跃进山杂岩的地质年代学和地球化学证据及其构造演化意义SCIEI北大核心CSCD

那丹哈达地体是中国境内唯一保存的古太平洋板块俯冲-增生的直接记录,包括跃进山杂岩和饶河增生杂岩。跃进山杂岩出露于那丹哈达地体的西缘,属于地体早期阶段的增生产物,对揭示古太平洋板块的俯冲-增生历史以及古亚洲洋构造域、泛大洋和古太平洋构造域之间的转换过程具有重要意义。本文通过野外地质调查明确了跃进山杂岩是一套构造混杂岩,主要由硅质岩、石英片岩、大理岩、二云母片岩、石英-云母片岩、变玄武岩、辉长岩、纯橄榄岩、异剥橄榄岩和单斜辉石岩组成。LA-MC-ICPMS锆石年代学测试结果表明变玄武岩原岩和辉长岩的形成时代分别为303±2Ma和278±2Ma,此外前人报道了跃进山杂岩中最年轻的玄武岩形成于232±5Ma,这些年代学研究成果限定了镁铁质-超镁铁质岩形成于303~232Ma。大量地球化学研究数据证实了跃进山杂岩中的玄武岩为洋中脊玄武岩(MORB)和洋岛玄武岩(OIB)。糜棱岩化绿泥石-绢云母板岩的绢云母^(40)Ar/^(39)Ar测试结果为193±1Ma,根据跃进山杂岩中最年轻的原岩时代为~220Ma,本文限定了跃进山杂岩的最终就位时代为220~193Ma。结合中国东北地区中生代增生杂岩及佳木斯地块和松辽地块东缘晚古生代至中生代的岩浆弧,本文揭示了中国东北地区古亚洲洋和泛大洋构造域向古太平洋构造域的转换发生在晚三叠世至早侏罗世。     

全吸力范围内土-水特征曲线的快速测定方法

传统的宽（全）吸力范围内的土-水特征曲线（SWCC）测量方法动辄耗时数月。为了更好地使非饱和土力学理论指导工程实践,SWCC的快速测定显得尤为关键。为开发宽（全）吸力范围内SWCC的快速测定方法,联合压力板法、并行滤纸法、露点水势仪法进行了两种不同土体的宽吸力范围内SWCC的测定试验。试验结果表明：（1）并行滤纸法与串行滤纸法的试验结果能较好地吻合,故可采用并行滤纸法代替串行滤纸法以缩短测量时间;（2）当测量的试验数据满足SWCC的大致形状时（或满足工程设计需求时）,可适当减少试验数量,以提高测定效率,联合测定方法测量一条完整的SWCC仅需要10～12个点即可完成;（3）联合测定方法可将SWCC测量时间由数月缩短至7～10 d。所提出的联合测定方法实现了宽（全）吸力范围内SWCC的快速、精准测定,有望使得SWCC的测量成为常规的土工试验。     

土工格栅加筋砂土中水平锚板抗拔特性试验研究

土工格栅加筋能够有效改善锚板的抗拔承载力,然而锚板在上拔过程中的破坏机制及其影响因素尚需进一步研究。针对砂土中水平锚板的抗拔特性,开展了多组锚板上拔试验,分析了砂土密实度、锚板埋深、土工格栅布设层数和位置等因素的影响,结合粒子图像测速（particle image velocimetry,简称PIV）技术探究了锚板周边土体的变形破坏机制。研究结果表明：单层接触式格栅加筋对锚板的抗拔承载力有明显的提升,且其对土体性能的改善优于非接触式格栅加筋情况,其原因与土工格栅变形量和上覆土体重力有关;当采用双层土工格栅加筋时,下层格栅可充分发挥限制土体侧向变形和均化应力分布的作用,上层格栅相对而言贡献不大;采用土工格栅加筋后,锚-土界面附近土体的变形模式发生了明显的变化,其破坏面相比未加筋前向内侧收敛,且剪应变分布更为均匀。     

