中国寒武纪以前诸地层之我见

凡是无标准化石的地层,其层位及年代非常的鞣以鉴定,尤以寒武纪以前诸地层为最困难。因为寒武纪以前的诸地层,不独无标准化石,还有构造上及变质上等等问题,以致研究者     

川西北塔公石英闪长岩地球化学特征和岩石成因

川西北塔公地区位于青藏高原东部,属于松潘—甘孜造山带的东南部边缘。塔公石英闪长岩侵位于晚三叠世地层中,岩体的K-Ar同位素年龄为134~136Ma,形成于早白垩世。岩石SiO2质量分数为61.37%~62.25%,铝饱和指数为0.93~0.95,全碱质量分数为5.46%~5.77%,里特曼指数为1.62~1.74,样品属于亚碱性准铝质高钾钙碱系列石英闪长岩。岩石Mg#值较高,总体具有高Sr含量、低Nd含量的同位素地球化学特征。N(87Sr)/N(86Sr)值为0.712 589~0.713 009,初始N(87Sr)/N(86Sr)值为0.709 503~0.709 878,N(143 Nd)/N(144 Nd)值为0.512 135~0.512 196,εNd(t)值均为负(-8.6~-7.5),Nd模式年龄为1.33~1.41Ga,Hf模式年龄为1.13~1.37Ga。该岩体是早白垩世期间,川西北地区陆缘-陆内造山环境下由松潘—甘孜造山带古老的下地壳镁铁质物质局部熔融形成的晚碰撞-碰撞后非分异Ⅰ型花岗岩类。     

基于地层信息插值的FLAC3D简易建模方法

为建立一种简易的FLAC3D建模方法,降低FLAC3D前处理时的建模难度,本文基于Python编程语言开发了建模文件生成程序。该程序以岩体各层位的高程信息为基础,采用Kriging插值生成离散网格点数据;并采用离散网格点自动生成建模所需要的网格数据文件;将该文件导入FLAC3D软件中,即可生成与真实钻孔数据和地层信息吻合的三维模型。程序提供了3种FLAC3D内置单元模型可供选择。该方法采用Kriging插值算法,可生成精确的三维地层模型数据。与FLAC3D软件自身的脚本建模语言相比,该方法简单快速。本文使用3类应用数据进行建模,验证提出的插值建模方法可以针对复杂的地形和地质信息生成精确的三维模型。研究成果为采用FLAC3D进行复杂地质区域数值模拟计算提供了一种简单、高效、准确的建模工具。     

河流泥沙输移过程中矿物风化的碳汇效应初探——以长江干流为例

本文首先提出了河流泥沙输移过程中泥沙中的钙镁矿物溶蚀消耗水体中的CO2并具有碳汇功能的观点。基于前人长江干流从源头到入海口和支流2003~2007年期间4次河流悬移质泥沙的化学元素组成和矿物组成资料,分析悬移质中CaO、MgO含量和方解石、白云石含量变化特征,定量计算了这些取样点悬移质泥沙的CO2总碳汇能力和非永久性、永久性碳汇能力,分析了不同碳汇能力沿程变化规律及其原因。碳汇计算结果表明：寸滩—大通河段1956~2000年期间泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀产生的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量分别为2572万t/a、1700万t/a和872万t/a。由于输沙量减少,寸滩站—大通站河段的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量2006~2019年期间较1956~2000年期间相应分别减少了1852万t、1224万t和872万t。三峡水库年均淤积量1. 145亿t,损失总碳汇量675. 6万t,相当于三峡电站减排二氧化碳8580万t的7. 9%。全球河流入海年输沙量126. 1亿t,以寸滩- 吴淞口河段碳汇功能0. 060 t/t计,总碳汇量7. 57亿t相当于全球岩石风化碳汇总量10. 56亿t CO2的71. 6%。河流泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀的碳汇量具有重要的作用,其溶蚀速率大于原地风化。     

塔里木克拉通北缘阔克塔格西富碱侵入岩成因及其构造意义——锆石U- Pb年代学、岩石地球化学及Sr- Nd- Hf- O同位素制约

富碱侵入岩具有深源浅成的属性,是示踪地幔组成的窗口。位于东天山与塔里木克拉通北缘交界处的阔克塔格以西出露一处以正长岩为主体、包含少量中—基性岩石单元的富碱侵入岩。LA- ICP- MS锆石U- Pb测年显示其侵位于227~224 Ma之间,为印支期岩浆作用产物。该岩体具有富碱（Na2O+K2O=7. 93%~ 12. 28%）、富铝（Al2O3=15. 62%~18. 67%）、贫镁（MgO=0. 12%~4. 01%）、贫钛（TiO2=0. 14%~1. 63%）的特征,属于准铝质的（A/CNK=0. 78~1. 00）高钾钙碱性—钾玄岩系列。微量元素表现出高场强元素Nb、Ta、Th、U、Zr、Hf的富集,不相容元素Sr、P、Ti的亏损特征;轻重稀土分馏明显（（La/Yb）N=15. 09~34. 90）,表现为轻稀土强烈富集的右倾型曲线,Eu异常变化较大（δEu=0. 12~1. 72）。在同位素组成上,富碱侵入岩呈现相对宽泛但总体富集的全岩Sr- Nd和锆石Hf同位素特征,(87Sr/86Sr)i=0. 70489~0. 70581,εNd(t)=14. 56~6. 74,εHf(t)=11. 48~+3. 06,锆石δ18O值（5. 49‰~6. 87‰）略高于地幔值（5. 3‰±0. 6‰）。阔克塔格西富碱侵入岩具A1型花岗岩特征,形成于板内伸展构造环境中。基于主、微量元素及Sr- Nd- Hf- O同位素特征,笔者认为该杂岩体为同源岩浆演化产物,源于富集岩石圈地幔的原始岩浆上升并经历AFC（同化混染- 分离结晶）过程。晚三叠世塔里木克拉通北缘—东天山—北山地区处于板内构造体制,A1型花岗岩和正长岩差异化的时空分布特征很可能记录了古亚洲洋自西到东 “剪刀式”的闭合过程。     

