冻融循环作用下蒙库铁矿边坡岩体物理力学特性研究

通过不同次数的冻融循环试验,对蒙库铁矿边坡4种典型的岩石样本--变粒岩、角闪变粒岩、层理状变粒岩与黑云角闪斜长片麻岩的物理力学特性,包括外观特征、质量损失率、强度损失率、冻融系数与冻融风化系数的变化进行研究。试验结果表明：自身强度较高且呈致密状的变粒岩和角闪变粒岩物理力学特性劣化不明显;层理状变粒岩和角闪片麻岩则变化显著,考虑到矿山开采爆破振动影响,将加剧这两种岩质所组成的边坡在冻融循环作用下的破坏,必须在设计与施工时予以充分重视     

碰撞造山带超高温变质作用及构造意义——以泛非造山带为例

超高温（≥900℃）变质作用发生在自太古代以来的各个地质历史时期,目前极可能也正发生在青藏高原地壳深部。同时,它也是以冈瓦纳为代表的超大陆在最终拼合时的显著标识,这一关联指示了超高温变质作用与碰撞造山带的密切关系。本文总结了东冈瓦纳内与泛非造山作用有关的典型超高温变质岩的分布、岩石学特征、峰期变质条件、P-T轨迹及形成时代,并简要介绍我们在柴达木地块西段新识别出的泛非期超高温变质作用的基本特征。结合东冈瓦纳超高温变质作用特征和造山带热模拟研究的新进展,本文获得以东冈瓦纳超高温变质作用为代表的碰撞造山带超高温变质作用的几点认识：1）东冈瓦纳麻粒岩地块中的超高温变质岩和普通麻粒岩记录了相似的变质年龄、P-T轨迹以及呈过渡变化的峰期温度,两者可能是同一构造事件的产物,共同组成一个高温-超高温变质岩单元;2）超高温变质作用在东冈瓦纳内部持续了至少超过30Myr,但未见呈大规模的同期或近同期基性岩岩浆出露,指示此处需要的长期热源不是地幔来源岩浆;3）虽然数值模拟能成功呈现加厚地壳被放射元素衰变热加热至超高温条件的情况,且加热及持续时间与东冈瓦纳超高温变质约束的结果相当,但是模拟中需要的高生热值暗示,在自然界中,完全只靠放射性元素衰变生热或许不能让碰撞造山带内达到超高温条件;4）碰撞造山带经历了长期的构造演化,这一过程中,造山带内地壳不太可能同时达到超高温变质条件,这一特征可能反映在P-T-t轨迹的差异上,对这些轨迹的系统研究有助于对超高温变质作用的构造-热过程的理解。     

青海玛多“5·22”MS7.4级地震的同震地表破裂特征、成因及意义

2021年5月22日2时4分在青海省果洛藏族州玛多县境内发生M_S7.4级地震,此次玛多M_S7.4级地震是2008年汶川M_S8.0级大地震之后中国震级最大的一次地震,及时查明其同震地表破裂展布及特征,对于正确认识发震构造和区域防震减灾具有重要意义。根据震后现场调查,结合高分辨率卫星遥感图像的解译分析、余震数据和典型地震地表破裂的无人机低空摄影测量等结果,初步获得了此次地震6处典型地震地表破裂的特征。结果发现:此次玛多地震的地表破裂主要沿已知的东昆仑断裂带的南侧分支断裂昆仑山口-江错断裂的东南段分布,分析表明其中的江错断裂应是此次地震的发震断层;同震破裂的西段总体走向275°~300°,主要表现为挤压鼓包和雁列式张裂隙的斜列组合,其中江错贡麻段至江多村段出现了明显的1.4~0.8 m的垂直位移,指示该段可能具有较明显的正断层成分;中部黄河乡段主要由一系列呈左阶斜列的北西向P剪切裂缝和右阶雁行排列的北东向张裂隙构成,走滑位移较小;而东段地表破裂出现了多个分支,其中北支昌马河段主要由一系列雁行排列的张裂隙组成,总体走向为260°,与断裂西段的走向明显不同;地震造成的最大左旋位移出现在西段的错尔加拉破裂段,约2.8 m,指示此次地震地表破裂带的走滑位移主要呈从西向东的单侧扩展-衰减特征。考虑到此次玛多地震出现在东昆仑主干断裂南侧的巴颜喀拉地块内部,表明该地块内部具有发生7级以上大地震的能力,因此,巴颜喀拉地块内部强震活动的孕震条件和机理应该是未来需要进一步关注的科学问题。      

