喜马拉雅西构造结及邻区岩石圈演化三维有限元数值模拟

用数值模拟的方法探讨了自10 Ma以来喜马拉雅弧形造山带的西构造结及邻区岩石圈的形变和位移变化特征,并采用不同的流变参数和流变结构模拟了前2 Ma内的形变和应力场的演化过程,通过对不同黏性系数、本构关系和初始地壳厚度的改变在演化过程中所起的作用研究表明：（1）采用黏弹性模型时,西构造结区黏性参数的选取对西构造结及邻区隆升高度和隆升范围有重要影响,计算结果给出西构造结区地壳黏性系数应小于10²³Pa·s;（2）相对刚性的塔里木盆地采用弹性结构时,对整个西构造结区域的应力和应变场均能引致明显变化;（3）力学性质稳定块体的存在并没有使应力场的传播出现明显的解耦现象.     

单张影像月球着陆区选取技术

提出了一种基于单张影像的月球着陆区快速选取方法.首先在分析月面光照成像模型基础上,提出了一种新的改进的光照模型和一个新的约束条件,采用明暗恢复形状(SFS)算法得到月面3维形貌;然后综合影像和得到的3维形貌,计算月面地形粗糙度,采用两步筛选的方法,选取着陆区域.实验结果表明,该方法较好地实现了着陆区的选取.     

地壳深部岩浆岩岩基体与大型、超大型金属矿床的形成及找矿效应

基于部分大型、超大型金属矿床和多金属矿集区的地球物理研究发现:地壳内部物质在热动作用下,深部物质和能量强烈的在交换,当深部热液沿通道（破碎带、软弱岩层或断裂系）上涌时,在深部适宜的岩层部位聚积,并形成大型或较大型的酸性、中酸性或基性的岩基体（镁铁质、超镁铁质）。这些类型的岩浆岩以其携带的热能驱动着深部物质重新分异和调整,并在这一动力作用过程中与围岩进行交代、蚀变,并促使其不断变质。在这样的深部介质和构造环境下矿物元素得以在大型或较大型岩基体附近与周边介质耦合,逐使矿物元素不断聚积,并形成大型、超大型金属矿床和多金属矿集区。     

新疆大红柳滩伟晶岩型锂矿床中磷铁锂矿地球化学特征及其对伟晶岩演化的指示意义

新疆大红柳滩伟晶岩型锂矿床近年来找矿取得了新进展。我们在该地区典型锂矿脉(90-1号)首次鉴定出磷铁锂矿,其在伟晶岩中呈树枝状、团簇状集合体分布岩脉的边缘带和中部。边缘带尤为富集磷铁锂矿,含量可达10%～15%。本文系统地开展了磷铁锂矿的岩相学和矿物学研究。利用电子探针和激光剥蚀等离子质谱测定了脉体边缘带和中间粗粒锂辉石-白云母-石英带磷铁锂矿的主微量元素含量。结果表明,磷铁锂矿除含有主要元素P、Fe、Mn及Li外,还含有较高的Mg、Ca和Zn,几乎不含高场强元素、稀土元素。综合电子探针和LA-ICP-MS分析结果,认为伟晶岩脉中部分磷铁锂矿已被氧化,成分向铁磷锂锰矿过渡。从脉体的边缘带往中间带,磷铁锂矿中Mg和Zn平均含量下降,而Mn/(Mn+Fe)比值由0.388升至0.409,显示逐渐富Mn特点,与前人关于花岗伟晶岩熔体演化过程中Fe-Mn的分离趋势一致,也与该伟晶岩脉中铌钽铁矿早期演化阶段Mn/(Mn+Fe)比值变化趋势相同;磷铁锂矿被晚期氟磷灰石部分交代,反映伟晶岩演化至热液阶段F、Ca活度增加。表明该矿物可以很好的记录伟晶岩岩浆及热液阶段的演化。     

