HDPE蜂巢式固沙障研制与防沙效应实验研究

 采用先进的HDPE新材料制成蜂巢式固沙障来替代传统的草方格。研究发现:HDPE蜂巢式固沙障可以增大下垫面的粗糙度,明显降低了地表底层风速,进而减弱输沙强度,使流沙表面得以稳定。在格状沙障内,由于气流的涡旋作用,使原始沙面充分蚀积,最后达到平衡状态,形成稳定的凹曲面。下凹的深度(h)与凹面玄长(S)的比值为13.6/100~13.2/100,这种下凹的深度(h)与凹面玄长(S)的比值与传统有效的草方格（草方格为13.3/100）防沙效应相当,其二者流场特性也相同。这种稳定的凹曲面,对不饱和风沙流具一种升力效应,形成沙物质的非堆积搬运条件,这是格状沙障作用的关键。实验表明,选用孔隙度为40％、高20 cm的HDPE固沙障防沙效果显著。     

南天山巴音布鲁克花岗岩岩体成因:锆石U-Pb定年、Hf同位素及其地球化学证据

巴音布鲁克岩体为南天山北缘出露不多的代表性早古生代花岗岩体,由二长花岗岩和钾长花岗岩构成,两类岩石均显示富集Rb、Ba、Th、K和Pb等LILE,亏损Nb、Ta、Ti等HFSE的活动陆缘弧岩浆地球化学特征。其中,二长花岗岩相对低SiO_2和K_2O,略高CaO、Fe_2O_3T和MgO,具轻重稀土中等分馏、弱负Eu异常的稀土元素分布模式。钾长花岗岩明显高SiO_2,富K_2O,低CaO和MgO,强烈亏损Sr、Ba、Eu、Ti和P,高DI指数(94.31~95.52)和高Rb/Sr比值,轻重稀土中等分馏,呈现出强负Eu异常的稀土分布模式,指示岩浆经历了较高程度演化。二长花岗岩和钾长花岗岩分别获得464.5±3.5Ma和430.2±3.2 Ma的形成年龄,对应的锆石εHf(t)分别为-8.66~-6.56和-5.33~-2.19,Hf陆壳模式年龄TDMC分别为1.58~1.69Ga和1.33~1.49Ga,明显高于其形成年龄,表明岩浆主要源自中元古代基底陆壳物质的部分熔融。结合南天山北缘和中天山南缘类似的同期花岗岩的广泛出现认为,巴音布鲁克岩体中的二长花岗岩和钾长花岗岩分别代表了南天山洋早期俯冲消减活动陆缘弧岩浆和晚期成熟岩浆演化的结果,表明其大洋俯冲消减作用一直持续到志留世仍未结束。     

山西吕梁地区吕梁群变基性火山岩原岩形成年龄、地球化学特征及形成环境

华北克拉通古元古代中期构造环境及演化至今尚存有争议,该时期相关岩浆作用的成因研究可为这些问题的解决提供重要证据。本文对华北克拉通中部山西吕梁地区古元古代中期形成的吕梁群近周营组基性火山岩开展综合研究,获得2 180±19 Ma 的形成年龄,岩石地球化学低TiO₂、高Al₂O₃ 和K₂O,属钙碱性系列。微量元素富集Rb、Ba、Th、U、Sr 等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti 和P等高场强元素,富集Pb,具轻稀土略富集、铕弱异常的右倾稀土模式,与典型消减带弧岩浆产物特征一致。同位素组成显示正ε_Nd（t）= 1.0～2.6 和ε_Hf（t）= 1.8～9.2, 指示它们来源于亏损地幔,低的Ti/Y（246～385）和Ce/Y 值（0.99～1.77）进一步揭示,地幔源区受到俯冲流体的交代和沉积物的参与,是楔尖晶石二辉橄榄岩与石榴石二辉橄榄岩过渡带略亏损地幔区发生部分熔融,并经历了橄榄石、单斜辉石等矿物分离结晶作用而形成。结合同期埃达克岩-高镁安山岩-富Nb玄武岩-安山岩组合以及弧花岗岩类的出现提出,2 200 Ma 华北中部带已演化至活动大陆边缘弧的构造环境。     

盆地基底岩性的综合地球物理预测方法——以松辽盆地滨北地区基底岩性预测为例

预测盆地基岩岩性不仅对于研究盆地的深部地质结构及盆地的形成演化具有重要的意义,而且也对基岩风化壳油气藏的勘探具有一定的指导作用.本文通过对盆地重、磁异常成因的综合分析,提出了一系列盆地基底岩性综合预测研究的综合地球物理资料处理解释方法技术.指出在地震构造界面的约束下采用重力剥皮技术可以较为可靠地获取基底岩性重力异常并分...     

