中国东北地区的构造格局与演化:从500Ma到180Ma

中国东北变质基底为由含矽线石榴片麻岩、角闪斜长片麻岩、石墨大理岩和各种长英质片麻岩组成的孔兹岩系。采自额尔古纳、兴安、佳木斯和兴凯地块的矽线石榴片麻岩样品的锆石U-Pb测年均指示高级变质发生在500Ma左右。来自松辽地块古生代沉积物碎屑锆石的证据也表明约500Ma构造岩浆事件的存在。跨越整个中国东北不同地块的泛非期高级变质岩形成了超过1 300km北西向展布的晚泛非期"中国东北孔兹岩带",以顺时针p/T轨迹的孔兹岩带与同期岩浆杂岩共同构成了一巨型的约500Ma前后的造山带,笔者这里命名为"中国东北早古生代造山带"。这证明了中国东北各地块在500Ma之前已经拼合,并与西伯利亚克拉通具有构造亲缘性,曾是晚泛非期(500 Ma)西伯利亚南缘Sayang-Baikal造山带的组成部分。450Ma之后,已经拼合的中国东北地块群从西伯利亚裂解,向南朝现今的中国东北漂移;230Ma前后,东北地块群沿索伦—西拉沐伦—长春缝合带与华北板块碰撞;210～180 Ma,由于太平洋板块的俯冲导致佳木斯地块与西部松辽地块最终拼贴,沿佳木斯—兴凯地块西缘和南缘形成一弧形高压带(包括佳木斯—兴凯地块西缘黑龙江蓝片岩带和佳木斯—兴凯地块南缘长春—延吉带),这里简称"吉林—黑龙江高压变质带",之后东北地区进入了环太平洋构造域演化阶段并持续至今。     

一种非板块深俯冲快折返的柯石英形成新机制——评析“石英—柯石英相变研究中若干问题讨论”一文

本文分析评论了嵇少丞等(2010)发表的"石英—柯石英相变研究中若干问题讨论"一文。指出他们对柯石英非俯冲折返新机制的一些误解,对某些热力学、物理学概念,及其在地学问题中的解释理解的不同。分析了机械球磨的作用机制;论证了机械球磨作用本质与构造挤压剪切作用本质的同一性。分析了岩石糜棱岩化过程的两个阶段;讨论了地震波形成柯石英机制的可能性。围绕比较标准问题,论证了高能机械球磨(预处理)能大大降低α-石英转变成柯石英的压力、温度和合成时间,促进柯石英的形成。用小尺度不均匀局域高压微区模型解释了人工合成柯石英的规律性、南极洲天然矿物的行为,柯石英的寄生矿物、岩石——锆石、榴辉岩包裹体、非包裹体的形成。列举事例澄清了"球磨引进的Fe杂质提高柯石英形成压力迟缓合成"的说法;讨论了第二相存在对石英—柯石英转变的影响和"应变禁区"边界区的应力梯度相变驱动力可以形成柯石英问题。指出了机械球磨石英原料预处理和静高压合成柯石英后处理两步法,是一种实验室研究柯石英形成规律的有效物理方法;小尺度不均匀局域高压微区模型和无需板块深俯冲快折返的柯石英形成机制,是一种有希望的柯石英形成新机制。     

岩体断层基础加固与溶洞灌浆处理中的高压灌浆技术

阐述了在岩体断层加固和溶洞处理中的高压灌浆技术,分析了高压灌浆的作用机理,灌浆压力控制的方法,介绍了高压灌浆在水利枢纽工程上的应用效果。     

粉细砂地层防渗帷幕综合施工方法

四川省武都水库右岸EL574 m灌浆平洞揭露出厚度2.3～9.8 m的粉细砂层,普通水泥高压灌浆无法形成可靠的防渗帷幕。采用高压旋喷、湿磨细水泥、化学灌浆的组合处理方式,取得了较好的施工效果。通过钻孔压水、大功率声波CT、单孔声波、钻孔全景数字成像等方法检测,表明达到了设计防渗要求。     

柴北缘腹部深层异常高孔-渗储层成因分析

根据钻井岩芯及铸体薄片鉴定结果,结合扫描电镜、物性统计及测、录井资料,探讨了柴北缘腹部埋深大于3 000 m的异常高孔-渗储层的形成原因及主控因素。结果表明深部异常高孔-渗储层主要分布在古近系下干柴沟组,是一套辫状河三角洲到滨-浅湖沉积,粒度较细,以粉砂岩和细砂岩为主,岩性为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩。孔隙类型以原生粒间孔为主,其次为次生溶蚀孔隙和少量裂隙,孔-喉匹配性好。深部异常高孔-渗带主要受控于沉积环境,后期成岩作用和异常高压系统也促使了优质储层的形成。古近系下干柴沟组发育的辫状河三角洲分流河道砂体和滨-浅湖砂体具有良好的成分成熟度和结构成熟度,泥质杂基含量较低,是形成优良储层的基础条件;早期碳酸盐胶结物和高含量的刚性颗粒在深埋过程中有效抵御了压实作用对孔隙的破坏;储集层上、下部发育大套厚层泥岩,在沉积成岩过程中泥岩层内流体排出受阻而滞留在孔隙空间内,孔隙流体承担了部分负荷从而削弱了正常压实作用对中间砂岩层的影响,保存了大部分原生孔隙,在柴北缘腹部深层形成了优质碎屑岩储层。     

