地震作用下含软弱层岩体边坡锚固界面剪切作用分析

基于FLAC3D软件,以含软弱层的锚固岩体边坡为研究对象,通过修正的cable单元建模和改进剪应力提取方法,分别模拟分析了地震作用下含软弱层岩体边坡两锚固界面剪切作用及其演化。研究发现:砂浆-岩体界面上的剪应力远比锚杆-砂浆界面上的小,并均以锚杆上的中性点为界方向相反,分布很不均匀,且均在中性点附近发生突变;随边坡地震响应增强危岩中的锚固界面率先脱黏,基岩中的锚固界面紧随脱黏,且脱黏分别向锚头和锚根发展,直至拉拔段或锚固段全部脱黏锚固破坏。获得了地震波作用下边坡两锚固界面上剪应力及其分布和脱黏破坏过程,揭示了锚固界面上的剪切相互作用和锚固破坏机制,并得到了试验印证,为边坡锚固设计和施工提供了参考。     

连续排水边界下分数阶黏弹性饱和土体一维固结分析

采用分数阶Kelvin模型来描述饱和土体的流变特性,在连续排水边界条件下,利用Laplace变换推导出变换域内的饱和土体一维固结解析解,再通过Crump法对有效应力和固结沉降进行数值反演,得到了分数阶导数黏弹性饱和土体的一维固结半解析解。将连续排水边界退化到Terzaghi排水边界,退化后的结果与已有文献一致,验证了所得半解析解的可靠性。最后,基于所得解,分析了相关参数对土体固结的影响。结果表明,界面参数反映排水边界的透水性,从而影响土体中超孔隙水压力的消散速率;黏滞系数在固结后期对沉降发展影响较大,其值越大,沉降发展越慢;当阶次a不为零时,分数阶次越小,土体表现出的黏滞性越强,整体固结沉降发展越缓慢,次固结沉降发展也越缓慢。     

白云鄂博铁、铌、稀土矿床:研究进展、存在问题和新认识

白云鄂博是世界第一大稀土元素矿床,其稀土元素资源量占世界目前已知稀土元素资源总量的三分之二以上,具有重要的经济和战略地位。白云鄂博自1927年发现至今已有92年,对其的开发和研究历史悠久,在赋矿碳酸岩的成因、成矿年代、稀土矿物学等方面取得了一系列重要进展,为碳酸岩型稀土元素成矿理论发展做出了突出贡献。由于矿床经历了成矿后复杂的构造变形和热液蚀变,致使其地质、地球化学特征复杂,学界对其成因和成矿过程一直存在不同认识,对成矿碳酸岩的岩浆演化、稀土元素迁移与富集机理等方面的研究也相对薄弱。笔者最新研究表明,矿区过去被认为是下白云鄂博群的H1、H2、H9岩石单元并非沉积变质岩或变质火山岩,而应为岩浆侵入成因,矿区其他岩石单元(H3～H7)的成因也值得商榷。H9岩石单元中的黑云母岩(前人称为黑云母板岩)和富含黑云母的碳酸岩(前人称为暗色板岩)为成矿碳酸岩的一部分,是碳酸岩不同岩相带的表现。黑云母岩和富黑云母碳酸岩相对于含矿碳酸岩具有相对低的稀土元素含量和轻、重稀土元素比值,表明岩浆演化可能对稀土元素的富集和分异具有重要贡献。矿区主要岩石单元成因的新认识不仅为矿床成因、成矿背景研究提供了新的依据,同时也为研究区域构造演化、正确厘定矿区构造式样和指导矿区深部和外围找矿提供了新的思路。     

华北克拉通北缘与陆缘弧相关的早二叠世流纹岩 ——锆石U-Pb定年及地球化学证据

华北克拉通北缘内蒙古赤峰北部朝阳沟村地区的原认为是志留纪的八当山流纹岩,现测得其中的锆石SHRIMP U-Pb年龄为277.3±3.3 Ma,应当属于早二叠世。岩石化学分析表明,流纹岩SiO_2含量为75.24%～76.07%,K_2O和Na_2O含量分别为3.40%～5.31%和3.66%～4.88%,属于高钾钙碱性火山岩。岩石具高Al_2O_3(12.92%～13.28%)、低CaO(0.13%～0.47%),铝饱和指数(A/CNK)为0.99～1.06,显示准铝质到弱过铝质特征。Hf同位素分析结果表明,锆石ε_(Hf)(t)均为负值,为-10.7～-16.1,两阶段模式年龄(T_(DM2))为1736～2016 Ma,表明该火山岩起源于华北克拉通古老地壳物质的部分熔融。结合区域地质资料分析,朝阳沟村地区八当山火山岩主体岩性为中酸性火山岩,其形成于早二叠世古亚洲洋向南俯冲于华北克拉通北缘(包含华北克拉通北部和白乃庙岛弧带)之下的安第斯型活动大陆边缘构造环境。     

