新疆西准噶尔苏根萨拉岩体锆石U-Pb年龄与Hf同位素及对构造演化的制约

【研究目的】 为了进一步了解西准噶尔地区构造演化。【研究方法】 对西准谢米斯台西段苏根萨拉岩体的花岗岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和Hf同位素测试。【研究结果】 定年结果呈现出2期年龄：一期集中在440~450 Ma,第二期集中在410~420 Ma,根据锆石CL图像特征,认为(444.2±2.2) Ma（MSWD=0.99）代表了捕获锆石的年龄,(415.6±1.1)Ma代表了岩体的结晶年龄,为晚志留世,指示博什库尔—成吉斯岩浆弧至少在晚志留世就开始了广泛的岩浆活动。锆石的ε_Hf(t)值变化范围为+8.6~+13.2,加权平均值为10.8±1.4,显示其原岩来源于地幔物质,其一阶段Hf模式年龄T_DM1为521~742 Ma,两阶段模式年龄T_DM2变化于565~858 Ma,本区花岗岩是亏损地幔物质上升到地壳,并在此停留一段时间后的熔融产物,其来源于年轻的地壳物质,表明花岗岩类的源岩为新生地壳物质的部分熔融,加入到大陆地壳中的新生组分可能主要为来自亏损地幔的玄武质岩浆。【结论】 推测准噶尔盆地可能是以新元古代晚期至早古生代早期,由亏损地幔演化而来的洋壳和岛弧建造组成的年轻地壳为主。这为进一步认识西准噶尔博什库尔—成吉斯岩浆弧的性质及构造演化提供了证据。     

藏东类乌齐地区晚三叠世基性岩浆作用与构造意义

羌塘地体东部类乌齐地区是龙木措-双湖古特提斯洋和班公湖-怒江特提斯洋的叠加控制区域,该地区三叠纪的岩浆活动同时受两个大洋演化的影响,导致该地区岩浆岩的构造属性尚不明确。本文对类乌齐地区吉塘岩群内出露的变辉长岩的岩石学、锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素以及岩石地球化学进行了研究。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年结果显示变辉长岩结晶年龄为212~206Ma（晚三叠世）。岩石富集LREEs、Th,亏损Nb、Ta、Zr、Hf和Ti,表现出典型的岛弧火山岩的地球化学特征,较低的ε_Hf（t）值（-10.6~-3.2）表明岩浆来自中元古代岩石圈地幔部分熔融或富集地幔,较高的Th和LREEs含量以及Th/Yb和Th/Nb比值表明岩浆源区有不同程度俯冲沉积物的加入。结合区域上前人的研究成果,本文认为类乌齐地区变辉长岩是形成在班公湖-怒江特提斯洋向北俯冲在羌塘地体下的大陆弧背景下。     

川西苏地二长花岗岩地球化学、锆石年代学及Lu-Hf同位素特征——对松潘—甘孜地块构造背景的限定

【研究目的】查明松潘—甘孜地块东南部花岗岩地球化学及构造演化特征,对在该区寻找稀有金属矿产具有重要意义。【研究方法】在野外地质调查基础上,采集了地块东南部前人研究未涉及的苏地岩体二长花岗岩样品开展了镜下鉴定、岩石地球化学及锆石LA-(MC)-ICP-MS U-Pb和Lu-Hf同位素测试工作。【研究结果】结果表明,苏地岩体二长花岗岩SiO₂含量为63.72%~66.48%,中—高钾、富钠、贫钙,AR值为1.44~1.83,A/CNK值为0.98~1.16,为中—高钾钙碱性系列;岩石相对富集K、Rb、Cs等大离子亲石元素（LILE）,亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE）;岩石稀土总量为157.16×10^-6~187.88×10^-6,LREE/HREE为6.26~9.46,δEu为0.62~0.74,具有弱—中等的负铕异常;锆石U-Pb定年结果为（221.1±1.5）Ma（MSWD=0.30,n=22）和（214.5±1.5）Ma（MSWD=0.22,n=22）,表明苏地岩体原始岩浆初始结晶时代为晚三叠世中期;锆石Lu-Hf同位素ε_Hf(t)和T_DM2分别为-6.56~-4.12和1.67~1.51 Ga。【结论】综合分析认为苏地二长花岗岩为较为典型的I型花岗岩,其可能为源于下地壳的初始岩浆于晚三叠世中期在造山碰撞闭合转入伸展体制下上升侵位过程中形成。松潘—甘孜地块东南部在晚三叠世中期处于后碰撞造山环境。     

