基于充分浮力理论的有效应力原理公式推导

有效应力原理奠定了土力学的基础,具有十分重要的地位,而学术界对有效应力原理的推导过程争论较多。为揭示有效应力原理所蕴含的物理力学本质,阐明基本概念、澄清认识上的误区,以饱和土体为研究对象,通过“充分浮力作用”的概念,从一个新的角度推导了土体在自重和外载作用下有效应力原理公式的得出过程,分析了“忽略颗粒接触面积从而推得有效应力原理公式”这一公认方法的不妥之处;根据有效应力原理的本质,提出了一个关于饱和岩石、混凝土有效应力原理的简明修正方法,通过该修正方法得出的有效应力公式与前人的研究成果有较好的吻合。     

安徽铜山矿区花岗闪长斑岩矿物化学 特征及成因探讨

由于前人对与安徽铜山铜矿床成矿关系密切的花岗闪长斑岩的矿物化学成分变异机制研究较为欠缺,本文对其进行了详细的矿物化学分析,并结合前人获得的岩石化学资料进行了研究,结果表明,岩体中黑云母具有富MgO(13.13%～17.19%)、FeOT(15.33%～17.42%),贫Al2O3(13.27%～13.74%)、高TiO2(3.11%～4.66%)的特点,其MF值为0.57～0.66,Fe/(Fe+Mg)值为0.48～0.57,主要为金云母;角闪石具有高FeOT(13.50%～15.33%)和Al2 O3(6.26%～13.74%)、低SiO2(36.21%～46.91%)的特点,主要为镁质角闪石;辉石中的Al2 O3的含量变化较大(0.17%～1.08%),Na2 O含量普遍较低。黑云母、角闪石和辉石特征表明,铜山花岗闪长斑岩的母岩浆属于亚碱性系列的壳幔混染型岩浆,它们形成于造山作用晚期,并有向非造山环境过渡的趋势。利用黑云母-角闪石温压计得出成岩温度为750～900℃,成岩压力为3.2×108～4×108Pa,相应的成岩深度约为10.56～13.2 km;利用黑云母Fe3+-Fe2+-Mg三元图解,显示了相对较高的氧逸度;另外,相比于长江中下游其它侵入岩,铜山花岗闪长斑岩具有成岩深度较深,氧逸度相对较低的特点。     

包埋脱水法冷冻保存裙带菜配子体克隆的研究

将裙带菜配子体克隆包埋在含3%褐藻酸钙的胶球中,研究了预培养中的蔗糖浓度和培养时间,脱水过程中的脱水速率和胶球含水量以及化冻速度对配子体克隆的存活率和发育能力的影响,结果表明含裙带菜配子体克隆的胶球在0.3 mol/dm3的蔗糖培养基中培养9 h可以获得较高的存活率;胶球最适平均脱水速率为含水量的5%每小时,最适含水量为25%;较快的化冻速度可以显著提高配子体克隆的存活率,在优化条件下存活率可高达66%;经过冷冻保存的裙带菜配子体克隆在适合发育的条件下能够正常形成孢子体.     

招平断裂带中段深部结构构造——来自地震剖面的证据

玲珑花岗岩岩基东侧的招平断裂带是胶西北矿集区的主要控矿构造之一。布设于招平断裂带中段大尹格庄矿区的地震剖面,揭示了招平断裂带中段深部的结构构造特征,地震剖面显示,玲珑岩基内部有多个类似"拱弧构造"的岩浆侵入形成的弧形界面,由此推测存在2~3期的岩浆活动。剖面显示了3期构造组合样式,第1期为以招平断裂带和宋家河断裂为组合倾向SE的铲式断裂,底部似汇入统一的构造滑脱带;第2期为倾向NW的错断了招平断裂带的反倾伸展断裂;第3期为NE向延伸以花状构造为特征的走滑断裂。前两期反映构造发育处于伸展环境,第3期显示为左行走滑。招平断裂带深部延伸存在分支复合现象,形成由2个主裂面夹持的透镜状岩片。地震反射剖面数据的获得对深刻理解该区域中生代岩浆构造演化过程和深部找矿具有重要的借鉴意义。     

