郯庐断裂带中生代构造演化史：进展与新认识

总结出郯庐断裂带中生代运动学演化的过程与历史,概括为"两大运动时期、五个发辰阶段".第一运动时期对应于三叠纪一早侏罗世早期的"印支运动",以扬子陆块与华北地块之间的拼合和碰撞造山为主导,郯庐断裂带经历了:①转换走滑阶段(240～220Ma),其走滑活动局限在大别和苏鲁超高压变质带之间.这个阶段的陆一陆深俯冲作用使苏鲁超高压变质带向西韧性挤出,导致徐淮弧形构造带的形成和发育.②左旋平移走滑阶段(220～190Ma),徐淮弧形构造带向南错移了约145km,并被大别山以北地区的东西向逆冲系统所吸收.左旋走滑扩展使郯庐断裂带贯穿整个华北和东北地区.第二运动时期对应于中、晚侏罗世至古新世时期的"燕山运动",郯庐断裂带的演化与东亚活动陆缘的演化紧密联系在一起,经历了③中、晚侏罗世至早白垩世早期挤压走滑活动,伴随着华北东部地区岩石圈、地壳增厚和郯庐左旋走滑断裂系的发育.④早白垩世以地壳伸展和陆内裂谷断陷作用为主,使早期增厚的华北克拉通岩石圈发生垮塌和减薄.⑤晚白垩世一古新世以右旋走滑为主,沿断裂带及其两侧发育一系列拉分盆地.系统地阐述了郯庐断裂带中生代发育过程与地质特征,及其在东亚大陆演化历史中独特的作用.     

美国Paradox盆地盐构造新生代的拉伸活化

美国科罗拉多高原Paradox盆地中的裂口盐墙和盐背斜,主要是在古生界和中生界沉积物的差异负载作用下发育起来的。盐构造顶部的平缓褶皱,通常被认为是晚白垩纪至古新世拉腊米挤压运动的产物,而其脊顶地堑与山谷,则被认为是挤压后的松弛拉伸及盐溶作用所造成的。基于野外调查、物理模拟以及现代盐构造学理论,研究认为这些平缓褶皱和脊顶地堑,主要是新生代始新世至渐新世北北东向区域拉伸作用的产物。因为岩盐较其围岩软弱,拉伸形变主要集中在早先形成的盐墙、盐背斜及其较薄的顶板中,使盐构造发生活化并形成新的拉伸构造。顶板中的拉伸构造主要包括正断层、地堑、断层滑移(断滑)褶皱以及滚动褶皱。由于区域拉伸方向斜交盐构造走向,断层分布多呈羽列状。在母盐层较厚地区,拉伸使盐刺穿在正断层之下次动上升;而在母盐层较薄地区,拉伸使盐刺穿下降。在初始盐刺穿较高地区,盐构造的侧翼下降;而在初始盐刺穿较低地区,盐构造整体下降。拉伸使盐刺穿变宽,脊顶地堑下沉,形成拉伸型下降盐刺穿特征性的尖角盐体构造。局部地区,盐体从破碎的顶板间溢出,覆盖了下沉的脊顶地堑。     

龙门山后山震旦系—古生界变形变质作用:松潘-甘孜造山带中生代伸展垮塌下的中地壳韧性流壳层

中生代早期造山作用使松潘-甘孜地区地壳厚度加厚到约50~60km,因而随即经历了大规模区域性地壳伸展和减薄作用,然而迄今为止,对伸展和减薄事件的形成和发育机制还缺少深入了解。通过对龙门山前陆逆冲带腹陆地区,特别是其中发育的变质核杂岩及伸展变质穹隆体的详细构造解析,发现震旦系—古生界中普遍发育各种形式的顺层韧性流变构造,如韧性剪切带、透入性顺层面理及矿物拉伸线理、糜棱岩化及绿片岩相—低角闪岩相变质作用,并在龙门山北、中和南段造成大规模和不同程度的地层构造缺失或减薄;韧性流变构造流变方向在龙门山北段指向南或SSE,中、南段则指向SE;对志留系茂县群变质作用温压条件进行估算,其温度变化范围为265~405℃,压力变化范围为0.31~0.48GPa,代表了中地壳韧性流壳层(middle crustal ductile channel flow)的形成条件;前人用39Ar/40Ar和SHRIMP锆石U-Pb等方法对这一套区域动力变质岩石变质年龄的时代限定为190~150Ma,与中生代早期造山后板内伸展减薄事件相匹配。因此表明造山作用加厚地壳在中地壳层次以大规模韧性流变变形和变质作用对地壳厚度进行了调整,相对于上地壳层次变形和变质作用而言,中地壳韧性流壳层是松潘-甘孜造山带伸展和减薄的主要原因。在区域上如果消除新生代松潘-甘孜高原加厚和相对上扬子地块逆时针旋转的影响,中生代韧性流壳层流变方向总体为SSE或向南,因此代表南秦岭造山作用后的板内演化阶段,并且是造成松潘-甘孜造山带伸展垮塌的主要原因。     