滇西马登地区晚二叠世-早三叠世地层组合及年代学:火山岩锆石U-Pb定年证据

在西南"三江"造山带中段的兰坪盆地内,由于露头状况不好,盆地基底岩石出露状况不详,导致地层划分、归属相当混乱。详细的野外地质调查揭示,盆地东缘马登地区出露的基底岩石主要由2个构造地层单元组成,上部为火山-沉积序列,下部为浅海相泥岩、灰岩及生物碎屑灰岩。上部火山-沉积序列出露厚约1200m,可分为4个喷发-沉积韵律,由英安质熔岩、流纹质熔岩与晶屑凝灰岩、火山集块岩、火山角砾岩、流纹质凝灰岩、火山碎屑岩及少量泥岩相间组成。火山岩锆石LAICP-MS U-Pb法测年数据显示,岩浆活动始于250Ma,持续至244Ma,总体处于早三叠世,构成江达-维西-云县弧火山岩带的一部分。强烈变形的海相地层与火山岩二者呈断层接触,其时代老于250Ma。结合砂岩中碎屑锆石年龄结果(大于260Ma)判定,这套沉积岩应属于晚二叠世,其与早三叠世-中三叠世火山岩一起组成兰坪盆地的基底岩石。     

贵州独山地区二叠纪—三叠纪凝灰岩地球化学特征及其地质意义

本文对右江盆地北缘晚二叠世大隆组、早三叠世罗楼组中的凝灰岩夹层开展地质分析研究。镜下岩石学鉴定显示其为一套玻屑、晶屑凝灰岩;而其主量元素特征分析表明属流纹质、安山质凝灰岩,具高硅、高铝、高钾特征。结合稀土元素球粒陨石标准化分布型式图及微量元素原始地幔标准化蛛网图形态特征,Y、Nb、Rb、La、Pb及Ce等稀土、微量元素的比值特征,认为凝灰岩的岩浆来源与该时期发生在凭祥一带的中—酸性火山弧活动密切相关。构造背景属于古特提斯洋向北往华南陆块之下俯冲时,形成活动大陆边缘岛弧,弧后陆壳发生伸展活动形成右江盆地。岩浆来源于洋壳俯冲发生部分熔融,且尚未与地幔发生作用,在上升过程中与陆壳物质发生混染,由火山弧的活动喷发而来。     

昆仑古特提斯构造转换与镍钴锰锂关键矿产成矿作用研究

【研究目的】 特提斯构造域研究愈来愈显示为原特提斯、古特提斯和新特提斯三分的特点,其中古特提斯洋的形成演化及其成矿作用的研究较为薄弱。【研究方法】 本文根据东昆仑夏日哈木早泥盆世超大型镍钴硫化物矿床、帕米尔玛尔坎苏晚石炭世大型火山源沉积型富锰矿和西昆仑大红柳滩晚三叠世大型伟晶岩型锂铍矿床发现事实,将它们成矿的构造地质背景演化作为主线关联起来研究,提出它们分别代表了古特提斯裂解、大洋扩张和闭合后碰撞构造转换结果的认识。【研究结果】 认为与古亚洲洋同期的原特提斯洋于志留纪末碰撞闭合后,在冈瓦纳大陆北缘由于地幔柱作用改造的软流圈发生部分熔融而裂解,形成了以夏日哈木与裂解背景幔源镁铁—超镁铁岩有关的超大型岩浆镍钴硫化物矿床;随着进一步扩张,在早石炭世形成了古特提斯成熟大洋,由于大洋中脊喷发提供的成矿物质,在晚石炭纪随着大洋快速扩张向消减的转换,洋底碳酸盐岩沉积中形成了玛尔坎苏大型富菱锰矿矿床;古特提斯洋闭合后于中三叠世进入碰撞造山阶段,于晚三叠世后碰撞阶段地壳重熔形成的S型花岗岩高温热液流体,并造就了大红柳滩大型伟晶岩型锂铍矿床。早晚古生代之交是古特提斯洋裂解的开始,此时秦祁昆洋为代表的原特提斯主洋已经闭合,作为原特提斯洋弧后盆地的古亚洲洋尽管尚未闭合,但夏日哈木镍钴矿床则是原特提斯造山后陆壳再次裂解的产物,并非形成于原特提斯洋岛弧或后碰撞的环境;锰是亲石元素,岩浆作用中不富集,而在外生沉积作用中富集,说明古特提斯早石炭世新生洋壳是富锰的,淋滤出的锰离子在晚石炭世相对宁静洋底深处碱性环境中形成沉积型碳酸锰矿,代表了较为强烈的岩浆作用阶段向相对宁静的沉积环境的转换;大红柳滩S型花岗岩基及其大规模伟晶岩型锂铍矿的产出,则反映了强烈的碰撞造山作用导致的地壳重熔的地球动力学背景,应是古特提斯洋缝合造山后或后碰撞伸展的环境。【结论】 就已有的成矿事实,东昆仑康西瓦—阿尼玛卿古特提斯缝合带与南部巴颜喀拉的西金乌兰—金沙江和羌塘的龙木错—双湖古特提斯缝合带相比,更富有地质意义。     

