克拉通岩石圈地幔的形成与破坏:大洋板块俯冲的贡献

克拉通是地球上最古老的大陆地块.克拉通之所以能够长期稳定存在,主要是因为它具有巨厚、刚性的岩石圈地幔.古老克拉通岩石圈地幔具有高度难熔(富Mg、贫Fe)的特点,其密度较下伏软流圈小,能够"漂浮"在软流圈之上而长期存在.古老克拉通岩石圈地幔是在地球早期壳幔分异之后形成的,其形成可能与大洋板块的俯冲作用密切相关.典型的克拉...     

嵩山地区熊耳群火山岩岩石学、地球化学及成因探讨

近年在河南省嵩山地区发现有熊耳群火山岩地层。通过岩石学、地球化学特征及成因研究,认为嵩山地区熊耳群火山岩主要为弱过铝质流纹岩,属于高钾钙碱性系列-钾玄岩系列,以高硅、高钾、过铝、贫钠、贫钙镁为特征;轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏较为明显,Eu强烈负异常,Ce微弱负异常;富Ba而贫Sr,Rb,U,富Zr而贫Nb,Th,Hf,Ta;岩石属A型岩浆作用产物,形成于板内拉张环境。     

大理岩破坏的声发射双主频特征及其机制初探

因试样制备、试验操作等限制,获得饱和岩石的直接拉伸强度较为困难。为对饱和硬岩的直接拉伸强度进行合理估算并验证其可靠性,同时分析水对估算误差的影响,设计完成了干燥、饱和状态下两种硬岩的单轴压缩和直接拉伸声发射试验。基于Griffith理论和Hoek-Brown(H-B)强度准则,通过裂纹体积应变法确定岩石起裂应力,估算饱和硬岩的直接拉伸强度和H-B强度参数m_i。结合声发射波形信号频谱特性,分析两者估算结果的准确性。结果表明,基于Griffith准则并采用起裂应力估算饱和硬岩的直接拉伸强度是一种较可靠的方法。对于干燥硬岩,该方法确定的直接拉伸强度估算值比试验值偏小。饱和硬岩直接拉伸强度估算值与试验值基本接近,这是因为硬岩饱和后,延性和蠕变趋向增强,并发生更多的微观拉破裂。饱和硬岩的m_i值增大与增多的微观拉破裂有关,m_i值变化可用于描述饱和硬岩的软化程度。基于Griffith准则并采用起裂应力估算的岩石直接拉伸强度和H-B强度参数m_i可用于岩体工程的早期设计。     

藏东吉塘复式花岗岩成因——来自锆石U-Pb年龄和地球化学的证据

吉塘复式花岗岩位于澜沧江岩浆岩带北段,是研究澜沧江结合带演化过程的重要窗口。对澜沧江北段卡贡地区吉塘复式花岗岩中的黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学、岩石地球化学研究。研究结果表明,所选锆石样品均具有明显的生长环带,Th/U值普遍大于0.4,为典型的岩浆锆石,分别获得锆石~(206)Pb/~(238)U年龄加权平均值为222.8±1.5Ma(MSWD=1.60,n=16)、213.6±1.1Ma(MSWD=0.98,n=20)和221.1±1.5Ma(MSWD=1.30,n=15),时代均属于晚三叠世。岩石地球化学特征表明,吉塘黑云母二长花岗岩和花岗闪长岩具有较一致的主量、微量元素含量,其变化特征也具有一致性,反映这2类岩石可能为同一期岩浆演化而来;吉塘复式花岗岩属于过铝质S型花岗岩,与临沧花岗岩、纽多花岗岩具有一致的岩石地球化学性质,为澜沧江花岗岩带的重要组成部分,具有统一的构造岩浆活动模式;吉塘复式花岗岩的成因与碰撞造山导致地壳加厚增温及与岩石圈剪切、伸展期有关的深熔作用有关,澜沧江洋的闭合时间可能为273Ma左右。     

节理峰值后归一化位移软化模型

切向荷载作用下贯通节理岩体峰值强度后的剪切应力、位移变形规律一般呈双曲线形式发展,即峰值后强度衰减速率逐步变小而趋于0,到达残余强度。直剪试验表明,非贯通节理岩体峰值后剪切应力、位移呈“S”型趋势发展,即强度衰减速率先是逐步增大,到达一定程度后逐步减少,最后趋于稳定达到残余强度值。贯通节理岩体峰值强度后的本构关系并不适合于描述该特征。提出一个新的非线性归一化位移软化本构模型,通过归一化剪切应力R与归一化剪切位移D的指数函数关系体现峰值后剪切应力、位移的发展趋势,即模型采用无量纲表达式。归一化剪切应力R是峰值后强度降? p-? 与峰值强度、残余强度差值? p-? r的比值;归一化位移D是峰值后剪切位移、峰值位移差值? -? p与残余位移、峰值位移差值? r -? p的比值。对含不同起伏角的非贯通节理岩体在常法向荷载条件下的直剪试验数据进行拟合分析,模型预测结果与实测值具有相当高的吻合度,验证了模型的正确性     