康定杂岩Rb-Sr、Sm-Nd同位素系统及其意义

通过对康定—冕宁地区出露的英云闪长岩、黑云角闪斜长片麻岩、角闪变粒岩全岩及其中所分离出的角闪石、黑云母、斜长石、钾长石的Rb-Sr、Sm-Nd同位素的系统测定,结合岩石的锆石U-Pb年龄结果,确定这些变质杂岩由于经历了复杂的形成过程与变质历史,Rb-Sr、Sm-Nd同位素体系难以确定其结晶年龄。由单矿物与全岩Rb-Sr、Sm-Nd体系拟合的~700 M a的等时线年龄反映了角闪岩相-高角闪岩相的变质作用年龄。Sm-Nd同位素体系由于在变质作用过程中的部分开放性,很容易给出无意义的较老的混合年龄。康定杂岩结晶后并没有经历麻粒岩相变质作用,区域上所含的麻粒岩透镜体可能是新元古代(773~721 M a)期间由Rod in ia超大陆裂解产生的新生洋壳向扬子克拉通陆块俯冲消减过程的变质产物。俯冲到一定深度后,由于板片被拉断,软流圈上涌导致变质洋壳板片岩石、先前底侵变质的镁铁质岩石及扬子陆块长英质基底岩石发生部分熔融,以镁铁质岩石熔融产生的熔浆为主(>70%),与长英质基底岩石熔融产生的熔浆混合形成w(Na2O)/w(K2O)>1的TTG组合。     

黄河口河流沙碎屑沉积物锆石U-Pb年龄及地质意义

陆缘碎屑沉积（物）岩是来自物源区物质的天然混合物,保存了源区不同地质作用过程形成产物的重要信息,可以为揭示盆地沉积、区域构造和地壳增长和演化以及古大陆再造等方面提供重要证据。对采集自山东东营黄河口河流沙的碎屑锆石进行了U Pb年龄分析,并结合河流沙碎屑矿物粒度分析及重砂矿物组成特征,确定黄河口河流沙主体粒度为10~280 μm,重砂矿物主要为角闪石、赤-褐铁矿、石榴子石、绿帘石、磁铁矿等。黄河口碎屑锆石以岩浆成因锆石为主,其U-Pb年龄呈多峰特征,最大U-Pb谐和年龄为3.65 Ga,意味着华北克拉通其他地区也有＞3.6 Ga的地壳物质存在;近2.7 Ga的碎屑锆石反映鲁西地区该期岩浆活动产物的贡献。锆石U-Pb年龄主体分布于206~440 Ma、843~1 239 Ma、1 476~2 714 Ma等几个阶段,并以~2.5 Ga、~1.8 Ga和400 Ma为峰期,其中~2.5 Ga与~1.8 Ga的峰期反映华北板块的物质贡献,而400 Ma峰期与1 000~800 Ma的年龄代表源自苏鲁造山带的物质。结合已有的研究资料,认为黄河流域2.5~1.8 Ga为主要的大陆地壳增生阶段,该阶段形成地壳应占当今流域地壳的60%以上。     

