西天山阿吾拉勒成矿带群吉A型花岗岩成因、地质意义及成矿潜力评价

群吉钠长斑岩具有富Si O2(65.3%~76.9%)、Na_2O+K_2O(6.02%~9.66%)、FeOT/Mg O(6.01~21.4),中等的A/CNK(0.90~1.04),低Al2O3(9.82%~15.64%)、Ca O(0.47%~1.84%)、MgO(0.13%~0.45%)的主量元素特征,同时富集Th、U、Ta、Zr、Hf等HFSE,轻稀土富集、重稀土相对平坦分布。高的Zr(468×10~(-6)~707×10~(-6))、Y(20.7×10~(-6)~91.4×10~(-6))、Nb(21.3×10~(-6)~57.7×10~(-6))、Ga(11.2×10~(-6)~19.7×10~(-6))以及Ce(36.7×10~(-6)~98.2×10~(-6))和Zr饱和温度(880℃)特征表明岩体具有A型花岗岩的特征。群吉钠长斑岩的ISr值较低(0.70203~0.70549),εNd(t=303Ma)为正值(+4.1~+5.2),同时全岩Pb同位素落于地幔和下地壳之间的区域,表明形成该岩体的源岩可能为下地壳玄武质岩石。地壳的伸展引起了软流圈地幔底侵,在异常地温梯度下被底侵的玄武质下地壳发生部分熔融,形成该地区晚古生代A型花岗岩岩体。群吉地区A型花岗岩的发现,表明在晚石炭纪西天山阿吾拉勒地区为伸展的构造背景,同时岩石圈的拆沉、下地壳的加厚在晚石炭纪就已发生。群吉钠长斑岩中有局部或全部的铜矿化,该岩体是阿吾拉勒成矿带主要的含矿岩体。钠长斑岩基质中含有自形-半自形的黄铁矿及斑岩中锆石较低的Ce4+/Ce3+(19.5~93.0,平均为39.6),反映了岩浆低氧逸度的成岩条件,这种条件使得S从高价态变为了低价态,有利于成矿。岩浆中Zr的含量与岩浆中的水分含量成反比,H2O的加入也可以使岩浆具有高的氧逸度,因此岩浆中高的Zr含量及低的氧逸度,说明岩浆的源区为"干"体系,H2O的加入很少,而较"干"的体系对形成大型斑岩矿床不利。     

辽宁辽阳地区辽河群酸性火山岩锆石U-Pb年代学及其地质意义

辽宁省辽阳地区出露有大面积的古元古代辽河群地层,在辽河群里尔峪组及高家峪组中识别出一套酸性火山岩。本文通过对酸性火山岩同位素年代学及地球化学研究,用以限定辽河群形成时代,并进一步探讨其形成的动力学背景。这套酸性火山岩岩性包括流纹岩、变流纹质含角砾凝灰岩、角岩化流纹岩和弱硅化流纹岩,对其中6件样品利用LA-ICP-MS锆石U-Pb方法测年。CL图像显示辽河群酸性火山岩中的锆石均具典型的岩浆振荡环带结构和较高的Th/U比值,显示为岩浆锆石。锆石U-Pb年龄可分为3期:2190~2180Ma、2110~2100Ma、1970~1960Ma,结合其中存在继承锆石的结果认为辽河群至少存在3期岩浆活动,将辽河群形成时代限制于2.19~1.96Ga,其形成时代大约持续了230Myr左右。野外接触关系的观察及酸性火山岩的年代学特征从另一个方面揭露辽河群总体为一套无序、局部有序的构造地层,各岩组间不存在上下关系。前人研究表明"辽吉花岗岩"形成年龄为2.16Ga,通过野外观察其与辽河群之间均为构造接触。D1442-1和D1444-2两个样品锆石U-Pb测年结果为2180±12Ma、2190±13Ma,均略早于"辽吉花岗岩",结合其与辽河群野外关系,认为"辽吉花岗岩"应该不是作为沉积基底,而是与辽河群为同一构造运动的产物。辽河群流纹岩Al_2O_3含量16.33%~16.90%,K_2O含量4.62%~4.77%,K_2O+Na_2O含量5.97%~7.54%,含铝指数(A/CNK)比较高为1.27~1.50,为过铝质岩石,显示富铝、高钾特征。此外流纹岩轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏明显,具有明显的负铕异常,亏损Ba、Sr、Ti,较高的Zr及(Zr+Nb+Ce+Y)含量、10000Ga/Al比值等特点都显示为A型花岗岩,说明其形成于地壳减薄环境。本文在辽河群中识别出一套酸性火山岩与前人在南辽河群识别出的变质流纹岩组成了酸性端元(2201~1960Ma),同时期存在的基性火成岩(2198~1869Ma)为基性端元,证明了辽河群"双峰式火山岩"的存在,暗示辽河群形成于伸展拉张环境。     

