湖南仁里稀有金属矿田地质特征、成矿时代 及其找矿意义

仁里稀有金属矿田位于幕阜山岩体西南缘,是华南地区重要的稀有金属矿产地之一。文章旨在通过对区域成矿条件、矿田地质特征、地球化学特征、成岩成矿时代与稀有金属成矿作用的综合分析,为矿田勘查设计乃至华南地区稀有金属找矿与研究提供理论依据。在矿田范围内对燕山期、武陵期花岗岩及每个矿区代表性伟晶岩进行了系统采样,开展了岩石化学成分分析,同时对矿田内二云母二长花岗岩及锂辉石伟晶岩分别进行了锆石U-Pb、白云母Ar-Ar同位素定年。研究表明:①多期造山与燕山期陆内活化是成矿的有利地质背景,多阶段伸展作用导致幕阜山地区多期大规模的多金属成矿作用发生;②矿田构造主要以NE(或NNE)向构造为主,复合改造NW向及近EW向构造,NE(或NNE)向和NW(或近EW)向构造呈现立交桥式的构造格局,控制了花岗岩和伟晶岩分布;③矿田内伟晶岩属极高分异、富硅、过铝质花岗质岩石,燕山期花岗岩属陆壳改造"S型"花岗岩;④幕阜山岩体由岩体内接触带往岩体外接触带(10 km),由黑云母伟晶岩→二云母伟晶岩→白云母伟晶岩→锂云母伟晶岩→锂辉石白云母伟晶岩过渡,形成了较完整的稀有金属演化序列:无矿化→Be→Be+Nb+Ta→Be+Nb+Ta+Li→Be+Nb+Ta+Li+Cs;⑤稀有金属成矿与构造岩浆时空演化、构造组合、特别是岩浆的分异程度密切相关,矿田内燕山期花岗岩年龄139.3～146.2 Ma,稀有金属成矿年龄为130.5～130.8 Ma。     

长春黄土状土的水文、工程地质特性及降水方案的确定

在镜下对长春黄土状土的微观结构进行研究，发现第三层粉质粘土含水机制在于土中具有纵横交织的空洞和管道，地下水赋存于其中；第二层棕红色粉质粘土和粘土的崩解性在于该层土具有网状裂隙，卸荷后遇水崩解，在此基础上提出基坑降水的设计方案。     

基于裂隙扩展的多级岩质边坡开挖卸荷破坏路径分析

开挖卸荷作用下裂隙岩体边坡的破坏模式与路径分析是边坡工程灾害研究的热点之一,准确识别边坡的潜在破裂路径对工程安全施工和支护优化设计具有重要意义。依据断裂扩展分析方法,将裂隙扩展判别的理论方法开发并应用于数值模拟分析中,通过裂隙尖端应力强度因子计算、裂隙扩展模式识别、裂隙起裂角演算、裂隙扩展交汇等技术实现了岩体中断续裂隙的起裂、扩展与贯通演化过程的快速模拟;以某高速公路沿线裂隙岩体路堑边坡为对象,采用提出的模拟方法分析了多级开挖卸荷作用下坡体裂隙的扩展机制与边坡的破坏路径。结果表明：裂隙岩体边坡从上至下多级开挖过程中,坡肩裂隙首先起裂,并通过拉张型扩展逐渐发展为优势裂隙;随着边坡下挖,优势裂隙沿坡面向下逐步发生拉张/剪切混合型扩展并与既有裂隙交汇,在边坡中上部形成阶梯状扩展破坏路径;裂隙扩展至边坡下部及坡脚后扩展模式由拉张/剪切混合型转化为剪切型,并最终以弧形剪切面从坡脚出露。研究揭示了裂隙岩体边坡多级开挖卸荷作用下上部阶梯状拉张/剪切混合型破裂-下部弧形剪切型破裂的复合破坏模式,可为边坡工程支护设计和施工稳定性控制提供新思路。     

江西赣州西北部蛤湖地区拆离伸展构造体系

在江西赣州西北部蛤湖地区发现1条韧性拆离断层,宽1～3km,倾向南东。该断层以震旦系砂页岩的构造片岩化和中酸性火山岩的糜棱岩化为特征。其上盘由5～6条铲式正断层组成,正断层的倾向与拆离断层一致,其中最上部的1条正断层控制了箕状断陷盆地的形成和分布;下盘为笔架山穹隆状复式花岗岩杂岩体及其外接触带的震旦系浅变质地层。这些构造构成了一个在成因上与拆离断层形成有关的伸展构造体系。该体系的形成与区域北东向地垒式隆起局部地段的强烈隆升有关,发生于侏罗纪至晚白垩世,其活动对内生成矿起着重要的控制作用。     

Coupled HM analysis using zero‐thickness interface elements with double nodes—Part II: Verification and application