采用挤压边墙技术的高面板坝裂缝成因分析

为加快施工进度,国内很多高面板堆石坝都采用了挤压边墙技术,用上游坡面的挤压边墙代替传统的垫层。挤压边墙的施工特点决定了其与上覆面板之间的结构关系将与传统的面板-垫层有很大差别。虽然目前面板坝的施工技术和施工水平较以前有较大的提高,但少数工程仍然出现了比较严重的面板裂缝,而采用挤压边墙技术的面板坝施工期出现的裂缝分布规律与采用面板-垫层施工方法有明显的不同。面板裂缝的产生与面板施工期的应力变形状态密切相关,目前面板堆石坝计算中采用的整体模型方法对面板的概化较多,得到的面板应力精度较差。根据挤压边墙实际的施工特点,提出采用子模型法分析面板的应力变形,对某面板坝工程裂缝成因的分析结果表明,温降和上游坡面局部高程不平整引起的面板与挤压边墙之间的局部约束过大是导致面板裂缝的主要原因。     

安徽铜陵狮子山矿田岩浆岩地球化学特征及成因机制探讨

狮子山矿田内分布着一系列燕山期岩浆岩,岩性主要为辉石闪长岩、石英闪长岩和花岗闪长岩。通过岩相学和地球化学研究,表明它们属富碱高钾钙碱性岩系,并有类似高Ba—Sr花岗岩的地球化学特征(如Ba,Sr和LREE含量高,Y和HREE含量较低,LREE／HREE强烈分离,Nb,Ta,Ti强烈亏损,无明显的Eu负异常,Sr—Nd同位素具有EMⅠ型特征),由此推断它们具有相同岩浆来源。在区域拉张一伸展构造域中,由富集Ba,Sr的基性岩浆底侵熔融下地壳,并发生了结晶分异作用。     

内蒙古阿巴嘎旗阿德拉嘎碱长花岗岩锆石LA- ICP- MS U- Pb年龄、地球化学特征及构造意义

阿巴嘎旗阿德拉嘎碱长花岗岩位于贺根山蛇绿岩带北侧。为了确定该碱长花岗岩体的岩石成因类型,探讨其构造环境,对该岩体进行了野外地质、岩石学、地球化学和LA- ICP- MS锆石U- Pb年代学研究。锆石LA- ICP- MS U- Pb测年表明,阿德拉嘎碱长花岗岩体的侵位年龄为310. 7±2. 6Ma,形成时代为晚石炭世。岩石地球化学研究表明,阿德拉嘎碱长花岗岩具有较高的SiO2、Na2O+K2O含量和较高的Ga/Al、（Na2O+K2O）/CaO值,相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P。稀土元素总量较低,轻重稀土分馏不明显,稀土配分曲线呈海鸥性,负铕异常明显（δEu=0. 15~0. 37）。岩石学和岩石地球化学特征表明,该碱长花岗岩为A型花岗岩,形成于弧后伸展构造环境,为晚石炭世古亚洲洋向西伯利亚俯冲作用的产物。     

