印度大陆俯冲过程中的高压变质与深熔作用：东喜马拉雅构造结南迦巴瓦杂岩的相平衡模拟研究

位于东喜马拉雅构造结的南迦巴瓦杂岩是高喜马拉雅结晶岩系的一部分,是印度大陆深俯冲到欧亚板块之下经历了高压变质作用的产物。基于岩相学和矿物化学研究,本文对南迦巴瓦杂岩中的泥质变质岩进行了相平衡模拟研究。结果表明,泥质岩石经历了高压麻粒岩相变质作用,峰期矿物组成是石榴石+蓝晶石+黑云母+斜长石+钾长石+石英+金红石,峰期变质条件是~820℃,13.0~13.5kb,表明印度大陆至少俯冲到了约45km深度,构成了青藏高原的加厚下地壳。高压泥质变质岩在进变质和峰期变质过程中经历了白云母和黑云母脱水反应引起的部分深熔,熔融程度可达27vol%,形成了花岗质成分的熔体,构成了喜马拉雅造山带淡色花岗岩的源区。因此,青藏高原具有一个深熔融的中下地壳,为其侧向流动提供了有利的流变学环境。     

基于复变函数方法的水下隧道围岩弹性分析

水下隧道属于浅埋隧道,故其围岩的应力位移分析从力学角度可简化为含圆孔半平面弹性体在水平边界上受任意分布荷载的问题。与深埋隧道不同,浅埋隧道围岩分析在数学处理上历来存在较大的困难。借助Verruijt提供的共形映射函数,把含圆孔半无限平面映射为圆环域,然后将像平面上的解析函数展成Laurent级数,利用Muskhelishvili 的复变函数解法,求得问题的应力场和位移场,最后用Fortran语言编写了计算程序。利用该程序给出一个水下隧道算例的围岩应力、位移结果,并分析了其受力变形特点。     

不同类型滑坡渐进破坏过程与稳定性研究

滑坡的类型一般可分为牵引式滑坡、推移式滑坡和复合式滑坡,根据其滑面的发展形态,依次表现为前进式渐进破坏模式、后退式渐进破坏模式和复合式渐进破坏模式。基于岩土体应变软化特性,揭示了滑坡渐进破坏过程的本质是滑带力学参数弱化的过程,初步探讨了3种类型滑坡渐进破坏过程的远动特点和力学特征和滑坡渐进演化过程。以不平衡推力法和3种类型滑坡的演化特征为基础,提出3种类型滑坡渐进破坏过程中临界状态条块确定方法,通过建立滑坡渐进破坏稳定性计算模型和计算公式,提出滑坡随着渐进演化过程的滑带参数取值方法,并阐述了渐进破坏过程的稳定性计算实现过程,实现不同类型滑坡渐进破坏过程的稳定性分析。以3个典型滑坡为例,分析得出滑坡渐进破坏过程中牵引式滑坡和复合式滑坡稳定性降低速率由大到小再到大和推移式滑坡稳定性降低速率由小到大的过程,3种类型滑坡在渐进破坏过程中不同部位对稳定性的贡献不同,验证了不同类型滑坡的变形规律。研究结论可对不同类型滑坡的稳定性发展进行初步预测和为滑坡治理提供指导意义。     

大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究

真实地质体三维数值模型构建是进行岩体工程数值分析面临的难题,开展大型复杂地质体三维数值模型构建方法比较研究具有重要意义。以3DMine数字化模型为基础,提出了3DMine-FLAC3D耦合建模方法和3DMine-Surfer-Rhino- ANSYS-FLAC3D多软件耦合建模方法,详细阐述了各建模方法具体步骤,深入分析了各建模方法优缺点及适用性,通过对比各建模方法的优势与短板,取长补短,改进了3DMine-FLAC3D耦合建模方法存在的缺陷,解决了复杂地质体三维数值模型构建难题。以广西铜坑矿锌多金属矿体开采为背景,利用大型复杂地质体三维数值建模方法,构建了锌多金属矿三维数值模型,分析了矿体上行开采地表沉陷规律。研究成果对准确构建大型复杂地质体三维数值模型具有重要指导作用。     