川西义敦岛弧中部图姆沟组流纹岩年代学、地球化学特征及其对岩浆成因的限定

【研究目的】 义敦岛弧是三江特提斯复合造山带的重要组成部分。区域现有的研究较多集中在弧花岗质侵入岩及其成矿作用上,而对区内流纹岩的研究则相对匮乏。【研究方法】 本文在详细野外填图的基础上,对图姆沟组流纹岩进行岩石学、地球化学和同位素年代学研究。【研究结果】 流纹岩锆石U-Pb成岩年龄216.5 Ma,为晚三叠世。岩石SiO₂含量为73.24%~74.72%,全碱含量为5.26%~6.27%,为钙碱性系列,富集大离子亲石元素Rb、Th、U、K和轻稀土元素,亏损高场强元素Nb、Ta、Ti、P和重稀土元素,具典型的岛弧火山岩特征。【结论】 图姆沟组流纹岩是印支期甘孜—理塘洋壳向西俯冲环境下地壳部分熔融的产物。     

四川理塘地区花岗闪长岩特征及其增生楔弧岩浆活动

【研究目的】通过查明理塘地区拉扎嘎山花岗闪长岩的年龄、地球化学特征,探讨花岗闪长岩形成的时代、成因及构造背景,为研究甘孜—理塘洋盆俯冲增生构造演化过程提供依据。【研究方法】选取甘孜—理塘蛇绿混杂岩带俯冲增生楔内花岗闪长岩,系统开展岩相学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。【研究结果】花岗闪长岩含有大量的角闪石、黑云母等铁镁矿物,局部见大量的闪长质包体和围岩捕掳体。岩体形成于晚三叠世（（207.2±1.5） Ma）,岩石属I型钙碱性准铝质花岗岩类,具富集大离子亲石元素Rb、Ba、K、Th、U,亏损高场强元素Nb、Ta、P、Zr、Ti,显示轻稀土富集、重稀土亏损的右倾式配分模式,具有Eu的负异常,是典型的火山弧型花岗岩。【结论】结合区域地质资料及本文研究成果,认为四川理塘地区拉扎嘎山花岗闪长岩与甘孜—理塘洋向西俯冲致使中咱地块东缘增生楔不断扩大密切相关,是增生楔杂岩熔融成不同类型岩浆混合的产物。创新点：四川理塘地区拉扎嘎山花岗岩形成于晚三叠世,具典型的火山弧型花岗岩地球化学特征,形成于甘孜—理塘洋西向俯冲致使增生楔杂岩熔融,为甘孜—理塘洋俯冲增生构造演化提供了新的证据。     

三江造山带兰坪盆地东缘火山岩锆石U-Pb年代学、Hf同位素组成

青藏高原东南缘"三江"复合造山带南、北两段发育若干火山-岩浆岩带,随着火山岩年代学、地球化学数据的积累,其时空关系渐趋清晰。但由于中-新生界沉积覆盖,这些火山岩带向南常终止于兰坪盆地附近,致使火山岩时空构架不明。兰坪盆地东部弥沙地区出露盆地基底岩石,由两个构造层组成,上部为碎屑岩及生物碎屑灰岩,下部出现大量火山碎屑物质。含火山岩段出露厚约150m,可分为三个喷发-沉积韵律,由流纹质熔结凝灰岩、晶屑岩屑熔结凝灰岩组成的火山碎屑岩与紫红、灰黑色泥岩、大理岩组成的沉积岩相间组成。火山岩锆石LA-ICP-MS U-Pb数据表明,岩浆活动始于或早于258Ma,一直持续到248Ma。锆石原位Lu-Hf分析结果显示,早期岩浆包含较多幔源物质,而晚期岩浆则几乎完全由古老地壳局部熔融形成。本文提供的新数据表明,兰坪盆地东缘火山岩与三江造山带其它地区古特提斯洋俯冲阶段火山岩具有一致的年代学组成、相同的Hf同位素变化规律,可能属于发育在扬子板块西缘之上江达-维西-云县弧火山岩带。     