胶-辽-吉造山带北辽河变基性岩的成因、地球化学属性及其构造意义

大规模出露于胶-辽-吉造山带的北辽河变基性岩(NLHmetabasicrocks)是恢复造山带构造演化的关键之一,然而,研究者们对这些变基性岩的成因和构造环境有很大争议,制约了对胶-辽-吉造山带早期构造演化的深入研究。基于详细的野外地质调查,本文对北辽河变基性岩进行了系统的岩石学研究并提供了新的全岩地球化学数据,结合前人的测试结果,我们对这些变基性岩的成因和构造环境进行了相关探讨。变基性岩侵入于北辽河群的大理岩和碎屑岩中,经历了一定程度的蚀变以及绿片岩相-角闪岩相变质。岩石类型包括变质辉长岩、变质辉绿岩、斜长角闪岩以及石榴斜长角闪岩;前两者具有明显的变余辉长或者辉绿结构,可见自形斜长石,少见原生矿物单斜辉石的残留;后两者主要由斜长石和角闪石组成,部分含有石榴子石变斑晶;此外,岩石中出现大量Fe-Ti氧化物(磁铁矿和钛铁矿)。地球化学研究表明,北辽河变基性岩均属于拉斑玄武岩系列(SiO_2=44.55%~54.11%,Nb/Y=0.16~0.31),以低TiO_2(0.69%~1.99%)和低MgO(多数5.47%~7.97%)为特征,轻稀土轻微富集((La/Sm)_N=1.22~2.66;(La/Yb)_N=1.66~4.56),并具有明显的Nb、Ta、P以及轻微的Zr、Ti亏损,岩石经历了橄榄石、单斜辉石和斜长石等矿物的三相结晶分异以及Fe-Ti氧化物(磁铁矿和钛铁矿)的堆晶;它们的微量元素配分型式类似于E-MORB和地壳岩石,并且地球化学组成与MORB相近,而不同于弧玄武岩和板内玄武岩;这些变基性岩的Ce/Pb(3.07~26.58)、(Ta/La)PM(0.47~1.45)以及(Hf/Sm)PM(0.91~1.15)显示出有限的俯冲相关流体的交代作用;此外,大多数不相容元素比值(例如Th/Nb、La/Nb及Th/La等)的变化趋势则表明北辽河变基性岩的岩浆源区不可能是大陆岩石圈地幔,并且在形成过程中经历了明显的地壳物质混染。基于这些野外地质调查和地球化学研究,我们认为北辽河变基性岩应形成于相对成熟的弧后盆地,这样一个形成环境也表明胶-辽-吉造山带在早期存在~2.1Ga的洋壳俯冲过程,该构造带应该是~1.9Ga岛弧与大陆碰撞形成的一条古元古代造山带。     

