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东昆仑造山带新发现的夏日哈木和石头坑德等岩浆镍钴硫化物矿床伴生有钴资源,它们与区域上火山-热液型、喷流沉积型等钴独立矿床共同指向早古生代镁铁质岩浆活动相关的钴成矿作用,表明镁铁质岩浆是区域钴富集成矿的重要载体,并预示东昆仑造山带的钴成矿潜力巨大。夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床为造山带环境镍钴岩浆成矿作用的产物,本文在现有岩石地球化学数据甄别的基础上,分析了不同岩相和矿物Co、Ni和Cu等成矿元素的含量变化特征,探讨了镁铁质岩浆钴富集机制和控制因素。镁铁—超镁铁质岩具有较高的钴含量,随空间位置(期次)、岩石与矿物类型钴含量变化较大。在Mg O含量最高的橄榄岩、辉石岩相中钴富集,在硫化物矿物中钴含量较高。钴含量与全岩Mg O、硫、镍和铜含量正相关,这些规律表明夏日哈木镁铁质岩浆富集钴金属,不同期次岩浆中钴的富集程度不同,硫化物熔体是钴富集的主要途径之一,岩浆演化过程中钴在矿物中的富集机制需要原子层面钴赋存状态的系统认识。 相似文献
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《西北地质》2020,(3)
东昆仑造山带夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿体全部赋存于Ⅰ号镁铁超镁铁质岩体内,118万t镍,23.8万t铜,4.3万t钴,是迄今为止全球造山带背景发现的规模最大的岩浆镍钴矿床。与传统的大火成岩省、大陆边缘裂谷等成矿构造背景认识明显不同,对其含矿性特点与成矿赋矿机理认识有助于揭示造山带背景岩浆镍钴硫化物矿床形成机制和成矿模式,指示进一步找矿方向和岩体含矿性评价,拓展东昆仑造山带镍钴硫化物矿床的找矿空间,实现找矿新突破。笔者通过对夏日哈木岩浆镍钴硫化物矿床的岩(矿)体地质特点、矿物学及地球化学的研究,并结合前人的区域构造背景研究成果及野外实际,发现地壳S的混染加入是导致夏日哈木镁铁超镁铁质岩浆硫化物熔离的关键因素,斜方辉石含量高的岩相更有利于赋存富矿体。提出夏日哈木超大型岩浆镍钴硫化物矿床是伴随古特提斯洋演化开始大陆裂解、镁铁超镁铁质岩浆多次脉冲叠加硫化物熔离成矿结果的认识,大断裂为地幔岩浆上侵提供了有利条件。东昆仑造山带沿昆北、昆中断裂带于夏日哈木镍钴硫化物矿床北西、南东方位发育的岩体、铁质系列的镁铁超镁铁质岩相是该区域进一步找矿的重要方向。 相似文献
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东昆仑造山带夏日哈木超大型镍钴硫化物矿床伴生钴资源,对其钴富集机制的认识离不开矿物中钴含量及其赋存状态方面的制约。本文采用场发射-扫描电子显微镜-能谱分析和电子探针对夏日哈木I号镁铁-超镁铁质岩体中不同类型的矿物进行了成矿元素含量测定及表征,在矿物层面探讨了钴含量变化和赋存状态。确认钴镍的赋存状态(含量)与矿物类型、岩浆结晶阶段(演化时间)有关：硫(砷)化物的钴含量高于硅酸盐造岩矿物,辉砷钴矿等砷化物钴独立矿物具有最高的钴含量。镁铁质岩浆硫不饱和时,早期结晶橄榄石中镍含量较高,中期结晶辉石岩的辉石晶体结构中的钴发生晶体化学分散;岩浆硫饱和-硫化物熔离过程中钴和镍优先进入硫化物熔体而富集,单硫化物固溶体(MSS)早期结晶的磁黄铁矿中钴含量大于镍含量,钴与镍含量正相关;MSS中期结晶的镍黄铁矿优先富集钴,钴与镍含量负相关,钴可能与镍类质同象替换进入镍黄铁矿而优先富集;MSS早期钴与砷形成辉砷钴矿等钴独立矿物,钴富集程度高、但总量有限。最后,本文认为硫化物熔离是夏日哈木矿床钴富集的主要机制。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2017,(2)
地球内部的碳储量远高于地球表层系统,基性岩浆作用使地球深部的含碳挥发分排放到地球表层系统中,导致大气圈中CO_2和CH_4等组分含量及地表温度升高。本文总结了不同构造环境基性岩浆作用形成岩石中含碳挥发分的含量及其意义,认为大洋和大陆环境的玄武岩及基性岩浆侵入体中含碳挥发分均以CO_2为主,CH_4等烃类气体的含量较低。大洋玄武岩CO_2含量从洋岛玄武岩(210mm~3·STP/g,STP-标准温度压力条件,下同)、洋中脊玄武岩(263)、弧后盆地玄武岩(1060)到岛弧玄武岩(1246)逐步升高。大陆玄武岩的CO_2含量变化较大,西伯利亚二叠纪大火成岩省苦橄岩中CO_2(276.98)低于准噶尔盆地二叠纪玄武岩(643.99)。西秦岭造山带玄武岩CO_2含量为237.27mm~3·STP/g,而腾冲新生代玄武岩CO_2含量只有11.97mm~3·STP/g;华北-华南克拉通新生代玄武岩CO_2含量较低(140~202.8mm~3·STP/g)。镁铁质-超镁铁质侵入体CO_2含量为105~384mm~3·STP/g,含碳挥发分的组成与氧化还原条件有关,大规模基性岩浆作用排放大量的CO_2到地球表层环境系统,诱发了环境变化。 相似文献
