东北准噶尔哈旦逊石炭纪弧岩浆及堆晶柱形成机制

为了阐明东北准噶尔弧岩浆形成机制和破译中地壳P波高速块体,对哈旦逊石炭纪侵入杂岩进行了锆石U-Pb年龄(324.8～323.1 Ma)和 δ18O及 εHf(t)、矿物化学、主微量元素和Nd-Sr同位素分析.其稀土元素分布模式上凹,从闪长岩(夹带角闪石岩堆晶)到二长花岗岩的主微量元素变异可以用两阶段分离结晶模拟.结果显...     

胶东北部碱性超基性脉岩地球化学特征及环境和成因探讨

胶东地区脉岩属碱性超基性岩系(Na₂O+K₂O=4.67%～5.43%;SiO₂=36.70%～39.99%),岩性为单一的橄榄辉石岩。从主量元素(包括CIPW标准矿物组成)和过渡元素组成来看,该岩系近似原始岩浆组成。电子探针结果显示:橄榄石为富镁质橄榄石(贵橄榄石)(Fo=71～90),单斜辉石为透辉石(次透辉石为主)。岩石富集大离子亲石元素(K、Rb、Sr、Th和Ba),但不具有高场强元素(Nb、Ta、Zr和Hf)的亏损,表明岩石形成于大陆板内环境,为地幔橄榄岩低度部分熔融(3.4%)的产物。同时,它具有大陆边缘弧的特性,暗示其为一种滞后型弧岩浆作用的产物。稀土元素特征显示,岩石强烈富集LREE,而相对亏损HREE,暗示了源区的富集特性。Eu/Eu^*=0.89～1.00,总体不表现明显的负Eu异常,暗示斜长石不是主要的分馏矿物相。结合板内碱性岩石的矿物结晶顺序认为,本区岩浆分馏以较弱的橄榄石分馏为主。     

磨溪气田嘉二段陆表海碳酸盐岩台地内滩体发育规律

近年来,四川盆地三叠系台缘鲕滩的油气勘探取得了重大的突破和进展,激发了人们对广阔台地内部滩体的研究兴趣。以四川盆地川中地区磨溪气田嘉二2A层为研究对象,通过对区内钻孔的测、录井及岩心芯资料的分析,总结了陆表海碳酸盐岩台地上台内滩体发育特征:向上变浅序列发育、单滩体厚度一般小于4 m、累积厚度较小以及横向连续性较差。进一步分析讨论后认为,沉积期古地貌、古水深、海水动荡程度以及古海平面相对升降变化共同控制了台内滩的发育与分布,结果表明陆表海碳酸盐岩台地内继承性古隆起是台内滩体的有利发育区,形成的台内滩体具有一定的厚度规模和较大分布面积,但是台地内部的隆坳地形分异使滩体横向分布变化较大。这些认识可为台内鲕滩储层的下一步勘探提供必要的地质支撑。     

关于发展洋板块地质学的思考

为揭示造山带物质组成和结构构造,发展洋板块地质学,阐明大陆形成演化过程和动力来源,应用板块构造理论和地质学方法,对造山带俯冲增生杂岩带、蛇绿岩带等大洋岩石圈板块地质建造、结构构造进行系统研究,寻找俯冲带岛弧前弧火成岩组合;研究洋板块初始俯冲过程中,从前弧玄武岩到玻安岩、高镁安山岩,再到弧拉斑玄武岩和钙碱性熔岩的岩浆作用分阶段递进演变历史,以揭示洋盆向大陆转化的原始弧性质和前弧火成岩组合及洋陆转换过程,为建立和发展洋板块地质学奠定科学基础.     

冻融作用下岩石力-热-水耦合本构模型研究

在寒区隧道工程中,冻胀的水分迁移作用加剧了隧道围岩的冻融破坏。耦合水分迁移作用的岩石本构模型对防治冻融渗漏、崩塌等隧道围岩灾害有着重要意义。基于内状态变量理论,将冻胀过程中的水分迁移量作为本征变量引入Helmholtz自由能,在热力学框架下建立了一个岩石力-热-水耦合本构模型。模型描述了温度和水分迁移对冻融后岩石损伤阈值、等向强化饱和值、等向强化速率等力学参数的影响。模拟了岩石冻融后力学性质的劣化。区别于全量经验公式,本模型以增量形式给出,为复杂应力历史条件下的数值模拟提供了便利。通过将模型模拟曲线与冻融后岩石常规三轴压缩试验曲线进行对比,初步验证模型的可靠性,为实际寒区工程的冻胀破坏预测提供参考。     

