环渤海地区港口建设中的环境工程地质问题

环渤海地区地壳稳定性较差,沿海地带软土地基、沙土液化等不良工程地质问题较多,存在崩塌、滑坡、侵蚀淤积等环境地质灾害。特别是由地下水开采引起的地下水位下降漏斗、地面沉降、海水入侵等灾害严重。本文章介绍了环渤海港口工程地质环境,并就原生地质环境、次生地质环境、人为地质环境对港口建设的影响进行论述。     

湘东南—赣西地区加里东期沉积演化特征

通过对研究区加里东期沉积物的野外地质调查、剖面横向对比和岩相古地理编图,发现研究区加里东期主要发育五种沉积相类型,分别为碳酸盐岩陆棚相、碎屑岩—碳酸盐岩混积陆棚相、冰海相、欠补偿型硅质岩—页岩盆地相和补偿型浊积岩盆地相。剖面横向对比显示,研究区加里东期沉积物由西向东为连续相变沉积,横向上各种沉积相指状交叉、相互过渡;岩相古地理研究表明,加里东期湘东南—赣西地区主要发育硅质岩—页岩盆地相和浊积岩盆地相两大相带,从南华纪—奥陶纪时期两大相带的发育规模略有差异,在两大相带的结合部往往发育两种沉积相的交叉过渡带。笔者认为该区沉积相的过渡性质对探讨华南洋加里东期属性的问题有重要意义。     

广西国土空间格局演变特征与形成机理

国土空间格局演化与形成机理是人地系统交互关系研究的科学问题和国土空间规划的关键前提。采用地学图谱、标准差椭圆和空间自相关方法,分析2000—2018年广西国土空间格局演变特征,并运用地理探测器揭示其形成机理。结果表明：① 广西城镇空间加速挤占农业、生态空间形成了“一增双减”的面积变化特征,国土空间动态变化速度加快;② 广西国土空间相互转化频繁,转移轨迹多样性特征明显,农业空间与生态空间加速互换以及生态空间内部结构加快重组;③ 城镇空间与农业空间互竞主导了广西国土空间的迁移路径,城镇、农业空间存在“南高北低”和生态空间存在“北高南低”的集聚特征;④ 广西国土空间格局演变受自然地理与社会经济因素的共同作用影响,自然环境条件的限制作用减弱,社会经济发展水平驱动力增强,政策调控力度驱动作用深远。下一步可通过国土空间规划、调整产业布局和引导生产生活方式优化国土空间格局。     

托斯巴斯他乌金矿微量稀土元素地球化学特征及矿床成因分析

新疆青河县托斯巴斯他乌地区岩浆活动强烈,金铜元素成矿潜力突出,近年来在该区及邻区发现了多个规模不等的金、铜矿床。文章基于托斯巴斯他乌金矿为研究对象,通过对矿石的微量元素、稀土元素地球化学特征及矿床地质特征研究,简析了矿床成因、成矿物质来源。研究表明,该区矿(化)带受断裂控制明显,加马特矿化带受近EW向断裂控制,托库特拜及哈依尔很矿带受NW向断裂控制,矿化以破碎蚀变岩型为主;微量元素Th、Nd、Zr、Sm富集,Nb、Sr、Ti亏损,Ba为负异常,在蜘蛛网图中其模式曲线呈由左向右微倾斜多峰多谷形;稀土元素呈轻稀土富集,重稀土亏损,具幔壳混熔特征;托斯巴斯他乌金矿床成因应属于构造蚀变岩(热液)型。     

南秦岭地区下寒武统黑色页岩赋存的千家坪大型钒矿地球化学特征及成矿环境

南秦岭地区下寒武统黑色页岩是我国主要的富钒层位,其中千家坪大型钒矿是典型代表。矿体主要赋存在水沟口组第一岩性段的碳硅质岩石中。为了探讨钒矿的成矿物质来源和南秦岭早寒武世古海洋氧化-还原环境,本文对水沟口组第一岩性段富钒碳硅质岩和上覆的第二岩性段泥质灰岩开展了岩石地球化学研究。第一岩性段碳硅质岩比第二岩性段泥质灰岩具有更高的Y/Ho比值,说明碳硅质岩主要为海水自生沉积形成的,而泥质灰岩的物质组成主要来自陆源碎屑。Eu/Eu^*与V含量不具备正相关关系,且Y/P₂O₅-Zr/Cr和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)图解均显示钒矿主要是海水沉积形成的,热液作用对成矿元素的富集贡献很小。水沟口组样品Ce/Ce^*均为负异常,变化范围为0.26~0.96,第一岩性段钒矿石比第二岩性段泥质灰岩具有高Mo/Sc、V/Sc、V/Cr比值,低Th/U比值的特征,反映了早寒武世早期南秦岭为氧化-还原分层的古海洋结构,而晚期古海洋则全部被氧化。     

沿阿穆尔板块西边界的活动断层(蒙古领土)

