普通地幔与全硅酸盐地球端元的混合源。岩浆源区的不均一性和岩浆演化过程中所经历的同化混染作用是造成杏山火山群和镜泊湖火山群的岩性差异的主要影响因素。     

水泥复合偏高岭土稳定粉砂土力学特性试验研究

使用低成本高硅铝矿物掺合料可在提升水泥土工程性能的同时降低水泥用量。通过开展系列抗压强度试验研究了水泥偏高岭土掺比、水/水泥偏高岭土比、凝胶总掺量和养护龄期对水泥复合偏高岭土稳定粉砂土抗压强度的影响规律,归纳了水泥复合偏高岭土稳定粉砂土的强度经验公式。结果表明：将水泥和偏高岭土按质量比5:1混合用于粉砂土稳定时可获得最佳强度提升,节约1/6水泥消耗,且该掺比关系不因凝胶总掺量变化而改变;水泥复合偏高岭土稳定粉砂土抗压强度随水/水泥偏高岭土比增加近似线性降低,随凝胶总掺量增加线性提升,随龄期发展而提高,其28天强度增加趋势仍未趋缓;总结归纳了四个关于强度影响因素的经验预测公式。该研究成果可为水泥偏高岭土用于复合稳定工程软弱土提供理论参考。     

新疆柯坪二叠纪层状玄武岩的发育特征及其地质意义

通过野外实地测量和遥感影像识别,并对不同剖面的发育状况进行了对比。新疆柯坪地区发育的二叠纪玄武岩共可分为8层,包括库普库兹曼组2层和开派兹雷克组6层。多层玄武岩是多期喷发作用的结果,每次喷发可以来自不同的岩浆房或火山通道,但岩浆源区基本一致。每期喷发作用都具有一定的序列,先是稳定的熔岩流,发育柱状节理,往上则为致密块状玄武岩,在喷发末期发育火山角砾岩或凝灰岩。多期玄武岩浆喷发作用,指示了该区二叠纪玄武岩的岩浆房经历了"积聚—喷发—再积聚—再喷发"的过程,而熔融岩浆的源区则经历了不断"部分熔融"和"岩浆抽提"的过程。     

四川乡城地区的球颗状玄武岩

四川乡城县附近,1:20万区调报告(得荣幅)曾报导在木鱼和潘拥有球颗状玄武岩。三江项目工作期间,我专题研究组于 1988年在池中至同堆一带的晚三叠世地层中也找到球颗状玄武岩,并对其进行了较详细的研究。 研究表明,池中-同堆一带的球颗状玄武岩实际上由两种岩石成分组成,显示球颗状构造。 球颗物质为灰色,呈豆状、球状,小者约2mm,大者达2—3cm,以1cm大小者多见。斑状结构,斑晶(5—10％)为针状镁质透辉石—普通辉石(电子探针法分析),不出现橄榄石或辉方辉石。基质玻     

镜泊湖地区杏山火山群的火山岩特征及其岩浆演化

镜泊湖火山区是我国陆内新生代玄武岩研究的一个重要窗口。东南部的杏山火山群研究不足且前人的研究否定了其岩浆经历过同化混染作用。笔者等对杏山火山群的玄武岩开展了系统的岩石学、岩石地球化学和Sr—Nd—Pb同位素的研究,认为杏山火山群主要为碧玄岩和粗面玄武岩,原生岩浆在上升过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶,并在上地壳区域发生了同化混染作用,但同化混染—分离结晶作用较为微弱。将杏山火山群与同期的镜泊湖玄武岩对比发现,两个地区的玄武岩都来源于石榴子石橄榄岩的部分熔融,杏山火山群的部分熔融程度略低于同期的镜泊湖玄武岩。在岩浆源区方面,杏山火山群的岩浆源区为普通地幔与全硅酸盐地球端元的混合源。岩浆源区的不均一性和岩浆演化过程中所经历的同化混染作用是造成杏山火山群和镜泊湖火山群的岩性差异的主要影响因素。     

东南沿海白垩纪双峰式火山岩物质来源——Sr元素含量及其同位素的制约

中国东南沿海分布大面积的中生代火山岩,其中白垩纪时尤其是早白垩世时火山活动以由玄武岩和流纹质火山岩组成的双峰式火山岩为主,它们的成因长期存在争议。笔者从双峰式火山岩的Sr同位素组成特征出发,即它们的Sr同位素组成相似,但玄武岩的Sr含量却远高于相伴生的流纹岩,来讨论它们的成因,利用Gray(1984)提供的混合计算公式,以陈蔡群代表浙东古老陆壳,进行了壳幔混合程度计算,以探讨流纹岩类可能的混合成因。研究表明:双峰式火山岩中的玄武岩Sr含量平均为800×10~(-6),远高于流纹岩类的Sr含量(平均约100×10~(-6)～200×10~(-6))和陈蔡群的Sr含量(81.35×10~(-6))。玄武岩的高Sr同位素初始比主要继承其富集的地幔源区,而根据它们极高的Sr元素含量、负Ce和负Nb的地球化学特征等,推断地幔源区的富集是由于受到俯冲深海沉积物为主的混染或其派生流体的交代作用的结果。笔者认为,浙东宁波玄坛地双峰式火山岩中的流纹岩是由陆壳重熔生成的初始酸性熔融体与6.2％～6.4％的幔源玄武岩岩浆混合形成的,而浙东南温州山门双峰式火山岩中的流纹岩类则相当于上述初始酸性熔融体与5.0％～5.2％的玄武岩岩浆混合而成。由于两种混合端元     