基于3D-ILC球体45º三维双内裂纹复合断裂研究

断裂力学是各领域基础科学,材料内裂纹相互作用是断裂力学的重要研究领域,但目前球体内裂纹相互作用研究成果较少。基于三维激光疲劳内裂纹（3D-ILC）技术,在对球体试样表面无任何损伤的情况下,制作三维平行纯内裂纹,开展45o倾角平行双内裂纹单轴压缩试验,对双内裂纹的裂纹扩展过程、应力双折射规律、断口特征、破坏形态、相互作用等多方面开展研究,进行含双内裂纹I-II-III型圆球断裂数值模拟,分析KⅠ、KⅡ、KⅢ分布规律,与试验相符。结果表明：（1）球体双内裂纹在单轴压缩下之间发生屏蔽作用,主裂纹面穿过两预制内裂纹;（2）翼型裂纹光滑区呈现I-II型裂纹断口特征,翼型裂纹侧面撕裂区呈现“矛状”III型裂纹特征;（3）基于M积分计算的KI、KII、KIII分析与基于断裂特征的I、II、III型裂纹类型分析一致。3D-ILC技术可用于球体内裂纹相互作用断裂试验研究,球体内裂纹试验与理论分析为脆性材料内裂纹扩展及相互作用研究提供试验与理论参考。     

单波束测深数据的插值精度分析

基于误差传播定律,对稀疏的离散水深点内插值进行了精度分析,建立了单波束水深内插值中误差表达的数学模型,利用我国南方某海岸带的3个试验区的进行了试验。试验结果表明,反距离加权法、Shepard法和线性插值三角网法,辅以自适应搜索半径法,内插水深值粗差比例普遍低于5%,质量与效率上为较优的插值模型;内插值精度与数据源精度有关,但与数据源密度关系不大;在给定深度测量极限误差情况下,建议在制定有关数字水深模型标准时,对水深在20 m以内的格网点水深值极限误差可设置为0.4 m。     

内蒙古梅劳特乌拉蛇绿岩中埃达克岩的发现及其演化模式

本文报道在内蒙古西乌旗梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩中新发现的早二叠世洋内弧呼和德埃达克岩。该埃达克岩位于贺根山缝合带内,侵位于晚石炭世梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩带之中,岩性为细粒-中粒花岗闪长岩。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年表明,呼和德埃达克岩的侵位年龄为294.7±1.7Ma,其形成时代为早二叠世。呼和德埃达克岩属于低钾拉斑系列与中钾钙碱性系列的过渡型岩石,SiO_2为64.93%~69.50%,MgO为0.80%~1.48%,Al_2O_3为15.72%~19.11%,Na2O/K2O为3.01~8.60;Sr为368×10~(-6)~700.40×10~(-6),Yb为0.95×10~(-6)~1.76×10~(-6),Y为5.26×10~(-6)~9.27×10~(-6);相对富集大离子亲石元素(LILE)K、Rb和Sr等,亏损高场强元素(HFSE)Nb、Ta、Zr、Ti和P等;稀土元素总量较低(32.68×10~(-6)~66.69×10~(-6)),轻重稀土分馏明显,(La/Yb)N为3.31~5.10,无明显的Eu负异常,显示了典型埃达克岩的地球化学特征。呼和德埃达克岩与梅劳特乌拉SSZ型蛇绿岩,构成梅劳特洋内弧初始俯冲作用较为完整连续的蛇纹石化方辉橄榄岩、层状-块状辉长岩、枕状拉斑玄武岩、玻安岩、富Nb玄武岩和高镁或镁安山岩等岩石组合序列。岩石学和地球化学特征表明,呼和德埃达克岩形成于洋内弧环境,为洋内弧初始俯冲作用早期的深成岩。这标志着古亚洲洋贺根山缝合带洋壳初始俯冲发生于早二叠世。根据晚石炭世-早二叠世梅劳特乌拉洋内弧的主要特征和识别标志,初步建立了晚石炭世-早二叠世梅劳特乌拉洋内弧初始俯冲系统形成演化模式。     

基于数值模拟的西北地下水总量控制指标确定研究

针对目前西北内陆河流域地下水总量控制指标制定方法的不足,提出了一套完整的确定区域/流域地下水总量控制指标的技术方法,主要步骤包括:以生态保护/恢复为约束条件,转换为定量化的判据;使用数值模拟方法确定地下水可开采量;进行供需平衡分析,分阶段定量确定地下水总量控制指标。应用此方法在甘肃省石羊河流域下游的红崖山灌区进行了实例研究,评价得到研究区2020年中期规划地下水总量控制指标为10 833×104 m3,2030年远期规划的指标为10 700×104 m3,与已有的控制指标相比相对宽松,在技术方法上也具有合理性。