益阳火山岩特征及其形成构造环境分析

益阳火山岩中的熔岩、辉长辉绿岩和玄武质科马提岩,分别与蛇绿岩套中的熔岩、熔岩中的脉岩或岩墙杂岩和层状堆晶辉长岩有相似或相同的化学成分与微量元素含量,它们具有蛇绿岩套属性。与邻区广西、江西和安徽等省的蛇绿岩套分布在同一带上。因而认为,湖南境内沿通道—淑浦—宁乡—浏阳一带存在一条元古宙的古板块消减带,它控制了湖南中北部地区大地构造的演化和发展。     

岩土介质三维快速拉格朗日数值分析方法研究

研究了FLAC3D（fast lagrangian analysis of continua in 3 dimensions）的特点,并与有限单元法作了比较。FLAC3D方法以结点运动方程为支配方程,追踪了介质从受荷到达到平衡状态的过程,而有限元法是根据介质力学平衡方程直接求解,这是二者主要区别。FLAC3D没有采用介质真实的阻尼特性和结点质量,给出的不是介质所经历的真实过程,不能正确反映过程的影响,因此给出的介质应力和变形计算结果的物理意义是不甚明确的。求解过程中的介质振动,是一种噪音,可引起弹塑性介质计算结果误差,而弹性介质的计算结果几乎不受影响。研究指出了FLAC3D方法的优缺点。还通过算例作了四个方面的研究：(1) Drucker-Prager屈服准则与Mohr-Coulomb屈服准则比较;(2) 膨胀角取值对计算结果的影响;(3) 大变形与小变形对计算结果的影响;(4) 精度设置对计算结果的影响。研究表明,Drucker-Prager准则与Mohr-Coulomb准则结果差异颇大;膨胀角取值对结果的影响是敏感和显著的;一般情况下,取小变形模式是合适的,计算精度取10-5是足够的。     

扬子板块俯冲加积杂岩的初步研究

根据大别—苏鲁造山带浅变质岩系的地质产状,本文将其与高压—超高压岩石一起作为大陆板块俯冲的加积杂岩来考虑,发现它们在岩石类型、变质时代和原岩性质等方面具有一定的可比性,因此可看作为扬子板块大陆俯冲的加积杂岩。由此根据板块俯冲的加积楔模型,对浅变质岩系的形成和演化过程进行了地球动力学解释,结果对扬子板块俯冲及其与华北板块碰撞的俯冲带和缝合带位置提供了制约。     

俯冲-增生型造山带增生楔流体研究进展

俯冲－增生型造山带弧前增生楔流体的特点为：盐度低、氯化物含量异常低，并含有丰富的CO2和CH4。流体以扩散式或沿断层带渠道式活动；泥火山、张裂隙充填脉、碳酸盐壳、深海生物群是流体活动的直接体现；流体活动影响着增生楔的内部结构和构造样式；增生楔中流体活动特征的研究对研究造山带的地质演化及矿床成因具有重要意义。     

Tracing the 850-Ma continental flood basalts from a piece of subducted continental crust in the North Qaidam UHPM belt,NW China

A Paleozoic ultrahigh-pressure metamorphic (UHPM) belt extends along the northern margin of the Qaidam Basin, North Tibetan Plateau. Eclogites in the Yuka eclogite terrane, northwest part of this UHPM belt, occur as blocks or layers of varying size intercalated with granitic and pelitic gneisses. These eclogites have protoliths geochemically similar to enriched-type mid-ocean ridge basalts (E-MORB) and oceanic island basalts (OIB). On the basis of Ti/Y ratios, they can be divided into low-Ti and high-Ti groups. The low-Ti group (LTG) eclogites exhibit relatively low TiO₂ (most <2.5 wt%) and Ti/Y (<500) but comparatively high Mg# (48–55), whereas the high-Ti group (HTG) eclogites have high TiO₂ (most >2.5 wt%) and Ti/Y (>500) but lower Mg# (46–52). Zircons from two eclogite samples gave a magmatic crystallization (protolith) age of ∼850 Ma and a UHPM age of ∼433 Ma. The occurrence, geochemical features and age data of the Yuka eclogites suggest that their protoliths are segments of continental flood basalts (CFBs) with a mantle plume origin, similar to most typical CFBs. Our observation, together with the tectonic history and regional geologic context, lend support for the large scale onset of mantle plume within the Rodinia supercontinent at ∼850 Ma. The Qaidam block is probably one of the fragments of the Rodinia supercontinent with a volcanic-rifted passive margin. The latter may have been dragged to mantle depths by its subducting leading edge of the oceanic lithosphere in the Early Paleozoic.     

