对内蒙古北山造山带洋-陆转换认识的新思考——来自大红山南泥盆纪弧花岗岩的证据

报道了红石山-百合山蛇绿构造混杂岩带南侧大红山地区发现的一套泥盆纪弧花岗岩,并论述其地质特征、岩石学、地球化学、年代学及其岩石成因和构造背景。该套弧花岗岩由英云闪长岩、花岗闪长岩及石英二长岩组成,整体经历了强烈的区域动热变质作用,普遍发育透入性的新生面理构造。据岩石地球化学特征,该套弧花岗岩可分为钠质的T1G1（英云闪长岩+花岗闪长岩）和钾质的QM（石英二长岩）,T1G1具有高铝型TTG的特征（Al2O3平均15.22%,大于15%）,QM则为一套高钾钙碱性系列岩石,属于低Sr高Yb的浙闽型花岗岩（Sr含量平均121.64×10-6,Yb含量平均2.95×10-6）。二者均具有轻稀土元素和大离子亲石元素明显富集、重稀土元素和高场强元素明显亏损,以及非常明显的"TNT"异常（Nb、Ta、Ti亏损）特征,指示该套弧花岗岩形成于成熟度较高的岛弧背景。锆石U-Pb测年结果显示,这套弧花岗岩的侵位时代为364~399 Ma。结合区域地质背景和时空演化配置,认为该套弧花岗岩为北山造山带雀儿山岛弧（D）的残留。该发现为北山造山带北带古生代弧-盆演化体制的研究提供了新的证据和线索。     

基于全卷积神经网络的花岗岩中不同组分分布特征分析

岩石中不同组分的分布特征是研究岩石物理力学性质的重要基础。本文以花岗岩为例,使用全卷积神经网络（FCN）和单轴压缩试验视频来研究花岗岩不同组分（裂隙、黑云母、石英、长石）的分布特征。将视频中单帧图像进行灰度转换和像素裁剪后,使用肉眼判定方法将4种组分进行标记并制成基础数据集,建立并训练了相应的FCN,通过对不同卷积层的可视化操作探讨了花岗岩中不同组分的分布情况,研究了整个变形破坏过程岩石中不同组分分布的变化特征,分析了不同组分识别准确率的变化情况及主要因素（网络深度、初始学习率和网络迭代次数）的影响。结果表明,在花岗岩的整个变形破坏过程中,裂隙首先在中部区域萌生、最后纵向贯穿整个岩石表面,黑云母组分分布分散且不断向左上方或右上方移动,石英主要集中在两侧区域,长石主要集中在中间和左上角区域;不同组分识别准确率逐步小幅度下降,准确率大小顺序是裂隙>黑云母>长石>石英;网络深度越深、初始学习率越大、则识别效果越好,迭代次数5000时的识别效果较好。研究结果对使用人工智能技术研究岩石中不同组分分布特征具有一定的参考价值。     

降雨对花岗岩风化层路堑边坡滑动模式影响

降雨引起路堑边坡的浅层局部滑动是工程中常见的现象,但其内在原因的研究尚不充分。为此,以福建省云平高速云霄段花岗岩风化层中的某两级路堑边坡为例,采用饱和和非饱和土抗剪强度理论,按照强度折减有限元方法分析了该边坡在一般工况、地下水渗流工况和降雨入渗工况下的滑动模式。结果表明：一般工况下该边坡滑动模式为深层整体滑动;地下水渗流作用可使边坡由深层滑动模式向浅层滑动模式转化;长时小或中等降雨作用下坡体内出现三道滑动面,且一级边坡内滑动面最先贯通,滑坡模式由深层整体滑动向浅层局部滑动演化。短时强降雨作用下仅在一级边坡内出现贯通的滑动面,即由整体滑动模式完全转变为浅层局部滑动模式。降雨工况越不利表现越为明显,与实际滑坡现象相吻合,且安全系数不满足规范要求,从而从理论上验证了该路堑边坡发生浅层局部滑动的必然性。此外,为避免花岗岩风化层路堑边坡在降雨入渗下发生浅层局部滑动,对假设的不同放坡方案进行了数值模拟分析。结果表明,适当放缓坡率可使一级边坡内不出现滑动面,滑坡模式仍为较深位置的整体滑动,且安全系数可得到有效提高,使其满足规范要求。因此,实践中,采用文中方法对设计的类似地层中的路堑边坡事先进行降雨入渗影响下的模拟分析极为必要。将使放坡坡率更为科学合理,可在确保边坡整体稳定性的同时,极大降低其发生浅层局部滑动的可能性。     