江西灵山杂岩体地质特征及成因探讨

江西灵山花岗岩体位于钦杭结合带南带之怀玉拗陷,呈环形岩基状产出;SiO2含量69.16%~76.45%, K2O+Na2O为 6.41%~9.44%,属酸性-超酸性、高钾钙碱性-钾玄岩系岩石,里特曼指数平均为2.42;富集Rb、Th、U、Nd、Hf、Zr、 Y 、Nb、Ta等元素,亏损Ba、Sr、P、Ti等元素;稀土元素总量为79.08×10-6~629.88×10-6,La/Yb比值为4.66~20.86,δEu= 0.11~0.45,显示出强烈的Eu负异常。作者在《江西省灵山地区矿产地质调查》工作中收集到杂岩体各侵入体之间的侵入接 触构造,研究发现岩体受北东和北西向断裂交汇点控制,认为属陆内局部伸展环境下具有两次以上由南西向北东上侵呈非 对称的气球膨胀式定位的“A”型、混熔型花岗岩,成岩成矿时代均为早白垩世;葛源至樟村是寻找与灵山岩体相类似的 矿床有利地段。     

地震沉积学在近岸水下扇沉积体系分析中的应用以泌阳凹陷东南部古近系核三上亚段为例

泌阳凹陷东南部受盆地边界断层控制,主要沉积平氏、栗园两套近岸水下扇复合体。为解决砂砾岩体分布预测的难题,本次研究在建立泌阳凹陷东南部陡坡带核三上亚段高频层序地层格架的基础上,运用地震沉积学的技术,进行相位转换、分频处理、地层切片,分析研究区古近纪核桃园组上亚段4个四级层序(从上到下SQH31-SQH34)内,近岸水下扇复合沉积体系的砂体展布特征,并与钻井资料相结合,建立了研究区核三上亚段的沉积相模式。研究表明核三上亚段沉积早期,断裂活动强度大,SQH34-SQH33内扇体展布面积较大,核三上亚段沉积晚期SQH32-SQH31,扇体横向展布相对稳定。其中,中扇亚相的辫状水道砂体,以及扇体前端的滑塌浊积体是油气勘探的主要目标。     

燕山造山带后石湖山碱性环状杂岩体的成因与形成过程

后石湖山杂岩体是与垮塌破火山口有关的碱性环状杂岩体, 主要由呈环形分布的碱性火山岩、环状岩墙(斑状石英正长岩)、嵌套的中心复式岩株(晶洞碱长花岗岩和斑状碱长花岗岩)和锥状岩席(石英正长斑岩和花岗斑岩)组成.LA-ICPMS锆石U-Pb年代学分析表明, 斑状石英正长岩环状岩墙、石英正长斑岩和花岗斑岩锥状岩席的侵位年龄分别为119±3Ma、121±2Ma和121±2Ma.该环状杂岩体火山岩与侵入岩的形成年龄相近, 体现了它作为火山-侵入杂岩体的特征.斑状石英正长岩富碱(Na₂O+K₂O=10.0%~10.5%), K₂O含量较高(5.21%~5.42%), 具正的Eu异常(Eu/Eu*=1.05~1.40).碱长花岗岩和斑岩均具有富碱、高FeOtot/MgO、Ga/Al、Zr、Nb和REE值(Eu除外), 以及低Al₂O₃、CaO、MgO、Ba、Sr和Eu含量的特征, 都属于A型花岗岩质岩石.其中斑岩为铝质A型花岗岩, 具有高的初始岩浆温度(880~901℃).所有A型花岗质岩石均具有较富集的Nd同位素组成, ε_Nd(t)值变化于-13.9~-12.2之间.斑状石英正长岩是下地壳中-基性麻粒岩和片麻岩部分熔融产生的熔体与幔源玄武质岩浆混合, 后又发生单斜辉石分离结晶的产物; 碱长花岗岩源于上地壳长英质岩石部分熔融产生的熔体与幔源玄武质岩浆混合, 随后经历长石的分离结晶作用而成; 斑岩是受幔源岩浆底侵加热的上地壳长英质岩石的部分熔融产生的熔体, 并经历了长石的分离结晶作用而产生.该环状杂岩体的形成过程可以概括为: (1)火山爆炸性喷发形成大量的碱性火山熔岩和火山碎屑岩; (2)地下岩浆房空虚导致压力下降, 其顶板围岩失稳而沿火山口周围近直立的环状断裂垮塌, 形成塌陷的破火山口.与此同时, 下覆岩浆房的岩浆被动挤入环状断裂而形成斑状石英正长岩环状岩墙; (3)浅部地壳的长英质岩浆房过压, 促使其高温过碱质A型花岗质岩浆上升侵位形成了中心的斑状碱长花岗岩岩株, 这些岩浆的上涌导致上覆围岩产生倾角中-陡的、内倾的锥状裂隙, 为石英正长斑岩锥状岩席侵位提供了空间; (4)浅部岩浆房复活, 高温过碱质A型花岗质岩浆再度上升侵位形成被嵌套的晶洞碱长花岗岩岩株.同样, 这种岩浆的再度上侵导致上覆围岩产生了倾角较陡而内倾的锥状裂隙, 为花岗斑岩锥状岩席提供了侵位空间.后石湖山碱性环状杂岩体的形成是华北东部早白垩世与克拉通破坏相关的伸展构造体制下的产物, 这种构造体制可能与古太平洋板块的俯冲作用有关.      