In a companion Part I of this paper (Int. J. Numer. Anal. Meth. Geomech. 2008; DOI: 10.1002/nag.735 ), a coupled hydro‐mechanical (HM) formulation for geomaterials with discontinuities based on the finite element method (FEM) with double‐node, zero‐thickness interface elements was developed and presented. This Part II paper includes the numerical solution of basic practical problems using both the staggered and the fully coupled approaches. A first group of simulations, based on the classical consolidation problem with an added vertical discontinuity, is used to compare both the approaches in terms of accuracy and convergence. The monolithic or fully coupled scheme is also used in an application example studying the influence of a horizontal joint in the performance of a reservoir subject to fluid extraction. Results include a comparison with other numerical solutions from the literature and a sensitivity analysis of the mechanical parameters of the discontinuity. Some simulations are also run using both a full non‐symmetric and a simplified symmetric Jacobian matrix. On top of verifying the model developed and its capability to reflect the conductivity changes of the interface with aperture changes, the results presented also lead to interesting observations of the numerical performance of the methods implemented. Copyright © 2008 John Wiley & Sons, Ltd.     

内含裂隙角的恐龙化石轴向受压数值试验及裂纹扩展机理研究

面临众多古生物化石遭受风化破坏的现实,恐龙化石保护是一项世界性难题。化石的风化原因多种多样,其中化石内部裂隙是导致恐龙化石风化、破坏的重要因素。该文以岩石断裂力学为理论依据,模拟分析内含裂隙的恐龙化石在压力作用下的破坏情况。通过数值模拟的方法,进行了内含裂隙恐龙化石数值压缩试验,并对内含裂隙的恐龙化石裂纹扩展机理进行了研究。研究结果表明,随着裂隙角度增大,开裂角逐渐减小,裂隙处特别是两端应力集中,其他部位应力较低、分布均匀;裂纹扩展是从裂纹尖端起裂,最终裂纹扩展到边缘。此研究结果为揭示恐龙化石风化机理和开展保护提供了基础参考资料。     

造山后伸展构造研究的最新进展

本文综合介绍和比较分析了全球范围内不同时期造山带中的伸展构造样式；地壳尺度的拆离带或低角度正断层的性质、几何学和运动学；拆离带下盘变质核杂岩的抬升机理及其中各种韧性组构的成因和发展演变；后造山伸展塌陷过程中的岩浆活动和热演化；伸展平行褶皱的成因和构造几何学；后造山伸展盆地的形成过程；造山带地球物理剖面解释和岩石圈动力学；后造山伸展构造的物理和数字模拟等方面，当前开展的主要研究内容、研究方法和趋势。     

曲边冰洲石的发现及其矿床成因的探讨

在各类型冰洲石矿床中发现了大量的冰洲石弯晶，通过冰洲石矿床野外考察的归纳总结，联系到晶体生长和材料力学的有关知识，提出冰州石矿床的成因极可能是原矿床中方解石受到的构造运动强烈影响后，在长期的水淋滤改造作用下发生冰洲石化，并由此而形成冰洲石矿床。     

类节理岩石直剪试验力学特性的数值模拟研究

节理岩体的剪切特性是主导岩体工程稳定性的关键因素。基于PFC2D离散元颗粒流程序,结合室内试验结果对比分析,选取合理的细观参数进行数值模拟,分别从细观角度研究了节理岩石的裂纹发展、能量转化及声发射现象等特性,从宏观角度研究了节理岩石的强度模型和破坏形态。结果表明：节理岩体主要呈现磨损和剪断两种破坏形态,不同的破坏形态对应不同的强度模型;随着剪切变形增加,岩体沿节理面发生破坏,弹性阶段以法向裂纹为主,而塑性阶段切向裂纹起主导作用,滑移区R、P裂纹贯通形成破碎带,节理面产生较大滑移;在应力达到峰值强度前,边界能主要转化为应变能,法向裂纹生成较多;越过峰值强度后,摩擦能快速增长,并伴随大量切向裂纹产生。与室内试验结果相比,PFC2D较好地模拟了节理岩体剪切力学特性,弥补了室内试验中无法进行细观特性研究的缺陷,对于节理岩体后期研究提供了一些参考。     

攀西裂谷存在吗？

大陆裂谷以地幔上隆、岩石圈伸展、减薄、断陷和沉降为特征，伸展构造环境是大陆裂谷形成的必要条件和本质特征。中国学者以前所认为攀枝花-西昌裂谷的主要标志是海西期层状堆晶杂岩、晚二叠世峨眉山玄武岩、印支期环状碱性杂岩和晚三叠世裂谷盆地沉积。最近一系列研究成果表明攀西地区海西期-印支期构造岩浆热事件是地幔柱和岩石圈相互作用的结果，不是裂谷作用的产物。进一步对上扬子西缘二叠纪-三叠纪的沉积作用和构造特征综合分析表明攀西地区不存在裂谷盆地沉积。该区晚二叠世-中三叠世为古陆隆起遭受剥蚀，晚三叠世断陷型类磨拉石建造是前陆走滑复合盆地的产物。本文根据对攀西地区二叠纪-三叠纪的岩浆活动、沉积作用、构造特征和地球物理资料等方面综合研究对攀西裂谷的存在提出质疑，并以峨眉山地幔柱活动为主线探讨了攀西地区古生代和中生代的地质构造演化历史。