南秦岭勉略构造带黑沟峡火山岩年代学及地球化学特征

黑沟峡火山岩位于南秦岭勉（县）略（阳）构造带略阳地区,由拉斑玄武岩及少量钙碱性安山岩组成。对黑沟峡火山岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。结果显示,黑沟峡安山岩LA-ICP-MS U-Pb测年结果为807±13Ma(MSWD=36,n=14),限定其形成时代为新元古代中期。玄武岩SiO2含量为43.54％~5451％, 富Na贫P, 稀土配分曲线整体左倾, 整体表现出N型洋脊玄武岩地球化学特征, 其源区受到再循环物质的改造。安山岩SiO2含量较高(57.92％~60.71％), Na2O和K2O含量变化大, Nb、Ta、P、Ti等负异常明显, La/Yb、Sc/Ni、Th/Yb等微量元素特征表现出大陆边缘弧火山岩地球化学特征; 较高的Mg#值(40.40~60.72)以及变化较大的Cr、Ni含量、A/CNK值(0.58~1.62), 表明安山岩为壳幔混合成因。本文研究表明,黑沟峡火山岩并非前人认为的晚古生代“双峰式火山岩”,而是新元古代勉略洋盆存在及俯冲作用的产物。结合区域资料, 认为勉（县）略（阳）地区存在新元古代早中期弧—盆体系, 且洋盆北向俯冲作用持续到800 Ma左右, 该过程很可能是对Rodinia超大陆聚合事件的响应。     

扬子地块西北缘刘家坪地区大滩花岗岩体年代学、地球化学及其构造环境

对扬子地块西北缘后龙门山地区大滩花岗岩体进行了锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究,以便对其形成时代和岩石成因进行约束.研究结果表明,大滩花岗岩体中锆石均发育岩浆韵律环带结构,具有较高的Th/U比值(0.22 ～ 1.57),为岩浆成因锆石.LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果表明其形成于806±19Ma(MSWD=0.56),为新元古代晚期.大滩花岗岩体具有高SiO2(74.12％～77.10％)和较高的Al2O3(11.86％ ～ 12.56％)含量,A/CNK在0.95～1.05之间(平均为1.01),属过铝质花岗岩,具有I型花岗岩特征;稀土元素总量(∑REE)为(97.69～ 189.60)×10-6(平均为140.85×10-6),稀土元素配分曲线显示具Eu弱—中等亏损的轻稀土富集型;高场强元素(Th、Nb、Ta、P等)具有明显的负异常,大离子亲石元素(Rb、Sr、Ti等)具有明显的负异常.岩体是以火成岩部分熔融形成的花岗质岩浆上升侵位过程中形成的,是一种典型的壳源成因类型.大滩花岗岩体岩浆起源于下地壳,是新元古代扬子地块西北缘活动大陆边缘俯冲以及弧陆碰撞造山作用导致的地壳增厚下地壳部分熔融的产物,形成于同碰撞(挤压环境)向碰撞后(伸展环境)转化阶段,即后造山期,是Rodinia超大陆初始裂解阶段产物.     

东昆仑东段香加南山花岗岩基的岩浆混合成因:来自镁铁质微粒包体的证据

东昆仑造山带出露大量花岗质岩浆岩,岩石中广泛发育暗色微粒包体,是研究岩浆混合作用的天然场所。本文以东昆仑东段香加南山花岗岩基为研究对象,对暗色微粒包体的野外地质特征进行研究,探讨岩浆混合作用和岩浆动力过程。暗色微粒包体具细粒-中粗粒结构,含有斜长石、角闪石、石英、暗色环边石英和钾长石等斑晶,偶见斑晶横跨寄主岩和包体,常发育反向脉,包体与寄主岩接触关系呈截然型或过渡型,这些特征说明暗色微粒包体为岩浆混合作用的产物,混合过程存在着物质交换。包体从细粒-粗粒-弥散状-完全混合岩浆说明岩浆混合的比例越来越大,温差越来越小,两种岩浆温度差对包体的形成具有很大影响。对包体的形态研究显示,包体不同拉伸程度是岩浆黏度、温度、流动速度等因素共同作用的结果,拉伸程度越大塑性变形程度越大。包体的长轴方向主要分为两类:一类与包体的整体方向近似,代表岩浆的流动方向;另一类要么没有固定方向,要么同一露头有几种不同方向,为岩浆局部搅动、对流的结果。包体进入寄主岩自身的旋转、流动和岩浆的局部搅动,使少量包体边部矿物和寄主岩矿物具有定向性。暗色微粒包体相互包裹和同一露头不同类型的暗色微粒包体说明岩浆混合具有多期次性。香加南山花岗岩基暗色微粒包体的野外地质特征为岩浆混合作用以及岩浆动力学过程提供了重要佐证。     

考虑坑壁位移和土压力方向的直撑力学特性

鉴于基坑支护中常见的直撑设计一般都没有考虑基坑位移和土压力的变化,总结了土压力和基坑位移之间非线性关系的研究现状,分析了随坑壁转动时土压力大小和方向的变化规律。在此基础上,推导了直撑轴力和坑壁位移之间、以及直撑纵向变形与坑壁位移之间的数学关系式。结合工程实例,进一步研究了直撑轴力和变形随基坑初始位移、支撑点、土压力作用点、土体与挡土结构间摩擦角等因素变化时的发展变化规律。研究表明,直撑轴力及其变形随基坑位移、支撑点高度、土体与挡土结构之间摩擦角的增加而减小,随土压力作用点高度的增加而增大,与基坑初始位移值基本无关。     

