从板缘碰撞到陆内造山:华南东南缘早古生代造山作用演化

华南的广西运动被认为是发生在早古生代的陆内造山作用,然而触发陆内变形的地球动力学机制仍然不清.广西运动形成了泥盆系与下伏岩石之间广泛的不整合面以及分布在局部地区的下古生界内部的多个不整合面.广西运动期间的构造热事件和古生物响应时间在460~380 Ma,时间上对应于奥陶系和泥盆系之间的多个不整合,而分布在华南南缘的寒武系和奥陶系之间的不整合面（郁南运动）仅与少量的530~480 Ma之间的变质事件相当,但是却同步于广泛分布在东冈瓦纳北缘的造山事件.华南南部寒武系-奥陶系不整合面上下的碎屑锆石年代学研究表明,早古生代华南与印度北缘相连,而三亚地块在寒武纪是澳大利亚西缘的一部分,直到奥陶纪才与华南拼合,同步于冈瓦纳最终的聚合.郁南运动之后,华夏板块处于冈瓦纳内部,来自冈瓦纳东缘造山作用的应力向大陆内部传播,在具有弱流变学性质的南华盆地聚集,导致盆地构造反转,触发了广西运动.早古生代的华南经历了从板缘碰撞（郁南运动）到陆内造山（广西运动）的演化过程.      

冀东-辽西太古宙火成岩岩石组合和动力学意义

冀东-辽西地区是华北克拉通北部出露面积最大的太古宙变质基底区.经过岩石组合填图和综合研究,将其太古宙变质火成岩分为2.64~2.60 Ga MORB型拉斑玄武质火山岩、2.61~2.52 Ga拉斑玄武质-钙碱性变质火山岩、2.52~2.50 Ga浅变质钙碱性火山岩组合和2.54~2.50 Ga英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质片麻岩、2.54~2.51 Ga闪长质-石英闪长质-英云闪长质-奥长花岗质-花岗闪长质片麻岩、2.54~2.51 Ga紫苏花岗闪长质-紫苏花岗质岩石、2.57~2.52 Ga闪长质-石英二长闪长质-花岗闪长质-二长花岗质片麻岩和2.53~2.51 Ga弱片麻状到块状二长花岗质-正长花岗质深成侵入体岩石组合.这些岩石组合从东北部的辽西阜新到西南部的遵化马兰峪地区呈现出条带状时-空分布特征.变质作用研究揭示了青龙-上营-洒河桥-马兰峪为高压麻粒岩带,记录了ITD型PTt轨迹,与NNW-NW向SSE-SE方向逆冲推覆构造相伴生;而三屯营-太平寨高温麻粒岩带,记录了IBC型PTt轨迹,与锦州-兴城-安子岭-界岭口-太平寨-三屯营伸展-底劈构造带相伴生.综合分析表明冀东-辽西太古宙晚期的构造-岩浆活动形成于热造山带型俯冲-弧后伸展到碰撞隆升的侧向增生动力学过程.      

阿尔巴尼亚布尔其泽纯橄岩壳中橄榄石的包裹体研究

阿尔巴尼亚布尔其泽纯橄岩壳非常新鲜,主要由橄榄石、尖晶石和单斜辉石等矿物组成.其中橄榄石存在单斜辉石和铬尖晶石（磁铁矿）共生包裹体现象,包裹体矿物粒度在1~10 μm,有些甚至为纳米级200~500 nm.纯橄岩橄榄石的Fo值为94.7~96.0,铬尖晶石的Cr#为76.5~82.4,远高于蛇绿岩地幔橄榄岩中常见纯橄岩的铬值（Cr#>60）.基于前人研究结果,提出这种现象是由于亏损方辉橄榄岩与含钛、铬、铁熔体发生交代作用,从而形成橄榄石的固溶体并存在Ti4+、Al3+、Ca2+、Fe3+,而部分Cr3+进入铬尖晶石结晶.后期由于岩体在抬升过程中降温,橄榄石中混溶的组分析出包裹体形成磁铁矿和铬尖晶石.并且依据铬尖晶石-橄榄石的矿物化学成分,识别出岩体内方辉橄榄岩相对较低的部分熔融程度约为30%~40%,纯橄岩部分熔融程度约为40%,表明不同岩相间其形成背景存在明显差异.因此,认为布尔奇泽蛇绿岩具有多阶段的过程,首先是在洋中脊环境下经历部分熔融作用形成了方辉橄榄岩,后受到俯冲环境（SSZ）的岩石-熔体反应生成更富Mg、Si和Cr等的熔体,致使地幔橄榄岩高度部分熔融,形成此类纯橄岩.      