基于模拟试验的强降雨条件下花岗岩残积土斜坡滑塌破坏机理分析

以东南沿海地区花岗岩残积土为代表性土样,以土体斜坡坡度、降雨强度为控制变量,设计了降雨滑坡模拟试验方案,在大雨、暴雨、大暴雨、特大暴雨等四种不同降雨等级条件下对四种不同坡度的斜坡模型进行了强降雨模拟试验,研究降雨强度和斜坡坡度对其滑塌破坏的影响特征。结果表明：降雨强度越大,发生深层破坏或浅层整体破坏的趋势越明显,其变形跨塌滑块尺寸越大,破坏范围越集中,破坏程度增强;同时土体裂纹出现的时间越早,斜坡滑塌破坏所需的降雨时长逐渐减少。随斜坡坡度的增大,破坏形式由滑落滑坡逐步转化散落崩塌破坏,其相应斜坡滑塌破坏所需的降雨时长减少。研究结论对揭示降雨引发残积土滑坡等地质灾害发生规律具有重要的理论和现实意义。     

南秦岭太平沟铜(金)矿相关花岗岩体锆石U-Pb年代学及岩石成因

太平沟铜（金）矿床位处秦岭造山带南秦岭印支期褶皱带与老牛山-胭脂坝燕山期北东向构造岩浆岩带交汇的构造结合部位,与矿化相关的蚀变岩体呈似椭圆状,地表出露面积为0.12 km2;蚀变岩体以石英闪长岩、细粒花岗岩为主,局部可见有斑状花岗岩,其中石英闪长岩、细粒花岗岩与铜（金）矿化具有密切的成生关系。锆石的LA-ICP-MS U-Pb年代学研究表明,太平沟矿化石英闪长岩成岩年龄为（223.2±2.9）Ma,表明其侵位于晚三叠世,指示本地区铜（金）矿化成矿时代为印支晚期。岩石地球化学分析表明,石英闪长岩具有富钾（Na2O/K2O=1.21～1.75）和富碱（Na2O＋K2O=7.31%～9.67%）的特点,属高钾钙碱性系列准铝质岩石;岩石的稀土元素总量较高,具明显负Eu异常,稀土配分模式呈明显右倾型;微量元素以Ba、U、K等大离子亲石元素富集,Nb、P、Ti等高场强元素亏损为特点,属于I型花岗岩。综合分析认为,太平沟铜（金）矿床为印支晚期岩浆活动的产物,暗示南秦岭宁陕—镇安地区存在重要的印支晚期岩浆成矿事件。     

内蒙古阿尔塔拉中三叠世A型花岗岩锆石U-Pb年龄、地球化学特征及构造意义

在内蒙古二连-贺根山缝合带新发现西乌旗阿尔塔拉A型花岗岩,岩性为二长花岗岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年结果显示,该二长花岗岩的侵位年龄为242.9±1.5Ma,形成时代为中三叠世。阿尔塔拉A型花岗岩地球化学特征为高钾钙碱性系列,具有较高的SiO2（75.89%~76.79%）、K2O（4.18%~4.30%）和Na2O+K2O（8.23%~8.57%）,贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P,相对富集Ga、Rb和Th。该岩石稀土元素配分曲线为海鸥式,具有显著的负Eu异常（δEu=0.11~0.14）。在地球化学判别图解上,阿尔塔拉A型花岗岩显示A2型后造山花岗岩特征,其形成于后造山伸展环境。结合二连-贺根山缝合带蛇绿岩、岛弧型-后造山型岩浆岩的时空演化关系,古亚洲洋二连-贺根山洋盆可能在二叠纪晚期闭合,并在三叠纪进入后造山伸展构造演化时期。     

江西相山矿田北部产铀花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年及成因类型

相山铀矿田是中国迄今为止发现的最大的火山岩型铀矿床,其北部主要铀矿类型为花岗斑岩型铀矿床,铀成矿在时空和成因上与超淺成侵入相的花岗斑岩有关。前人多针对某一具体矿床含矿主岩开展工作,获得的花岗斑岩成岩年龄数据相差较大,影响了对相山花岗斑岩型铀矿的深入研究。选择相山北部横涧、游坊、沙洲、云际等铀矿床的含矿主岩——花岗斑岩系统开展野外地质调查、地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年研究,以期厘定相山花岗斑岩型铀矿床含矿主岩的成岩时代和成因类型。花岗斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,横涧、游坊、沙洲、云际的花岗斑岩206Pb/238U年龄加权平均值分别为135.6±1.3Ma（MSWD=0.45,n=26）、136.2±1.3Ma（MSWD=1.2,n=21）、133.4±11Ma（MSWD=0.67,n=24）及134.3±1.1Ma（MSWD=0.88,n=25）,集中在132~137Ma之间,属于早白垩世。研究认为,相山北部花岗斑岩成因类型界于A型花岗岩与S型花岗岩之间的过渡型,为A-S型花岗岩。花岗斑岩岩浆起源于中元古代地壳,地壳物质作为主要成分参与了花岗斑岩的形成,同时有少量地幔物质的加入。花岗斑岩为板内构造界境下伸展体制的产物,可能是由于太平洋板块俯冲后,因板块后撤导致岩浆侵入作用的结果。     