拉萨地块北缘早白垩世晚期地壳生长:来自改则亚多～106Ma侵入岩的证据

北部拉萨地块晚中生代的地壳生长时间和机制存在争论。本文报道了北部拉萨地块的改则亚多侵入体的年代学、地球化学资料。改则亚多侵入体形成于早白垩世晚期(~106 Ma),其岩石类型包括二长闪长岩、闪长岩、花岗闪长斑岩、花岗斑岩。岩石属于钙碱性系列岩石,显示轻稀土富集,Nb和重稀土亏损,其中花岗闪长斑岩、花岗斑岩显示了埃达克质岩的地球化学特征。主体岩石样品具有一致的εNd(t)(2.65~1.42)和(~(87)Sr/~(86)Sr)i(0.7045~0.7049)。二长闪长岩、闪长岩由俯冲流体交代的地幔橄榄岩熔融产生的玄武质岩浆经过地壳混染和分离结晶作用形成。花岗闪长斑岩、花岗斑岩由增厚的新底侵玄武质下地壳熔融形成。早白垩世晚期(118~105 Ma),俯冲的班公湖–怒江特提斯洋岩石圈板片后撤过程中,诱发软流圈上涌,导致其上覆地幔熔融或其自身发生减压熔融,来自亏损地幔的岛弧岩浆连续底侵加入到北部拉萨地块的地壳或喷出地表,导致了该区在晚中生代的地壳生长。     

分辨率层序地层学在L35块砂体分析中的应用

L35块油藏位于百色盆地东部田东凹陷。含油层段为古近系那读组二段。属于单斜岩性油藏。由于含油层段较厚。砂体对比标志不明显,单砂体的划分与对比十分困难。运用沉积学和高分辨率层序地层学理论及其技术对区块内各钻井不同级次基准面旋回层序及砂体进行划分与对比,根据各小层砂体和单砂体的时空展布特征将L35块含油层段划分为1个长期、2个中期、9个短期和18个超短期基准面旋回层序,储集砂体仅发育于MSCⅡ上升半旋回中下部．为湖底扇沉积砂体,可细分为4个小层砂体、7个单砂体。其中Ⅱ砂体分布局限。沉积于湖底扇发育初期;Ⅱ5砂体初具鸟足状展布形态,对应于湖底扇发育早期;Ⅱ4砂体分布范围最大。呈典型的鸟足状展布形态．为湖底扇发育最强时期;Ⅱ3砂体分布范围缩小,沉积于湖底扇大幅度退积萎缩时期。中房屋分支水道和前缘无水道席状砂微相为储集砂体的主要发育位置。     

中祁连地块北缘退变榴辉岩的发现及其地质意义

1∶5万区域地质调查首次在中祁连地块北缘发现的退变榴辉岩,呈构造岩块分布于大羊陇一带的变质基底中。岩相学和矿物学研究显示,石榴石的矿物包体和化学成分具有进变质环带的特征,属于C类榴辉岩。石榴石核部成分以及残留于核部的黑云母、斜长石等矿物包体代表了进变质阶段(M1)矿物组合,计算得到其温压条件为568～580 ℃和0.80～0.82 GPa。大致估算得峰期榴辉岩相阶段(M2)温压条件为(669±5) ℃和(2.1±0.2) GPa。石榴石“白眼圈”结构指示了等温减压退变质作用,利用局部的平衡矿物获得高角闪岩相退变质阶段(M3)的温压条件为681～705 ℃和0.68～0.71 GPa。进一步的退变质作用发生在低角闪岩相条件下,以基质中出现粗粒的角闪石和斜长石为特征,估算得到这一阶段(M4)温压分别为500～545 ℃和0.38～0.43 GPa。上述变质过程形成一个顺时针的p-T演化轨迹,暗示板片经历过快速俯冲和折返。榴辉岩的锆石CL图像显示锆石大部分发光度低,为无分带、弱分带或海绵状分带,边部发育宽约5 μm的强阴极发光带,主体表现为变质增生锆石的特征。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年获得峰期榴辉岩相变质的上限年龄为(485±22) Ma。根据岩石地球化学特征和构造环境判别,大羊陇榴辉岩的原岩为MORB,推测属于北祁连洋壳的组成部分。结合中祁连地块北缘广泛发育弧岩浆岩,确定了晚寒武世-中奥陶世北祁连洋壳存在向南的俯冲作用,其俯冲极性为南北双向俯冲。     

