考虑实测锤击数影响的动力触探杆长修正系数研究

现行规范中动力触探锤击数修正系数的确定需考虑实测锤击数影响,而业内对此少有研究。在一次人工做功击打时,动力触探落锤和探杆通过碰撞传递机械能,基于一维碰撞理论,若恢复系数不为0,则二者碰撞后速度不等,在重力和土阻力作用下会继续碰撞。推导了仅计算首次碰撞后探杆能量、计算首次碰撞后落锤与探杆能量之和及计算首次碰撞后有限次碰撞3种计算方案下的杆长修正系数计算方法。研究结果表明：在碰撞过程中和在一次人工做功击打的两次碰撞间是否考虑土体阻力作用,对杆长修正系数的计算都有影响。使用计算首次碰撞后落锤与探杆能量和的计算函数对现行规范中杆长修正系数拟合,得到重型和超重型决定系数分别为0.9935、0.9751。仅考虑两次碰撞间土体对探杆阻力的影响,使用计算首次碰撞后有限次碰撞的计算方法,当恢复系数≤0.3时,计算得到的杆长修正系数随锤击数增大而减小。     

东昆仑东段早泥盆世“A”型花岗岩的确定——来自乌兰东地区都南哑合黑云母花岗岩锆石U-Pb年代学、元素地球化学证据

都南哑合岩体位于东昆仑东段乌兰东呼德生地区,通过对岩体锆石U-Pb定年和岩石地球化学进行研究,分析该岩体成因及构造背景。结果表明：都南哑合岩体主要为黑云母花岗岩,锆石²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄为(413.3±2.1) Ma,岩体结晶年龄为早泥盆世;岩石属准铝质-过铝质高钾钙碱性系列,具高硅,SiO₂=71.13%～74.67%、富碱,Na₂O+K₂O=8.3%～9.26%,低铝,Al₂O₃=12.28%～13.56%、贫钛,0.15%～0.31%、贫镁,0.22%～0.34%及富钾特征。K₂O/Na₂O=0.69～1.64,平均1.36;稀土元素分布曲线呈强负铕,δEu=0.18～0.42,平均0.26,异常轻稀土富集的右倾型;富集大离子亲石元素Rb,K和高场强元素Th,La,Ce,Nd。Ba相对亏损,Sr强亏损;明显亏损高场强元素P,Ti,弱富集Nb,Ta,Sm,Zr,Hf,Y,Yb...     

滇西点苍山印支期花岗岩的成因及其大地构造意义

滇西三江造山带属于特提斯构造域的重要组成部分,金沙江-哀牢山构造带作为古特提斯的演化产物之一,记录了古特提斯洋演化的重要信息。然而,关于该带古特提斯洋的属性、时空演化方式和最终闭合的精细时间仍没有得到很好的约束。本文选择金沙江与哀牢山构造带衔接处的点苍山中部偏东北和南部地区的花岗质岩石开展详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、微量元素和Hf同位素分析以及全岩主-微量元素研究。锆石定年和Hf同位素结果显示,点苍山南部的片麻状花岗岩的形成时代为240.3±1.4Ma,对应的ε_Hf(t)值为-16.2～-8.7;中部偏东北的两个淡色花岗岩的形成时代分别为241.2±2.3 Ma和240.1±2.2 Ma,对应的ε_Hf(t)值分别为-12.0～-5.5和-15.2～-11.7。元素和锆石Hf同位素特征显示,点苍山南部的片麻状花岗岩属于A型花岗岩,起源于该区新元古代变基性岩的部分熔融;而中部偏东北的淡色花岗岩显示出典型的S型花岗岩属性,为泥质碎屑岩在中-低温条件下脱水部分熔融而成。进一步结合整个金沙江-哀牢山岩浆-变质-构造和沉积作用的研究结果,精...     

北祁连造山带红石泉岩体地球化学特征及其构造意义

红石泉岩体地处北祁连造山带的龙首山成矿带西南缘,区内发育伟晶岩型铀矿床。本文对红石泉岩体进行岩相学、岩石地球化学研究,探讨其岩石成因、岩浆来源,厘定其构造环境。元素地球化学结果显示：岩体具中硅、富铝,富钠特征,为准铝质高钾碱性正长岩系列。在微量元素图解中,样品富集Rb、U、K、Nd等元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti及元素P等;在稀土元素球粒陨石标准化图解中,样品富集轻稀土,轻重稀土分馏明显,Eu显示正异常。样品显示高的Zr+Nb+Ce+Y的值,属A型花岗岩。结合其元素地球化学特征及区域内岩浆岩的演化,厘定岩体为祁连板块与阿拉善板块碰撞后拉张环境下,壳源岩浆与幔源岩浆混合形成。     