中国西秦岭碎屑锆石U-Pb年龄及其构造意义

西秦岭是北接华北克拉通、西接祁连与柴达木、南接松潘—甘孜地块的东秦岭造山带的西延。文中研究了该区从前寒武纪到三叠纪的碎屑沉积岩。这些碎屑沉积岩中分离出的锆石由LA-ICPMS(激光剥蚀等离子体质谱)进行了U-Pb定年。全岩Nd亏损地幔模式年龄类似于扬子克拉通年龄,主要分布于1.55~1.98Ga,峰值为1.81Ga,而与华北克拉通主要为古元古代与太古宙的模式年龄形成明显的对比。泥盆系中的碎屑锆石930~730Ma的U-Pb年龄指示其与扬子克拉通具亲缘性。930~730Ma是源区地壳的强烈增长阶段。二叠系—三叠系的碎屑沉积岩主体以含老于1600Ma的碎屑锆石为特征。碎屑锆石U-Pb年龄与Sm-Nd同位素组成指示此时华北克拉通南缘的基底岩石成为二叠系—三叠系碎屑沉积岩的重要物源。扬子克拉通在三叠纪时与华北克拉通拼接。西秦岭二叠系—三叠系碎屑沉积岩含有高达50%的华北克拉通南缘的基底岩石。     

澜沧江河流沉积物碎屑锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及其地质意义

为研究澜沧江沉积物的物质来源及相邻地块的地壳生长和演化规律,利用LA-MC-ICP-MS分析技术,对澜沧江河流沉积物碎屑锆石进行了U-Pb年龄和Hf同位素研究。结果表明：锆石U-Pb年龄主要有5个年龄段,分别是＜177 Ma、201~418 Ma、428~544 Ma、581~1189 Ma和1406~2533 Ma,主要峰值为260 Ma、788 Ma、1 827 Ma和2 474 Ma。其年龄分布特征与北羌塘地块的年龄分布非常一致,说明澜沧江沉积物主要来源于北羌塘地块;结合Hf同位素分析结果,能够反映源区北羌塘地块的形成与演化历史。新太古代-中元古代是北羌塘地块从亏损地幔物质增生的地壳持续生长阶段,它们构成现今北羌塘地块全部地壳物质的78%以上,此后直到0.64 Ga,北羌塘地块的地壳增生作用基本结束。     

高压电脉冲破岩试验装置的研制

高压电脉冲破岩钻进在国际上被认为是一种在深部钻探中具有广阔发展前景的破岩方法,但在国内研究还很少。本文设计制造了一套高压电脉冲破岩试验装置,包含伺服电动缸、控制柜、岩石容器等部件,试验装置配套了?60 mm和?100 mm的电脉冲钻头,可选择手动或自动加压放电破碎岩石。在放电电压为120 kV、放电频率为1 Hz的条件下进行了红砂岩等岩石的钻进试验,实现了60 mm口径的钻进碎岩。试验结果表明,该装置能满足电脉冲破岩试验的基本要求,可用于电脉冲碎岩室内研究。     

康定杂岩成因和构造意义——来自Hf同位素的证据

康定杂岩位于扬子地块西缘,通过对四川康定—冕宁—攀枝花—云南元谋地区出露的康定杂岩中基性、中性、酸性岩岩石学、锆石Lu-Hf同位素等多方面系统研究,确定这套岩石形成于岛弧环境。分析表明:康定杂岩中镁铁质侵入体锆石εHf(t)变化范围-4.2~+11.0,Hf模式年龄742~2386 Ma;长英质侵入体锆石εHf(t)变化范围-4.9~+9.4,Hf模式年龄为967~2707 Ma;暗示康定杂岩体复杂的构造成因。锆石Hf同位素分析表明其岩浆锆石具有与扬子地块西缘同时代镁铁质/长英质侵入体相似的Hf同位素组成,暗示其相似的岩浆起源。研究表明,康定杂岩为大洋俯冲背景下的产物,镁铁质侵入体来源于较为亏损地幔源区,长英质侵入体为新生陆壳与古老地壳物质相互作用形成的产物。锆石Hf同位素数据表明,康定侵入体杂岩中锆石Hf-全岩Nd解耦,为"锆石效应"与少量地壳物质加入共同作用结果。结合岩石学、地层学、构造及地球化学证据综合表明,新元古代时期,扬子地块可能位于Gondwana超大陆的边缘,而不是澳大利亚与北美Laurentia古陆之间的连接部分。