震源动力学破裂过程数值模拟研究

首先阐述了震源动力学过程研究的重要意义, 在此基础上, 研究了复杂的断层几何形态及介质模型对动力学破裂过程的影响, 并对常用的有限元方法、 离散元方法、 有限差分方法和边界积分方程方法等进行了相应介绍. 讨论了这些数值模拟方法各自的优缺点, 建议在方法的选择上应视具体问题及计算的精度而定. 最后对动力学数值模拟的关键部分, 滑动摩擦准则进行了论述. 常用的滑动摩擦准则有滑动弱化准则、 速率弱化准则和速率-状态依赖摩擦准则. 在单纯考虑某个地震的动力学破裂传播过程时, 滑动弱化准则较为常用, 其中滑动弱化距离的选取至关重要. 但若考虑整个地震循环, 速率-状态依赖摩擦准则更为合适.      

淤泥质浅滩泥沙临界起动切应力剖面确定

为了确定淤泥质浅滩泥沙的临界起动切应力垂线剖面,采用音叉密度计在淤泥质连云港徐圩浅滩进行了定点密度垂线分布测量,并针对该海域的泥沙利用长水槽和环形槽开展了泥沙起动室内试验。淤泥密度现场结果表明,浅滩泥沙密度与深度满足对数型关系;室内试验得出密度1 050~1 400 kg/m³的泥沙临界起动切应力值为0.1~1.0 Pa,泥沙临界切应力与密度呈指数关系;进而确定了临界起动切应力与深度的关系即临界起动切应力剖面,该剖面关系式可供数学模型模拟淤泥质浅滩的泥沙起动过程参考。     

马鞍桥金矿床成矿流体特征研究

马鞍桥金矿床产于西秦岭造山带商丹断裂带南缘的E-W脆-韧性剪切带中,矿床空间定位和矿体展布受脆-韧性剪切带控。选择马鞍桥金矿床矿石、地层岩石和二长花岗斑岩的代表性样品,针对性地开展碳-氧和氢-氧同位素分析测试。研究结果证明:成矿早阶段和主阶段成矿流体以变质热液或地层改造热液为主,而晚阶段则主要为大气降水。马鞍桥金矿床矿化地质特征和同位素地球化学组成为广义的类卡林型金矿床或属介于造山型和卡林型金矿床之间的过渡类型。     

咸阳城区热储流体混合作用研究及模拟计算

应用水文地球化学模拟方法对咸阳城区热储流体混合作用分析和混合比例的计算.结合研究区的地热地质和水文地质条件,进行地下热水混合作用和混合程度的研究.结果表明,咸阳城区地下热水在不同程度上都存在与较低温度地下热水的混合作用。应用PHREEQC模拟软件、稳定同位素D和温度计算热水与冷水的混合比例,估算在平衡条件下咸阳城区地下热水与冷水的混合比例在0.09～0.63之间。     

赣南淘锡坑钨矿床流体包裹体特征及其地质意义

淘锡坑钨矿是赣南一个重要的大型石英脉型钨多金属矿床。矿床主要矿化阶段含矿石英脉中石英和黄玉中的流体包裹体类型有单一水溶液相H2O-NaCl(Ⅰa型)、富液L+V两相H2O-NaCl(Ⅰb型)、两相H2O-NaCl-CO2体系包裹体(Ⅱa型)和三相H2O-NaCl-CO2包裹体(Ⅱb型)。Ⅰb型包裹体均一温度范围为80~370℃,具有多峰态分布特征,可识别出140~190℃,200~250℃和340~360℃几个峰。成矿流体的盐度相对较低,一般<8w(NaCleq)%。用流体包裹体组合的方法获得四组包体的相关参数,结果表明同一包体组合内不同包体的盐度、均一温度及密度基本一致,而不同包体组合中包体的盐度、均一温度及密度则相差较大,显示出不同包体组合所捕获的流体存在较大的差异。Ⅰb型包裹体均一温度分别分布在329~355℃,214~240℃和141~189℃三个温度区间,经压力校正后的捕获温度分别为400~425℃,275~300℃,210~260℃。这些特征表明,淘锡坑钨矿至少存在三期热液流动,其中前两期为成矿期的热液活动,第三期(次生包体)为成矿后的热液活动。根据Ⅱ型包裹体的CO2部分均一温度与最终均一温度计算出成矿流体的捕获压力67.3~97.8 Mpa,平均压力74.8 Mpa,按静岩压力换算成成矿深度为2.59~3.77 km,平均为2.88 km。     

