内蒙古锡林郭勒晚新生代熔岩台地40Ar/39Ar年代学研究

内蒙古锡林郭勒盟达里诺尔与阿巴嘎新生代大规模熔岩溢流火山作用形成数千平方千米的熔岩台地。本文利用⁴⁰Ar/³⁹Ar年代学测试技术以及ALOS-DEM数据研究熔岩台地时空分布规律。达里诺尔与阿巴嘎火山作用早期都有大规模熔岩溢流形成熔岩台地,晚期单成因火山作用形成零散分布的火山渣锥。贝力克牧场平顶山高低两级熔岩台地分别形成于~2.5Ma和~1.1Ma,阿巴嘎火山群熔岩台地形成于约6.2~7.5Ma。本文提出区域剥蚀模型解释在火山群边缘常见的多级熔岩台地的成因。火山作用与当地特殊气候引发的区域剥蚀共同作用造成多级熔岩台地地貌。

     

达里干加-阿巴嘎-达里诺尔晚新生代玄武岩特征及成因分析

兴蒙造山带及其毗邻的蒙古国东南缘发育大面积的晚新生代板内玄武岩,其中从蒙古国达里干加到中国内蒙古的阿巴嘎-达里诺尔火山岩断续相连,组成亚洲东部面积较大的晚新生代火山岩区。这些火山岩区的地质和地球化学特征相似,火山岩的形成可能受相同因素制约。研究区火山岩主要形成于中新世-更新世,个别火山岩形成于全新世。火山岩以碱性玄武岩为主,拉斑玄武岩次之,镜下为斑状结构,斑晶以橄榄石为主,辉石含量较少。其中碱性玄武岩含多种地幔捕虏体,包括尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石方辉橄榄岩和纯橄岩等。除地质特征相似外,上述三区玄武岩在地球化学特征方面也显示出相近的特点,可能具有较为一致的成因。火山岩的主微量元素、Sr-Nd同位素特征以及含有的地幔包体,表明受地壳混染作用较弱。MgO与Cr、Ni正相关而与Al₂O₃、SiO₂负相关,表明火山岩发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。此外,根据Sr-Nd同位素特征与来自软流圈的火山岩相近,La/Yb（8.57~34.66）和Sm/Yb（2.86~8.85）比值较高,推断火山岩源区为软流圈地幔,辉石岩可能是形成该区岩浆的主要源岩。（Ta/U）_N和（Nb/Th）_N值大于1以及Nb-Ta的正异常,指示其源区有俯冲板片物质的加入;玄武岩富集的重Zn同位素特征（δ⁶⁶Zn,0.47‰~0.50‰）以及Sr-Nd同位素具有沉积物混入的特点,表明源区还加入了沉积物。

     

北京某建筑边坡场地工程地质条件与坡体稳定性评价

边坡的稳定性对工程建设有重要影响, 为了保障建筑场地的安全, 本文对北京某建筑边坡场地工程地质条件进行了详细调查和论述, 并针对场地内的6个典型坡体, 分别采用赤平投影法和极限平衡法对边坡的稳定性进行了综合评价, 其中极限平衡法采用了复杂平面滑动和三维楔形体分析模型。分析结果表明, 该工程场区工程地质条件较为简单, 岩体结构主要为层状结构, 工程场区内所涉及的6个边坡稳定性均较好, 但由于区内有一条断裂穿过, 对边坡2的稳定性有一定的影响。针对边坡的稳定性和建筑场地的高效可用性, 建议采用放坡护面+坡脚挡墙支护等方式进行防护。     

基于颗粒流模拟的堆积层滑坡过程分析

基于颗粒流离散元程序模拟了堆积层滑坡变形破坏及滑动的全过程。结合现场地质调查资料,总结了拜殿乡Ⅰ号滑坡的成因机制及影响因素,分析表明该滑坡是在内外因共同作用下的结果,其主要原因是滑体物质松散,雨水入渗形成软弱滑动带,导致坡体的变形滑动。采用数值试验确定土体细观参数与宏观力学性质的关系,建立拜殿乡Ⅰ号滑坡数值模型,考虑降雨对滑带土强度的软作用化,对滑坡变形破坏及滑动全过程进行了模拟。模拟结果表明：滑带土强度降低后坡脚出现剪切破坏集中区,后缘处出现拉张裂破坏集中区,随着坡体缓慢的蠕动变形,坡脚的裂隙范围逐渐扩大,坡体中后缘出现多条拉张裂隙;根据滑体的运动速度将滑动过程分为蠕动变形、滑动加速、滑动减速和缓慢堆积4个阶段;滑坡滑动情况和最终堆积状态表明拜殿乡Ⅰ号滑坡严重威胁龙潭村小学及乡村公路的安全,模拟结果对该滑坡的工程治理具有重要的指导价值。     

龙游石窟洞室围岩长达8a的风化速度及风化时限研究

本文以龙游石窟围岩表面凿痕为研究对象,采用压模法,自2004年开始,每4a一次对凿痕进行了3次测量,提取了凿痕的几何特征曲线,并量化了其几何特征。通过不同时间的测量结果对比,对洞室围岩的风化速度进行了研究,并对洞室围岩凿痕的风化趋势给出了预测。研究结果表明,在2004~2012年8a内的平均风化速度0.28~0.5mma-1,最大风化速率为0.46~0.89mma-1。且后4a内的平均风化速率要小于前4a的风化速率。洞室内凿痕在目前环境条件下的风化时限为30a左右,即其可保持的时间尺度在百年范围内。换句话说,在近百年后,洞室内的精美凿痕将消失殆尽。基于此,本文提出了减缓风化的初步建议。该成果可为更好地保护龙游石窟、科学开发国家古文物、减少管理风险提供科学依据。     