西藏南部绒布地区晚白垩世宗卓组沉积相与沉积环境演化

宗卓组地层作为中生代海相沉积的重要组成部分,记载了西藏南部地区白垩纪古海洋、古气候等重要地质历史信息。通过对砂岩进行镜下观察、物源分析、粒度分析等方面的研究,本文对绒布地区宗卓组的沉积相类型和沉积环境演化有了新的认识。粒度分析指示沉积时期水体搬运动力较弱、存在浊流沉积;宗卓组内3种不同类型的砂岩镜下特征、地球化学特征和锆石U- Pb年龄,指示3类砂岩的物源不同。本文在宗卓组共识别出陆棚相、大陆斜坡相和深海盆地3类沉积相,并对其进行了更为详细的划分。晚白垩世新特提斯洋壳向北俯冲,俯冲结束后印度—亚洲大陆发生初始碰撞。结合研究区构造背景分析,本文推测这是导致研究区沉积环境由半深海环境变为深海环境的原因。对研究区宗卓组地层和砂岩来源进行分析后得出：在洋壳俯冲阶段,宗卓组为被动大陆边缘沉积;在之后印度—亚洲陆陆碰撞的初始碰撞阶段,特提斯喜马拉雅被动陆缘已不复存在,并完全过渡为前陆盆地。     

Tectono-magmatic evolution from accretion to collision in the southern margin of the Central Asian Orogenic BeltSCIEI北大核心CSCD

造山带演化及增生到碰撞的转变是板块构造与大陆动力学研究中的前沿科学问题。中亚造山带被认为是古亚洲洋长期俯冲-增生演化形成的显生宙最大的增生造山带,以发育巨量的面状展布的俯冲-增生相关的弧岩浆岩为特征。并且,由于中亚增生型造山带在潘吉亚最后聚合过程中发生弧弧(陆)碰撞,因此缺乏大规模且跨构造单元的碰撞相关的构造和变质等物质标志。显然,能否识别出大洋闭合期间碰撞作用的岩浆标志成为确定增生造山带增生过程终止的关键之一。本文系统研究确定:中亚造山带东南缘二叠纪到三叠纪钙碱性-碱钙性岩浆在空间分布上显示出由北西向南东迁移演化的特征;在岩浆性质上具有从二叠纪新生地壳来源的弧岩浆向早-中三叠世碰撞挤压背景下古老陆壳组分逐渐增多的高Sr/Y岩浆以及晚三叠世后造山伸展相关的A型花岗岩演化的特征。这些特征提供了俯冲-增生向碰撞造山演变的关键岩浆岩证据。结合区域资料,厘定出增生造山带最后碰撞相关的标志性岩浆为沿缝合带呈零星线性展布的增厚下地壳源区的高Sr/Y花岗岩类,构建了中亚造山带南缘从双向俯冲-增生到增生楔-增生楔碰撞及后造山伸展的三阶段构造-岩浆演化模型。系统对比研究,揭示出增生-碰撞相关的岩浆记录沿横向展布在中亚造山带南缘甘肃北山到吉林中部一带,表明碰撞挤压相关的岩浆作用在中亚造山带南缘具有一定的普适性。中亚造山带南缘从增生到碰撞的岩浆演化记录的厘定,证实显生宙最大的巨型增生造山带演化末期经历了碰撞造山作用,对进一步深入探索增生造山演化末期碰撞相关的标志性岩浆具有重要意义。     

藏南库局淡色花岗岩锆石U-Pb年龄、岩石地球化学特征及地质意义

库局淡色花岗岩大地构造上位于喜马拉雅特提斯造山带中东部,淡色花岗岩呈不规则状、近椭球状侵位于古生代热拉岩组中。其中白云母二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为21±0.3Ma(MSWD=4.3),时代为中新世。岩石具有高SiO_2、富Al_2O_3与K_2O,贫CaO、MgO、TiO的特征。A/CNK=1.03～1.15(平均1.13),3属于高钾钙碱性系列过铝质岩石。稀土元素球粒陨石标准化分布曲线总体显示向右倾斜的轻稀土富集Eu亏损型。大离子亲石元素Rb、Th、U、K富集,高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti呈现低谷负异常,显示具同碰撞S型花岗岩特征,成岩岩浆源自地壳。结合最新资料及本文研究成果,初步认为库局淡色花岗岩形成于STDS启动之后的伸展减薄背景下,为印度板块和欧亚大陆碰撞过程中地壳物质部分熔融的产物。     