内蒙古锡林浩特地区中元古代锡林浩特岩群的厘定及其意义

通过大比例尺填图和剖面研究, 将内蒙古锡林浩特地区的"锡林郭勒杂岩"解体分为3大部分: 一套表壳岩、晚元古代基性-超基性侵入岩和早古生代酸性侵入岩.在此基础上根据变质岩的岩性组合和变形变质特点, 可将其中的表壳岩化分为4个岩性段: 黑云(石榴石)斜长片麻岩, 间夹多层条纹状斜长角闪岩, 在其顶部多见薄层含磁铁石英岩; 中粗粒黑云斜长片麻岩和细粒长英质片麻岩; 混合岩化条带状黑云(角闪)斜长片麻岩, 含石榴石黑云二长片麻岩夹条纹状斜长角闪岩组合; 夕线石黑云斜长片麻岩, 条纹状黑云斜长片麻岩, 间夹含石榴石黑云母石英片岩.通过对比区域内宝音图群、艾勒格庙组、白乃庙群等古老地块的岩石组合, 发现在原岩建造、变质级别、沉积环境等特征上均有区别, 应将这套表壳岩单独厘定为锡林浩特岩群, 它们组成了锡林郭勒微陆块前寒武变质基底岩系, 其地质特征的研究对锡林郭勒微陆块基底的形成和演化及华北板块与西伯利亚板块的构造关系演化有重要意义.      

饱和黏弹性地基土中管桩纵向振动研究

用解析方法在频率域内研究考虑质量耦合效应的饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动特性。基于Biot理论,采用薄层法,推导得到饱和黏弹性地基土的位移、应力等的表达式。将管桩等效为一维弹性杆件处理。根据界面连续性条件,给出饱和黏弹性地基土中管桩的纵向振动一般分析方法和桩顶动力复刚度的表达式。在该基础上,对比分析饱和地基土中实心桩和管桩纵向振动特性。通过算例分析,考察桩周土和桩芯土的力学参数对桩顶刚度因子和等效阻尼的影响。研究表明,饱和黏弹性地基土中实心桩和管桩的纵向振动有明显的差异。     

内蒙古宝音图钼矿床花岗岩稀土元素地球化学特征及花岗岩成因

宝音图钼矿床是近几年在内蒙古西部地区发现的大型斑岩型钼矿床。重点研究该钼矿床成矿花岗岩稀土元素地球化学特征,探讨花岗岩成因。通过对稀土元素配分模式和特征值（∑REE-LREE/HREE、δEu-LREE/HREE相关性）的分析,对比幔源岩浆及南岭花岗岩稀土元素组成特点,结合岩石化学组成,推断宝音图成矿花岗岩属于陆壳熔融成因花岗岩。由斜长花岗岩→二长花岗岩→钾长花岗岩→细晶花岗岩,岩体成分逐渐变化。岩浆演化中有成分分异,有利于成矿,特别是晚期钾长花岗岩富集成矿元素和矿化剂元素。