鄂东南地区鄂城岩体的时代、成因及其对成矿作用的指示

鄂城岩体位于鄂东南地区的最北部,是鄂东南地区的六大岩体之一.在该岩体的南缘接触带上产出了长江中下游地区最大的矽卡岩型铁矿床——程潮铁矿床.众多研究表明,程潮铁矿化与鄂城杂岩体的岩浆演化密切相关,然而目前对于成矿作用究竟是与花岗质岩还是闪长质岩有关仍存在争议.通过对鄂城杂岩体开展系统的锆石U-Pb年代学、元素地球化学和Sr-Nd-Hf同位素研究,结果表明该岩体主要由花岗岩、石英二长岩、花岗斑岩以及小面积的闪长岩组成,最早侵位于140±1 Ma（中粒闪长岩）,之后依次侵位形成了细粒闪长岩（132±2 Ma）、花岗斑岩（130±2 Ma）、花岗岩（中细粒花岗岩129±2 Ma,中粒花岗岩129±1 Ma）和石英二长岩（129±1 Ma）.根据全岩地球化学特征,鄂城杂岩体的岩石组成大致可以分为两组:（1）花岗岩类,包括花岗岩、花岗斑岩和角闪石英二长岩,钾质,具有高SiO₂,低TiO₂、FeO_t、MnO、MgO含量等特征;（2）闪长岩类,包括中、细粒闪长岩,钠质,具有低SiO₂,高TiO₂、FeO_t、MnO、MgO含量等特征.这些岩石均富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE,如Rb、Th等）,亏损高场强元素（HFSE,如Nb、P、Ti）等,且花岗岩类具明显的负Eu异常,而闪长岩类则无此特征.在同位素组成方面,鄂城花岗岩类具有较负的全岩ε_Nd（t）值（-11.7~-10.1）和锆石ε_Hf（t）值（-22.91~-9.83）,闪长岩类则具有稍高的全岩ε_Nd（t）值（-7.6）和锆石ε_Hf（t）值（-12.04~-4.69）.元素和同位素地球化学特征共同表明,鄂城花岗岩类属于高分异Ⅰ型花岗岩,且主要来源于古元古代基底物质的部分熔融作用,源区可能有少量幔源物质的加入;闪长岩类主要来源于富集岩石圈地幔,且经历了一定的分离结晶作用.年代学结果显示,鄂城花岗岩类和细粒闪长岩的侵位时间均与程潮铁矿床的主成矿期吻合.结合野外接触关系以及前人的研究,程潮铁矿化可能与上述两类岩石均密切相关.从整个鄂东南地区的成矿作用来看,随着岩浆源区壳源物质贡献的增大以及岩浆分异程度的增加,岩浆作用与铁矿化的关系也更加密切.      

西藏次玛班硕地区由秋米斑岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征

西藏次玛班硕地区含矿斑岩体具备斑岩型铜矿成矿有利地质条件,结合本地区野外工作的新认识和新发现,展开该地区成岩成矿地质背景及成因等问题研究.对次玛班硕地区由秋米斑岩体开展了详细的锆石U-Pb测年及岩石地球化学研究,结果表明:花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为15.2±0.8 Ma~15.2±0.7 Ma,即形成时代为中新世.花岗闪长斑岩具有高硅（SiO₂=65.08%~66.85%）、高钾（K₂O=3.85%~4.58%）、富碱（K₂O+Na₂O=7.87%~8.90%）、贫镁（MgO=1.51%~1.84%）、准铝质（A/CNK=0.88~0.95）地球化学特征.稀土元素配分模式右倾,具有弱的铕负异常,（La/Yb）_N=36.60~47.43,富集强不相容元素（Rb、Th、U、K）和亏损高场强元素（Nb、Ta、Ce、P、Ti）;特殊地,岩石具有典型埃达克岩地球化学特征,即:高Sr（674×10-6~876×10-6）、低Yb（0.560×10-6~0.757×10-6）、低Y（7.97×10-6~9.98×10-6）、高Sr/Y比（73.84~109.98）.全岩Sr-Nd同位素组成中（87Sr/86Sr）_i=0.707 878、ε_Nd（t）=-8.26,Nd二阶段模式年龄T_2DM=1 503 Ma,说明其岩浆源于基性下地壳部分熔融.结合区域的火成岩,认为岩石形成于印度大陆与亚洲大陆后碰撞伸展构造背景.      

锚固岩体的单轴压缩力学特性及其各向异性特征分析

通过对含有锚杆的水泥砂浆试件进行单轴压缩试验,系统地研究了锚杆的布置方式对试件强度和变形特性的影响。研究结果表明:(1) 当锚杆横截面的连线呈直线或者正方形时,随着锚杆数量的增加,试件的抗压强度、弹性模量均会逐渐增加,试件峰值应变的变化没有固定规律;(2) 当锚杆横截面的连线呈直线时且试件中的锚杆数量相同时,荷载方向垂直于锚杆横截面的连线时试件的抗压强度和弹性模量,大于荷载方向平行于锚杆横截面的连线时试件的抗压强度和弹性模量。     