混凝土含水裂隙中爆炸压力传播的模型试验研究

爆炸作用下含水裂隙中水压力的分布及传播特征对分析含水裂隙岩体初始裂纹扩展机制具有重要意义。通过含水裂隙的混凝土室内爆炸试验,测量了爆炸时含水裂隙中的水压力,分析了含水裂隙中水压力的荷载特性及传播特征,并研究了裂隙张开宽度及爆炸药量对水压力荷载的影响。试验研究结果表明：爆炸作用下含水裂隙中水压力时程分布呈多峰波动分布,水压力来源包括爆源通过水介质直接传递的荷载及通过混凝土间接传递的荷载,且在不同裂隙长度,荷载峰值主要来源不同;相同装药条件下,含水裂隙中水压力随距爆源距离增大而迅速衰减,裂隙中同一位置水压力大小与裂隙张开宽度呈负相关;混凝土室内爆炸试验含水裂隙中水击波所带能量频谱主要集中在7.8～62.5 kHz,是一种高频信号。随距爆源距离的增加,能量分布向低频集中;水击波频带能量分布特征受爆炸药量及裂隙张开宽度的影响。当量为4.5 g TNT（三硝基苯）乳化炸药装药相比 8.1 g TNT乳化炸药装药爆炸时水击波高频信息更丰富;相同爆炸药量时,随混凝土中含水裂隙张开宽度的增加,水击波频带能量分布峰值呈现向中间频带移动的趋势。     

Palaeogene structural evolution of Dongying Depression,Bohai Bay Basin,NE China

Based on the new all-covering 3D seismic data and the drilling-logging data, we established the sequence stratigraphic framework for Dongying Depression and identified two kinds of structural systems in Palaeogene, i.e. the extensional structural system and the transtensional structural system. The extensional structural system consists of different normal faults that predominantly trend NE, EW, and NW. The attitudes of the normal faults vary in different tectonic settings. However, the transtensional structural system consists of some strike–slip faults and some normal faults. According to the analysis of the relationships between the faults and the sedimentary sequences of Dongying Depression, we considered that the extensional structural system was developed mainly from the Palaeocene to the middle Eocene, whereas the transtensional structural system was mostly developed from the middle Eocene to the Oligocene. In addition, we found that the structural systems had transformed since 43.5 Ma, when the subduction direction and activity rates of the Pacific Plate changed and the dextral strike–slip movement of the large-scale Tanlu fault zone started from eastern China. The extensional structural deformation was probably derived from the back-arc extension triggered by subduction rollback of the Pacific Plate under the Eurasian Plate, whereas the transtensional structural deformation was probably related to the regional dextral strike–slip movement induced by the subduction of the Pacific Plate and the continents’ collision between the Indian Plate and the Eurasian Plate.     

我国基岩地下水开发利用和研究现状

基岩地下水是我国分布最为普遍的地下水类型之一,其开发利用水平较高.近多年来,在基岩地下水的形成条件,密集规律、开发利用研究方面有了重大的进展,形成了基岩地下水科学理论,在国民经济建设中得到了广泛地应用.本文论述了目前国内基岩地下水的开发利用研究现状和控制基岩裂隙水的主要因素,及基岩地下水理论发展方向展望.     

川藏铁路孜拉山区片麻岩蠕变特性及本构模型研究

川藏铁路孜拉山区片麻岩分布广泛,岩石各向异性特征显著,深埋隧洞修建时围岩变形直接影响隧洞稳定及加固措施。为揭示川西—藏东孜拉山区片麻岩的蠕变特征,开展了三轴压缩蠕变试验,发现了一种裂纹异常扩展现象,在叠加原理的基础上通过绘制等时应力-应变曲线确定长期强度。基于Burgers模型建立一种更符合工程实际的蠕变本构模型,采用麦夸特算法和全局优化算法进行参数辨识。结果表明:同一围压条件下,试样瞬时应变增量随应力等级增大而变小,发生硬化现象;片麻岩试样在蠕变特性中表现出因微观结构各向异性而引起裂纹异常扩展的现象,在衰减蠕变阶段其蠕变速率因裂纹异常扩展而骤增;长期强度随围压增大而增大,与常规三轴试验条件相比,长期强度分别下降59.8%和21.3%。本研究构建的改进的Burgers模型更加符合实际情况,所得到的试验力学参数可为工程建设及灾害防治提供科学依据。