中亚地区矿产资源勘查开发方向

概要地介绍了中亚地区的构造分区特点、优势矿产资源和主要成矿时期。在区域成矿分析的基础上,强调围绕大规模成矿作用进行地质过程解析的重要性,更好地为资源潜力评价和勘查开发选区提供依据。     

天山南坡暖季暴雨过程的水汽来源及输送特征

利用1981—2020年5—9月天山南坡16个气象站逐日降水资料和NCEP/NCAR GDAS再分析资料,分析天山南坡暖季暴雨过程的环流形势,并采用HYSPLIT模式,模拟追踪水汽源地及输送特征。结果表明:天山南坡暖季暴雨主要发生在南亚高压双体型、500 hPa以上西南急流(气流)、700 hPa切变辐合以及天山地形辐合抬升的重叠区域。水汽主要源自中亚、大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近,经TKAP(塔吉克斯坦、吉尔吉斯坦、阿富汗东北部、巴基斯坦北部和印度西北部)、南疆、北疆关键区,分别从偏西、偏南、偏北通道输入暴雨区,700 hPa以上偏西通道、以下偏北通道占主导地位,且贡献最大的是南疆关键区。源自中亚的水汽主要输送至暴雨区700 hPa及以下,对暴雨的贡献较大,且沿途损失较大;源自大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近的水汽主要输送至暴雨区700 hPa以上,对暴雨的贡献较小。另外,中低层还存在源自北疆、南疆、北美洲东部、蒙古的水汽。基于上述特征,建立了天山南坡暖季暴雨过程水汽三维精细化结构模型。     

昆中断裂带南北陆块基底、盖层沉积、岩浆岩对比研究——昆中断裂带构造意义的讨论

本文依据1∶25万区域地质调查成果资料,从昆中断裂带对南北两侧的基底变质岩系(包括变基性火山岩、变泥质岩)、表壳盖层沉积岩系、前寒武纪长英质火成侵入岩以及镁铁-超镁铁质侵入岩的沉积建造、岩石类型组合、岩石地球化学及所反映的源岩物性的控制,系统对比讨论了昆中断裂带南北两侧基底陆块特征及昆中断裂带的构造属性。得出以昆中断裂带为界,南北两侧陆块的大陆岩石圈,无论在表壳沉积岩系、中-下地壳和地幔的层性和物性结构及地球化学成分都存在显著差异。从而提出昆仑造山带实际上是个两陆块碰撞复合陆缘造山带。在元古宇以前南北陆块并非属同一古陆块,或者说昆中断裂带为欧亚大陆和冈瓦纳大陆的真正分界或二者的拼合带。     

南祁连裕龙沟岩体ID-TIMS锆石 U-Pb年龄 及其地质意义

日月山—化隆地区的基性—超基性岩带发育有多个与铜镍矿化有关的岩体,岩石类型主要有角闪辉长岩、辉长岩、苏长岩、辉石岩、辉橄岩、橄榄岩等。通过对裕龙沟岩体的实地调查和研究,利用ID-TIMS（同位素稀释热电离质谱法）对岩体进行锆石U-Pb同位素定年,获得成岩年龄442.7Ma±1.6Ma,为加里东期。岩石地球化学特征分析和区域对比研究表明,裕龙沟岩体为一铁质系列的基性—超基性岩类型的杂岩体,岩体分异好,有用元素Ni、Cu、Co丰度高,为有利成矿的岩体;440Ma左右整个祁连地区正处于由俯冲造山向碰撞造山过渡的转换时期,随着拉脊山小洋盆的闭合,进入陆内造山阶段,在后碰撞伸展环境中形成裕龙沟等基性—超基性侵入岩体。结合其它岩体信息认为,该岩带中的岩体可能形成于同一时期,有其特殊的动力学机制和演化过程。这期伸展裂解事件与成矿关系非常密切,因此对其研究具有非常重要的现实意义。     