充水对龙游大型古地下洞室群长期稳定性影响的研究

对龙游大型古地下洞室群的现场调查表明:完整地下洞室群均充满水,而非完整地下洞室群均未充满水或未充水,直观结论即充水是使洞室群保持上千年完整的重要因素之一。本文对充水洞室与非充水洞室内凿痕进行了定性和定量对比,结果发现洞内充满水可以减缓洞室围岩的风化速度。通过对围岩的受力情况以及洞室顶板的垂向的对比分析表明,洞室充满水,一方面可以有效地改变洞室围岩的受力:减少拉应力单元以及减小最大拉、压应力值; 另一方面可以减小顶板的下沉量,对洞室的稳定极为有利。而洞室内部分充水或未充水,对洞室顶板围岩的应力改善作用不明显,反而加大洞室顶板的Z向位移,不利于洞室稳定。从而肯定了洞内充满水是使龙游大型古地下洞室群保持千年稳定的重要因素。     

北部湾涠洲岛及斜阳岛火山岩微量元素和同位素地球化学及其构造意义

本文在北部湾内一对姊妹火山岛即涠洲岛及斜阳岛火山地质研究基础上,进一步开展火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素,以及地幔橄榄岩Re-Os同位素地球化学研究.岛上早晚两期火山岩均为碱性玄武岩,分别属于碱性橄榄玄武岩和碧玄岩.碧玄岩为玻基斑状结构,舍地幔橄榄岩碎块(一般<1cm),表明为地幔岩浆快速喷出地表冷凝而成,岩浆上升过程中极少演化.火山岩微量元素和Sr-Nd-Pb同位素资料表明,涠洲岛及斜阳岛玄武岩与雷琼及北部湾周边、南海海盆玄武岩类似,具有亏损地幔的Sr、Nd同位素组成与Pb同位素显示的EMII富集地幔特征的Dupal异常,表明岩浆并非来自单一地幔源区,不可与OIB或MORB源区简单类比,也非地幔柱成因,而是由两个不同的地球化学组分混合而成.Re-OS同位素特征也指示地幔橄榄岩捕虏体来源于亏损的岩石圈地幔,而非核幔边界.推测涠洲岛及斜阳岛与雷琼及北部湾周边的岩浆可能是由于南海扩张后大陆裂解-软流圈地幔热物质上涌,与上覆薄而年轻的岩石圈地幔相互作用的产物.     

四海龙湾玛珥湖沉积物中碱流质火山灰的来源及其意义

四海龙湾玛珥湖位于东北新生代龙岗火山区内,在玛珥湖沉积物距湖底69-70cm处分离出新鲜的火山灰,根据火山灰产出的层位、原生沉积特征、形貌和碱流质化学成分特征,属于长白山天池火山公元1199-1200年大喷发的产物,这一结果不仅表明天池火山历史时期大喷发的规模比原来估计的还要大,并且为建立千年以来四海龙湾沉积物及古气候演化的时间标尺提供了依据。     

五大连池世界地质公园旅游资源分类评价

五大连池世界地质公园位于黑龙江省黑河市五大连池自然保护区境内,公园面积720km^2,分布着丰富的地文景观和水域风光旅游资源。本文根据国家标准《旅游资源分类、调查与评价》（GB/T18972—2003）要求,按照旅游资源分类、评价标准,对区内旅游资源进行尝试性分类、评价。目的是为了让读者对五大连池旅游资源的类型和价值有一个深入系统的认识和了解。     

The genesis of pyroclasts and the mechanism of submarine eruption of Naozhou Island in Guangdong,South ChinaSCIEI北大核心CSCD

水下火山喷发作用机制不同于陆地环境喷发,随着水参与程度的变化,喷发机制趋向复杂。本文以雷琼火山群的湛江硇洲岛作为研究对象,聚焦浅海火山产物的判断依据和水下火山喷发机制。硇洲岛是我国最大的第四纪火山岛,其上的那晏湾剖面保留了完整的火山喷发堆积序列。在那晏湾剖面的凝灰岩中,主要有三类火山成因的大粒径原生碎屑(2-5mm):塑变熔岩碎屑、碎玄玻璃及玄武玻璃,推断为不同程度水-岩浆相互作用的产物,根据水的参与程度大致排序为:碎玄玻璃>玄武玻璃>塑变熔岩碎屑。通过对硇洲岛水-火山作用机制研究,发现水-岩浆混合质量比(Mwater/Mmelt)是控制爆炸强度和火山碎屑粒度的关键因素。火山喷发序列分析表明,硇洲岛的喷发过程总体可分为三期,早期是冰岛苏特塞式喷发的浅水环境蒸汽爆炸与“火喷泉”喷发;中期过渡转为“火喷泉”喷发,伴随陆上的射汽岩浆喷发;最终以岩浆溢流式喷发结束。