川西义敦措莫隆含锡花岗岩铁叶云母矿物学研究

通过对措莫隆花岗岩中铁叶云母的矿物学研究,可得出如下结论:①可利用铁叶云母中的化学成分及H₂O⁺,F^-,Cl^-来表征岩浆期后热液的性质和成岩成矿条件;②穆斯堡尔谱证实有33.45%的Fe³⁺进入四面体,并据此修正铁叶云母的晶体化学经验式;③Fe²⁺的I.S,Q.S值与Fe/(Fe+Mg)呈正相关,可定性反映其形成时温度和fo₂;④Fe²⁺在M₁,M₂晶位上的有序度能反映岩浆结晶温度高低和冷却速度快慢;⑤铁叶云母b₀值大小主要与Fe³⁺多少有关;⑥根据铁叶云母的化学成分判断措莫隆花岗岩属于含锡花岗岩;⑦根据铁叶云母的红外光谱及差热分析特征判断措莫隆花岗岩属于壳源型岩浆成因。     

地壳不同深度温压条件下花岗岩变形破坏及声发射时序特征.

不同深度温压条件下的三轴压缩实验结果表明,花岗岩强度随深度持续增加直至30ｋｍ左右．在地壳浅表部位,岩石破坏表现为低压突发或准突发失稳,破坏前后有分布大体均匀的声发射（acoustic emission,以下简称AE）事件发生;向下进入以渐进式破坏为特征的深度范围时,破坏前基本没有或仅有很少的、随时间逐渐稀疏的AE分布,破坏后也仅有极少的AE被记录到;在更深的以高压准突发失稳为特征的深度范围,破坏前依然AE极少,但破坏后伴随不等周期粘滑应力降的产生而有较多的AE被记录到;在更高的温压条件下（约26ｋｍ）,破坏形式为高压突发失稳,破坏前即有逐渐密集、累积频次呈指数增加的AE活动;在35ｋｍ 深度附近,岩石强度急剧降低,样品表现为半延性、延性渐进式破坏,无AE记录．声发射b值随深度增加似有减小的趋势,并且b值在岩石破坏前略小于破坏后．声发射时间序列奇异性强度因子的数值分布范围在18ｋｍ 左右深度的温压条件下最宽,表明其标度类型最多,结构最为复杂、无序;在浅部及更深部位的温压条件下均变窄．因而,当温压条件模拟真实的地壳深度向下改变时,微破裂时间序列奇异性强度因子的分布范围可能会经历由窄变宽、再由宽变窄的变化过程．     

浙闽沿海地区I型-A型复合花岗岩体的地球化学及成因

以鼓山－魁岐、青田和普陀山－桃花岛三个典型岩体为例,系统研究了浙闽沿海Ｉ型－Ａ型复合花岗岩体的地质和地球化学特征。研究结果表明：复合岩体中Ｉ型与Ａ型花岗岩在主量、微量和稀土元素特征上均存在明显变异。总体而言,Ａ型花岗岩较之Ｉ型花岗岩富硅、富碱、贫钙、镁、铝,并具偏高的Ｒｂ／Ｓｒ、Ｒｂ／Ｂａ、Ｇａ／Ａｌ和偏低的ＬＲＥＥ／ＨＲＥＥ比值及显著的铕负异常。两类花岗岩的Ｎｄ、Ｓｒ同位素组成均具有壳幔混熔岩浆的特点,但仍存在一定的变异。上述变异既有岩浆分异演化的影响,又有幔源岩浆卷入的贡献,在不同的复合岩体中起主导作用的因素各不相同。通过对岩石产出动力地质背景的全面分析,结合本区不同复合岩体中二类花岗岩具不同地球化学变异特点的地质事实,提出浙闽沿海Ｉ型－Ａ型复合花岗岩是区域构造应力、断裂构造、幔源岩浆卷入和岩浆分异演化多种因素综合作用的结果