热扩散驱动的元素分异和同位素分馏:一种不容忽视的硅酸盐成分分异机制

热扩散在地质过程中是否发挥重要作用一直存有争议。本文回顾了热扩散的研究历史和现状,重点总结了热扩散驱动的元素和同位素行为规律,并探讨了温度、硅酸盐组分、压力和氧逸度等因素对热扩散行为的影响。已有的研究表明,稳定热梯度下的硅酸盐热扩散效应类似于结晶分异或AFC过程,可以造成轻、重同位素分别在高温端和低温端富集,而主、微量元素的扩散方向则取决于两端化学势的高低和熔体中的电价平衡。从基性岩浆到酸性岩浆,熔体聚合度增大,黏度增加,热扩散速率明显降低,成网元素的热扩散效应减弱,变网元素则反之;水、氟、氯和硫化氢等挥发组分能增加熔体的非桥氧比例,降低熔体聚合度,因而能显著增强硅酸盐熔体中元素和同位素的热扩散效应。在此基础上,本文提出了当前硅酸盐体系热扩散研究中存在的五个亟需解决的问题,即:1)对不同硅酸盐体系的热扩散规律的研究还不够全面;2)对微量元素的热扩散行为认识不足;3)硅酸盐体系热扩散作用的影响因素及尺度还不够明确;4)热扩散作用的地质与地球化学关键识别标志有待确立;5)硅酸盐体系热扩散作用的理论模型有待建立。尽管硅酸盐体系热扩散的研究还存在诸多不足,但越来越多的证据表明,热扩散是地质过程中不容忽视的一种成分分异机制。这种机制会造成岩浆房或岩浆通道中的元素分异和同位素分馏,可能对于一些成分分异的岩石和矿床的形成具有重要的意义。     

凤太矿集区东塘子铅锌矿床S、Pb同位素组成对成矿物质来源的示踪

东塘子铅锌矿床是秦岭成矿带中典型的铅锌矿床之一,前人对东塘子铅锌矿床成矿作用研究较多,但受限于测试手段及认识的局限性,多年来对其物质来源的认识仍未统一。本文在充分研究东塘子铅锌矿床地质特征的基础上,开展了相关样品的S、Pb同位素分析,分析对象包括了不同类型的铅锌矿石,讨论了该铅锌矿床的成矿物质来源、区内岩浆岩与铅锌成矿的关系等。研究表明:东塘子铅锌矿床矿石硫化物δ34S值变化范围为1.8‰～12.5‰,平均7.50‰,计算获得成矿流体中总硫δ34S∑S为7.7‰,显示海水硫酸盐(蒸发膏岩)与岩浆硫的混合来源特征。矿石铅同位素组成稳定,铅源主要来自富U-Th-Pb的上地壳与深部,可能与深部岩浆活动有关。研究结果表明,东塘子铅锌矿床的成矿过程与南秦岭印支期大规模多阶段构造-岩浆-流体活动密切相关,为下一阶段区内找矿工作提供了新的思路。     

辽东铀成矿带连山关地区韧性剪切带与铀成矿作用

连山关地区位于华北克拉通北缘铀成矿省辽东铀成矿带,已知铀矿床（点）均发育在韧性剪切带附近。为了解韧性剪切带运动学、几何学构造变形机制及与铀矿的关系,本文以连山关岩体周缘韧性剪切带为研究对象,通过野外宏观调查和室内微观研究相结合的研究方法,探讨构造变形期次、韧性剪切带形成机理及其对铀成矿的控制作用。研究表明：连山关岩体周缘发育的韧性剪切带与近南北向挤压构造变形有关,其右行韧性剪切带应变类型为压扁应变,属于一般压缩-平面应变范围,Flinn指数K值在0.19~0.69之间,岩石类型属于S/SL型构造岩。研究区内铀矿体均为隐伏盲矿体,主要赋存于沿着连山关岩体和辽河群接触带右行剪切作用形成的背斜褶皱核部,和北东东向断裂关系密切。综合分析认为,连山关岩体南缘北西向韧性剪切带为一级控矿构造,是区内铀矿热液运移的通道,而剪切带边部的晚期北东东向断裂则是铀矿储存空间;铀源可能来自于太古宙古风化壳,并在大型韧性剪切活动（提供热液运移通道）和基性脉岩侵入（提供热源和还原剂）等综合因素作用下运移、富集成矿。     

带暗支撑T形截面短肢剪力墙抗震性能试验研究

通过6个1：2缩尺的T形截面带暗支撑短肢剪力墙模型的低周反复荷载试验研究,分析比较了带暗支撑T形截面短肢剪力墙和普通T形截面短肢剪力墙的承载力、刚度及其衰减过程、延性、耗能、滞回特性及破坏特征。试验表明,加设钢筋混凝土暗支撑可显著提高T形截面短肢剪力墙的抗震性能。     