阿穆尔板块西部边界在蒙古境内的空间位置尚不清楚,并且活动断层构造及其沿线地壳的应力状态研究较少。本文在沿此边界的三个区域——杭爱—肯特构造鞍部、布尔古特地块(鄂尔浑—土拉交汇处)和色楞格地块(包括色楞格凹陷和布伦—努鲁隆起),利用空间图像解译、地形起伏度分析、地质构造资料以及构造压裂和沿裂缝位移资料重建构造古应力,对活动断层进行研究。研究表明,活动断裂继承了古生代和中生代古构造的非均质性。这些断层沿着板块边界并不是单一的带,而是成簇的。它们的运动取决于走向:亚纬向断层是具有一定逆分量的左旋走滑断层,北西向断层是逆断层或逆冲断层,通常具有右旋走滑分量,海底断层是右旋走滑断层,北东向断层是正断层。位于色楞格凹陷和杭爱东部的断裂构造的活动始于上新世。逆断层和走滑断层与上新世情况不符,但多与更新世地貌相符,表明其活动年代较晚,为更新世时期。利用构造断裂和沿断裂的位移,重建活动断裂带变形末阶段的应力应变状态,结果表明断裂在最大挤压轴的北北东和北东方向上以压缩和走滑为主。只有在色楞格凹陷内,以扩张和走滑类型的应力张量为主,且在最小挤压轴的北西走向尤为显著。在南部,杭爱东部(鄂尔浑地堑)内有1个以扩张机制为主的局部区域,说明蒙古中部断裂在更新世—全新世阶段的活动以及现代地震活动主要受与印度斯坦和欧亚大陆汇聚过程相关的东北方向的附加水平挤压的控制。使研究区地壳产生走滑变形、贝加尔湖裂谷发散活动以及阿穆尔板块东南运动的另一个因素是东南方向软流圈流动对岩石圈底部的影响。阿穆尔板块和蒙古地块之间的边界在构造结构上是零碎的,代表了覆盖整个蒙古西部变形带的边缘部分。     

京津冀协同发展区地应力监测孔钻探施工技术

地应力监测孔作为地应力测量与监测的基础场所,钻探施工的质量直接影响到地应力测量试验的效果,扩孔的质量更是决定地应力监测仪器能否顺利安装以及后期监测仪器能否正常工作的关键因素。本文以京津冀协同发展区地应力监测孔钻探施工为例,详细介绍了地应力监测孔的施工工艺,包括取心钻具组合、金刚石钻头选择、组装式扩孔钻头分级扩孔钻进等,对保证钻孔垂直度和同心度、降低钻孔孔径误差、保证岩心采取率,以及提高监测孔扩孔效率和质量等关键技术提出了一些具体措施,并取得了良好的钻探效果,对今后地应力监测孔的钻探施工具有重要的指导作用。     

Does continental crust transform during eclogite facies metamorphism?

Eclogites within exhumed continental collision zones indicate regional burial to depths of at least 60 km, and often more than 100 km in the coesite‐stable, ultra‐high pressure (UHP) eclogite facies. Garnet, omphacitic pyroxene, high‐Si mica, kyanite ± coesite should grow at the expense of low‐P minerals in most felsic compositions, if equilibrium obtained at these conditions. The quartzofeldspathic rocks that comprise the bulk of eclogite facies terranes, however, contain mainly amphibolite facies, plagioclase‐bearing assemblages. To what extent these lower‐P minerals persisted metastably during (U)HP metamorphism, or whether they grew afterwards, reflects closely upon crustal parameters such as density, strength and seismic character. The Nordfjord area in western Norway offers a detailed view into a large crustal section that was subducted into the eclogite facies. The degree of transformation in typical pelite, paragneiss, granitic and granodioritic gneiss was assessed by modelling the equilibrium assemblage, comparing it with existing parageneses in these rocks and using U/Th–Pb zircon geochronology from laser ablation ICPMS to establish the history of mineral growth. U–Pb dates define a period of zircon recrystallization and new growth accompanying burial and metamorphism lasting from 430 to 400 Ma. Eclogite facies mafic rock (~2 vol.% of crust) is the most transformed composition and records the ambient peak conditions. Rare garnet‐bearing pelitic rocks (<10 vol.% of crust) preserve a mostly prograde mineral evolution to near‐peak conditions; REE concentrations in zircon indicate that garnet was present after 425 Ma and feldspar broke down after 410 Ma. Felsic gneiss – by far the most abundant rock type – is dominated by quartz + biotite + feldspar, but minor zoisite/epidote, phengitic white mica, garnet and rutile point to a prograde HP overprint. Relict textures indicate that much of the microstructural framework of plagioclase, K‐feldspar, and perhaps biotite, persisted through at least 25 Ma of burial, and ultimately UHP metamorphism. The signature reaction of the eclogite facies in felsic rocks – jadeite/omphacite growth from plagioclase – cannot be deduced from the presence of pyroxene or its breakdown products. We conclude that prograde dehydration in orthogneiss leads to fluid absent conditions, impeding equilibration beyond ~high‐P amphibolite facies.     

喀什地区1961—2010年最大冻土深度变化

利用1961～2010年喀什地区所属喀什市、莎车县、巴楚县、塔什库尔干县等4个代表性站50a的年最大冻土深度、冬季平均气温、极端最低气温、极端最低地温等资料,采用气候趋势系数和气候倾向率方法,对1961年以来喀什地区最大冻土深度变化进行了分析。结果表明,喀什地区平原多年平均最大冻土深度为48.1 cm,年际最大值与最小值深度差为82cm,随年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为-3.8cm/10a,年代际变化呈阶梯状逐渐减小,冻土深度减小主要受冬季平均气温升高的影响,气温每升高1℃,冻土深度减小7.75 cm;山区多年平均最大冻土深度为148.8cm,年际最大值与最小值深度差为88cm,随年际变化总体呈明显的减小趋势,其变化倾向率为-2.5cm/10a。