班公湖-怒江缝合带西段阿翁错地区中酸性侵入岩的成因及其对区域构造演化的指示

班公湖-怒江缝合带西段出露大量中酸性侵入岩,为特提斯洋俯冲、拉萨地块与羌塘地块碰撞造山过程中岩浆响应的重要组成部分。本文对该缝合带西段阿翁错地区的闪长岩、花岗闪长岩和花岗岩进行了详细的岩石地球化学和锆石U-Pb年代学研究。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩成岩年龄分别为119.3±1.8 Ma、114.7±1.4 Ma和103.2±1.3 Ma。岩石地球化学特征显示中酸性侵入岩属高钾钙碱性系列,具准铝质-弱过铝质I型花岗岩特征;其LREE分馏程度较高,而HREE近于平坦,存在Eu负异常;富集Rb、La等大离子亲石元素和Th、Zr、Hf等高场强元素,亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有岛弧岩浆岩的特征。研究结果表明在早白垩世晚期(103.0±1.3 Ma)班公湖-怒江特提斯洋壳仍在向北俯冲于南羌塘地块之下,随着俯冲深度增加,大洋板片发生大规模脱水,释放的流体交代地幔楔并引发其部分熔融,产生的幔源岩浆向上运移,与下地壳物质不同比例混合形成了闪长岩和花岗闪长岩;而花岗岩主要由古老下地壳物质部分熔融形成,并有少量地幔物质的参与。     

从钻孔温度看气候变化──方法介绍及实例

地壳浅层的地温分布与过去一定时期的地表温度变化之间有着内在的联系，地温场记录着地表温度变化的历史。由于地表温度是描述气候变化的重要参数，通过对钻孔地温数据进行分析处理，可以达到研究古气候变化的目的。美国东北部、加拿大东南部和中国四川攀西地区若干钻孔地温剖面的反演结果一致表明，这些区域在过去数百年间地表温度均有不同程度的升高。与研究古气候的其他方法相比，地热方法具有理论基础牢固和现成数据基础庞大的突出特点，这一研究方法在世界范围的广泛应用必将有助于揭开全球气候变化的奥秘。     

内蒙古东乌旗巴彦都兰铜矿床地质和地球化学特征及其意义

内蒙古巴彦都兰铜矿床位于二连—东乌旗成矿带,该矿区出露下泥盆统泥鳅河组粉砂岩和海西中期黑云母花岗岩体,铜矿体呈脉状产出于泥鳅河组粉砂岩中,严格受断裂控制。主要金属矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿等,脉石矿物主要为石英和碳酸盐岩等。矿区黑云母花岗岩La-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238) U加权平均年龄为303.5 Ma±1.1 Ma,铜矿床属于晚古生代构造-岩浆作用的产物。岩石地球化学特征反映黑云母花岗岩属准铝质-弱过铝质高钾钙碱性系列,A/CNK值介于0.99~1.04之间,高碱(w(K_2O+Na_2O)=7.36%~8.73%),富钾(w(K_2O)/w(Na_2O)=1.08~1.66),其形成具有岛弧或后碰撞环境I型花岗岩特征;微量元素特征显示岩体可能形成于后碰撞伸展阶段早期的构造环境中。黄铜矿硫同位素组成介于0.1×10~(-3)~2.1×10~(-3)之间,反映成矿所需的硫可能来自于岩浆,巴彦都兰铜矿区花岗岩很可能是成矿硫的提供者。     

河北平泉南梁岩体的岩石学研究

南梁岩体主要由斑状花岗岩、流纹斑岩、花斑岩及流纹质角砾熔岩组成。侵位时代为侏罗—白垩纪。岩石属钙碱性系列。斜长石的成分及有序度呈双峰型分布。条纹长石为交代成因。锆英石的标型特征表明岩石结晶作用经历了两个阶段。岩石结晶的温度在780°—1000℃之间。侵位深度<1km。南梁岩体是花岗—流纹岩型的次火山岩,可能是安山岩浆结晶分异的产物。