内蒙古西乌旗地区晚二叠世-早中三叠世花岗岩年代学和地球化学特征及构造意义

中亚造山带南缘晚古生代与早中生代之交的构造背景一直存在争议。本文以西乌旗罕乌拉地区发育的花岗闪长岩和黑云母二长花岗岩为研究对象,对其开展了野外地质、岩石学、锆石U- Pb同位素年代学、地球化学研究。LA- ICP- MS 锆石U- Pb测年获得花岗闪长岩的结晶年龄为253. 8±1. 2Ma和240. 5±0. 78Ma,黑云母二长花岗岩的结晶年龄为249. 6±1. 7Ma和240. 4±0. 59Ma,反映了晚二叠世晚期-早中三叠世的构造岩浆作用事件。岩石学和地球化学研究表明,花岗闪长岩铝饱和指数A/CNK为 0. 89~1. 13,属于钙碱性I型花岗岩;SiO 2介于65. 97%~70. 56%(＞56%),MgO介于1. 33%~ 1. 70%(＜3%),Al 2 O 3 介于14. 75%~15. 01%(≈15%),Sr介于483. 2×10 -6 ~541. 9×10 -6 (＞400×10 -6 ),Y介于10. 46×10 -6 ~13. 35×10 -6 (＜18×10 -6 ),Yb介于0. 77×10 -6 ~1. 45×10 -6 (＜1. 9×10 -6 ),岩石轻重稀土分馏明显,(La/Yb) N 介于12. 07~33. 05,具Eu轻微负异常( δ Eu=0. 78~0. 89),显示了埃达克质岩石的地球化学特征。黑云母二长花岗岩铝饱和指数A/CNK为1. 05~1. 20,属于过铝质高钾钙碱性系列,具有高SiO 2 (72. 73%~77. 02%)、富碱(K 2 O+Na 2 O=7. 36%~8. 47%),低P 2 O 5 (0. 016%~0. 085%)和CaO(0. 38%~1. 67%),富集Th、U、K、Nd、Hf,亏损Ba、Nb、Ta、P、T和HREE等元素,明显负Eu异常( δ Eu=0. 08~0. 61),高度分异(DI=85. 78~95. 76),P 2 O 5 含量与SiO 2 呈明显的负相关关系,Y含量与Rb呈明显的正相关关系,属于高分异Ⅰ型花岗岩。岩石地球化学特征反映它们为来源于不同深度的加厚地壳部分熔融形成的熔体,经进一步演化及结晶分异后,不同批次上升就位的产物。结合岩体地质学及区域地质资料,本文认为晚二叠世晚期-早中三叠世花岗岩形成于碰撞环境,为晚二叠世末古亚洲洋闭合后,西伯利亚板块和华北板块碰撞事件的岩浆响应。     

层状含水页岩蠕变特性试验研究

为分析层理和水对页岩的蠕变特性影响,室内制取0°、30°、60°、90°和不含层理5种页岩,每种层理页岩均处理成干燥、自然、不饱水、饱水4种含水状态,对其进行单轴压缩下的蠕变试验。试验结果表明,（1）层理角度和含水率对页岩的蠕变特性均有较大影响。同一含水率下随层理角度的增大,页岩的初始瞬时弹性呈指数式减小,瞬时弹性模量成指数式增加。相同层理角度下,随含水率升高,页岩的初始瞬时弹性应变线性增长,瞬时弹性模量线性下降;（2）采用含有弹性元件、黏性元件及开尔文体的“伯格斯”蠕变模型对页岩的蠕变过程进行描述,并对模型的参数进行了反演和验证,表明该模型能够较好地反映页岩的蠕变特征。根据试验所得层理和水对页岩蠕变变形的影响规律,通过瞬时弹性模量和黏性系数与层理角度和含水率的拟合关系,将蠕变模型中的瞬时弹性模量和黏性系数替换为层理倾角和含水率的函数,构建了能够反映页岩层理和含水率的蠕变模型。     

