沪蓉高速柴家湾隧道围岩稳定性分析及支护效果研究

隧道围岩的应力分布及变形特征对保证其长期稳定性具有关键的作用。本文以柴家湾隧道为例进行实态建模,通过采用有限元软件ANSYS对其施工全过程进行了三维弹塑性数值模拟计算。研究结果表明,隧道拱顶和拱脚处应力集中现象明显,局部可能出现拉应力;变形主要集中在拱顶、拱腰部位,衬砌单元所受内力在规定强度范围以内,支护措施合理有效。     

单斜星叶石矿物的穆斯堡尔光谱学研究

本文对产于俄罗斯希宾地区的单斜星叶石进行了不同的温度条件下的穆斯堡尔光谱效应研究.通过在温度分别在298 K,180 K和80 K条件下的分析,发现单斜星叶石由2个Fe2 和1个Fe3 四极双峰组成,并进行了单斜星叶石中的畸变参数包括八面体键角(σ2)和键长变量(△)的计算.但是,在两个畸变参数之间存在着明显的差异,将无法对它们的穆斯堡尔参数和四极双峰进行指派.本文对温度在同质异能位移和四极分裂中的作用进行了探讨,根据通过穆斯堡尔效应和f(Fe3 (O))/f(Fe2 (O))的平均值获得的三价铁对全铁的比值,改写了单斜星叶石的化学式.     

北京云蒙山片麻状花岗岩锆石SHRIMP定年及其地质意义

应用锆石SHRIMP定年方法对云蒙山片麻状花岗岩进行年代学研究 ,得到 4组年龄 :14 4± 4Ma、16 0～ 16 3Ma、193～ 2 18Ma和 2 4 16Ma。其中 14 4± 4Ma代表了云蒙山岩体的侵位时间 ,16 0～ 16 3Ma和 193～ 2 18Ma两组年龄可能是岩浆侵位过程中捕虏锆石的年龄。 2 4 16Ma与Davis等的锆石U_Pb法上交点年龄 (190 0～ 2 4 0 0Ma)一致 ,可能反映了原岩的时代 ,说明该花岗岩来源于晚太古代片麻岩的局部熔融或者是岩浆侵位过程中捕获了晚太古代的锆石。     

江西大吉山五里亭花岗岩单颗粒锆石U-Pb同位素年龄及其地质意义探讨

江西大吉山五里亭花岗岩一直被认为是与大吉山钨矿有关的早阶段花岗岩体 ,时代为燕山早期。但实际上大吉山地区各阶段花岗岩体之间的时空关系并不清楚 ,前人的某些年龄数据也存在相互矛盾之处。本文利用单颗粒锆石 U - Pb化学法 ,对五里亭花岗岩进行了年代学研究 ,获得 2 38.4± 1Ma的岩体侵位年龄 ,这个年龄属印支期。本文还结合某些岩石学、地球化学特征研究及与相邻岩体的对比 ,认为五里亭花岗岩确应归属于印支期 ,因此 ,五里亭岩体与大吉山钨矿没有成因上的直接联系。五里亭花岗岩侵位年龄的厘定和该地区更多印支期花岗岩的不断发现 ,表明印支运动在华南的影响超出了人们以往的认识。在此基础上 ,本文还对华南印支运动和印支期花岗岩的问题进行了简单的讨论     

调谐效应影响下的AVO属性在构造煤预测中的应用

针对构造煤分布范围预测难度大问题,分析了调谐效应影响下不同煤体结构的AVO属性特征,并利用该方法进行了鄂尔多斯盆地东缘某区块构造煤分布范围的预测。首先取典型的模型数据对原生煤、构造煤-I和构造煤-Ⅱ进行了AVO曲线和属性分析,发现煤层顶板比底板更适合做AVO属性的分析,且随着煤体破坏程度的增加,截距的绝对值增大,梯度的绝对值也增大;分别取5 m、7 m、10 m、12 m和15 m厚的煤层模型进行正演,发现煤层厚度变化时,虽然受到了调谐效应的影响,但仍然以煤体结构变化影响为主,并且AVO属性变化规律和无调谐效应影响时规律一致,即构造煤比原生煤截距绝对值更高、梯度绝对值更高,因而AVO属性能够用来进行构造煤的预测。将该技术应用于鄂尔多斯盆地东缘某工区8号煤层的构造煤分布区预测中,预测结果与井孔揭露结果一致。理论与实践证明,利用AVO属性进行构造煤分布区预测是可行的。     

内蒙古赤峰地区早二叠世花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄及地球化学特征

以赤峰地区铭山复式岩体、尖山子岩体为研究对象,通过锆石U-Pb年龄、地球化学研究,确定了其形成时代,探讨了岩石成因和岩浆源区性质及其形成的构造背景。LA-ICP-MS锆石~(206)Pb/~(238)U测年结果表明,铭山复式岩体中灰白色斑状黑云二长花岗岩、尖山子岩体中浅肉红色细粒正长花岗岩分别形成于284.4±7.9Ma、294.7±8.5Ma,为早二叠世。根据地质体间接触关系可知,铭山复式岩体中的二长花岗岩岩体和尖山子岩体均为复式岩体,有待进一步解体。斑状黑云二长花岗岩SiO_2含量较高,K_2O+Na_2O含量较高,A/CNK1,属于高钾钙碱性I型花岗岩。细粒正长花岗岩Al_2O_3含量为14.32%~15.14%,Na_2O/K_2O=0.71~0.99,A/CNK=1.17~1.20,在标准矿物中出现刚玉分子。二者微量元素特征相似,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素Nb、Ta,具Sr、P、Ti的负异常,表现出岛弧岩浆岩类特征。结合岩石地球化学、区域地质特征,认为赤峰地区早二叠世岩体形成于岛弧/活动大陆边缘构造背景,其形成与古亚洲洋向南俯冲有关。     