会泽超大型富锗银铅锌矿床矿化-蚀变分带规律及构造的控制作用

会泽超大型富锗银铅锌矿床是川—滇—黔铅锌多金属成矿区滇东北矿集区的典型代表。基于大量的地表调研和坑道精细编录,通过赋矿白云岩的岩石学、地球化学与矿化蚀变分带规律、构造对矿化-蚀变带控制作用的研究,认为赋矿粗晶白云岩是成矿过程中白云石化的产物,具有典型的热液蚀变成因,与沉积-成岩成因的摆佐组细晶白云岩、白云质灰岩明显不同;根据矿石和蚀变围岩中铅锌矿物组成与矿化、蚀变程度及其分布特征,该矿床矿化-蚀变分带规律:从矿体到围岩依次为铅锌矿石—铅锌矿化黄铁矿带→铅锌矿化/黄铁矿化粗晶白云岩带→灰白色粗晶白云岩带、米黄色粗晶白云岩带、肉红色粗晶白云岩带、网脉状白云石化灰岩带(蚀变残留体)、弱白云石化灰岩带。矿化-蚀变带明显受冲断褶皱构造(矿山厂、麒麟厂、银厂坡斜冲断层及其派生褶皱)上盘的层间断裂带控制,形成了典型的"成矿构造-蚀变白云岩-铅锌矿体"的矿化结构。该认识不仅丰富了会泽型(HZT)铅锌矿床成矿理论,而且对指导滇东北铅锌矿集区,乃至川滇黔成矿区的资源危机矿山的综合地质研究与找矿勘查具有重要的现实意义。     

锆石U-Pb定年对大兴安岭东北部“兴华渡口群”形成时代和组成的约束

兴华渡口群等大兴安岭北部前寒武纪变质岩系的组成和演化对于确定额尔古纳和兴安地块的构造属性具有重要意义,是近年大兴安岭北部基础地质研究的热点之一。本次工作通过对黑河北部石灰窑—明智山一带的兴华渡口群二云石英片岩和"混合岩"进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年发现该变质岩系并非前寒武纪变质岩,而是由早古生代碎屑沉积岩(或变质岩)和晚古生代岩浆岩经后期构造岩浆作用改造而形成的构造杂岩。其中二云石英片岩中具有岩浆成因特征的碎屑锆石核部年龄主要存在401~427 Ma、442~448 Ma、473~517 Ma、639~714 Ma、757~818Ma、896~933 Ma和1704~1751 Ma 7个年龄组,其中473~517 Ma段碎屑锆石的峰最明显,与早古生代多宝山组岛弧火山岩等早古生代岩浆作用形成时间相一致,其他年龄组亦在区域上其他地区有报道,这表明该变质岩的原岩物源来源较广泛,不仅有元古宙岩浆岩和变质岩系,还有大量的早古生代岩浆岩,因此其原岩形成时代不应是前寒武纪,而是早古生代。根据碎屑锆石最小峰值年龄,本次工作推断该二云石英片岩原岩的最大沉积年龄应不早于416Ma,另外大量的元古宙碎屑锆石表明区域上可能存在前寒武纪变质基底。对所谓混合岩的调查发现其应为发生动力变质的糜棱岩化二长花岗岩,其中岩浆锆石(304.5±3.1)Ma的206Pb/238U加权平均年龄反映花岗岩形成于晚石炭世晚期,该期花岗岩为晚古生代兴安地块东缘花岗岩带的一部分。     

贵州省平塘塘边—罗甸董架天坑群与罗甸小井地下河系统的相关性

平塘塘边—罗甸董架天坑群位于处于规模宏大的小井地下河系统的临近排泄基准面的马鞍寨至小井一带集中分布,具有较大的旅游及科研潜力。地段内厚度巨大的可溶碳酸盐地层及复杂的地质构造为天坑群的发育提供了基础,地壳的不断间歇式提升和暗河系统不断的向上游溯源侵蚀使小井地下河暗河的埋深逐渐加大,由此使地下水不断汇聚、较大的水力坡度、地下水动态的巨幅变化,使岩溶发育具有向深性、迭加性和多阶段性特征,新构造运动是本区天坑形成较为重要的因素,依据岩溶发育的多期性特征,总结出天坑的形成模式。     

