新疆托云火山群SHRIMP锆石U-Pb年代学及其动力学意义

新疆西南天山托云盆地是一个新生代火山构造盆地。盆地内火山岩主要为玄武质岩石,呈锥状岩席、熔岩被、塌陷破火山口、火山颈和岩脉产出,常见流动自碎角砾岩。锥状岩席含有大量深源岩石包体,具有原生岩浆的性质,其 SHRIMP 锆石 U-Pb 法定年结果为48.1±1.6Ma。塌陷破火山口附近熔岩层底部的锆石(样品 A015D)给出比较集中的新太古宙和古元古代年龄,最老可达2.5Ga,可能代表了塔里木地块基底的卷入;而上部岩层的锆石(样品 A015E)年龄则比较分散,几乎关贯穿整个古生代(寒武纪和泥盆纪除外),是天山古造山带演化历史的记录。火山颈锆石(样品 A-D016)的年龄时间跨度最大,包括古元古代,古生代泥盆纪和二叠纪以及中生代三叠纪。SHRIMP 测年结果证实了托云火山群开始活动的时代为古近纪,与藏北新生代岩浆活动的起始时间大致相同,揭示了天山新生代板内造山过程与印度-亚洲大陆碰撞的内在联系。不同成因与形成时间的锆石共存,显示了西南天山岩石圈演化的复杂性,托云火山群的形成与岩石圈拆沉作用有关。     

塔什库尔干新生代碱性杂岩的地球化学特征及岩石成因

帕米尔构造结是青藏高原构造挤压最强烈、地壳短缩量最大的地区之一。位于帕米尔构造结中东部的塔什库尔干碱性杂岩是区内最大的新生代碱性杂岩体,由苦子干正长岩岩体和卡日巴生碱性-偏碱性花岗岩岩体组成。霓辉石正长岩和正长花岗岩是苦子干碱性岩体的主要岩石类型。根据锆石SHRIMP定年,获得苦子干岩体正长岩和正长花岗岩的岩浆锆石年龄分别为11．1±0．3Ma和11．3±0．6Ma。苦子干岩体具富钾(平均6．22%)富钙的特点,属于钾质(K_2O/Na_2O＞1)碱性花岗岩类。各类岩石的稀土元素总量很高,强烈富集LREE,(La/Yb)_N比值(88～21)高,Eu异常不明显,表明岩浆来自斜长石不稳定区,而且源区有石榴石残留,相当于榴辉岩矿物组合。微量元素分析表明,岩石具有高Ba、Sr、Sr/Y比值的特征,同时富集大离子亲石元素LILE,相对贫HREE、HFSE,出现明显的Nb、Ta、Ti负异常,后者系源区残留有金红石的有力证据。根据斜长石、石榴石和金红石实验岩石学的约束,结合Sr、Nd、Pb同位素的特征,表明苦子干岩体来源于源区为榴辉岩相的加厚镁铁质下地壳,地壳厚度至少大于50km,且源区可能受到了来自俯冲带流体的影响。     

不同尺度流域地表径流氮、磷浓度比较

选择太湖上游为研究对象,采集了1-400 km2不同尺度小流域产出径流TN、TP浓度实测数据,结合前期开展的地表坡面流人工暴雨实验监测结果,开展不同尺度流域水质监测对水体面源污染产出浓度估算影响的比较研究,探讨流域尺度之间入渗、汇流以及伴随的流域生态系统营养盐调节机制的差异．结果表明,流域监测尺度对土地利用面源污染产出浓度估算有较大影响．地表坡面流由于未经过流域汇流过程伴随的下渗滤过与吸附等过程,产出径流TN、TP浓度一般高于小流域．小流域林地生态系统具有较强的入渗机制、接近自然的生态沟谷汇流网络,对面源污染TN、TP有较强的削减作用．农业生态系统较弱的入渗机制、人工沟渠汇流网络对面源污染TN、TP的削减作用较弱．现代农业造成流域面源污染增加不仅仅是因为人类农业活动对流域局部土体及养分的改变,农业生态系统改变流域自然生态系统整体水文过程及营养盐调节机制也是面源污染增加的重要因素之一,恢复小尺度的生态沟谷网络系统对削减流域面源污染具有重要的意义．     

中间主应力对垂直井井壁坍塌压力的影响

运用线弹性本构模型来分析垂直井井壁应力分布,并分别用Mohr-Coulomb准则、Drucker-Prager准则和Mogi-Coulomb准则3个强度准则来计算平谷地应力测量与监测钻孔维持井壁稳定所需的最小钻井液液柱压力。通过对比分析得出考虑中间主应力的作用,会使岩石强度得到加强,使得维持井壁稳定所需的最小液柱压力降低;3个准则得出的最小液柱压力在与深度的对应图中表现出一致的变化趋势,说明3个准则有各自的适用性;比较而言Mohr-Coulomb准则偏于保守,Drucker-Prager准则偏于危险,而Mogi-Coulomb准则要优于前两个准则。     