东昆仑东段巴隆地区变复成分砾岩层锆石U-Pb年龄及其地质意义

东昆仑东段巴隆地区哈图沟出露一套变质—变形的沉积地层,其北部为变复成分砾岩段、南部为变细碎屑岩段。根据变复成分砾岩段砾石成分统计、砾石的分选系数(1.24~1.42)及砾石的砾度等粒性特征得出该套变复成分砾岩地层为近源快速堆积的产物。利用LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb微区测年技术,对变复成分砾岩段绢云钠长石英片岩的碎屑锆石进行U-Pb同位素测年,测试结果表明,碎屑锆石年龄谱可明显划分为6组:1南华纪—震旦纪年龄组,751~602Ma,峰值为674Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带新元古代中—晚期岩浆事件的年龄相对应,并且与Rodinia超大陆裂解事件相关,该组锆石中最小的年龄为602Ma,表明沉积地层形成时代应晚于602Ma;2中元古代晚期—新元古代中期年龄组,1146~783Ma,出现三个峰值,分别为788Ma、947Ma和1115Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带中元古代晚期—新元古代中期岩浆事件大致相对应,代表东昆仑地区响应了全球尺度的Rodinia超大陆的汇聚事件,且证实了柴达木—祁连—东昆仑等地(陆)块前寒武纪的演化特点与塔里木及扬子克拉通非常相似;3中元古代晚期年龄组,1399~1180Ma,峰值为1318Ma,该组锆石年龄可能与东昆仑构造带中元古代晚期岩浆事件相关;4中元古代早期年龄组,1712~1553Ma,峰值为1556Ma,该年龄谱段代表了源区在中元古代早期存在着一期热事件;5新太古代晚期—古元古代早期年龄组,2530~2347Ma,峰值为2518Ma,该组锆石年龄与东昆仑造山带内新太古代晚期—古元古代早期岩浆事件年龄大致相对应,表明东昆仑造山带新太古代晚期—古元古代早期岩浆物质也为哈图沟变质地层提供了物源;6太古宙年龄组,3230~2763Ma,表明变复成分砾岩的物源区可能存在古太古代陆核。通过对变质岩系的碎屑锆石年龄和物源特征的分析研究,认为这套变质的沉积地层并非前人所划归的泥盆系牦牛山组,其形成时代应归属于晚震旦世。砾石成分统计和年代学测试结果表明,巴隆地区哈图沟变复成分砾岩层物质主要来源于东昆仑造山带的前寒武纪白沙河岩组、小庙岩组、万宝沟岩群等变质地层和中、新元古代深变质的花岗质片麻岩等。     

南秦岭勉略构造带中堂沟火山岩地球化学特征及其地质意义

通过对分布于勉略构造带中段三岔子西侧中堂沟地区的火山岩进行详实的野外地质剖面调查,发现其为一套绿片岩相浅变质火山岩,岩石组合以变安山岩为主,含有少量的变玄武岩和变英安岩,主体为钙碱性系列。岩石地球化学研究表明3类岩石均具有轻稀土富集型稀土配分曲线,并显示弱的Eu负异常;微量元素方面,岩石普遍富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba,亏损高场强元素Nb、Ta,相对亏损P、Ti,不活动微量元素Zr、Hf、Tb、Y等既无明显的相对亏损也无显著的相对富集。在La-La/Nb、Nb-Nb/Th和La/Yb-Sc/Ni等环境判别图解中,变玄武岩和变安山岩样品点均落在岛弧火山岩范围内,并结合其岩石组合特征指示该套火山岩应形成于大陆边缘弧(活动陆缘)环境。其中变玄武岩和变安山岩岩浆起源于楔形地幔的部分熔融,且有陆壳物质的参与;变英安岩的形成则与壳源物质的部分熔融有关。     

北秦岭宝鸡地区早志留世鸡冠崖高分异碰撞型花岗岩

对北秦岭宝鸡地区鸡冠崖花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。结果显示,锆石206Pb/238Pb加权平均年龄为(435±2)Ma(MSWD=0.13,n=22),限定该岩体的形成时代为早志留世。鸡冠崖花岗岩具有高硅(w(SiO₂)=72.77%~77.71%)、富钾(w(K₂O)=3.51%~6.32%)、低铁(w(Fe₂OT₃)= 0.71%~1.30%,Fe₂OT₃/MgO=2.71~7.29)、低镁(w(MgO)=0.14%~0.31%)、低磷(w(P₂O₅)= 0.05%~0.10%)的特征,A/CNK=0.94~1.10,AR=2.95~4.10,属准铝质至弱过铝质、钙碱性系列。鸡冠崖花岗岩稀土元素质量分数较低(32×10-6~102×10-6),铕异常明显(δEu=0.22~13.83),富集Rb、U、Th、Nd、Zr、Hf等微量元素,贫Ba、Nb、P、Ti等元素,分异程度较高(DI=89~93),整体表现出高分异I型花岗岩特征。结合区域资料,认为鸡冠崖花岗岩形成于同碰撞构造环境,为下地壳物质部分熔融成因。