柱端设置盖板式滑移摩擦节点H型钢柱抗震稳定性研究

基于损伤控制理念,提出了一种盖板式滑移摩擦柱端节点,该节点利用滑移摩擦代替材料屈服耗能,达到避免构件损伤的目的。为研究在柱端设置该节点H型钢柱的抗震稳定性能,设计并制作2个1/2缩尺的H型钢柱试件:一个试件为普通H型钢柱;另一个试件为柱端设置盖板式滑移摩擦节点H型钢柱,并进行低周往复加载试验。试验结果分析表明:在低周往复加载作用下,柱端设置盖板式滑移摩擦节点的构件,仅翼缘盖板发生塑性变形及黄铜摩擦板出现磨损,钢柱未发生损伤;其极限承载力相较于普通H型钢柱低10%;滞回曲线饱满,刚度与耗能能力与普通H型钢柱相差不大,表现出良好的抗震性能。有限元模拟结果与试验结果基本吻合,并通过有限元模拟分析盖板厚度对设置盖板式滑移摩擦节点H型钢柱受力性能的影响,研究结果表明:合理设置盖板厚度,在提高柱承载力的同时,保证了节点的摩擦耗能,使得钢柱得到有效保护,达到了预期的损伤控制目标。     

金星:认识早期地球的窗口

无论在行星大小、质量还是轨道速度等方面,金星都是太阳系中与地球最相似的行星.自1960年代初期开始,金星一直是人类深空探测的重要目标.本文简要地回顾了人类探索金星的历史,总结了对金星已有的认识,梳理了金星的主要科学问题,最后介绍了未来的国际探测计划,并建议了我国的金星探测目标.早期对金星的探测以苏联的金星计划(Венера)和美国的水手系列(Mariner)为代表,后期的探测器以欧盟、日本等国家的“金星快车(Venus Express)”、“拂晓号(Akatsuki)”为代表.这些探测结果为我们认识金星大气成分、地表地形和内部结构提供了重要的数据.金星的大气组成以CO₂为主,含少量N2,与现在地球的大气组成显著不同,类似早期地球的大气组成.虽然金星地表目前没有液态水,但部分理论模拟工作表明金星地表可能曾经有液态水.一系列探测器对金星地表成分的分析表明,金星地表主要由玄武岩组成.在地形地貌方面,由于金星特殊的地表环境,金星表面风化作用对地表地貌影响很小.金星的地表主要受控于比较年轻的火山作用,发育了许多不同于地球的地貌特征,主要包括区域平原、盾状火山平原、冕状地形以及瓦片状地形等,其动力学机制可能是地幔柱—岩石圈相互作用或地幔对流,至今未发现与板块构造相关的地貌.现阶段金星没有太多大型的、活跃的火山热点,虽然无法估测准确的火山活动速率,但相比地球来说火山活动速率小很多.在内部结构方面,金星具有与地球类似的核幔壳结构.金星的内部组成也与地球类似,例如金星地幔很可能是与地球相似的橄榄岩成分.不存在内部磁场和缺乏板块构造是金星区别于地球的两个重要特征.关于金星为什么没有自身磁场,主流观点是金星地核缺乏对流,无法演化出磁场.而针对金星为什么没有演化出板块构造,目前认为主要有三个可能的原因:地表温度过高,没有软流圈,金星缺乏液态水,其中液态水的缺乏接受度最广.从大气组成、地表岩石组合、构造作用等角度来看,金星都与早期地球非常相似,是我们理解类地行星演化的天然实验室.研究金星和地球为什么会朝不同方向演化,是深入理解包括系外行星在内的行星的宜居性形成与演变的重要途径。因此,金星一直是优先级别最高的深空探测目标之一.近几年,美国、俄罗斯以及欧洲等国家和地区分别针对金星目前主要的科学问题,例如金星是否存在早期海洋、金星的宜居性以及结构和重力场等,先后提出各自的金星探测计划.我国在新的国际竞争中应该、也必然有所作为.     

Isla San Pedro Nolasco as a Late Miocene intrusive record at the eastern margin of the Gulf of California: Insights from geological,geochemical and geochronological studies

Isla San Pedro Nolasco (ISPN) is a structural high bounded by inactive dextral oblique-slip faults in the east-central part of the Gulf of California rift zone and is composed of intrusive rocks not exposed on other Gulf of California islands. Here we present the reconnaissance results from geological mapping, as well as first geochemical and geochronological data for the ISPN intrusive complex. The intrusive rocks compose a sheet-like body of intermediate and felsic composition intruded by an intermediate and acidic dike swarm. All intrusive rocks (host and dikes) range in age from ca. 9 Ma to 10 Ma (⁴⁰Ar/³⁹Ar) and show a hydrous ferromagnesian mineral association (amphibole and biotite) with a calc-alkalic and transitional affinity. This hydrated mineralogical association has not been recognized in the coeval rocks along the onshore western margin of the North American plate (coastal Sonora). However, such hydrous mineralogical association is found in the coeval rift transitional volcanic rocks from the Baja California Microplate at Santa Rosalía and Bahía de Los Ángeles – Bahía de Las Ánimas. The ISPN continental block, at least 40 km long, has been pulled apart by transtensional faulting of the late Miocene Gulf of California shear zone before the westward migration of the North America-Pacific plate boundary at ca. 3–2 Ma. Eventually, ISPN became isolated as an island during the late Miocene flooding of the Gulf of California seaway.     