层状土毛细水上升过程中Lucas-Washburn模型评价及修正

受界面效应影响,毛细水在层状土中运移规律还难以用描述均质土中水分运移规律的Lucas-Washburn（LW）渗吸模型进行描述。基于此,本文设计了层状土室内模型试验,采用分布式的主动加热光纤法（简称AHFO）监测毛细水上升过程。根据AHFO测试结果,进一步对LW模型进行了修正,提出了适用于描述层状土中毛细水上升规律的ILW模型,并对ILW模型进行了试验验证。试验结果表明:（1）当毛细水湿润锋抵达“黏土（下部）-砂土（上部）”界面时,会产生“毛细屏障作用”,从而导致上部砂土中毛细水含水率急剧下降;（2）“毛细屏障作用”由砂土和黏土中的基质吸力不均衡造成,基质吸力大小由含水率决定;（3）当毛细水湿润锋抵达“砂土（下部）-黏土（上部）”界面时,在界面处出现“反毛细屏障作用”,从而导致上部黏土层中的含水率比相邻下部砂土层含水率更高;（4）虽然常见的LW模型可准确预测均质土中毛细水上升高度及速率,但受“毛细屏障作用”和“反毛细屏障作用”影响,LW模型在层状土中失效;（5）相比LW模型,ILW模型精度更高,能够更加准确地描述层状土中毛细水上升规律。     

危岩崩塌启动机制离心模型试验研究

大型高陡危岩崩塌初始失稳过程短暂,难以在现场进行及时观测并获取有效数据,为此引入离心模型试验。以重庆甑子岩陡崖高陡危岩崩塌为原型,对危岩崩塌启动机制展开研究,获取关键数据,定量化验证甑子岩危岩失稳的关键影响因素,探索危岩崩塌的离心模型试验方法。试验较好地完成了对岩质崩塌初始失稳过程的模拟,当危岩模型底部区域抗压强度为60 kPa时,失稳时刻离心加速度为73g;当抗压强度降至40 kPa时,失稳时刻离心加速度仅为18g;对照组试验证明高陡危岩底部区域强度对其整体稳定性起控制性作用。试验模型中上部岩体的失稳方式与原型具有一定差异,分析认为其原因除试验因素引入外力作用之外,主要是由于模型材料没有考虑原型的节理裂隙与抗拉强度所致,这表明高陡危岩崩塌模式除受底部岩体强度控制外,还与中上部岩体性状密切相关。研究结果可为高陡危岩压裂溃屈失稳机制提供试验依据与数据支撑,对崩塌灾害机理研究具有重要参考。     

桂东南永安岩体锆石U-Pb测年、Hf同位素特征及其地质意义

永安岩体位于钦杭结合带南部,属桂东南十万大山-大容山复式岩体的一部分,其岩石类型为斑状堇青黑云花岗闪长岩。对永安岩体斑状堇青黑云花岗闪长岩进行了LA-ICPMS锆石U-Pb测年,获得其年龄为252. 8±3. 3Ma,为晚二叠世花岗岩。对永安岩体花岗岩进行的全岩地球化学分析结果表明,岩石富Al、高K,铝饱和指数A/CNK均大于1. 1,标准矿物分子刚玉均大于1%;岩石富集轻稀土元素,亏损重稀土元素,轻重稀土元素分馏明显,稀土元素的球粒陨石标准化配分曲线为轻稀土元素富集的右倾型,具弱负铕异常;岩石富集大离子亲石元素(Rb、Ba、K、Sr),亏损高场强元素(Nb、P、Ti、Ta)和Ba、Sr。花岗岩的锆石εHf(t)=-14～-8,tDM2=2. 3～1. 8 Ga。通过本文工作,结合前人关于永安岩体矿物学、全岩地球化学、Hf同位素和锆石微量元素的分析资料,认为永安岩体岩石为强过铝质S型壳源花岗岩,地幔组分没有提供成岩物质,但地幔底侵作用为成岩提供了热能,花岗岩形成于后碰撞阶段的拉张环境中。     

华北克拉通北缘东段“开原岩群”的解体及重新认识

根据近年来的同位素年代学资料,对分布于辽北地区的一套构造变质岩系（"开原岩群"或"清河镇岩群"）进行了重新认识和划分,并将其重新定义为清河构造混杂岩,由中太古代、新太古代、中元古代、新元古代、二叠纪等不同时代、不同构造环境的地质体组成.其中,中太古代、新太古代、中元古代岩石来自华北克拉通,而新元古代、二叠纪岩石则来自兴蒙造山带.将原沈家堡子岩组重新划分为新太古代变质表壳岩和中-新太古代变质深成岩,原板石沟岩组（或芦家堡子岩组）厘定为中元古代石门岩组,原照北山岩组重新划分为新元古代南平岩片和晚二叠世照北山岩组,将原佟家屯岩组和尖山子火山岩合并为晚二叠世佟家屯岩组.最后,提出了清河构造混杂岩带为华北克拉通与兴蒙造山带的界线以及古亚洲洋在华北板块北缘东段的最终闭合时间为中三叠世早期（约245Ma）的认识.