组合切削具产生的预破碎区对钻进效果的影响

从组合切削具将在岩石中产生预破碎区的论点出发,通过实验定量研究了预破碎区深度与掏槽刃切入深度的关系,得出了预破碎区有利于降低岩石强度及岩石破碎能耗的结论,并用生产试验结果进行了验证。提出了孕镶金刚石钻头钻进Ⅶ～Ⅷ级硬岩时仍存在预破碎区和切削、微切削破岩方式,以及预破碎区并非越大越好的学术观点。     

内蒙古集宁新生代玄武岩中橄榄岩包体矿物化学特征及其地幔演化意义

在无水"干"体系的四矿物相橄榄岩中,单斜辉石由于熔点低而通常记录着丰富的部分熔融作用和地幔交代作用信息。在详细岩相学特征和组成矿物主元素分析基础上,重点对内蒙古集宁玄武岩中橄榄岩包体的单斜辉石进行了激光原位微量元素研究。通过与新生代时华北具古老克拉通地幔特征(如鹤壁)和具新生岩石圈地幔特征(如山旺)的橄榄岩对比,讨论了新生代时集宁地区陆下岩石圈地幔性质及其形成和演化机制。集宁地区岩石圈地幔是相当于原始地幔经过较低程度的部分熔融抽取形成的,除个别样品的部分熔融程度5%外,多数样品为5%～10%。橄榄岩的平衡温度与橄榄石Mg#关系表明新生代时集宁地区的陆下岩石圈地幔是不均一的,无明显分层现象,表现为饱满与过渡型地幔的共存。这种主体饱满并兼有过渡型地幔的不均一现象,可能是软流圈物质对古老地幔进行不均匀侵蚀、改造和置换作用的结果。     

一种长英黝帘石玉的岩石矿物学研究

采用X射线粉晶衍射、电子探针、化学分析法和傅立叶变换红外光谱等方法,对近来在北京珠宝市场上出现的一种粉白相间的玉石新品种进行了测试,全面分析了这种玉石的结构和成分,并根据硅酸盐体系的物质平衡原理,利用相混合计算(PMC)方法,估算了玉石中主要矿物的含量。结果表明,这种玉石中黝帘石含量占51.9%,钠长石占33.3%,石英14.4%,并含有少量的褐帘石、单斜辉石等矿物。样品中粉红色矿物的红外光谱最强峰位于1110～900cm-1范围内,为快速、方便地鉴定此种玉石提供了参考依据。     

不同卸荷速率下岩石强度特性研究

卸荷条件下的岩石强度特性研究对于分析开挖作用下岩石工程的安全性具有极为重要的意义。卸荷试验中影响岩石强度的因素很多,包括岩性、卸荷点的位置、卸荷应力路径和卸荷速率等,以锦屏大理岩为对象,重点研究卸荷速率对强度的影响。提出用屈服接近速率来统一表征加荷和卸荷下的应力增加或减小的速率,通过比较加荷和卸荷条件下的屈服接近速率表明,当围压卸荷速率为常规试验轴向应力加荷速率的0.2～0.3倍时,两种应力路径下接近破坏时的屈服接近速率相当。通过2D弹塑性细胞自动机的数值试验和大理岩的室内卸围压试验来验证理论分析的结果,表明:围压卸荷速率越大,岩样的强度就越高;当卸荷速率为常规轴向加荷速率的0.2～0.3倍时,卸荷和加荷路径下的强度相当。从而得出结论:对于各种卸荷应力路径,如果卸荷点处于弹性范围内,当接近破坏时的屈服接近速率一定时,应力路径对强度的影响不明显。     

西天山特克斯晚古生代辉长岩岩石地球化学

西天山特克斯县东北部的哈拉达拉岩体是西天山出露规模最大的层状基性-超基性侵入岩体,主要由橄长岩、橄榄辉长岩、角闪辉长岩和辉长岩组成。本文获得该辉长质岩体锆石SIMSU-Pb年龄为306.2±2.7Ma,属于晚石炭世。该岩体SiO2含量范围为44.49%～48.46%,K2O、Na2O含量低,Mg、Fe含量较高,Mg#平均值达71.4。岩体具有拉斑玄武岩系列特征,且有从低钾拉斑系列向钙碱性系列和高钾钙碱性系列演化的趋势。部分样品的MgO、Al2O3和CaO含量偏高,可能为橄榄石和斜长石的堆晶所致。岩体明显富集Rb、Ba、K、Pb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素,La/Nb比值大于1.4,与流体交代地幔楔熔融的弧火成岩浆特征类似。岩体具有Th负异常,暗示岩浆活动过程中可能混染了下地壳成分。岩体稀土元素总量较低,轻、重稀土元素分异较弱,由于斜长石堆晶作用,部分样品具有明显的正Eu异常。区域构造演化和岩石学资料等显示西天山在晚石炭世—早二叠世大地构造格架演化发生了转变,特克斯地区处于俯冲碰撞阶段向碰撞后伸展阶段变化的过渡环境中,特克斯晚古生代辉长岩体很可能是在这种构造体制的转变过程中形成的,指示了西天山大地构造演化从弧环境下的挤压碰撞到陆内伸展环境的转变。