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东昆仑夏日哈木铜镍矿床Ⅱ号岩体辉长岩形成年龄与找矿潜力 总被引：1，自引：0，他引：1
东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球镍床近二十年来最重要的发现之一,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的中国第二大铜镍矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存Ⅰ号岩体内;其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体的主要岩性是辉长岩,LA ICP-MS锆石U-Pb测试获得Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存于辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的表现。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,是早泥盆世早期岩浆活动于柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区具体的成矿表现。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备成镍矿良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。 相似文献
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东昆仑夏日哈木铜镍硫化物矿床辉石特征及地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
夏日哈木铜镍硫化物矿床的发现在矿床规模、成矿时代及成矿区带方面都有重要意义。辉石作为最主要的造岩矿物之一,广泛赋存于该矿床的各岩相中,在橄榄岩相中多为填隙相,而在辉石岩相及辉长岩相中多呈堆晶相;总体上,斜方辉石含量大于单斜辉石含量。辉石Cr_2O_3含量在橄榄岩相、辉石岩相、辉长岩相具有依次降低的趋势,说明从早到晚含矿的橄榄岩相、辉石岩相、辉长岩相先后结晶,并非所有辉长岩相的结晶均早于橄榄岩相和辉石岩相;单斜辉石SiO_2、TiO_2及Na_2O含量之间的关系显示夏日哈木矿床母岩浆属拉斑玄武质岩浆,较高的Al_2O_3含量(2.55%~10.61%)暗示岩体形成过程中与富铝围岩发生了同化混染作用。 相似文献
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东昆仑夏日哈木铜镍矿床以赋存110万吨Ni金属成为全球近二十年来最重要的发现。在中国,也是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁质岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大矿体,110万吨Ni金属均赋存在Ⅰ号岩体内。其他4个岩体中仅Ⅱ号岩体发现了矿化,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。调查发现Ⅱ号岩体中主要岩性是辉长岩,通过LA ICP-MS锆石U-Pb测试,获得夏日哈木矿区Ⅱ号岩体辉长岩的成岩年龄为385.2 Ma,比Ⅰ号岩体成岩成矿时代稍年轻,属于早泥盆世岩浆活动的产物。岩浆铜镍矿体多赋存在辉石岩与橄榄岩中,辉长岩内一般无经济价值的矿体存在。在夏日哈木矿区,辉长岩基本就是含矿辉石岩及橄榄岩的围岩,辉长岩中所见的铜镍矿化也是后期岩浆活动贯入的结果。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,与柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区的早泥盆世早期岩浆活动有关。目前所发现的Ⅱ号岩体以辉长岩为主,不具备形成镍矿的良好条件,较难发现有经济价值的铜镍矿体。 相似文献