内蒙古巴林右旗晚二叠世埃达克质火山岩特征及其地质意义

内蒙古东南部巴林右旗地区发育晚二叠世埃达克质火山岩,岩石组合为安山岩、粗安岩、英安岩及辉石安山岩,其LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果为256.7±2.7Ma,指示其形成于晚二叠世。地球化学特征显示,该套火山岩属准铝质-弱铝质中钾钙碱性岩石系列,具富Si(SiO_256%)、高Al(Al_2O_315%)、富Na、贫K、高Sr、低Yb和Y等特征,Na_2O/K_2O值为2.33~3.90,Mg~#值为35.3~60.8;稀土元素总量为96.69×10~(-6)~192.4×10~(-6)、轻重稀土元素分馏较明显((La/Yb)_N值为6.27~13.82),具正的Eu(δEu=1~1.67)异常,在原始地幔标准化蛛网图中,富集大离子亲石元素Rb、Ba、U,亏损高场强元素Nb、Ta,为O型(大洋型)埃达克质火山岩地球化学特征。综合区域资料,巴林右旗埃达克质火山岩是残留在地幔中的古亚洲洋残余洋壳部分熔融并受到地幔橄榄岩混染形成的,暗示晚二叠世存在古亚洲洋向华北板块俯冲消亡事件。     

CSAMT在碎屑岩地区地热勘查中的应用

碎屑岩因质软,导水、储水条件不良,通常作为地热有利保温盖层,而碎屑岩电阻率普遍低,厚度大的情况下形成低阻屏蔽层,勘探下伏有利储层难度极大,寻找碎屑岩中构造裂隙水是最佳的选择。但碎屑岩中的储水构造与围岩电阻率差异小,构造迹象微弱,因此在碎屑岩地区找地热技术含量较高。茅山镇位于句容盆地东缘茅山西侧,沉积了厚度超过1800m的白垩系碎屑岩,水文地质条件较差,本文应用CSAMT大范围普查、小范围精细查证布置方式,采用磁场插值校正的技术手段、收发距选取优先保证信噪比的思路,控制白垩系碎屑岩中储水断裂构造,克服低阻的碎屑岩地区构造异常微弱的难点。钻探验证结果表明,CSAMT可以经济有效地应用于碎屑岩地区地热勘查。     

日本MW 9.0级大地震前后华北和东北地区现今构造应力作用调整过程与研究意义探讨

为了探讨日本M_W 9.0级大地震前后华北和东北地区现今构造应力作用调整过程与研究意义,对华北和东北地区进行原位现今地应力绝对测量与实时监测、GPS测量,结果表明：日本大地震在山东半岛、华北北部地区和东北地区所诱发同震位移引起的张性效应调整周期分别约为6个月(即调整结束时间大约在2011年9月)、15个月(即调整结束时间大约在2012年6月)和26个月(即调整结束时间大约在2013年5月),张性效应调整周期与同震位移大小成正比。在这种调整过程中,往往表现出区域现今构造应力作用方式和构造应力场转换,并可能伴随重大地质事件(如地震等)的发生。2012年5月28日和29日、6月18日、8月26日及2013年1月11日在唐山及其周围地区分别发生的4.8级、3.2级、4.0级、3.3级和3.0级地震与华北北部地区构造应力作用方式和构造应力场转换有关,而2013年10月31日以来在吉林省松原市发生的地震群应与东北地区构造应力作用方式和构造应力场转换有关,而非一个大地震前的小震群。     

内蒙古阿钦楚鲁二长花岗岩锆石SHRIMP U-Pb年龄及地球化学特征

阿钦楚鲁二长花岗岩体位于西伯利亚板块东南缘查干敖包奥尤特朝不楞早古生代构造-岩浆岩带中段, 主要岩石类型为中细粒二长花岗岩和中粗粒二长花岗岩。SHRIMP锆石U-Pb同位素定年结果表明, 阿钦楚鲁二长花岗岩的成岩年龄为(296.3±3.8) Ma, 为华力西晚期。岩石地球化学分析结果表明:阿钦楚鲁二长花岗岩富硅, w(SiO₂)为73.48%~74.22%, 过铝质, w(Al₂O₃)为13.63%~14.01%, A/CNK值为1.04~1.10, 碱质含量较高, w(K₂O)+w(Na₂O)为8.08%~8.54%, 里特曼指数(σ)为2.13~2.46, 相对富钾, K₂O/Na₂O值为1.31~1.54, 属高钾钙碱性系列。该岩石富集大离子亲石元素Rb、Sr、Ba和轻稀土元素(LREE), 相对亏损Ta、Nb、Ti等高场强元素, 稀土元素总量为(112.05~130.16)×10^-6, 中等Eu负异常(δEu=0.52~0.65), 稀土元素配分曲线呈现出略微右倾型, 轻稀土较陡, 重稀土较缓, 具有向A型花岗岩过渡的后碰撞高钾花岗岩特征;岩石具有较低的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr初始值(0.703 849~0.704 236)和正的ε_Nd(t)值(4.2~4.3), 反映其物质来源可能主要为幔源岩浆底侵作用形成的新生大陆地壳。基于上述分析研究和构造环境判别, 结合区域对比, 推测阿钦楚鲁二长花岗岩为在岩石圈由挤压增厚向伸展体制转换的动力学背景下, 由于俯冲板片的断离, 造成软流圈上涌和岩石圈地幔的部分熔融, 而部分幔源岩浆底侵到地壳的下部或者呈基性侵入体的形式侵入地壳, 引起上部地壳的熔融而形成后碰撞高钾钙碱性花岗岩。