华北陆块南缘燕山期花岗岩带岩浆演化:以小秦岭—外方山地区为例

根据华北陆块南缘小秦岭—外方山地区中生代花岗岩的时空分布特征,将其形成过程划分为160～155 Ma(Ⅰ)、150～125 Ma(Ⅱ)、120～110 Ma(Ⅲ)3个期次,与中国北方大规模岩浆活动期次并不完全一致。这3期花岗岩的地球化学元素演化较为特殊,Ⅰ期花岗岩(南泥湖、上房沟等岩体)与Ⅲ期花岗岩的地球化学特征较为相似,均以异常高的K含量、明显的负Eu异常及重稀土元素分馏较弱或不分馏为主要特征,为A型花岗岩。Ⅱ期花岗岩为偏铝质—弱过铝质高钾钙碱性系列花岗岩,富集Rb、Th、U和K等大离子亲石元素,亏损Nb和Ta等高场强元素,P2O5含量随SiO2含量增加呈递减趋势,为I型花岗岩,大部分样品Sr>300.00×10-6,Y<19.00×10-6,Yb<1.90×10-6,具有埃达克岩的属性。时代由老至新,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ花岗岩呈现出A型—I型—A型的演化规律。Ⅰ期花岗岩形成于挤压构造背景下的局部伸展环境;Ⅱ期花岗岩则形成于华北陆块南缘构造体制转换阶段,是地壳加厚导致的下地壳部分熔融的产物;Ⅲ期花岗岩则是扬子与华北陆块拼合后,板块逐渐稳定,岩石圈发生伸展,下地壳岩石减压熔融形成的。     

黄陵断隆北部太古界花岗岩-绿岩地体的发现

属于扬子地台基底的黄陵断隆北部太古界混合奥长花岗岩及其残留围岩——王家湾群所组成的地体,是一个遭受了斜长角闪岩相变质的花岗岩-绿岩地体。本区上太古界酸性侵入岩体是白岗岩-奥长花岗岩套(AT岩套)。绿岩带中的超镁铁质岩是含SiO_2稍高的辉岩质科马提岩。     

U-Pb geochronology of basement rocks in central Tibet and paleogeographic implications

The ages and paleogeographic affinities of basement rocks of Tibetan terranes are poorly known. New U-Pb zircon geochronologic data from orthogneisses of the Amdo basement better resolve Neoproterozoic and Cambro-Ordovician magmatism in central Tibet. The Amdo basement is exposed within the Bangong suture zone between the Lhasa and Qiangtang terranes and is composed of granitic orthogneisses with subordinate paragneisses and metasedimentary rocks. The intermediate-felsic orthogneisses show a bimodal distribution of Neoproterozoic (920-820 Ma) and Cambro-Ordovician (540-460 Ma) crystallization ages. These and other sparse basement ages from Tibetan terranes suggest the plateau is underlain by juvenile crust that is Neoproterozoic or younger; its young age and weaker rheology relative to cratonic blocks bounding the plateau margins likely facilitated the propagation of Indo-Asian deformation far into Asia. The Neoproterozoic ages post-date Rodinia assembly and magmatism of similar ages is documented in the Qaidaim-Kunlun terrane, South China block, the Aravalli-Delhi craton in NW India, the Eastern Ghats of India, and the Prince Charles mountains in Antarctica. The Amdo Neoproterozoic plutons cannot be unambiguously related to one of these regions, but we propose that the Yangtze block of the South China block is the most likely association, with the Amdo basement representing a terrane that possibly rifted from the active Yangtze margin in the middle Neoproterozoic. Cambro-Ordovician granitoids are ubiquitous throughout Gondwana as a product of active margin tectonics following Gondwana assembly and indicate that the Lhasa-Qiangtang terranes were involved in these tectono-magmatic events. U-Pb detrital zircon analysis of two quartzites from the Amdo basement suggest that the protoliths were Carboniferous-Permian continental margin strata widely deposited across the Lhasa and Qiangtang terranes. The detrital zircon age spectra of the upper Paleozoic Tibetan sandstones and other rocks deposited in East Gondwana during the late Neoproterozoic and Paleozoic are all quite similar, making it difficult to use the age spectra for paleogeographic determinations. There is a suggestion in the data that the Qiangtang terrane may have been located further west along Gondwana’s northern boundary than the Lhasa terrane, but more refined spatial and temporal data are needed to verify this configuration.     

青海都兰东北部哈莉哈德山花岗片麻岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及构造意义

青海都兰东北部哈莉哈德山花岗片麻岩原岩为具有S-型花岗岩特征的酸性侵入岩。来自该片麻岩的20粒锆石的LA-ICP-MS U-Pb年龄测定表明,该片麻岩的原岩花岗岩岩浆于约950Ma侵位结晶,岩浆物源源区存在中—新元古代的物质成分。正确甄别哈莉哈德山花岗片麻岩的变质围岩是否隶属于全吉地块的达肯大坂岩群,是理解全吉地块与柴达木地块在新元古代时期构造演化关系的关键。