青藏高原壳幔结构构造的基本特征

青藏高原是新生代以来由于印度板块与欧亚板块碰撞而迅速隆起,平均海拔超过4000 m的高原,是研究碰撞过程和形成演化的理想窗口。有关青藏高原的碰撞过程及印度板块岩石圈北缘界线,至今仍然存在较大争议,这可能主要是由于不同研究方法获得认识的差异性和局限性所导致。基于此,本文利用前人深部结构资料,讨论了高原岩石圈的壳幔构造及物质组成等,并从新的地质视角讨论了班怒带的大地构造属性。通过梳理前人的深部结构资料,认为青藏高原的壳幔岩石圈结构较为复杂,如高原内部岩石圈厚度显著大于周缘地区,中下地壳及上地幔广泛分布着低速高导层,这些特殊的地质地球物理结构是印亚板块碰撞的结果。此外,本文进一步对比分析了班怒带的地质与地球物理结构,揭示该构造带两侧存在显著的差异,认为其是印度岩石圈的北缘,这对于认识青藏高原的形成演化具有重要的意义。     

沿阿穆尔板块西边界的活动断层(蒙古领土)

阿穆尔板块西部边界在蒙古境内的空间位置尚不清楚,并且活动断层构造及其沿线地壳的应力状态研究较少。本文在沿此边界的三个区域——杭爱—肯特构造鞍部、布尔古特地块(鄂尔浑—土拉交汇处)和色楞格地块(包括色楞格凹陷和布伦—努鲁隆起),利用空间图像解译、地形起伏度分析、地质构造资料以及构造压裂和沿裂缝位移资料重建构造古应力,对活动断层进行研究。研究表明,活动断裂继承了古生代和中生代古构造的非均质性。这些断层沿着板块边界并不是单一的带,而是成簇的。它们的运动取决于走向:亚纬向断层是具有一定逆分量的左旋走滑断层,北西向断层是逆断层或逆冲断层,通常具有右旋走滑分量,海底断层是右旋走滑断层,北东向断层是正断层。位于色楞格凹陷和杭爱东部的断裂构造的活动始于上新世。逆断层和走滑断层与上新世情况不符,但多与更新世地貌相符,表明其活动年代较晚,为更新世时期。利用构造断裂和沿断裂的位移,重建活动断裂带变形末阶段的应力应变状态,结果表明断裂在最大挤压轴的北北东和北东方向上以压缩和走滑为主。只有在色楞格凹陷内,以扩张和走滑类型的应力张量为主,且在最小挤压轴的北西走向尤为显著。在南部,杭爱东部(鄂尔浑地堑)内有1个以扩张机制为主的局部区域,说明蒙古中部断裂在更新世—全新世阶段的活动以及现代地震活动主要受与印度斯坦和欧亚大陆汇聚过程相关的东北方向的附加水平挤压的控制。使研究区地壳产生走滑变形、贝加尔湖裂谷发散活动以及阿穆尔板块东南运动的另一个因素是东南方向软流圈流动对岩石圈底部的影响。阿穆尔板块和蒙古地块之间的边界在构造结构上是零碎的,代表了覆盖整个蒙古西部变形带的边缘部分。     

青藏高原形成演化研究回顾、进展与展望

青藏高原形成演化涵盖了前身的东特提斯地质构造演化、新生代地质构造演化和高原隆升对气候环境演变的制约,它不仅包含有关全球构造的空间格局、运动状态的历史记录,而且也留下了青藏特提斯洋陆转换、盆山转换构造体制的时空结构、运动形式和发展变化的地质遗迹。所以青藏高原是研究全球构造的窗口,被自然科学工作者誉为解决地球动力学的一把钥匙。自20世纪60年代以来,特别是1979年以来我们先后开展了青藏高原地质构造演化、系列编图及综合集成等研究工作。本文以认识现今青藏高原地质历史各阶段重大地质构造事件的结构组成和演化为主线,回顾了40年来历次重大青藏高原基础地质研究过程,系统总结了青藏高原新生代隆升过程、碰撞构造效应,以及东特提斯地质调查研究中一系列重要新发现、新进展、新成果,并对相关研究成果和新发现进行了简要的归纳梳理。在此基础上,就青藏高原形成演化模式、科学理论与学术争论观念层次上的问题,以及关键的基础地质问题等方面进行了讨论与展望。