地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。     

博格达造山带东段早石炭世火山岩地球化学特征及构造属性

博格达造山带东段克孜库都克地区七角井组玄武岩和中酸性火山碎屑岩及少量流纹岩在时空上构成双峰式火山岩组合。玄武岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为331.0±3.0Ma,属于早石炭世晚期;Si O2含量为47.68%~48.82%,Ti O2含量(1.83%~2.17%)略高于N型大洋中脊玄武岩,高Al(Al2O3含量为15.56%~16.09%),富钠贫钾(Na2O/K2O=5.44~7.76),低Mg(Mg O含量为5.97%~7.17%,Mg#为43~47),表明其原始岩浆发生过明显的橄榄石和辉石的分离结晶作用。玄武岩具有近于平坦的稀土配分模式,轻微负Eu异常(δEu=0.89~0.93),相对富集Rb、Ba、P,亏损Th、Nb、Ta、Sr、Ti等不相容元素。火山岩岩石地球化学特征表明:研究区玄武岩可能是亏损尖晶石相地幔橄榄岩向石榴石相地幔橄榄岩过渡的产物,且在其上升过程中受到较弱程度的地壳物质混染,形成于陆内裂谷环境,其地球动力学体制可能与古亚洲洋壳向先存的准噶尔-吐哈陆块斜向俯冲,产生的侧向撕裂力拉张陆块有关。克孜库都克地区早石炭世玄武岩构造属性的确立进一步证实了博格达造山带在石炭纪时期处于大陆裂谷演化过程的观点,为进一步深入理解博格达地区石炭纪构造岩浆演化过程提供了新的地质与年代学依据。     

川西北塔公石英闪长岩地球化学特征和岩石成因

川西北塔公地区位于青藏高原东部,属于松潘—甘孜造山带的东南部边缘。塔公石英闪长岩侵位于晚三叠世地层中,岩体的K-Ar同位素年龄为134~136Ma,形成于早白垩世。岩石SiO2质量分数为61.37%~62.25%,铝饱和指数为0.93~0.95,全碱质量分数为5.46%~5.77%,里特曼指数为1.62~1.74,样品属于亚碱性准铝质高钾钙碱系列石英闪长岩。岩石Mg#值较高,总体具有高Sr含量、低Nd含量的同位素地球化学特征。N(87Sr)/N(86Sr)值为0.712 589~0.713 009,初始N(87Sr)/N(86Sr)值为0.709 503~0.709 878,N(143 Nd)/N(144 Nd)值为0.512 135~0.512 196,εNd(t)值均为负(-8.6~-7.5),Nd模式年龄为1.33~1.41Ga,Hf模式年龄为1.13~1.37Ga。该岩体是早白垩世期间,川西北地区陆缘-陆内造山环境下由松潘—甘孜造山带古老的下地壳镁铁质物质局部熔融形成的晚碰撞-碰撞后非分异Ⅰ型花岗岩类。     

基于地层信息插值的FLAC3D简易建模方法

为建立一种简易的FLAC3D建模方法,降低FLAC3D前处理时的建模难度,本文基于Python编程语言开发了建模文件生成程序。该程序以岩体各层位的高程信息为基础,采用Kriging插值生成离散网格点数据;并采用离散网格点自动生成建模所需要的网格数据文件;将该文件导入FLAC3D软件中,即可生成与真实钻孔数据和地层信息吻合的三维模型。程序提供了3种FLAC3D内置单元模型可供选择。该方法采用Kriging插值算法,可生成精确的三维地层模型数据。与FLAC3D软件自身的脚本建模语言相比,该方法简单快速。本文使用3类应用数据进行建模,验证提出的插值建模方法可以针对复杂的地形和地质信息生成精确的三维模型。研究成果为采用FLAC3D进行复杂地质区域数值模拟计算提供了一种简单、高效、准确的建模工具。     