钢筋混凝土长肢一字形截面柱抗震性能试验研究

对4个1／2缩尺的长肢一字形截面柱构件进行了低周反复荷载下的抗震性能试验研究,构件截面高厚比分别为4．0、4．5与5．0,分别按柱子配筋与按剪力墙配筋两种配筋方式进行设计。通过试验分析了长肢一字形截面柱的承载力、刚度、延性、耗能、滞回特性等,并提出了抗震设计建议。     

鄂尔多斯白垩系自流水盆地水文地质特征与岩相古地理

鄂尔多斯白垩系盆地是一特大型自流水盆地,发育洛河、环河华池和罗汉洞三个含水岩组。通过分析早白垩世的盆地古构造、古地理、沉积环境和岩石特征、划分含水岩组沉积相类型,探讨沉积相与含水岩组发育分布规律以及含水性之间的关系,认为岩相古地理是控制含水岩组分布特征、含水性以及水质变化的重要因素,受其影响,在盆地边缘,含水岩组由多期冲积扇、河流和三角洲平原分流河道相砂砾岩和砂岩组成,不同沉积期次的砂砾岩层叠置,形成巨厚含水层,泥岩隔水层不发育,地下水循环系统性好,矿化度低;在盆内,洛河和罗汉洞组风成相砂岩,产状稳定、组份和结构成熟度高、易溶组份少,顶底板及边界隔挡岩性匹配合理,是最理想的含水岩组。环河华池组含水砂体,由三角洲水下分流河道以及滨湖滩坝相长石石英细砂岩组成,呈孤立透镜体状,含水性差,孔喉结构复杂,水溶蚀作用强,矿化度高;早白垩世形成的鄂尔多斯东西不对称湖盆结构既控制当时含水层的发育和分布,又是现今自流水盆地结构形成的基础。     

Mastersize 2000 型激光粒度仪分析数据可靠性检验及意义——以洛川剖面S4层古土壤为例

黄土、古土壤剖面中物质粒度是恢复古环境的重要指标之一。精确地测定粒径的大小,是准确而可靠获取气候变化信息的基本前提。通过对洛川典型黄土剖面古土壤S 4及相临黄土层高密度、连续样品多次重复粒度测试结果经统计分析表明:粒径测量的误差主要来自于两方面,即仪器测量与前处理过程,其中前处理过程的影响是粒度测量中误差的主要来源。同时证明,单次测量结果具有不确定性,因此可靠的粒度参数需经多次测量平均获得。但是,此过程会导致某些快速变化信息的丢失和因峰态的平滑而造成粒度变化所反映的变化幅度弱化。     

鹤岗地震台阵记录的矿震与天然地震频谱特征分析

基于鹤岗地震台阵勘选数据,分析各子台记录的矿震和天然地震的频谱特征,从各子台频谱一致性角度对观测场地进行评估;采用希尔伯特-黄变换（Hilbert-Huang,简称HHT）方法,分析矿震和天然地震的时频特征。结果显示：勘选记录的地震频谱特征与已有研究一致,各子台特征也较一致,该勘选场地适合建设台阵;由经验模态分解（EMD）后的本征模态函数（IMF）分量可以明显识别出矿震面波,矿震和天然地震的HHT谱的时频特征有明显区别。     

鹤岗地震台阵勘选记录信号及噪声的相关性分析

基于2019年中国地震局"一带一路"鹤岗地震台阵勘选资料,分析了勘选测点记录的近震Pg震相和远震P波震相在时间域和频率域的相关性。时间域相关分析结果显示,鹤岗地震台阵场地对近震Pg震相和远震P波震相的最佳监测距离分别约为550 m和1 570 m;频率域相干分析显示,监测远震P波信号的最佳距离约1 570 m,与时间域分析结果一致;近震和远震的最佳监测距离分别对应勘选台阵最内圆和最外圆半径,可作为该台阵布局设计的依据。台阵增益分析显示,勘选台阵对于Pg和P波震相识别具有一定增强作用。     

基于模拟退火算法的设计反应谱标定方法

反应谱的标定是抗震设计的基础工作之一,模拟退火算法是基于模拟固体退火过程而提出的多参数优化组合方法。本文提出将模拟退火算法应用于设计反应谱的标定,并概述了模拟退火算法的基本原理及特点,介绍了运用MATLAB基于模拟退火算法对反应谱进行标定的过程。检验了将模拟退火算法应用于场地相关谱标定的可行性和合理性,给出了将其应用于工程场地地震安全性评价中设计反应谱标定实例。通过检验和实例分析可以看出,基于模拟退火算法的反应谱标定方法所给出的设计反应谱谱形真实地反映了原地震反应谱的特征,较客观的反映了场地相关反应谱的峰值和周期特征。