季节冻土区高速铁路防冻胀路基保温强化特性研究

季节冻土区路基的冻胀变形影响高速列车的运行速度、行车安全。以普通级配碎石路基结构为原型,建立轨下基础热-力耦合模型和路基结构外力作用模型,通过温度场和变形场的现场监测数据、力学特性计算的文献资料验证了模型的可靠性。在此基础上建立水泥稳定碎石路基、保温强化层+级配碎石路基、保温强化层+水泥稳定碎石路基3种防冻胀路基模型,计算冻胀变形和受力特性。结果表明：保温强化层和水泥稳定碎石填料均有效减小了路基的冻胀变形,其中保温强化层+水泥稳定碎石路基的冻结深度和最大冻胀量最小,分别为0.8 m、1.585 mm;保温强化层可减小基床表层竖向应力,且弹性模量较大的水泥稳定碎石可加速竖向应力的衰减,使得基床底层承受应力减小。保温强化层+水泥稳定碎石基床表层结构可为季节冻土区高速铁路路基结构的选型提供参考。     

内蒙古四子王旗东八号中新世含深源捕虏体富钾橄榄玄武岩的发现及其意义

内蒙古四子王旗东八号地区最近发现含有深源捕虏体的富钾橄榄玄武岩。玄武岩为灰黑色致密块状,以富碱(K2O+Na2O5．91％～6．47％)、高钾(K2O2．82％～3．12％)和较高的钛(TiO2 2．22％—2．36％)为特征,属钾玄岩系列,全岩K—Ar年龄为21．9±1．7Ma。捕虏体主要为尖晶石二辉橄榄岩、二辉橄榄岩等。根据矿物平衡温压计算表明：捕虏体形成温度为1100—1250℃,压力为1．7—2．0GPa,应源自于岩石圈地幔。四子王旗橄榄玄武岩较高的TiO2和K2O,暗示其岩浆可能源于幔柱作用。推测华北板块北缘自中生代开始可能受到来自深部的幔柱作用,大量上升的岩浆因受到阻挡而保留在岩石圈底部,底侵作用和部分继续上升的岩浆,将岩石圈地幔的捕虏体携出地表。     

冲击荷载下玄武岩纤维水泥土吸能及分形特征

为研究玄武岩纤维对水泥土冲击破坏过程中能量吸收及碎块块度分布特征的影响,采用Φ50 mm变截面霍普金森压杆（split Hopkinson pressure bar,简称SHPB）试验装置对不同玄武岩纤维掺量的水泥土进行了冲击压缩和动态劈裂试验,分析了冲击荷载作用下玄武岩纤维掺量与水泥土吸收能、破坏形态和分形维数 的关系,试验结果表明：随着玄武岩纤维掺量的增加,水泥土吸收能呈先增大后减小的趋势,超过最佳掺量后,由于纤维-纤维薄弱面的存在,水泥土吸收能减少;冲击破坏后水泥土破碎块度分布是具有统计意义上的分形,冲击压缩试验中水泥土破碎块度平均粒径随玄武岩纤维掺量的增加而不断增大,对应的 值总体上呈现不断减小的趋势;在动态劈裂试验中,玄武岩纤维掺量在0～2.0%范围内,水泥土破碎块度平均粒径呈现上升趋势, 值不断减小,玄武岩纤维掺量超过2.0%后,平均粒径有所降低,对应 值增大。玄武岩纤维水泥土吸收能和 值之间有着密切的联系,冲击压缩试验中,吸收能在分形维数为2.20～2.26范围内呈先增大后减小的趋势,而在动态劈裂试验中,吸收能在分形维数为1.85～2.20范围内总体呈现下降趋势,两者具有一定的负相关性;合适掺量的玄武岩纤维对水泥土动态特性起着积极作用,通过试验得出玄武岩纤维的合适掺量为1.5%～2.0%。     

峨眉山玄武岩作为长江上游特征源岩对三峡贯通的指示

峨眉山玄武岩作为长江上游攀西地区广泛分布的岩类,具有形成环境独特、出露面积大、岩石易鉴定的特点,可作为长江三峡贯通物源示踪研究的指示标志.通过对长江中上游阶地和江汉平原周老孔第四纪岩心沉积物中的玄武岩砾石和岩屑(1~2 mm)进行研究发现,峨眉山玄武岩砾石在长江上游很常见,在三峡以下很少;玄武岩岩屑在长江上游沉积物中非常普遍,而且在周老孔岩心沉积物中的很多层位都有出现.对玄武岩岩屑基质中的斜长石做了微量元素微区原位分析(LA-ICP-MS),分析表明,在周老孔中含峨眉山玄武岩岩屑的岩心层位最大深度为156 m,该层位古地磁年龄约为1.7 Ma,此时长江已经形成且三峡已经贯通.      