嫩江—八里罕断裂在红山—小河沿覆盖区活动特征

正中生代以来中国东部构造体制发生了重大转变,构造格局由近EW向向NE向转折,其中位于松辽盆地西缘的嫩江—八里罕断裂就是这种构造体制转换后的一个重要体现。受大面积覆盖影响,前人对嫩江—八里断裂的研究主要集中在地球物理宏观展布方面,对其构造性质的研究主要集中在断裂的南段八里罕地区,基础地质研究程度相对较低。本文在内蒙古中东部浅覆盖区1:5万填图试     

祁漫塔格造山带——青藏高原北部地壳演化窥探

祁漫塔格是东昆仑造山带的一个分支,位于青藏高原中北部,夹持于柴达木盆地和库木库里盆地中间,向西被阿尔金走滑断裂错段。从元古代到早中生代,由于受到多期、多阶段大洋俯冲和关闭影响,导致不同地体间发生碰撞拼贴和大陆增生过程,并由此引发一系列的岩浆事件。祁漫塔格造山带内发育新元古代花岗岩(1000~820 Ma)是对Rodinia超大陆形成的响应。以阿达滩和白干湖逆冲断裂为界,划分为南、北祁漫塔格两地体。北祁漫塔格地体作为活动大陆边缘,发育大量的早古生代与俯冲有关的花岗岩和VA型蛇绿岩;南祁漫塔格地体最初为洋内俯冲形成的原始大洋岛弧,发育早古生代SSZ型蛇绿岩、岛弧拉斑玄武岩和钙碱性火山岩。随着持续俯冲,年轻岛弧伴伴随地壳加厚转变为成熟岛弧。南、北祁漫塔格地体间的碰撞(弧-陆碰撞)可能发生在晚志留世(422Ma),并持续到早泥盆世(398Ma)。在此期间(422~389Ma),南祁漫塔格地体内发育一系列同碰撞型花岗岩;北祁漫塔格地体内发育一系列的大洋岛弧花岗岩。南祁漫塔格作为外来地体,碰撞拼贴对于大陆边缘、大陆增生意义重大。之后,南、北祁漫塔格地体进入后碰撞环境并发育一系列板内花岗岩。此外,伸展导致造山带垮塌,发育中泥盆统磨拉石建造。碰撞使得海沟后退,海沟阻塞导致俯冲减弱甚至停止,因而产生了石炭-二叠纪(357~251 Ma)岩浆活动缺口。古特提斯祁漫塔格洋的最终关闭可能始于晚二叠世,使得库木库里微板块拼贴于大陆边缘;碰撞抬升导致缺失上二叠统-中三叠统地层。早中三叠世(251~237 Ma)由于碰撞,俯冲大洋板片回转,之后断离,软流圈地幔物质沿岩石圈地幔通道上涌,使得新生下地壳部分熔融;到了晚三叠世,大规模岩石圈地幔和下地壳物质拆沉,导致古老地壳物质发生熔融,形成了一系列后碰撞背景下的钙碱性和碱性花岗岩。     

Seasonal Variations of Hydrochemical Characteristics of Groundwater in Changping Plain,Beijing

Changping Plain, located in the northwest of Beijing, has become an important groundwater recharge area for the Beijing Plain and an important source for the urban water supply. In this study, groundwater samples were collected during the dry and wet seasons in 2015 from 24 monitoring wells distributed in Changping Plain. A Piper-Tri-linear diagram, a Schoeller diagram, a Gibbs diagram, and the isotope technique were used to investigate the temporal and spatial variations in the concentrations of groundwater hydrochemicals and the sources of groundwater recharge. The results indicated: 1) seasonal variations in the concentrations of HCO₃^-, Ca²⁺, and Na⁺ were significant; the spatial variations of these ions were more dramatic in the dry season than in the wet season due to the dilution effect of precipitation; 2) Most groundwater samples had a HCO₃-Ca-Mg based hydrochemical type and a few had a HCO₃-Na-K based hydrochemical type; the hydrochemical type tended to evolve from HCO₃-Ca-Mg based to HCO₃-Na-K based in some monitoring wells that showed distinct seasonal variation; 3) the groundwater in the study area originated mainly from atmospheric precipitation, and it is affected by evaporation and concentration processes.     

陕西汉南毕机沟钒钛磁铁矿锆石U-Pb年代学及其意义

毕机沟钒钛磁铁矿位于扬子板块北缘汉南杂岩的西北部,是基性-超基性杂岩体分异演化的产物。矿区范围出露的岩石主要包括橄长岩、辉长岩、辉长闪长岩和闪长岩,具有明显岩相分带和韵律旋回特征。目前,已发现的多个钒钛磁铁矿体均位于基性岩-超基性杂岩体的辉长岩相带内。本次研究对毕机沟矿区的含矿辉长岩和穿切含矿辉长岩的花岗岩脉进行了原位微区LA-MC-ICPMS锆石U-Pb定年,获得两者的侵位时间分别为(783±4)Ma(MSWD=0.09)和(759±4)Ma(MSWD=1.50),结果表明毕机沟钒钛磁铁矿的成矿时代大约为783 Ma,但不晚于759 Ma。结合前人区域成果资料,毕机沟含钒钛磁铁矿的基性-超基性杂岩体与该区新元古代大规模具岛弧性质的基性-超基性杂岩体的形成时代相近,我们认为毕机沟钒-钛磁铁矿可能形成于活动型大陆边缘环境。