内蒙古赤峰五十家子岩体成因及其对岩石圈伸展减薄的指示

【研究目的】内蒙古赤峰五十家子岩体位于大兴安岭南段成矿带的西南部,对其进行系统的年代学和地球化学研究有助于丰富对区域构造-岩浆演化和成矿规律的认识。【研究方法】本文基于岩石学与地球化学研究工作,采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、主微量元素分析和锆石Lu-Hf同位素测试等方法分析了岩体成因。【研究结果】LAICP-MS锆石U-Pb测年结果表明,五十家子岩体中的斑状含黑云母二长花岗岩、斑状含黑云母正长花岗岩和斑状黑云母正长花岗岩分别形成于（150.3±1.3） Ma,（145.9±1.8） Ma和（137.1±2.2） Ma,属晚侏罗世至早白垩世的产物。地球化学组成上,该花岗岩体具有富硅、富碱、低铝、低钙的特点,属于碱性、准铝质-弱过铝质A型花岗岩。锆石Hf同位素分析结果显示斑状含黑云母正长花岗岩具有正的ε_Hf （t）值（+7.5~+14.3）和年轻的二阶段模式年龄（t_DM2=285~718Ma）,与大兴安岭南段晚中生代花岗岩ε_Hf （t）值相近,表明其源区物质中年轻下地壳的贡献占主导地位,斑状含黑云母二长花岗岩中暗色包体的发育指示其可能经历了岩浆混合作用。【结论】根据本文研究结果,结合区域地质背景,五十家子岩体可能形成于晚中生代岩石圈伸展减薄环境下,软流圈上涌导致年轻下地壳发生部分熔融形成初始岩浆,并与幔源岩浆混合,后经高程度分异演化并于浅部侵位,最终固结形成了五十家子花岗岩体。五十家子岩体具有显著的高分异和深源浅侵位特征,与区域内锡多金属成矿作用有密切的成因联系。创新点：采用LA-ICP-MS锆石U-Pb测年方法获取五十家子岩体3个岩相的形成时间,依据岩相学特征、成岩时间、地球化学特征、锆石Hf同位素特征及区域地质背景综合分析岩体成因。     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

地震次生地质灾害风险评估集对态势分析

5．12四川汶川8级强震引发了大量次生地质灾害,加剧了灾情并严重影响抗震救灾。地震次生地质灾害受多重因素制约,其孕育与致灾过程具有不确定性。利用集对分析原理与方法,对地震次生地质灾害进行同异反态势分析,拟定了风险评估的集对分析同一度、差异度、对立度等指标体系的构建原则与赋值标准,对承灾体系统的不确定性及其作用作了刻画与分析,建立了不同风险分区代表性的集对分析联系度表达式,为地震灾害研究提供了可资借鉴的新思路和技术方法。     

下扬子区三叠纪古地理演化

下扬子区在三叠纪期间接受了早-中三叠世海相碳酸盐沉积、中-晚三叠世海陆交互相和陆相湖沼沉积.沉积相带的空间分布和古地理格局的变迁明显地受到区域构造的控制.区内盆地发育与演化是在华南板块与扬子板块、扬子板块与华北板块相互作用的背景下进行的.早-中三叠世末期的印支运动是下扬子区构造-古地理格局改变的决定性因素,使下扬子海盆闭合,沉积类型由海相沉积变为陆相沉积.下扬子区三叠纪古地理的演化特征也为板块碰撞提供了沉积证据.     

多年冻土融沉性分类研究

在冻土工程中,冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类是冻土地基基础设计施工的重要依据．根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据,提出了细砾、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土的融沉系数一含水量或融沉系数一超塑含水量线性回归方程式,得到与各融沉性分级相应的界限含水量或界限超塑含水量．最后...     

Kinetics of dehydration of Ca-montmorillonite

Isothermal thermogravimetric experiments have been carried out to determine the reaction kinetics of the dehydration processes in fuller's earth, a natural Ca-montmorillonite. Dehydration in swelling clays is a complex reaction, and analysis of the thermogravimetric data using empirical rate equations and time-transformation analysis reveals that the nature of the rate controlling mechanism is dependent upon both the temperature regime of the sample as well as the extent of reaction. For fuller's earth, we find that the dehydration kinetics are dominated by a nucleation and growth mechanism at low temperatures and fractions transformed (stage I), but above 90 °C the last stages of the reaction are diffusion controlled (stage II). The activation energy for dehydration during stage I is around 35 kJ · mol⁻¹, whereas the removal of water during stage II requires an activation energy of around 50 kJ · mol⁻¹. These two stages of dehydration are associated with primary collapse of the interlayer (stage I) and movement of water that is hydrated to cations within the interlayer (stage II). Received: 28 August 1998 / Revised, accepted: 27 January 1999