云南中甸红山铜矿中硫化物环带及其地质意义

云南中甸红山铜矿床是三江义敦岛弧带南端中甸弧内的重要铜矿床,与区内普朗、雪鸡坪等大中型铜矿床一同构成中甸斑岩(夕卡岩)铜成矿带(侯增谦等,2003;2004;曾普胜等,2000;2003;2004;杨岳清等,2002)。硫化物结构构造是矿石特征的最直接表现形式,能够提供成矿过程和矿石成因的诸多信息(顾连兴等,2006)。陆     

戈壁地区公路防沙措施防沙效应的风洞试验

 以穿越河西走廊西部戈壁荒漠的嘉峪关至安西一级公路为研究对象,基于风洞模拟试验,针对不同类型公路路基横断面和防护措施设计模型,采用粒子图像测速系统,研究模型的流场变化,进而探讨戈壁公路风沙危害形成机理及防沙措施。研究结果表明:①由于研究区内风沙活动以不饱和风沙流为主,携沙风对公路路基掏蚀、磨蚀严重,需要对路基边坡进行有效砌护;②为了在公路表面形成输沙通道,中央隔离带地表与行车路面应保持同一高度,隔离带采用空隙度大于30%的疏透型;③在公路两侧沙源丰富地段,公路边坡的坡角应小于40°,并且取消防洪沟,以防止沟内积沙;④在沙源丰富地区,公路两侧由外到内依次铺设草方格、覆盖砾石、设置积沙沟的防沙带,可以减少气流中的含沙量,阻止流沙上路,有效解决公路风沙危害问题。     

歧口凹陷火成岩的地球化学特征、形成时代及构造意义

歧口凹陷侏罗系火成岩主要以中-酸性的流纹岩、粗面岩和粗面安山岩为主,白垩系主要为中-基性的粗面玄武岩和玄武质粗面安山岩,第三系火成岩以粗面玄武岩、碱性玄武岩及辉绿岩为主。同位素定年结果获得白垩系玄武岩的年龄为133±20 Ma,安山岩和粗安岩年龄分别为111.8±0.9 Ma和122.1±3.1 Ma,第三系辉绿岩年龄为16.57±0.23 Ma。地球化学特征显示,侏罗系火成岩相对低钛、高碱和钠、低铁镁,轻重稀土元素强烈分馏、微量元素相对富集LILE、贫化HFSE、亏损Nb和Ti、P,部分高Sr、低Yb,总体指示为挤压环境下加厚地壳物质的熔融产物,白垩系火成岩中等钛和碱的含量,高钠、铁和镁,稀土和微量元素显示其来自于伸展背景的富集地幔源,但受到陆壳物质的混染,第三系火成岩高钛含量、中等碱含量但变化大、高钠、富铁镁,轻重稀土元素分馏弱到中等、微量元素富集LILE和HFSE,同样来自板内伸展环境的富集地幔源的产物。表明歧口凹陷构造转换发生在晚侏罗世和早白垩世之间。     