裂隙充填影响巴西圆盘抗拉力学特性试验研究

裂隙是影响岩石力学特性和破裂模式最重要的因素之一,通过试验、数字照相技术和声发射监测对完整和含不同裂隙倾角 单裂隙、不同岩桥与裂隙夹角 双裂隙充填与非充填类岩石材料巴西圆盘的抗拉强度和破裂模式进行研究,探讨了随着 、 的不断变化和裂隙充填与否对试样最终破坏机制的影响。试验结果表明：（1）随着裂隙倾角 不断增大,单裂隙试样的抗拉强度先减小后增大,然后又减小;预制裂隙尖端萌生的翼裂纹贯通造成试样破坏;（2）双裂隙试样的抗拉强度随着 的增大先减小后增大;预制裂隙尖端萌生的翼裂纹和远场裂纹的扩展导致试样破坏;（3）在 、 相同的情况下,充填试样抗拉强度明显要高于非充填试样;预制裂隙充填与否对试样裂纹扩展的时间和裂纹数目影响较大;（4）加载初期,声发射较为平稳;宏观裂纹出现或者抗拉强度跌落时声发射将会变的异常活跃;在 、 相同的情况下充填试样声发射的起伏变化更为剧烈。     

首钢秘鲁铁矿马尔科纳矿区9-10号矿体地质特征及成矿模式

秘鲁马尔科纳铁矿位于南美安第斯山金属成矿带中。9-10号矿体赋存在志留-泥盆系马尔科纳组角岩中,MINA9、MINA10两个矿体实为同一矿体,只是被后期安山玢岩脉切割分成为两段。矿体呈层状、似层状产出,走向上连续,由一个主矿体组成,地表出露主矿体长1 450m,平均宽度100m。西部矿体走向近EW,倾向NW,倾角较缓;东部矿体走向NEE,倾角中等,围岩为角岩。矿体沿走向厚度稳定,9号矿体沿倾向矿体变薄,10号矿体沿倾向矿体增厚;由于后期氧化作用,铁矿体具有明显的垂直分带特点,由上到下分为氧化带、过渡带和原生带。综合矿物学和Ar同位素地质年代学研究结果,铁矿床主要形成于侏罗纪—早白垩世,成矿分为7个成矿阶段,中-晚侏罗世(171~156 Ma)的磁铁矿阶段、磁铁矿-硫化物阶段和多金属硫化物阶段是马尔科纳铁矿的主要成矿期;早白垩世(110~101 Ma)出现脉状铁-铜-硫化物叠加矿化阶段。马尔科纳铁矿的成矿模式:板块的碰撞-俯冲,造成强烈的幔源岩浆活动,形成大规模火山喷发和高钾钙碱性岩的侵位,火山(岩浆)期后的含矿流体沿NEE向断裂侵位,磁铁矿聚集矿化,形成马尔科纳铁矿的主矿体;主成矿期后又弱的叠加矿化,与中基性岩脉和断裂一起改造、破坏了先期阶段的矿体。     

填海工程建设前后丹东港海域泥沙冲淤变化特征与成因分析

利用近年来水深地形数据和2010年全潮水文观测资料分析了丹东港海域在填海工程建设前后的冲淤变化特征,并阐述了冲淤变化的成因,以对该类型海域海洋工程的选址和海洋环境保护等提供科学依据。研究结果表明,研究区海底在工程建设前除靠近大东作业区的岬角处冲刷较大外,其他海域整体冲淤厚度小于0.2 m/a。工程建设后海底冲淤格局发生重新分布,主要表现在工程南侧普遍冲刷和东侧航道内及西南侧海域的淤积。利用刘家驹公式计算了工程建设前后的航道回淤强度,计算结果表明:工程后A点年均淤积厚度减小了0.09 m,B、C点年均淤积厚度分别增加了0.02、0.19 m。Mike21数值模拟结果显示,工程建设改变了原来的流场,造成研究区冲刷悬浮的泥沙在潮流的作用下重新搬运与沉积,同时波浪场也因工程的影响下蚀海底的能力增强。     

Study on Wave Dissipation of the Structure Combined by Baffle and Submerged Breakwater

This paper proposes a structure combined by baffle and submerged breakwater (abbreviated to SCBSB in the following texts). Such a combined structure is conducive to the water exchange in the harbor, and has strong capability on wave dissipation. Our paper focuses on the discussion of two typical structures, i.e., the submerged baffle and rectangular breakwater combined with the upper baffle respectively, which are named as SCBSB1 and SCBSB2 for short. The eigenfunction method corrected by experimental results is used to investigate the wave dissipation characteristics. It shows that the calculated results agree well with the experimental data and the minimum value of the wave transmission coefficient can be obtained when the distance between the front and rear structures is from 1/4 to 1/2 of the incident wave length.