循环荷载下含软弱夹层岩体声学特性试验研究

利用振动试验台系统研究循环荷载作用下含软弱夹层岩体的疲劳损伤特性,结合超声波检测仪和动态信号测试分析系统,对疲劳损伤过程中缺陷岩体声学参数进行实时的监测和细致的研究。结果表明:整个疲劳周期内,不同损伤阶段超声波波速变化最为敏感,呈倒S型衰减规律;波形在损伤过程中从近似半圆形逐渐发生畸变,波形相关性系数总体上随循环次数比的增加呈下降趋势;超声波波幅在疲劳损伤中期波动较大,频域最大幅值和主频变化特征曲线规律不明显,仅在临近破坏时才表现出快速下降趋势,无法对其真实频域特性进行有效分析和识别。最后,基于超声波波速定义损伤变量,提出以Logistic方程的逆函数形式或4次多项式方程来描述含软弱夹层岩体疲劳累积损伤演化方程。研究成果可为各类振动环境下边坡的疲劳稳定性评价和加固工程设计奠定理论基础。     

地震作用下节理岩体变形破裂机制研究进展及展望

西南山区节理岩体发育,处于强震易发区,强地震动和节理化岩体结构是汶川地震近场区地震地质灾害多发的两大主控因素,两者的相互耦合使得岷江两岸地震崩滑灾害成因复杂,崩滑机理研究难度增大。由于节理化岩体结构的复杂性以及早期对地震纵波关注不足,强震近场纵波作用下节理岩体变形破裂机制研究成果基本处于空白阶段。本文在系统归纳总结边坡地震动力变形破坏研究进展的基础上,分析了动荷载诱发节理岩体的变形破裂机制,探讨了解决目前研究中存在的核心问题的正确思路和有效途径,旨在对地震纵波作用下节理岩体宏观动力响应及其细观机制研究起到抛砖引玉的作用,并深化有关节理岩体地震响应、强震近场纵波引起节理岩质斜坡失稳模式等科学问题的认识,为下一步地震地质灾害研究指明方向。     

小波多尺度分析与磁异常分离实践——以朱冲铁矿为例

小波多尺度分析是重磁异常分离的一个重要方法,它不同于如窗口滑动平均法、趋势分析法、匹配滤波等常用方法,因这些方法分离出的局部异常是地质体从某个深度往上直到地表的综合反应,由于近地表地质体及干扰源的作用使得被分离出的局部异常成分复杂、形态较为凌乱、不规整;而用小波多尺度分析分解出的N(N1)阶细节异常划分的局部异常则为地质体从深度A往上到深度B这一空间段的综合反应,由于其不包含以一阶细节异常为代表的浅层地质体及干扰源异常,异常成分简单、形态规整、为深部地质体的自然反应,适用于研究隐伏岩体与隐伏矿床。通过二次开发解释20世纪80年代采集的月山地区1∶1万地面磁测数据,并最终提交由小波多尺度分析法分解的局部异常成果,其中3个异常与朱冲铁矿的3个矿段相吻合,而这些局部异常却是在未知朱冲铁矿的前提下提取的,可预见其它几个有类似地质条件的局部异常也具找矿前景。     

北淮阳东段杨家湾岩体地球化学特征、锆石U-Pb定年及地质意义

北淮阳东段杨家湾岩体为石英闪长岩,SiO_2、Al_2O_3和碱质含量中等,Mg#小,具准铝质高钾钙碱性系列岩石特征。该岩体的稀土元素含量较低,(La/Yb)N和LREE/HREE比值均较高,具较弱的Ce负异常,轻稀土分馏明显,重稀土较平坦,属轻稀土富集型;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、K及高场强元素(HFSE)Zr、Hf、YNb、Ta、Ti、P、U呈低谷负异常,亏损HFSE,富集LILE。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,首次获得杨家湾岩体年龄为139.6±2.2Ma,属燕山中期,是早白垩世早期岩浆活动的产物,代表杨家湾岩体的成岩年龄。     

陕西双王金矿床矿化富集规律对成矿构造的指示意义

双王金矿床是秦岭地区大型的危机矿山之一,找矿工作是当务之急,但其成因类型特殊,人们对其成矿构造的演化过程和控矿机制尚存在争议.以该矿床KT5矿体为例,研究了角砾岩体、断裂裂隙和金品位的空间分布关系,并结合趋势面分析,探讨了金矿化富集规律及其对成矿构造的指示意义.矿床地质特征及对矿区内基性岩墙的测年结果表明其成矿时代为印支期.在印支期秦岭造山过程中的NS向主压应力背景下,成矿断裂早期右行斜向剪切作用奠定了角砾岩带的雏形;断裂中期活动引发的地震及伴生液压致裂作用,使矿区内形成了角砾岩主体和断裂裂隙系统,主成矿阶段角砾岩化作用减弱,断裂裂隙持续发育,并作为流体运移和成矿的主要通道和有利部位,使金的矿化富集呈面状展布,断裂裂隙带的产状变化是金沉淀的重要影响因素;晚期构造应力转换为近EW向拉伸,近NS向基性岩墙群侵位并受到成矿流体的改造.      