最优化的矿物扩散地质速率计:北大别黄土岭麻粒岩缓慢冷却的证据

对北大别黄土岭麻粒岩中石榴子石进行了详细的电子探针工作，并根据一颗石榴子石的成分环带，建立了扩散模型并进行了数值模拟，结合最优化的方法，得到了极其缓慢的冷却速率0.1℃/a。从扩散动力学数值模拟的角度对大别山造山带的冷却速率进行了探索性研究。该结果表明，黄土岭麻粒岩在受麻粒岩相改造后经历的是一个极其缓慢、持续时间很长的冷却过程。     

喜马拉雅中段高压麻粒岩变质作用、地球化学与年代学

研究的高压麻粒岩发现于西藏亚东以北约40公里的(Zherger-La)、出露在藏南拆离系(STDS)主构造面下盘的高喜马拉雅结晶岩系中,是继喜马拉雅东西构造结的Nanga Barbat、Namjag Barwa和喜马拉雅中段Khatra & Marina地区、定结地区发现的榴辉岩或高压麻粒岩之后,在青藏高原上新近发现的高压麻粒岩.该麻粒岩呈岩片被包裹于花岗质片麻岩中.麻粒岩记录了两期变质作用,早期矿物组合为Grt+Cpx+Pl+Qz,属麻粒岩相变质产物,矿物成分分析显示早期矿物组合达到了平衡,并且没有表现成分扩散;后期矿物组合为Hbl+Pl+Bio或Opx+Pl,指示了较高温但相对压力较低的麻粒岩相退变变质作用,矿物成分分析和结构显示了退变作用没有达到变质平衡.显微结构可以观察到多组变质反应Grt+Cpx+Qtz=Opx+Pl,Grt+Qtz=Opx+Pl,Grt+Cpx+L=Hbl+Pl+Bio+Mt,和Cpx+L=Hbl+Mt.根据矿物平衡关系,利用Grt-Cpx温度计和Grt-Cpx-Pl-Qz压力计估算的早期变质作用温压为T=780～850℃,P=12～15kbar,相对应的地温梯度16℃～18℃/km.借用Hbl-Pl温度计和A1tot in Hbl压力计估算的晚期变质作用温压为T=730～760℃;P=4～6kbar,相当的地温梯度为38℃～50℃/km.变质作用P-T演化呈等温降压轨迹,指示麻粒岩地体从增厚(或俯冲)地壳到减薄增温(或部分熔融)地壳,进而被快速剥露地表的构造过程.初步的地球化学结果表明高压麻粒岩原岩可能相当于大陆拉斑玄武岩.麻粒岩锆石SHRIMP年代学有两组相对集中的年龄分别为98±5 Ma(5 spots)和17.0±0.3 Ma(13 spots).高压麻粒岩的两期变质作用的温度都在700℃以上,略高于锆石U-Pb同位素体系计时封闭温度,推断17 Ma是高压麻粒岩变质后发生折返,随高喜马拉雅结晶岩系剥露冷却的年龄;98.4Ma的测年结果被推测是高压麻粒岩原岩形成的年龄.在喜马拉雅山,高压麻粒岩记录了类似增厚地壳到减薄地壳的转变一方面可能是地壳深部作用机制的转变,另一方面,这种机制与喜马拉雅南坡巨大的降雨量和去顶作用有密切关系,意义重大.     

鲁西隆起北侧博兴洼陷新生界碎屑重矿物的物源示踪分析

利用碎屑重矿物对鲁西隆起北侧博兴洼陷的新生界沉积岩开展了碎屑物源示踪分析。通过研究区重矿物聚类分析、源区岩石类型分析并结合薄片和探针分析结果,发现研究区源岩类型多样,既有以绿帘石为代表的亲鲁西变质岩,也有以富含石榴石为代表的亲苏鲁变质岩,同时也有火山岩和沉积岩;从古近纪沙河街组三段沉积期开始源岩中亲苏鲁变质岩不断减少,亲鲁西变质岩和基性火成岩不断增加,至新近纪明化镇组沉积期洼陷内几乎无富含石榴石类型源岩,表明博兴洼陷自古近纪以来一直存在来自鲁西、胶东(超高压带)的物源记录,从古近纪沙河街组三段沉积期开始,胶东的物源供给逐渐减少,而到明化镇组沉积时由于鲁西的快速隆升,胶东与博兴洼陷的物源联系被切断。     

山东沂水太古宙麻粒岩区年代学研究成果简介

本文以详细研究本区麻粒岩-斜长角闪岩等表壳岩的岩石学、地球化学和 Sm-Nd 同位素定年为重点。所取得的成果，对华北陆台古老地层的分布和古构造格局的探索提供了实际资料。     

西昆仑东段首次发现前寒武纪麻粒岩相变质岩

在塔里木南缘铁克里克构造带,出露了大面积的前寒武纪变质岩系,前人将其时代划归于古元古代(新疆地质矿产局,1991)。我们对这一地区前寒武系研究表明,它主要由三部分组成:变质双峰式火山岩组合(以布琼一带出露最完