干湿循环效应下玄武岩纤维加筋黄土三轴剪切力学行为研究

通过干湿循环效应下的数字图像三轴剪切试验、CT扫描试验及扫描电镜SEM(scanning electron microscopy)试验,研究了玄武岩纤维加筋黄土干湿循环过程的三轴剪切力学行为及微细观结构演化机制。结果表明:随干湿循环次数增加,纤维含量较高试样的三轴剪切鼓胀破坏形态转变为剪切带破坏;干湿循环早期阶段,剪切破坏形态随纤维含量增加,由剪切带破坏转变为鼓胀破坏。干湿循环作用和纤维含量对应力-应变曲线的类型及特征无明显影响,均表现为应变硬化型。破坏偏应力随干湿循环次数增加而逐渐减小,但衰减速率逐渐减小;破坏偏应力随纤维含量增大先增加而后减小,呈抛物线变化特征,存在一个最佳纤维含量为0.6%。CT数均值ME值呈现与破坏偏应力相似的变化规律。干湿循环作用下筋-土界面产生一定的开裂和松弛现象,弱化了纤维的加筋效应,但与素黄土相比,纤维加筋黄土的微观结构表现出显著的整体稳定性。构建了干湿循环效应下玄武岩纤维加筋黄土的宏细观损伤变量,其表现出一致的变化规律。     

广东湛江湖光岩地区玄武岩风化壳Fe同位素研究

本文对广东湛江湖光岩地区厚度分别为4 m和7 m的两个不同喷发时代玄武岩形成的风化壳样品进行Fe同位素分析,分析结果显示:厚度4m风化壳样品Fe同位素组成δ57Fe范围为0.17‰～0.57‰;厚度7 m风化壳样品Fe同位素组成δ57Fe范围为0.20‰～0.68‰,相对于标准物质IRMM-014,不同深度风化壳样品均显示Fe的重同位素富集.两风化壳剖面自下而上,随风化程度增大,风化壳样品中Fe同位素分馏程度也呈现逐渐增大的趋势,表明风化壳样品中Fe的重同位素富集趋势与风化壳的发育程度正相关,风化壳土壤中Fe同位素组成是反映土壤风化程度的指标.另一方面,风化过程可将地球外部圈层(岩石圈、水圈、生物圈)有机结合起来,风化壳土壤Fe同位素组成变化是表生植物和水淋滤共同作用的结果,对化学风化过程中Fe同位素研究,将会极大地补充表生过程中同位素地球化学的知识,同时Fe同位素可作为表生过程中物质的循环、环境的变化等过程中有力的示踪/指示技术手段加以应用.     

雅鲁藏布江缝合带西段东波蛇绿岩OIB型玄武岩的厘定及其形成环境

雅鲁藏布江缝合带(YZSZ)西段分为两支,南带蛇绿岩的成因对整个缝合带的性质和构造背景的探讨起到十分关键作用,但由于地区偏远、交通不便,研究程度一直十分薄弱.本文报道了南带的东波蛇绿岩中洋岛型玄武岩及有关沉积岩的发现和成因探讨.东波蛇绿岩主要由地幔橄榄岩(方辉橄榄岩、含单辉方辉橄榄岩和透镜状纯橄岩)和上覆火山-沉积岩组成,未见堆晶岩和枕状熔岩等典型洋壳端元.火山-沉积岩盖层为一套稳定的海相层序,主要由硅质灰岩、红色硅质岩等沉积岩和玄武岩和玄武火山碎屑岩组成.OIB型玄武岩的特征表现为低SiO2和MgO,高TiO2、P2O5和(K2O+Na2O),富集Nb、Ta,亏损Th、K、Pb、Sr.微量元素和Sr、Nd、Pb同位素数据显示,该玄武质源区来自石榴石尖晶石二辉橄榄岩2％ ～ 5％的部分熔融.成分研究显示,硅质岩形成于大陆边缘环境,为洋岛或海山和大陆边缘物质在生物作用下形成的.以上证据表明,东波火山-沉积岩层序具有典型海山特征,与世界上典型的地幔柱型蛇绿岩可对比,属于地幔柱热点活动的产物.因此,可以认为,地幔柱热点在与冈瓦纳大陆北缘岩石圈地幔相互作用过程中,不但促使YZSZ西段南带(达巴-休古嘎布)特提斯洋盆打开,还可能与YZSZ蛇绿岩中普遍包含金刚石等异常地幔矿物群有直接的动力学关系.     

西准噶尔玛依拉山组志留纪玄武岩的地球化学特征及构造意义

西准噶尔地区中-上志留统玛依拉山组主要分布于玛依拉山一带,以玛依勒蛇绿岩的围岩产出,两者为断层接触,主要组成为灰绿-暗灰绿色凝灰质粉-细砂岩,砂岩和砂砾岩组合,夹硅质岩和玄武岩。对玄武岩进行详细的岩石地球化学研究表明,SiO2含量中等(47.1%～53.92%),高Fe2O3T(12.54%～17.82%)、Al2O3(13.3%～15.7%)、Na2O(3.84%～8.02%),低TiO2(0.45%～1.48%)、MgO(3.28%～5.77%,Mg#=27.01～41.96)、K2O(0.36%～0.7%),全碱K2O+Na2O含量为4.4%～8.39%,属于亚碱性拉斑玄武岩系列。稀土元素总量较低(∑REE=27.16×10-6～54.41×10-6),轻、重稀土分馏较为明显((La/Yb)N=1.53～2.74),无明显Eu异常(Eu/Eu*=0.96～1.16),稀土配分模式类似于E-MORB。相对富集LILE(如Rb、Ba、Th和K),亏损HFSE(如Zr、Ti),明显的Nb和Ta负异常,具有岛弧玄武岩的地球化学特征。综合研究认为玛依拉山组玄武岩形成于俯冲带上的弧后盆地环境,与玛依拉山蛇绿岩的形成环境不同,其岩浆来源于尖晶石二辉橄榄岩2%～10%的部分熔融,并有少量俯冲流体的参与。结合前人研究资料,认为西准噶尔在志留纪-石炭纪处在洋内弧演化阶段。     

