流变学:构造地质学和地球动力学的支柱学科

地球是一动态系统,其各层圈的构造运动归根到底就是多矿物复合岩石在各种物理条件(例如,温度、围压、差应力、应变速率、应变方式等)下和化学环境(例如,氧逸度和水含量)中的形变。流变学作为研究岩石力学性质和变形行为的科学,现已成为地球动力学和构造地质学的支柱学科。本文对国际上近年来岩石流变学的最新进展做些扼要的介绍,呼吁中国固体地学界加强流变学的研究,做出经得起时间淘洗、实践检验的原创性成果来,使中国的构造地质学研究迈进国际先进的行列。     

北大港潜山在沙三段沉积期的隆升状态及其对沉积物源的供给

北大港潜山构造带的高点区无沙三段沉积,依照地层终止方式无法厘定出北大港潜山的高点区是在沙三段沉积期一直暴露地表没有接受沉积,还是在沙三段沉积期接受了沉积,后被晚期构造抬升剥蚀殆尽。确定北大港潜山高点区在沙三段沉积期的演化状态对于分析本区沉积体系及储层分布至关重要。本文以构造与沉积的响应关系为分析的思路和依据,通过地层厚度图的框架约束,基于砾岩分布和泥岩颜色所指示的古环境、古地貌、古物源的特征,分析出北大港潜山高点区在沙三段沉积期一直是一个稳定的物源区,其剥蚀下来的物源通过构造转换带的控制,沉积在板桥凹陷和岐口凹陷。     

博格达山地区二叠纪以来构造应力场解析及地质意义

博格达山是现代地质学研究的一个热点,但是大部分研究都集中在博格达何时隆升,对于其构造应力场的研究较少。作者通过对博格达山地区不同时代地层中岩墙、节理、褶皱和断层等构造进行分期配套以及构造要素测量分析,认为二叠纪以来博格达山及周缘地区具有较强构造变形,构造应力场可划分为3期:二叠纪末期最大主压应力方向为北西西向,可能与后碰撞伸展作用和乌拉尔碰撞带向东挤压的远程效应有关;侏罗纪末-早白垩世最大主压应力为近南北向,与欧亚板块和拉萨地块的碰撞有关;新近纪以来由于印度板块与欧亚板块相互碰撞的远程效应,博格达山地区最大主应力方向为NNE-NE向。这些结果表明,博格达山具有多期次的构造运动,主要受欧亚板块南缘不同时期小陆块碰撞的控制,并且这些构造应力场对周缘盆地油气成藏具有一定影响。     

库车前陆褶皱-冲断带前缘盐构造分段差异变形特征

库车前陆褶皱-冲断带前缘秋里塔格构造带发育大量盐构造,其类型丰富多样。根据野外露头、钻井和地震资料识别出的盐构造样式主要有盐推覆、盐枕、盐墙、盐焊接、鱼尾构造、盐撤凹陷、突发构造、断层传播褶皱、断层转折褶皱和三角带构造等。秋里塔格构造带盐构造变形表现出明显的分段差异变形特征,其中西段却勒地区以古隆起(盐下)—盐枕(盐层)—逆冲推覆构造(盐上)为主;中段西秋地区以构造斜坡(盐下)—盐墙(盐层)—断层传播褶皱、向斜(盐上)为主;东段东秋地区则以断层转折褶皱(盐下)—盐推覆(盐层)—断层传播褶皱(盐上)为主。造成这种盐构造分段差异变形的主要控制因素包括基底断裂、含盐层系、构造转换带和变形空间等方面的差异性,其中基底构造和含盐层系的差异性起主导作用。     

岩土优势结构面的储运水效应

运用系统分析的方法和优势结构面理论,提出了岩土优势结构面的储运水效应的概念,并对它的几个应用方面进行了探讨,结果表明:①岩土体中存在各种类型的结构面,实际岩土工程中的稳定、渗透和突水问题一般是由优势结构面所引起;②在找出优势结构面即富水优势断裂的基础上,确定优势井位、优势井深,可确保缺水地区找水的成功;③地下突水与优势结构面关系密切,但只有具备了多种储运水优势指标的优势结构面才是富水的,才有可能导致突水事故;④在降水和其它地表水的作用下,水将优先向边坡中优势结构面发生渗漏,而水的浸入又加速了土体的软化及结构面的生成,水与结构面相互促进,形成了恶性循环,最后导致滑坡的产生;⑤堤、坝及其地基中的优势面和优势层的存在是内在因素,而水是外在因素。内外因素的联合作用下可能导致堤坝的渗透、变形和破坏。     

