滇西北金沙江古特提斯洋早期演化时限及其性质:东竹林层状辉长岩锆石U-Pb年龄及Hf同位素约束

滇西北金沙江蛇绿岩带是古特提斯最重要的缝合带记录之一,本文对该带内的东竹林层状辉长岩进行了年代学、岩石地球化学及锆石Hf同位素研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示东竹林层状辉长岩形成于354±3Ma,表明金沙江古特提斯洋在早石炭世已扩张形成洋壳,暗示其裂解时期应为更早的泥盆纪。单颗粒锆石原位Hf同位素分析得到东竹林层状辉长岩锆石ε_Hf(t)=10.3～12.6,平均值为11.5,明显低于结晶时亏损地幔值;单阶段亏损地幔Hf模式年龄t_DM1为478～576Ma,平均值为523Ma,明显大于成岩年龄354Ma。锆石Hf同位素结果显示金沙江古特提斯洋地幔受到了富集组分的影响。岩石微量元素特征显示富集组分可能来自特提斯连续演化过程中早期的俯冲作用带入的壳源物质。结合区域演化特征,认为金沙江古特提斯洋是在弧后盆地基础上发展起来的洋盆,它不能构成古特提斯的主大洋,而是古特提斯洋的一个重要分支,分隔着中咱-中甸地块与昌都-思茅地块。     

滇西羊拉铜矿叠加成因的地质地球化学依据

产于金沙江结合带与维西晚古生代-早中生代火山弧交接部位加仁岩体北倾覆端羊拉铜矿,含矿岩系为泥盆系江边组和里农组,属一套火山岩、砂泥质硅质复理石建造,是火山-喷流沉积作用产物,形成(似)层状块状硫化物矿体;中-晚印支期中酸性岩侵入对原生层状矿体进行了叠加,形成了矽卡岩富厚矿体,里农矿段KT1和KT5层状矿体在产状、规模、分带性和矿物组构等方面与传统接触交代矽卡岩存在显著差异,并从矿物学、地球化学特征显示具明显同生矿化后期叠加改造特征,该期也可单独形成矽卡岩型矿体,及由钙铁榴石、钙铁辉石、阳起石、绿帘石等组成无矿化矽卡岩;晚印支-早燕山期形成NE向大脉状矿体,部分小型脉状斑岩型矿体。显示主要为三期叠加型矿床,是金沙江洋及其邻区构造演化在矿区的集中体现。根据矿体类型、保存条件及围岩性质等进行缺位预测、找矿与勘查。     

直立层状岩质边坡失稳模型及临界高度分析

目前根据直立层状岩石边坡失稳破坏机理,其破坏形式大体可归纳为两类:溃屈破坏和倾倒破坏,其中溃屈破坏类似于经典的欧拉压杆失稳理论,但又有着明显的差异。在对二者异同的力学本质进行阐述的基础上,基于欧拉压杆稳定性计算原理并采用能量方法推导了自重荷载作用下直立岩层不致发生溃屈失稳破坏的临界高度计算公式,并与其他研究者提出的计算公式进行了对比分析。结果表明由本文提出的计算方法得到的直立岩质边坡不致发生溃屈失稳破坏的临界高度仅约为其他研究者相应计算结果的75%。     

磁铁矿和钛铁矿成分对四川太和富磷灰石钒钛磁铁矿床成因的约束

产于层状镁铁质-超镁铁质岩体中的太和岩浆型Fe-Ti氧化物矿床是峨眉山大火成岩省内带几个超大型Fe-Ti氧化物矿床之一。太和岩体长超过3km,宽2km,厚约1.2km。根据矿物含量和结构等特征,整个岩体从下向上可划分为下部岩相带、中部岩相带、上部岩相带。下部岩相带主要以(橄榄)辉长岩和厚层不含磷灰石的块状Fe-Ti氧化物矿层组成。中部岩相带韵律旋回发育,(磷灰石)磁铁辉石岩主要位于旋回的底部,旋回上部为(磷灰石)辉长岩。上部岩相带主要是贫Fe-Ti氧化物的磷灰石辉长岩。太和中部岩相带磷灰石磁铁辉石岩含有5%~12%磷灰石、20%~35%Fe-Ti氧化物、50%~60%硅酸盐矿物,且硅酸盐矿物与磷灰石呈堆积结构。磷灰石磁铁辉石岩中磁铁矿显示高TiO2、FeO、MnO、MgO,且变化范围与趋势接近于攀枝花岩体。钛铁矿FeO分别与TiO2、MgO显示负相关,而FeO分别与Fe2O3、MnO显示正的相关,且TiO2、FeO、MnO、MgO含量变化较大,这些特征都暗示磁铁矿和钛铁矿是从富Fe-Ti-P岩浆中分离结晶。因此,可以推断太和磷灰石磁铁矿辉石岩形成于矿物重力分选和堆积。太和下部岩相带包裹在橄榄石中磁铁矿含有相对较高Cr2O3(0.07%~0.21%),而中部岩相带包裹在橄榄石中磁铁矿Cr2O3(0.00%~0.03%)显著降低,且这些磁铁矿Cr2O3含量变化与单斜辉石Cr含量和斜长石An牌号呈正相关。这些特征印证了形成中部岩相带的相对演化的富Fe-Ti-P母岩浆可能是源自中部岩浆房的混合岩浆。上部岩相带磁铁矿和中部岩相带顶部少量磁铁矿显示较低Ti+V可能是由于岩浆房中累积的岩浆热液对磁铁矿成分进行了改造。     