龙门山陆内俯冲带形成机制探讨

本文分析了龙门山陆内俯冲带两侧岩石圈的强度结构特征及在侧向力作用下所发生的变形过程。盆地岩石圈中高强度层厚而紧凑,显示了较好的整体高强度性;造山带岩石圈上地壳具高强度,其下为低强度层。在侧向挤压力的作用下,变形主要发生于造山带一侧,最可能的变形方式是其脆性上地壳出现倾向后陆的逆冲断层,盆地岩石圈沿此断层俯冲,挤压其下部的低强度层,使之发生韧性增厚变形。     

对雅鲁藏布江结合带形成演化的再探讨

通过1∶5万区域地质调查和收集相关资料的综合研究,本文对雅鲁藏布江结合带的形成演化作了进一步的探讨。雅鲁藏布江特提斯洋具有弧后扩张洋盆的性质,在早三叠世至中三叠世中期洋盆初步形成,中三叠世晚期至晚三叠世洋盆全面形成,从早侏罗世至晚白垩世洋盆逐步萎缩,到古新世至始新世关闭。南带的蛇绿岩主要为洋中脊扩张型(MORB型),形成于中三叠世晚期至晚三叠世。北带的蛇绿岩主要为与洋内俯冲相关的俯冲带上盘型(SSZ型),形成于早中侏罗世。带内侏罗纪至白垩纪其他岩浆岩主要为前弧玄武岩类(FAB型)。显示雅鲁藏布江特提斯洋从早侏罗世开始发生了洋内俯冲,并同步向北向冈底斯带之下主动俯冲消减和向南向喜马拉雅地块之下被动俯冲消减,持续发展到晚白垩世,在古新世至始新世俯冲碰撞消亡转化为结合带。     

钾稳定同位素研究综述

钾稳定同位素是重要的非传统稳定同位素体系,也是近年来迅速发展的热门研究课题。对钾同位素研究历史和现状进行综述,具体包括以下内容:(1)总结了钾元素的地球化学和宇宙化学性质,包括钾在主要地质储库(地幔、地壳、海洋)中的丰度及其分配,钾在岩浆演化中的不相容大离子亲石性,常见含钾火成岩/沉积岩矿物以及钾在表生过程中的循环,也包括主要行星物质(球粒陨石、非球粒陨石、火星和灶神星陨石以及月球样品)中钾的含量、赋存状态、主要矿物,钾在太阳星云冷凝、行星积聚以及岩浆海过程中的中等挥发性质;(2)介绍了钾同位素的研究历史,从1922年Dempster利用最早的质谱仪测量钾同位素在自然界的丰度,到Taylor和Urey在1938发表的经典的钾同位素分馏实验,再到Humayun和Clayton在1995年发表的钾同位素领域的经典研究,最后到近几年的进展;(3)介绍了对钾的前处理(离子交换柱法)以及钾同位素的主要测量方法,包括早期热电离质谱仪法(TIMS),二次离子质谱仪法(SIMS)和近十几年以来高速发展的多接收电感耦合等离子体质谱仪法(MC-ICP-MS)及其不同的技术路线;(4)介绍了高精度钾同位素比值在低温地球化学和生物地球化学中的应用,包括钾同位素在地表的风化过程中、海水洋壳的反向风化作用中的分馏及其在示踪全球钾元素循环和洋壳俯冲等过程中的应用;(5)介绍了高精度钾同位素比值在高温地球化学中的应用,包括钾同位素在岩浆分异和矿物结晶过程中的分馏;(6)介绍了高精度钾同位素比值在宇宙化学中的应用,包括在太阳星云冷凝、行星凝聚、月球形成大碰撞、岩浆海、火山喷发去气过程中的分馏作用。     

Single subduction zone for the generation of Devonian ophiolites and high‐P metamorphic belts of the Variscan Orogen (NW Iberia)

Within the Variscan Orogen, Early Devonian and Late Devonian high‐P belts separated by mid‐Devonian ophiolites can be interpreted as having formed in a single subduction zone. Early Devonian convergence nucleated a Laurussia‐dipping subduction zone from an inherited lithospheric neck (peri‐Gondwanan Cambrian back‐arc). Slab‐retreat induced upper plate extension, mantle incursion and lower plate thermal softening, favouring slab‐detachment within the lower plate and diapiric exhumation of deep‐seated rocks through the overlying mantle up to relaminate the upper plate. Upper plate extension produced mid‐Devonian suprasubduction ocean floor spreading (Devonian ophiolites), while further convergence resulted in plate coupling and intraoceanic ophiolite imbrication. Accretion of the remaining Cambrian ocean heralded Late Devonian subduction of inner sections of Gondwana across the same subduction zone and the underthrusting of mainland Gondwana (culmination of NW Iberian allochthonous pile). Oblique convergence favoured lateral plate sliding, and explained the different lateral positions along Gondwana of terranes separated by Palaeozoic ophiolites.     

基于抗转模型的颗粒材料宏−细观关系研究

接触模型的宏?细观参数标定是成功使用离散元方法的关键。在离散元的接触模型中线性接触模型与抗转线性接触模型均可用于模拟砂性土的力学行为,其中抗转线性接触模型在模拟密砂的剪胀性方面具备优势。采用抗转线性接触模型对室内密实砂土三轴试验进行了离散元模拟,验证了抗转线性接触模型的可靠性;进而系统分析了颗粒间摩擦系数、刚度比和抗转动系数等细观参数与砂土峰值内摩擦角、残余内摩擦角、峰值剪胀角等宏观参数的相关关系并进行了验证;揭示了偏应力作用下,细观参数对密实砂土试样内部剪切带宽度与倾角变化的影响规律,提出了考虑剪胀角的剪切带倾角经验公式。通过研究建立了抗转线性接触模型宏?细观参数的量化关系并给出了标定参数的具体流程图,提出了快速标定宏观参数的方法并应用实例进行了验证,为采用抗转线性接触模型精准模拟密实砂土的力学特性提供依据。