新疆阿吾拉勒山西段穷布拉克铜矿床流体包裹体和碳氧硫同位素研究

穷布拉克铜矿床是新疆阿吾拉勒铁铜成矿带西段规模最大的一个铜矿床.本文对该矿床Ⅰ号矿体3种矿石中的方解石脉开展了流体包裹体和稳定同位素研究,结果表明:3种矿石的包裹体均为气液两相包裹体,流体体系为NaCl-H2O体系.包裹体的均一温度为85～343℃,盐度范围为(1.57～17.79) wt％NaCl eq.,密度为0.7～1.05 g/cm3.方解石的δ 13C值为-3.2‰～-6.5‰,平均-4.08‰,显示出幔源的特征.成矿流体的δ18O值为0.45‰～4.44‰.硫化物δ 34S值变化范围较大,为-10.5‰～5.5‰.Ⅰ号矿体与矿区内的火山热液型矿体具有相似的流体包裹体和稳定同位素特征,沉积特征不明显,并非沉积-改造型,与其他矿体具有相同的成因类型.成矿流体由火山热液和参与了水-岩反应的大气水两种流体混合而成,以火山热液占主导地位.矿物沉淀主要与流体混合后缓慢降温有关,但混合后的稀释作用以及水-岩反应导致pH值升高可能也起到了一定作用.     

胶东金青顶金矿床成矿流体来源的黄铁矿微量元素及He-Ar同位素证据

金青顶金矿床是目前国内最大的石英单脉型金矿,其金储量超过50 t,规模为大型。对该矿床成矿流体性质和来源的研究十分必要。笔者通过Ⅱ号矿体主要载金矿物黄铁矿微量元素的研究发现,其Co/Ni为2.317～11.734(平均7.17),显示主要为热液成因;高场强元素(HFSE)特征显示,成矿早期以富F流体为主,主成矿期以富Cl流体为主;稀土配分模式显示成矿物质并不是直接来源于围岩昆嵛山二长花岗岩。对黄铁矿流体包裹体He、Ar同位素特征的研究表明,3He/4He、40Ar/36Ar分别为0.1～2.2 Ra(平均值0.60 Ra),462.7～1 507.5(平均值831),显示成矿流体主要源自地壳,并与深部幔源流体发生了不同程度的混合,且上升过程中有少量大气降水加入。     

南泥湖—三道庄钼(钨)矿床成矿流体的碳氢氧同位素研究及其启示

南泥湖—三道庄钼(钨)矿的成矿阶段从早到晚可以划分为(1)矽卡岩化阶段和角岩化阶段,(2)石英钾长石阶段和退化蚀变作用阶段,(3)石英硫化物阶段以及(4)石英碳酸盐阶段。通过对各阶段流体包裹体的碳、氢和氧稳定同位素研究,认为形成该矿床的成矿流体来源以岩浆源为主,含少量有机质的碳酸盐地层的贡献次之,大气降水可能没有贡献。从矽卡岩阶段到石英硫化物阶段再到石英方解石阶段,成矿流体依次经历了硅酸盐熔体与富挥发分热液流体的不混溶、水岩反应和富气流体的减压沸腾,其中气体的大规模逸出发生在石英方解石阶段。     

瞬时单位线法在浙江省应用的几个问题研究

纳希瞬时单位线在浙江省地区得到应用,为了使该方法适用于该地区,需要对其中的模型参数和非线性外延控制两个问题进行研究。通过对瞬时单位线法中n和K参数作用的研究分析,结合浙江省地区的实际情况,研究出按照流域面积大小分级取用n值的关系;同时通过对浙江省地区实际水雨情进行计算分析,得出临界雨强控制在30～40mm/h在浙江省地区是合理的。该成果为纳希瞬时单位线在浙江省地区的使用提供了参考依据。     

新疆喀什凹陷巴什布拉克铀矿流体包裹体及有机地球化学特征

巴什布拉克铀矿床位于新疆喀什凹陷北西部一套陆相碎屑沉积岩中。野外调查发现,伴随铀矿化发育大量地沥青、油气残留物。本文对采自巴什布拉克铀矿床的地沥青含矿砂岩矿石进行了流体包裹体测试和有机地球化学分析,以确定成矿流体的温度和盐度以及成矿物理化学背景,追索有机质的来源,进而探讨矿床成因。镜下观测发现,含矿砂岩中含有大量的油气包裹体,其中以液烃包裹体为主,含有少量气液烃包裹体和含烃盐水包裹体。流体包裹体测温结果表明,成矿流体均一温度为71~193℃,盐度为0.71~23.05(wt%NaCl),整体上属于低温低盐度的成矿流体。同时求得巴什布拉克铀矿成矿压力为77.90~211.75(105Pa),成矿深度在0.26~0.71 km。有机地球化学分析表明,矿区有机质的氯仿沥青"A"变化不大,为0.0019%~0.0026%,有机质来源以海相藻类为主。样品的OEP(奇偶优势指数)为0.72~0.84,平均为0.78,显示了有机质高成熟的特征;CPI(碳优势指数)为1.16~1.35,平均为1.25,指示热演化程度较高;Pr/Ph(姥鲛烷/植烷)为0.77~1.01,平均为0.89,说明有机质处在还原环境中。结合野外地质特征,认为巴什布拉克铀矿床为油气还原成因,沿断裂和岩石孔隙上升的油气的还原作用是铀成矿的主要因素。