红黏土地层静压闭口管桩残余应力模型试验分析

在典型的上硬、下软红黏土地层中静压管桩滞留的残余应力对基桩承载特性有较大影响。通过自行设计模型试验设备进行红黏土地层单、群桩静压闭口管桩室内试验,分析3种桩径下静压单、群桩残余应力的变化规律及时间效应。结果表明,静压管桩桩身残余应力沿桩身从上到下先增大后变小,呈折线型分布;对于典型的红黏土上硬、下软地层,桩端持力层位于硬塑层和可塑层时,桩身和桩端残余应力均较小;当管桩压入到基岩持力层后桩端受约束增强,桩身和桩端残余应力明显增大;静压单桩完成后静置初期桩身残余应力时间效应比较明显,减小幅度较大,复压后而后随着休止时间的延长,桩身残余应力呈指数型衰减至一较低稳定值;静载试验时忽略残余应力就将认为整个桩身所受压力偏小,偏大计算中性面以上侧摩阻力7.97%,偏小计算中性面以下侧摩阻力8.33%和桩端阻力2.29%。     

东阿拉善地块诺尔公群石英岩的碎屑锆石年龄特征——物源区制约及其地质意义

传统上将阿拉善地块东部变质基底"阿拉善岩群"之上的一套以石英岩、浅粒岩、碳酸盐岩及碎屑岩为主的浅变质地层称为诺尔公群,并根据区域地层对比及叠层石化石将其归为"长城纪"。为进一步限定地层时代,对诺尔公群底部3件石英岩进行LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄主要集中在2 530~2 500 Ma和1 950~1 850 Ma两个年龄段内,另外还获得少量年龄为~1.69 Ga、~2.0 Ga、~2.15 Ga、~2.35 Ga、~2.7 Ga和~3.4 Ga的锆石。其中,最年轻的碎屑锆石年龄限定了诺尔公群底部石英岩的沉积时代晚于1.69 Ga,结合上覆地层的年龄数据将诺尔公群的沉积时代大致限定为1.69~1.29 Ga,肯定了阿拉善地块存在中元古代地层。石英岩中~2.5 Ga和~1.95 Ga两个显著的碎屑锆石年龄峰符合典型的华北克拉通物源区特征,因此认为,阿拉善地块在太古代-中元古代具有与华北克拉通相似的构造环境,是华北克拉通的一部分。     

考虑三维波动的饱和土中管桩群桩的水平振动研究

考虑桩周饱和土和桩芯饱和土的三维波动效应研究了饱和土中管桩群桩的水平振动,得到了管桩群桩的水平动力阻抗。将桩周土和桩芯土视为两相饱和土,并利用多孔介质理论来描述其力学特性。运用数学物理手段求得了桩周饱和土和桩芯饱和土的水平动力阻抗。运用波的传播理论和叠加原理,同时考虑边界条件和三角函数的正交性,求得了管桩群桩中任一根管桩的水平作用力。考虑刚性承台处管桩桩顶位移协调条件和桩顶水平作用力平衡条件,得到了饱和土中管桩群桩的水平动力阻抗。以2×2管桩群桩为例分析和讨论了有关物理参量对饱和土中管桩群桩水平振动特性的影响。研究结果表明:实芯群桩与管桩群桩的水平动力阻抗都存在一定的差异,频率较小时需要考虑桩芯饱和土与桩周饱和土性质的差异对管桩水平动力阻抗的影响,管桩长径比和管桩壁厚对饱和土中管桩群桩水平振动的影响较大,在实际工程设计中需要重点考虑桩身尺寸。     

基于虚土桩模型的层状地基群桩沉降研究

群桩中各基桩之间的加筋与遮帘效应和桩端土体变形是群桩沉降计算中的关键部分,极大地影响计算结果的准确性,然而,目前相关的研究仍显不足。采用剪切位移法原理分析了各基桩之间的加筋与遮帘效应,通过荷载传递法原理推导出层状地基土中各基桩桩底、顶之间的沉降与轴力关系式;基于虚土桩模型,探讨了虚土桩长度的影响因素并给出了定量计算公式,得到了层状地基土中各虚土桩顶、底之间的沉降与轴力关系式;利用基桩与虚土桩的边界条件和平衡关系确定柔度系数矩阵,进而根据不同的承台形式求得群桩沉降。工程案例计算表明,理论计算与实测值吻合较好,该方法具有较高的准确性。其研究结果对群桩沉降计算理论的发展具有一定的补充和推动作用。