云南香格里拉红山铜矿石硫化物环带及地质意义

云南香格里拉县红山铜矿是三江义敦岛弧带南端重要铜矿床,颇受关注,成因认识分歧大.矿区出露上三叠统板岩、变碎屑岩和灰岩夹中基性火山岩、火山碎屑岩以及少量侵入其中的中酸性和超基性岩脉、岩株,透镜状铜硫化物矿体产在顺层状矽卡岩体内或边部,成矿后断裂明显.矿石中普遍发育以黄铁矿为核部、黄铜矿为中间带、磁黄铁矿为边部带的硫化物环带,其中核部黄铁矿呈立方体自形-半自形晶,黄铜矿呈他形晶围绕黄铁矿沉淀,磁黄铁矿呈他形分布在黄铜矿外围,内带常被外带硫化物溶蚀交代.环带从内到外硫化物先后沉淀,矿物生成顺序为黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿.环带中三种硫化物矿物的REE配分曲线和微量元素蛛网图极为相似,负Eu异常显著,富集U、Th、Zr、Hf,亏损Rb、Sr、Ba,与矿区超基性岩表现出较高相似性;环带从内到外,∑REE(0.17371×10-6、1.22626×10-6、5.25925×10-6)和微量元素含量依次升高,Co/Ni和Se/Te比值降低,指示矿石硫化物沉淀过程中,可能伴随热液体系内地壳物质不断增加.环带中硫化物矿物δ34SV-CDT=3.81‰～5.23‰,具有岩浆硫源特征,δ34SV-CDT边部带磁黄铁矿 (4.47‰)＜δ34SV-CDT中间带黄铜矿(4.58‰)＜ δ34SV-CDT核部黄铁矿(4.65‰),三种硫化物间没有达到同位素平衡分馏.红山铜矿石环带结构是岩浆热液为主成矿流体中黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿先后晶出成因,伴随硫化物环带的形成,热液系统从早到晚H2S和O2逸度降低或pH升高过程.     

华北克拉通~2.5Ga地壳再造事件：来自中条山TTG质片麻岩的证据

华北克拉通中部中条山区涑水杂岩是华北克拉通新太古代TTG质片麻岩地体之一。为了探讨华北克拉通新太古代构造-岩浆事件的性质及早前寒武纪地壳的形成和演化,选择涑水杂岩中TTG质岩石进行研究。研究表明这套TTG质岩石富Na、高Al、Sr,低Y、Cr、Ni含量。稀土元素配分曲线右倾,富Rb、Ba等大离子亲石元素,强烈亏损Nb、Ta等高场强元素。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,这套TTG质片麻岩形成于2553～2561Ma,属新太古代晚期产物。锆石Lu-Hf同位素分析结果显示εHf(t)为正值,两阶段模式年龄集中在2.7～2.8Ga。结合涑水杂岩中TTG质片麻岩的岩石地球化学特征,认为这套TTG片麻岩可能主要来自2.7～2.8Ga的下地壳镁铁质岩石在新太古代晚期的部分熔融,可能有少量的地幔物质加入。考虑同期发育大量花岗质岩石的事实,说明新太古代晚期在华北克拉通中部并不存在大规模的俯冲作用,华北克拉通在新太古代晚期已经基本成型。结合前人研究成果和本文锆石Lu-Hf同位素分析结果,提出中条山区～2.5Ga岩浆事件代表一期重要的陆壳再造事件。     

北秦岭古生代花岗岩组合、岩浆时空演变及其对造山作用的启示

对北秦岭2个最大的S, I型花岗岩进行了锆石年代学和相关地球化学研究. 漂池S型花岗岩锆石SIMS年龄为(495 ± 6) Ma, e_Nd(t)= -8.2~-8.8, 锆石ε_Hf(t)=-6~-39. 灰池子I型花岗岩锆石LA-ICPMS, SIMS年龄分别为(421±27)和(434±7) Ma, e_Nd(t)=-0.9~0.9, 锆石e_Hf(t) = -11~8.4. 结合收集的28个锆石年代学资料的统计, 将北秦岭古生代花岗岩浆的演化分为3个阶段. 第一阶段(505~470 Ma)主要发育于北秦岭东段, 具有I型弧岩浆的特点, 伴生有漂池等S型花岗岩. 它们与榴辉岩等(超)高压变质岩石的时空关系密切, 揭示了完整的陆缘俯冲造山作用. 第二阶段(450~422 Ma)广布全区, 以灰池子岩体为代表的I型花岗岩为主, 解释为有地幔物质混入的下地壳的部分熔融, 形成于块体碰撞过程及略后的抬升环境; 第三阶段(415~400 Ma)仅发育于北秦岭中段, 以I型花岗岩为主, 形成于碰撞晚期阶段. 北秦岭古生代花岗岩带的时空演变揭示, 秦岭古生代俯冲碰状造山作用具有长期连续性、阶段性的特点; 俯冲首先从北秦岭东段开始起动, 早于祁连-柴达木北缘、大别山北麓, 说明中国中央造山系古生代俯冲增生直到碰撞具有多块体、不等时的拼合特点.