大别造山带南坡晚白垩世玄武岩源区地幔特征

大别造山带南坡中生代断陷盆地中出露大量晚白垩世碱性玄武岩类。因岩浆受结晶分异和陆壳混染影响微弱,其成分基本可代表本区原生玄武岩浆。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,本区玄武岩具有地壳富集组分Pb、K、Rb、Ba等的正异常和Nb、P、Hf等高场强元素的负异常。同位素和微量元素特征显示,玄武岩浆来自亏损地幔(DM)和富集地幔(EM+EM)混合源区。玄武岩源区地幔中Pb的富集和Nb、P、Hf等的亏损基本可由中国东部亏损地幔与榴辉岩的混合获得,由此揭示富集地幔端元组成特征可能与晚白垩世前造山带根部榴辉岩拆沉并参与地幔再循环有关。     

威宁宣威组底部硅质页岩Rb-Sr古混合线年龄及其地质意义

在滇黔相邻地区,二叠纪宣威组下部发育一层硅质页岩和碳质页岩。页岩层位稳定、分布广泛,与下伏峨眉山玄武岩组上部凝灰岩层呈假整合接触关系。用迭代法恢复硅质页岩的Rb-Sr同位素古混合线,得到硅质页岩的年龄为(255±12)Ma。这个年龄不仅支持地层古地磁研究结果,而且符合地层年代学研究结果,表明Rb-Sr同位素古混合线年代学方法在中生代地层能够适用。这个年龄与普遍认为的峨眉山玄武岩主喷发期258Ma从时代关系上相符,而且有效地约束了峨眉山玄武岩喷发的上限。     

北大巴山与志留纪火山作用相关的碳酸盐岩沉积学特征及形成环境

生物碎屑灰岩、生物礁是造山带内最为常见的岩石类型之一,它们可以形成于多种构造环境。研究这些岩石组合的结构组成及生物赋存状态可为古地理恢复及造山带演化提供依据。分布于北大巴山地区与富TiO2碱性火山岩紧密相关的碳酸盐岩组合长期以来被认为是被动陆缘台地相组合。该套碳酸盐岩组合主要由生物礁、生物碎屑灰岩、砂屑灰岩、泥质灰岩、角砾灰岩共同构成。砂屑灰岩及生物灰岩中常伴随有薄层凝灰岩夹层;同时这些碳酸盐岩中富含不同比例的火山碎屑成分,发育粒序层理、平行层理、波纹斜层理和滑塌构造。生物碎屑灰岩通常与凝灰质砂岩、泥岩构成韵律层,火山质碎屑在类岩石中主要表现为粒径0.5~3 mm的棱角状—次棱角状玄武岩和凝灰岩碎屑,具有近源沉积特征;生物礁中通常出现1~2.5 cm棱角状—次棱角状玄武岩碎屑,且在生物礁之间的砂岩夹层中含有丰富的0.5~1 mm的次圆状玄武岩碎屑;砂屑灰岩中含有棱角状—次棱角状玄武岩和辉石两类碎屑,其中辉石碎屑粒径通常为1~2 mm,同时该类岩石中还含有丰富的黄铁矿,这些黄铁矿通常因其粒径变化而发育粒序结构特征。角砾状灰岩可分别由砂屑灰岩、生物礁及生物碎屑灰岩构成,也可由三者共同构成,玄武岩碎屑仅出现于角砾状生物礁灰岩中。这些碳酸盐岩中的生物化石具有曾经历过明显的搬运改造特征,其中生物碎屑灰岩和砂屑灰岩中的化石碎屑以次圆状为主,生物礁中的生物化石平行于砂岩夹层分布且发生不同程度的压扁和挤压变形,岩石中普遍发育滑塌沉积构造。这些特征共同表明,该套碳酸盐岩与下伏的碱性玄武岩形成密切相关,二者共同构成了与现代大洋中典型洋岛/海山相一致的结构特征,且这些碳酸盐岩多沿着下伏玄武岩的周边沉积,具有深水—斜坡环境的沉积组合,同时因其中所包含的生物化石经历了一定距离搬运作用而发生再沉积,进一步表明这些生物发育时代可能要略微早于该套火山—沉积组合的形成时代。