长江中下游贵池李湾铜多金属矿区岩浆岩年代学及Hf同位素地球化学研究

李湾铜多金属矿位于长江中下游成矿带安庆-贵池矿集区,与矿区岩浆岩有密切的成因联系,是一个典型的矽卡岩型矿床。该区侵入岩主要由钾长花岗岩、闪长岩等组成,总体上具有较高的总碱(K2O+Na2O)和K2O含量,低MgO、TiO 2和P2O5含量,富集大离子亲石元素(Rb、Th、U)和高场强元素(Zr、Hf、Nb和Y),亏损Ba、P、Ti,轻稀土富集、亏损重稀土等地球化学特征。通过对闪长岩和钾长花岗岩锆石U-Pb年代学研究表明,前者形成于123.4±2.4Ma,后者形成于122.6±1.3Ma,这与长江中下游125±5Ma岩浆活动及成矿事件一致。两者的锆石稀土元素配分均显示典型的轻稀土亏损、重稀土富集,Ce正异常、Eu负异常特征。前者相对后者锆石的Ce4+/Ce3+要高,其均值为345,显示其具有相对较高的氧逸度;锆石Ti温度计计算显示两者形成温度大体一致,为703~748℃范围内。同时钾长花岗岩锆石均具有均一的Hf同位素组成,εHf(t)均值为-4.7,二阶段模式年龄为1118~1356Ma,较高的εHf(t)值,指示源区可能有地幔物质的贡献。结合区域地质背景,我们认为该区闪长岩可能是板块后撤过程中残留的洋壳与地幔物质的混合,而附近的钾长花岗岩则是陆壳部分熔融与地幔混溶的结果,两者均位于太平洋板块125Ma前后俯冲后撤形成的拉张背景中。     

顶管工作坑可拆卸支护型式设计研究

介绍了顶管工作坑施工中可拆卸支护型式主要组成要素,包括竖向空心立柱和厚度不一的特制板材两大部分。其中竖向立柱可以通过传力装置、气锤或是小型钻机成孔的方式埋设到预计深度,通过分层开挖的型式逐层铺设特制板材进行支护。详细阐述了支护型式的结构型式、工作原理、施工工艺和设计理论。并结合工程实例,叙述其设计流程,根据实际计算值验证立柱刚度选择的可行性及特质板材尺寸设计的合理性,避免传统施工工艺复杂的现状,达到节约工程材料、提高施工效率、降低工程成本的目的。     

印度洋构造过程重建与成矿模式:西南印度洋洋中脊的启示

印度洋经历过复杂的构造演化,其中3次重大的三联点和洋中脊跃迁、板块重组对印度洋现今构造格局的形成具有重要影响。本文基于Gplates板块重建技术和古水深数据,并融合前人热点和年代学研究结果,重点探讨了120 Ma、90 Ma、84 Ma、65 Ma、40 Ma、24 Ma和15 Ma发生在印度洋的重大构造事件,讨论了这些构造事件在西南印度洋超慢速扩张脊构造特征上的关联,探讨了西南印度洋不同演化阶段的两种海底热液成矿模式,即早期热点-洋中脊相互作用相关的热点成矿模式和后期海洋核杂岩相关的湿点成矿模式。     

菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用及其对东亚构造运动的影响

根据菲律宾海的演化,指出菲律宾海板块的特点:以俯冲边界为主,易于产生形变.将理论结果与地球物理、地质以及GPS测量结果进行比较,发现菲律宾海板块内部及边界有明显形变.讨论了菲律宾海板块与欧亚板块的相互作用,指出其相互作用有明显的分段性.在南海海槽一带有较强的挤压,在琉球海沟一带由于两板块耦合较弱及冲绳海槽的开裂,没有形成对东亚大陆的挤压;台湾附近两板块碰撞,对中国东南形成较强的挤压;在菲律宾群岛一带形成两板块间的复杂变形带,使两板块间的作用减弱.