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橄榄石是与镁铁-超镁铁质岩浆有关的铜镍硫化物矿床中最主要的造岩矿物之一，其成分记录了丰富的镍成矿信息，并可反映母岩浆成分组成、结晶分异过程及后期物质交换等。东昆仑夏日哈木镍钴矿床是全球铜镍硫化物矿床勘查20余年来最为重要的找矿发现之一，将逐步成为中国重要的镍钴资源基地。本文在大量镜下岩相学观察的基础上，对夏日哈木矿床橄榄石进行系统电子探针分析。分析数据表明，夏日哈木橄榄石Fo值为83.01~90.12；Ni含量为676×10-6 ~2845×10-6，Mn、Ca含量均较低，最大值分别为2457×10-6和650×10-6。“巨型”斜方辉石包裹的橄榄石成分自核心到边部Fo值和NiO含量均增高，表明含矿岩相形成时存在新鲜岩浆的补充，至少存在2次岩浆活动。橄榄石最高Fo值为90.12，反映夏日哈木镍钴矿床的母岩浆是Mg#值为0.73的高镁玄武质岩浆。硫饱和始于深部岩浆房母岩浆中少量橄榄石的结晶分异，早期熔离量较小，估算的橄榄石与硫化物熔体质量比大致为20：1。本次研究利用橄榄石成分约束了夏日哈木矿床岩浆的多期次活动，限定了母岩浆的成分性质与硫化物的熔离时机，可为矿床成因研究提供借鉴。 相似文献
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夏日哈木铜镍矿是在东昆仑造山带首次被发现的岩浆熔离型矿床,该类型矿床是青海省铜镍矿勘查研究方向之一.笔者通过夏日哈木镍矿成矿特征研究认为:碰撞伸展环境是夏日哈木超大型镍-钴硫化物矿形成的基本条件,成岩成矿年龄集中于早泥盆世,岩体侵位于古元古代金水口白沙河组,参与后期混染成矿作用.对柴达木南北缘岩浆熔离型镍矿的成矿条件分析发现:泥盆纪热事件显示柴达木盆地南、北缘在该期均发生了碰撞伸展作用和成矿作用,镁铁质-超镁铁质岩均侵入古老地层,地层硫参与成矿作用;成矿镁铁质-超镁铁质岩体与物探磁异常,Ni、Co、Cu组合异常相对应.综合分析,柴达木南北缘岩浆熔离型镍矿的找矿潜力大,提出了今后柴达木南北缘岩浆熔离型镍矿勘查重点是柴达木南缘的昆中岩浆弧带、柴达木北缘高压变质岩带、欧龙布鲁克陆块. 相似文献
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《西北地质》2016,(2)
新发现的青海省夏日哈木超大型镍矿床,在国内是仅次于金川岩浆铜镍矿床的第二大矿床。矿区发育5个镁铁-超镁铁岩体,目前仅Ⅰ号镁铁-超镁铁岩体内发现了具有经济价值的超大型矿体,其他4个岩体多为镁质橄榄岩及榴辉岩,是多种构造体制叠加岩浆活动的结果。分析发现Ⅰ号岩体所有岩石的SiO_2含量为34.11%~54.28%,其m/f值为2.01~4.93,属铁质系列的镁铁-超镁铁岩石。通过对橄榄石Fo值与Ni含量研究表明,存在多期次的岩浆成矿作用,橄榄石Fo值与Ni含量正相关和负相关的协变关系,说明存在早期硫化物不混溶作用。结合区域年代学综合分析认为,夏日哈木超大型岩浆铜镍硫化物矿床的形成,是早泥盆世早期岩浆活动于柴达木盆地边缘东昆仑造山带夏日哈木地区具体的成矿表现。在其Ⅰ号和Ⅱ号岩体的深部,仍具有较大的找矿潜力,而其他3个镁铁-超镁铁质多以镁质橄榄岩为主,不具备镍矿成矿条件,可能没有发现铜镍矿的经济价值。 相似文献
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This paper reappraises the seismicity of Algeria and adjacent regions. It presents a general view of the geographical structure, the historical development of the seismological station network, some aspects of the effects of past destructive earthquakes, the state of knowledge of the seismicity and the seismic hazard and risk in the region under survey. Magnitude-frequency relationships for different parts of the region studied are presented as well as magnitude-intensity and intensity-attenuation relationships, semi-empirical formula. It also discusses the macroseismic information, the instrumental data and the social and economic implications of earthquakes in the Maghreb region. 相似文献
12.