豫西火神庙岩体锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素组成

火神庙岩体位于华北陆块南缘栾川矿集区西部,为一杂岩体,该岩体与火神庙钼矿床密切相关.目前,人们对火神庙岩体的研究程度较低,严重制约了对火神庙钼矿床成因的认识.系统开展了年代学、地球化学和Hf同位素组成研究.结果表明,石英闪长岩、二长花岗岩和花岗斑岩的形成年龄分别为150.3±0.6Ma、146.0±0.6Ma和145.1±0.5Ma,为栾川矿集区晚侏罗世第2次大规模岩浆活动的产物.火神庙杂岩体属于I型花岗岩,是不同源区部分熔融形成的岩浆上升就位的结果.石英闪长岩是富集岩石圈地幔部分熔融的产物;二长花岗岩和花岗斑岩是富集岩石圈地幔部分熔融形成的镁铁质岩浆与太华群TTG岩系部分熔融形成的长英质岩浆混合后上升就位的结果.      

青海引胜沟岩体的锆石U-Pb年代学、地球化学特征及其地质意义

祁连造山带发育有大面积的中-酸性侵入岩。引胜沟花岗质岩体位于中祁连造山带东段,主要岩性为花岗闪长岩。LA-MC-ICPMS锆石U-Pb测年结果分别为(436.9±5.3)Ma和(453.5±6.9)Ma,表明岩体是早志留世-中奥陶世岩浆活动的产物。根据岩体的地球化学特征不同可分为两组岩石:一组岩石特征为高SiO2,w(SiO2)为71.23%~73.65%,高A/CNK值(1.19~1.39);镁铁(MF)指数为90~92,长英质(FL)指数为87~92,显示岩浆结晶分异程度较高;w(∑REE)=22.88×10-6~40.65×10-6,LREE/HREE比值为1.8~2.63,(Ce/Yb)N比值为1.36~1.95;δEu=0.06~0.49,平均为0.27,负Eu异常较为明显。另一组岩石特征为低SiO2,w(SiO2)为62.35%~63.73%,低A/CNK值(0.93~1.05);镁铁(MF)指数为81~82,长英质(FL)指数为61~65,与第一组岩石相比,岩浆结晶分异程度较低;w(∑REE)=94.10×10-6~235.50×10-6,(Ce/Yb)N比值为1.43~10.49,δEu=0.82~0.92。岩石地球化学特征表明,引胜沟花岗质岩体是祁连造山带由俯冲向碰撞转换的构造环境下产生的,具有壳幔混合的特点。     

东天山三宫铜镍矿化岩体年代学、岩石地球化学特征及对Cu-Ni找矿的启示

三宫岩体是近几年新发现的铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,位于哈尔里克山东段。岩石类型主要为辉长岩、斜长辉石岩和含长橄榄辉石岩,局部有零星铜镍矿化。锆石U-Pb谐和年龄为(281.7±2.6)Ma,表明岩体形成于早二叠世。样品MgO与FeO~T呈正相关关系,与CaO、SiO_2和Al_2O_3之间呈负相关关系,岩体主量元素成分主要受橄榄石和单斜辉石含量的控制;样品明显富集轻稀土元素(La/Yb)N=5.02~7.04,重稀土元素之间具有明显的分馏(Gd/Yb)N=2.36~2.87,δEu为0.98~1.09多具弱的正铕异常,富集大离子亲石元素(Cs、Sr、Ba),相对亏损高场强元素,具明显的Nb、Ta、Ti负异常。Sr-Nd同位素模拟计算表明母岩浆上升过程中遭受了约10%的下地壳物质混染。岩浆源区遭受了明显的熔体交代作用,部分熔融主要发生在石榴子石稳定域。综合区域构造演化历史认为三宫岩体形成于后碰撞伸展环境,该岩体的发现初步表明哈尔里克地区也具有寻找早二叠世铜镍矿的潜力。     

北京地质大厦景观石的地质特征

北京地貌呈现"北京湾"特征,北山产铁,西山产煤,平原产地热。地质大厦院内东侧花坛摆放代表地球从老到新5个代(宙)的岩石,西侧花坛摆放阳坊花岗岩,体现了地质学为首都城市发展的贡献。太古代密云岩群表壳岩铁矿曾为首钢铁矿的主要原料,元古代雾迷山组汉白玉大理岩曾用于古都北京的建设,古生代马家沟组石灰岩中流出了优质饮用水,中生代窑坡组煤矿使西山成为中国地质工作的摇篮,新生代马兰黄土是中国最早研究的黄土,中生代形成的阳坊花岗岩曾用于北京1959年十大建筑的基石。     

南沙群岛永暑礁岩体稳定性评价

永暑礁表层为松散的生物砂砾堆积,表层以下为礁灰岩,夹有2个沉积间断面。礁体呈岩盆结构,从外向内胶结程度依次降低。在综合研究了永暑礁自然环境特征、地层岩性以及岩体结构特征的基础上,认为永暑礁整体稳定性良好,不会发生整体倾覆的现象,浅层土体也不会发生剪切、滑移等工程地质问题。并利用非线性弹性本构模型,对永暑礁礁体地基与边坡在不同应力作用下发生变形与破坏的过程及机理进行了探讨,研究结果认为,在外部应力作用下,珊瑚礁内的应力状态将发生变化,局部出现应力集中,边坡出现拉应力。200kPa的荷载使礁体边坡产生的水平位移小于1cm,岩体边坡仍是稳定的,但最大垂直位移达到1．8cm,有可能出现珊瑚砂的整体剪切破坏。