青海东昆仑、祁曼塔格地区金刚石钻头的研究

针对青海省东昆仑、祁曼塔格地区的典型硬岩强研磨性地层情况,对孕镶金刚石钻头胎体材料、金刚石浓度、烧结工艺等方面进行分析研究,并对钻头进行了台架、野外试验。根据各项理论分析结合实验数据,确定了钻头的设计方案,研发出了适用于该地区硬岩强研磨地层钻进的孕镶金刚石钻头。     

掘削卵砾石地层颗粒离散元模拟中的细观参数取值讨论

卵砾石地层被掘削时,其主要破坏模式并非一般的宏观整体剪切破坏,而是刀具切入卵砾石间的缝隙,将卵砾石颗粒剥离出原始地层,该过程较为契合颗粒离散元的物理力学假设。为确定掘削工况下的颗粒材料最优细观参数,对不同的颗粒接触法向刚度、接触刚度比、粒间摩擦系数、颗粒形状、颗粒尺寸等的颗粒材料开展了截割三维仿真试验,并分析研究了不同细观参数对掘削效果的影响。计算结果显示：颗粒接触法向刚度、接触刚度比的多种细观参数组合可以对应同一个宏观弹性模量值,接触刚度比大的细观参数组合的抗掘削能力更大。颗粒形状、粒间摩擦系数的多种细观参数组合可以对应同一个内摩擦角值,形状复杂的颗粒材料具有更大的抗掘削能力。在宏观参数相同的情况下,平均粒径更大的颗粒材料抗掘削能力更大。因此,利用颗粒离散元模拟掘削卵砾石地层问题时,除需保证虚拟颗粒材料的宏观整体剪切破坏响应与真实材料基本一致外,还需根据材料的抗掘削能力进一步标定细观参数,以获得更贴近实际情况的模拟效果。文章提出的方法可以为其他颗粒离散元掘削工况数值模拟中的参数标定提供参照依据。     

安妥岭钼矿矿体线框模型和矿块模型的初步建立

安妥岭钼矿地质勘探中,17个已获得岩芯样品品位的钻孔组成了3个(自西向东依次为10号、14号和18号)比较完整的勘探线剖面,对它们进行综合地质解译之后获得3个勘探线剖面内矿体的边界。将位于东西两侧的18号和10号勘探线内的矿体边界分别向东和向西平移勘探线剖面间距的一半(50m),同时矿体面积减半,分别作为矿体的东部和西部边界。以上述五个剖面内的矿体边界形态为基础,运用Micromine建立了钼矿体的线框模型,使用距离加权反比法建立了安妥岭钼矿体的矿块模型。初步探讨了矿石品位在10号、14号和18号勘探线剖面内的空间分布特征,并对矿体线框模型在水平、南北和东西方向上进行了一系列的剖切,探讨了矿体形态在三维空间内的变化特征,也为进一步的钻探设计提供借鉴。     

帕米尔构造结塔什库尔干碱性杂岩同位素年代学研究

利用高精度锆石SHRIMP U-Pb法测定了帕米尔构造结中东部塔什库尔干碱性杂岩的年龄,岩体不同岩石类型的年龄均为11Ma,与野外证据吻合.通过与该杂岩体钾长石40Ar/39Ar等时线年龄(23Ma、13Ma)对比研究40Ar/39Ar定年结果明显偏老,认为是由于钾长石中含有过剩氩所致,并分析了过剩氩存在的可能原因.因此塔什库尔干碱性杂岩的活动时代可以确定为11Ma,而且钾长石不宜作为该杂岩体测年的理想对象.结合岩体的成因及构造意义,认为在11Ma前,帕米尔构造结地区已具有加厚下地壳的特征.     

皮羌盆地新生代基性岩浆活动的年代学及其地质意义

塔里木盆地西北部卷入了西南天山新生代板内造山活动,以发育一系列北东向展布的断层和断层相关褶皱为特征,但该区新生代构造变形的原因尚存在争议。文中以皮羌盆地为例报道了新生代火成岩的地质特征和测年结果,认为构造变形是对幔源岩浆活动的浅部响应,与印度 亚洲大陆碰撞没有必然的联系。皮羌盆地出露有大量的新生代基性岩墙和4个古火山颈,岩墙群整体走向NNW和NNE,产状近于直立,侵入于新生界湖相沉积地层中。火山颈相玄武岩锆石SHRIMP U Pb定年结果为46 Ma,全岩K Ar等时线封闭年龄为(455±613) Ma,表明岩浆活动发生在始新世中期。岩浆活动时间比逆冲推覆构造启动时间(约24 Ma)早约22 Ma。按热传导模式估算,在此期间来自深部热源的热传递距离约为25 km。假定深部热源为底侵或内侵幔源岩浆,新生代岩浆活动可能是塔里木盆地西北部大规模构造变形的触发机制。