阿尔金和东昆仑造山带中酸性侵入岩地质、地球化学特征及地质意义

据青藏高原北部1∶25万区域地质调查资料引对阿尔金和东昆仑造山带中主要出露的中酸性侵入岩类岩体地质、岩石地球化学特征进行对比研究,探讨原始古陆系统隶属关系结果得出:岩体类型、岩石类型组合、成岩时代、岩浆系列、岩浆源岩物性及形成的地球动力学背景均可完全进行对比,认为前晋宁和晋宁期S型花岗岩类,可能是在碰撞造山地球动力学背景下,由成年期TTG陆壳局部或循环熔融形成;加里东和华力西期以I型和A型花岗岩类为主,推测是在一种大陆岩石圈伸展减薄或是大陆裂谷动力学背景下,由地幔基性超基性岩浆上侵引起中下地壳岩石局部熔融产生的一种岩浆作用产物,源区可能是副变质类型榴辉岩相和麻粒岩相下地壳结合前人研究成果,初步提出阿尔金和东昆仑造山带古老基底同属一个古陆系统.     

新疆博格达东缘色皮口一带辉绿岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

博格达造山带内出露的晚石炭世辉绿岩,为研究博格达裂谷演化末期地球动力学背景提供了重要信息.色皮口地区辉绿岩主量元素以低TiO2、较高Al2O3、较低MgO、贫P2O5,较低的K2O/Na2O比值(0.12~0.53),ΣREE较高,LREE/HREE为2.45~3.56,铕负异常不明显(δEu=0.82~1.02)等为特征.与原始地幔相比,其不相容元素K,Rb, U,Ba富集,高场强元素Nb,Ta,Zr,Hf无富集,Ti亏损不明显,Nb,Ta,Th表现为明显负异常.U富集可能指示与地壳物质的加入有关,较低的Nb/Zr比值(0.02~0.06),暗示岩浆源区可能为受地壳混染的亏损地幔.辉绿岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为(300.5±1.7) Ma(MSWD=2.3,Th/U比值为0.36~1.3),为晚石炭世晚期,代表了博格达裂谷闭合后地球动力学环境由挤压变为拉张的转折期.     

爆炸应力波对新浇混凝土衬砌的影响研究

爆炸应力波作用下新浇混凝土衬砌的破坏模式及安全振动速度是水电、铁道工程隧洞建设中需要解决的重要问题。根据弹性P波及SV波在介质中的传播规律,讨论了P波及SV波在薄层混凝土衬砌中的传播及近似处理方法,依照莫尔-库仑准则、极限拉应力准则、极限拉应变准则,研究了爆炸应力波作用下新混凝土衬砌的破坏模式及安全振动速度。结果表明,入射应力波及衬砌中的折射波对衬砌的破坏作用最主要,折射波在衬砌内产生的反、折射波将降低衬砌中的应力,具有卸载效果;混凝土衬砌的安全振动速度随着龄期的增大而增大,P波入射时,安全振动速度随着入射角的增大而增大,入射角较大时,胶结面容易发生剪切破坏,较小时,容易发生拉伸破坏,SV波入射时,较小角度下容易发生剪切破坏,较大角度时容易发生拉伸破坏;围岩弹性模量越高,衬砌的安全振动速度越小。     

基于颗粒流模型的TBM滚刀破岩过程数值模拟研究

为了研究全断面岩石掘进机（TBM）盘型滚刀的破岩机制及其影响因素,采用颗粒流方法建立了岩石与滚刀的二维数值模型,实现了对TBM滚刀破岩过程的模拟。分析表明,滚刀的破岩过程可分为冲击挤压破碎、大量微裂纹生成、张拉性主裂纹扩展3个阶段,证实了滚刀破岩的挤压-张拉破坏理论。在滚刀侵入深度相同的前提下,随着刀圈刃角以及刃宽的增加,滚刀下的压碎区也相应增大,张拉性主裂纹数目增多,滚刀的破岩能力提高;与平刃刀圈相比,楔刃刀圈的“楔块劈裂”作用更加显著,使径向裂纹扩展得更快且更深入岩石内部。TBM滚刀对强度较高或较低岩石的破坏损伤较小,而对中等强度的岩石破坏损伤最为显著。