评花岗岩的哈克图解

哈克图解是研究岩浆岩地球化学必用的图件,许多结论就是根据哈克图解做出的。哈克图解只是一个逻辑推理的工具,它所推出的结论是否正确,不是由图解本身决定的,而是由实践决定的。岩浆演化的理论是对的,岩浆演化的理论是从研究层状侵入体得来的,它仅适用于玄武质岩浆,而不适用于花岗质岩浆。实践是检验真理的唯一标准,由哈克图解得出的结论没有经过实践的检验是不能成为真理的,这是最基本、最简单的道理。     

大同火山群地质及岩石学特征

大同火山群以盆地为对称轴分布,中更新世晚期火山位于盆地的轴部,中更新世早期火山位于盆地两侧。计算的延伸和断裂速率分别为0.43cm/a和0.22cm/a。大同火山群主要属于碱性橄榄玄武岩系列,中更新世早期火山的一部分属于拉斑系列,夏威夷岩是大同火山岩的一个主要类型.中更新世早期火山岩的氧化物变异趋势可能是受高压下Ol+Opx的分离作用控制.中更新世晚期火山岩氧化物变异趋势暗示了是受岩浆混合作用的控制。     

山东临朐山旺新生代玄武岩中超镁铁岩包体的研究

山旺新生代玄武岩中的超镁铁质包体分为五类:尖晶石纯橄榄岩、尖晶石二辉橄榄岩、尖晶石方辉橄榄岩、尖晶石石榴石二辉岩和石榴石二辉橄榄岩。对它们的地质学,岩相学、岩石化学,造岩矿物的化学成分,稀土配分模式及热力学计算的研究表明,前三种岩石属原始地幔岩,后二种是地幔中岩浆作用的产物。     

峨眉山玄武岩的岩相与岩体结构

峨眉山玄武岩是西南地区水电工程的主要建基岩体，其岩体结构明显受其建造的控制，不同地区，不同岩相的玄武岩，由于岩石组合及原生结构特征等的差异，而具有不同的岩体结构特征。本文结合拟建金沙江溪洛渡水电工程，雅砻江官地水电工程等实例，从岩相角度分析了玄武岩岩相及原生结构及原生结构对其岩体结构的控制作用。     

High‐T and low‐P metamorphism in the Xilingol Complex of central Inner Mongolia,China: An indicator of extension in a previous orogeny

The Xilingol Complex comprises biotite gneisses and amphibolite interlayers with extensive migmatization. Four representative samples were documented and found to record either two or three metamorphic stages. Phase modelling using thermocalc suggests that the observed assemblages represent the final stages that underwent cooling from temperature peaks, and are consistent with a fluid‐absent solidus in P–T pseudosections. Their P–T conditions are further constrained to be 5–6 kbar/680–725°C and 4–5 kbar/650–680°C for two garnet‐bearing gneiss samples, 4–5 kbar/660–730°C for a cordierite‐bearing gneiss sample, and 4–5 kbar/680–710°C for an amphibolite sample based on mineral composition isopleths, involving measured Mg content in biotite, anorthite in plagioclase, grossular and pyrope in garnet and Ti content in amphibole. The peak temperature conditions recovered are 760–790°C or >760°C at 5–6 kbar based on the composition isopleths of plagioclase, biotite, garnet and especially the comparison of melt contents between the calculated and observed. A pre‐peak heating process with slight decompression can be suggested for some samples on the basis of the core–rim increase in the plagioclase anorthite, and the stability of ilmenite. Zircon U–Pb dating using the LA‐ICP‐MS method provides systemic constraints on the metamorphic ages of the Xilingol Complex to be 348–305 Ma, interpreted to represent the post‐peak cooling stages. Moreover, metagabbroic dykes that intruded into the Xilingol Complex yield 317 ± 3 Ma from magmatic zircon, and are considered to have played a significant role for heat advection triggering the high‐T and low‐P metamorphism. Thus, the clockwise P–T paths involving pre‐peak heating, peak and post‐peak cooling recovered for the Xilingol Complex are consistent with an extensional setting in the Carboniferous that developed on a previous orogen in response to addition of mantle‐derived materials probably together with upwelling of the asthenospheric mantle.     

玄武岩盖层下石林的岩溶动力学特征

受玄武岩盖层的影响，石林地区的地下水在雨季和旱季对碳酸盐岩都具有侵蚀性，玄武岩盖层空气CO2呈现出低—高—低的双向变化梯度。溶蚀试验表明．地下0～0．6m，水平方向的溶蚀量大于垂直方向的溶蚀量，而随着深度的增加，垂直方向的溶蚀量大于水平方向。富含CO2的水通过具有最大渗透张量和较小主轴倾角的玄武岩裂隙下渗，对碳酸盐岩的溶蚀作用表现为一个脱钙、富铝铁、硅迁移的复杂过程，并在地下0～0．6m形成许多水平凹槽、穿洞等岩溶形态，而地表0．6m以下以垂向溶蚀为主，有利于石柱的形成与发育。