平顶山盐田互层状盐岩蠕变特性与试验模型研究

地下盐穴储气库围岩变形机理是地质可储性的关键问题。针对平顶山盐田盐层薄、夹层多以及埋藏深等特征,分别采集了纯盐岩、互层状盐岩、泥岩夹层三种岩石试样,进行了不同应力水平下的单轴和三轴压缩蠕变试验。蠕变试验结果表明,单轴和三轴状态下三种试样的蠕变均呈现初始蠕变和稳态蠕变两个阶段,互层状盐岩的初始蠕变时间相对较长,稳态蠕变率处于盐岩和泥岩之间,其变形主要由盐岩层贡献,同时层间变形的不协调导致互层状盐岩在稳态蠕变阶段出现泥岩夹层的颈缩内陷和盐岩层的膨胀外突破坏现象。根据互层状盐岩的蠕变特征,建立起蠕变模型,并根据试验数据拟合出模型参数。分析结果表明,理论模型和试验数据吻合较好,拟合参数完全佐证了上述互层状盐岩的蠕变特殊性,为盐田安全建立地下储气库提供一定的参考依据。     

论高精度磁法在近期玄武岩裂隙式溢流区特征

利用地质调查结合高精度磁法测量进行地质填图,推断玄武岩的喷发特征及地质演化历史。从平面剖面图可知,玄武岩线型溢流特明显,所圈定的异常,总体走为NE向,磁异常幅值西南向东北递增,反映出玄武前后演化历史,北部玄武岩晚于南部,玄武岩流由南逐渐向北部高处延裂缝漫溢超覆;磁异常零乱,梯度极大,磁异常变化急剧,正负异常迅速交替变化,反映出玄武岩的磁性特征;总体分布规律明显,异常排列紧密,勾画出玄武岩层状岩流特征。     

CSAMT法张量与标量测量在已知铁矿区上的对比试验

在安徽省两个已知磁铁矿区上进行了可控源音频大地电磁法(CSAMT)张量测量与标量测量的对比试验,根据已知地质勘探剖面进行了应用效果的对比工作。试验结果表明,在一维层状电性结构条件下,张量测量与标量测量的找矿效果相近;在电性结构复杂情况下,张量测量的找矿效果优于标量测量结果。同时,指出可CSAMT法张量测量工作需进一步探讨和亟待研究的一些问题。     

顺向河谷陡倾角层状岩体边坡变形破坏模式及特征

我国西部地质环境复杂,大量顺向河谷中存在陡倾角层状岩体倾向坡外的边坡,具较高的地质灾害危险性。该类边坡在漫长的地质历史过程会发生位移~弯曲,经历轻微弯曲、强烈弯曲隆起阶段和变形破坏阶段。特殊的坡体结构在较长时间内使该类边坡可基本稳定,但地震、爆破、工程开挖切脚及水库蓄水等易使其失稳。本文通过典型实例探讨了顺向河谷陡倾角层状岩体且倾向坡外边坡的变形破坏模式和特征。     

龙马溪组层状页岩微观非均质性及力学各向异性特征

层状页岩的微观非均质性及力学各向异性对研究井壁稳定以及水力裂缝扩展形态具有重要意义。为了向页岩优化钻井、压裂工艺参数提供一定的理论和试验依据,对沿不同角度取心的页岩试样开展单轴压缩实验,配合场发射扫描电镜、原子力显微镜观测实验和波速测试等,研究龙马溪组层状页岩微观非均质性及力学各向异性特征,并讨论这些物理力学特征对水力裂缝形态的影响规律。结果表明:受层理面的影响,龙马溪组页岩呈现出较强的微观非均质性和宏观力学各向异性特征。具体的,微观孔隙结构特征方面,随着观测方向与层理方向之间夹角β的增大,微观孔隙结构的发育程度逐渐增加,说明气体的储集和空间呈增加趋势;宏观力学特征方面,单轴压缩条件下,随着加载方向与层理方向间夹角θ的增加,页岩试样的破坏模式从贯穿层理面的张拉破坏,先转变为剪切破坏,再变为劈裂-剪切混合破坏;龙马溪组层状页岩的单轴抗压强度、泊松比随着θ的增加呈现出先减小后增大的"U"形各向异性模式,弹性模量、横纵波速则逐渐减小,胶结程度较弱的页岩层理面会先于基质体发生破坏,进而显著影响岩石整体的力学性质;页岩微观非均质性及力学各向异性特征在一定程度上影响压裂过程中水力裂缝的扩展行为,以及停泵后压裂液的渗流路径。研究结果可为页岩压裂工艺参数优选提供一定依据。      

速度结构误差对双差地震定位法的影响

在采用双差法获取地震相对位置时,需要对研究区域的速度结构有准确的认识,以防止在定位时得到人为的震源相对位置。速度结构决定震源和台站之间的射线路径,射线路径以及震源处离源角决定走时相对于震源坐标系的偏导数,这是反演过程的核心,即将双差映射