新疆北山金窝子金矿田断裂构造控矿作用及控矿构造格架

金窝子金矿田位于新甘交界的哈密地区,是北山地区最为重要的金矿田之一,其大地构造背景处于哈萨克斯坦—准噶尔板块与塔里木板块交汇部位东北缘的北山裂谷;断裂构造是矿田内最为重要的控矿因素.文章对矿田内主要的控矿断裂构造特征和断裂构造控矿规律特征进行了研究,F210韧脆性剪切断裂带为矿田内的主干断裂,该断裂的逆冲破碎带为210金矿床的直接控矿构造,控制了蚀变岩型金矿化的发育,由逆冲剪切产生的叠瓦式逆断层不含矿,而近SN向缓倾斜构造控制了210金矿床石英脉型矿化的发育:由F210韧脆性剪切断裂逆冲作用在金窝子岩体内形成的近SN向高角度追踪张性断裂控制了金窝子金矿床石英脉型矿体的形态、产状及成矿元素的分布;在对构造控矿作用研究的基础上,建立了矿区的控矿构造格架.     

华南地块西南缘格林威尔期区域构造解析

从构造变形的角度入手,通过观察华南地块西南缘前震旦纪各岩石单元野外露头上的变形特征,运用构造解析方法,识别出不同期次变形构造的形态和位态特征及其在空间上的组合关系,划分变形构造的世代,结合近年来年代学研究成果,确定不同期次变形构造形成时代。研究表明,在华南地块西缘基底岩石单元中,发育格林威尔期的变形构造,其构造形迹东西向展布,该期构造变形的强度,在康滇地区各岩石单元中具有不均匀性,在野外露头上见到的格林威尔期小型紧闭、倒转褶皱主要分布在攀枝花周边的基底岩石单元中,而其南部的滇中地区,同期的褶皱构造相对较弱。根据格林威尔期构造位态特征,推断形成该期变形构造的构造运动方向为南北向的挤压运动。     

钛基柱撑累托石矿物材料的研究

在氮气环境中用TiCI4和HCI制成钛基柱撑液，采用离子交换法，用[Ti20O32(OH)12(OH2)18]^4 Dawson型Ti多核阳离子，交换累托石蒙皂石质晶层中的Na等阳离子，制成钛基柱撑累托石。通过电子探针定量分析、X射线衍射、红外光谱、热分析及魔角旋转核磁共振等方法，对钛基柱撑累托石的成分、结构和热稳定性进行了表征。钛基柱撑累托石具1．6nm的层孔隙，是一种很有应用前途的柱撑粘土矿物材料，有望在催化剂载体及环保材料领域中得到广泛的使用。     

西藏甲玛-卡军果推-滑覆构造系特征

通过矿区填图和路线调查,结合室内研究,指出:①甲玛-卡军果推-滑覆构造系由印度-欧亚板块碰撞引发,具有递进变形、自盆地中心向边部推覆、新盖老等特点,强变形于50Ma±。②推覆体下盘为叶巴组构造岩系;推覆体由上侏罗统和下白垩统碳酸盐-碎屑沉积岩系构成,主体为轴面北倾的复式褶皱,自南而北分为前部带、中部带和后部带。滑覆构造系推覆形成的复背斜轴部高位岩块失稳向北滑覆形成,自南而北分为后部带、中部带和前部带。③导致矿区蚀变的主要岩浆活动发生于推覆强变形后的松弛期,上侵受近南北向基底断裂和推覆断裂联合控制,就位受控于前部带推-滑覆褶断系,其后发生多次构造-岩浆-成矿液叠加,造就甲玛铜多金属矿床。     

方解石脉双晶纹方法在工程勘察中的应用

在工程区基岩被第四纪土、江水等覆盖的情况下，如何充分利用好获得的钻孔岩芯来分析断层的发育和活动性情况就显得非常重要。为此，地基勘察中引入一种显微构造分析方法，即方解石脉双晶纹分析方法。方解石脉双晶纹能解决断层的活动期次、每一期次的强度、断层应力场、断层性质、断层活动时的环境条件和最后一次活动的时代等问题。由于方解石脉双晶纹发育的广泛性，使之具有推广价值。