塔里木克拉通北缘阔克塔格西富碱侵入岩成因及其构造意义——锆石U- Pb年代学、岩石地球化学及Sr- Nd- Hf- O同位素制约

富碱侵入岩具有深源浅成的属性,是示踪地幔组成的窗口。位于东天山与塔里木克拉通北缘交界处的阔克塔格以西出露一处以正长岩为主体、包含少量中—基性岩石单元的富碱侵入岩。LA- ICP- MS锆石U- Pb测年显示其侵位于227~224 Ma之间,为印支期岩浆作用产物。该岩体具有富碱（Na2O+K2O=7. 93%~ 12. 28%）、富铝（Al2O3=15. 62%~18. 67%）、贫镁（MgO=0. 12%~4. 01%）、贫钛（TiO2=0. 14%~1. 63%）的特征,属于准铝质的（A/CNK=0. 78~1. 00）高钾钙碱性—钾玄岩系列。微量元素表现出高场强元素Nb、Ta、Th、U、Zr、Hf的富集,不相容元素Sr、P、Ti的亏损特征;轻重稀土分馏明显（（La/Yb）N=15. 09~34. 90）,表现为轻稀土强烈富集的右倾型曲线,Eu异常变化较大（δEu=0. 12~1. 72）。在同位素组成上,富碱侵入岩呈现相对宽泛但总体富集的全岩Sr- Nd和锆石Hf同位素特征,(87Sr/86Sr)i=0. 70489~0. 70581,εNd(t)=14. 56~6. 74,εHf(t)=11. 48~+3. 06,锆石δ18O值（5. 49‰~6. 87‰）略高于地幔值（5. 3‰±0. 6‰）。阔克塔格西富碱侵入岩具A1型花岗岩特征,形成于板内伸展构造环境中。基于主、微量元素及Sr- Nd- Hf- O同位素特征,笔者认为该杂岩体为同源岩浆演化产物,源于富集岩石圈地幔的原始岩浆上升并经历AFC（同化混染- 分离结晶）过程。晚三叠世塔里木克拉通北缘—东天山—北山地区处于板内构造体制,A1型花岗岩和正长岩差异化的时空分布特征很可能记录了古亚洲洋自西到东 “剪刀式”的闭合过程。     

河流泥沙输移过程中矿物风化的碳汇效应初探——以长江干流为例

本文首先提出了河流泥沙输移过程中泥沙中的钙镁矿物溶蚀消耗水体中的CO2并具有碳汇功能的观点。基于前人长江干流从源头到入海口和支流2003~2007年期间4次河流悬移质泥沙的化学元素组成和矿物组成资料,分析悬移质中CaO、MgO含量和方解石、白云石含量变化特征,定量计算了这些取样点悬移质泥沙的CO2总碳汇能力和非永久性、永久性碳汇能力,分析了不同碳汇能力沿程变化规律及其原因。碳汇计算结果表明：寸滩—大通河段1956~2000年期间泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀产生的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量分别为2572万t/a、1700万t/a和872万t/a。由于输沙量减少,寸滩站—大通站河段的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量2006~2019年期间较1956~2000年期间相应分别减少了1852万t、1224万t和872万t。三峡水库年均淤积量1. 145亿t,损失总碳汇量675. 6万t,相当于三峡电站减排二氧化碳8580万t的7. 9%。全球河流入海年输沙量126. 1亿t,以寸滩- 吴淞口河段碳汇功能0. 060 t/t计,总碳汇量7. 57亿t相当于全球岩石风化碳汇总量10. 56亿t CO2的71. 6%。河流泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀的碳汇量具有重要的作用,其溶蚀速率大于原地风化。     

《岩土力学》首次获得中国科学院科学出版基金资助

2011年4月20日,中国科学院规划战略据发布了"2010年中国科学院科学出版基金科技期刊排行榜(规字[2011]5号)",排行榜显示,由中科院武汉岩土力学研究所主办的科技期刊《岩土力学》在排行榜中位居第八位(三等),根据规定,排名     

泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型研究(Ⅱ):数值仿真和参数反演

进一步分析了第Ⅰ部分[1]提出的泥岩渗流-应力耦合蠕变损伤模型。在连续损伤力学理论和比奥(Biot)理论的基础上,导出了考虑渗流-应力-损伤耦合的蠕变损伤有限元格式,建立了弹性预测、塑性修正、损伤修正-渗透系数修正的数值分析框架,编制了非线性有限元分析程序。根据监测的衬砌长期变形数据,采用优化反分析法获得了蠕变损伤模型中的待定参数,并应用于比利时核废料库施工过程中泥岩巷道围岩渗流-应力耦合过程、损伤演化以及长期稳定性分析,研究结果表明,泥岩开挖后渗透性明显增大,约为原岩的120倍,蠕变效应导致泥岩裂隙和渗透性自愈合,约3.5年后渗透性基本恢复到原岩的数量级,围岩中部的蠕变明显大于顶部和底部。研究成果对软岩隧洞长期稳定性的预测与预报具有一定的参考意义。     

第七届全国青年岩土力学与工程会议在北京召开

2011年4月15～18日,第七届全国青年岩土力学与工程会议在北京西郊宾馆隆重召开。本届会议由中国土木工程学会土力学与岩土工程分会、中国岩石力学与工程学会主办,清华大学等单位承办。本次会议得到了广大青年学者的热烈响应和     

2010年《岩土力学》增刊1、2被EI收录论文(153篇,收录率100%)

Engineering Village的2010年度EI记录显示,2010年第31卷(增刊1),总184期,8月出版,刊载论文69篇,EI收录69篇,收录率为100%。2010年第31卷(增刊2),总185期,11月出版,刊载论文83篇,EI收录83篇,收录率为100%。