为研究不同微生物肥对土壤中Cd的钝化效果和烟叶Cd含量的影响,选取南方植烟区3种不同类型(红泥田、黄泥田及青紫泥田)Cd污染土壤,以南方主栽烤烟云-87和K-326为测试品种,采用盆栽试验,测定了3种微生物肥(DY、AMS和HMD)在不同浓度下对烟草生物量、不同部位烟叶Cd含量、土壤Cd形态以及土壤中微生物种类的影响。结果表明：(1)3种微生物肥均能增加烟叶生物量,其中HMD增重效果最好。(2)与对照相比,3种微生物肥能有效地降低土壤中Cd的有效性和烟叶Cd的含量。针对3种土壤施用微生物肥浓度为1.5%时,叶片中Cd的降Cd率(与对照相比)分别达到17.2%~63.9%、20.4%~58.3%及18.9%~48.3%,DTPA-Cd下降比例分别为13.8%~17.3%、17.2%~22.8%及12.8%~16.2%;而随着施用微生物肥浓度增加到3.0%后,上述土壤烟叶中Cd的降Cd率显著增加,分别为20.3%~59%、31.3%~66.6%及25.2%~56.1%,DTPA-Cd下降比例分别为15.5%~28.2%、19.6%~26.6%及13.8%~17.3%。HMD效果最好,其次为DY和AMS。(3)3种微生物肥都增加土壤中微生物种类和数量,优化了烟草生长环境。总体来说,该植烟区土壤,DY和HMD增加产量的同时降Cd效果较好,可以在大田推广使用。 相似文献
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Seasonality of diel cycles of dissolved trace-metal concentrations in a Rocky Mountain stream 总被引：4，自引：0，他引：4
Substantial diel (24-h) cycles in dissolved (0.1-m filtration) metal concentrations were observed during summer low flow, winter low flow, and snowmelt runoff in Prickly Pear Creek, Montana. During seven diel sampling episodes lasting 34–61.5 h, dissolved Mn and Zn concentrations increased from afternoon minimum values to maximum values shortly after sunrise. Dissolved As concentrations exhibited the inverse timing. The magnitude of diel concentration increases varied in the range 17–152% for Mn and 70–500% for Zn. Diel increases of As concentrations (17–55%) were less variable. The timing of minimum and maximum values of diel streamflow cycles was inconsistent among sampling episodes and had little relation to the timing of metal concentration cycles, suggesting that geochemical rather than hydrological processes are the primary control of diel metal cycles. Diel cycles of dissolved metal concentrations should be assumed to occur at any time of year in any stream with dissolved metals and neutral to alkaline pH.Electronic Supplementary Material Supplementary material is available for this article if you access the article at . A link in the frame on the left on that page takes you directly to the supplementary material. 相似文献
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新疆哈密卡拉塔格块状硫化物矿床金银赋存状态研究 总被引：3，自引：0，他引：3
新疆哈密红海黄土坡VMS矿床位于东天山卡拉塔格隆起带,是卡拉塔格矿集区内新发现的块状硫化物矿床。矿体产于卡拉塔格隆起带核部火山沉积岩建造中,具有典型的VMS型矿床“上层下脉”二元结构特征。该矿床中含金硫化物矿石主要有块状黄铁矿黄铜矿、块状黄铁矿黄铜矿闪锌矿、块状黄铁矿闪锌矿黄铜矿和块状闪锌矿。文中在对各类含金硫化物矿石进行详细的矿相学研究基础上,结合扫描电子显微镜与能谱仪联用技术(SEM/EDS),对硫化物样品中金、银的赋存状态进行研究。结果表明,4种块状硫化物中的主要矿物形成于多个期次,主要包括VMS成矿期(黄铁矿阶段、闪锌矿黄铜矿黝铜矿方铅矿阶段、石英重晶石阶段)、热液叠加期(石英黄铁矿黄铜矿闪锌矿方铅矿阶段)和表生期(铜蓝纤铁矿阶段)。矿区首次发现4颗金银金属互化物(银金矿、碲银矿),其较大的化学成分差异指示了热液环境由中酸性中性转变为更有利于Au、Ag迁移沉淀的偏碱性。后期的偏碱性热液对VMS成矿期形成矿物产生了交代作用,使得Au、Ag活化再富集。由于后期热液叠加改造,红海VMS型矿床中Au、Ag不仅赋存于VMS成矿期后期中低温闪锌矿黄铜矿阶段,也赋存于VMS成矿期早期中高温黄铁矿阶段,并贯穿整个热液叠加期。各含金矿物组合中除4颗金银金属互化物外Au多呈显微不可见状态,推测Au、Ag主要以原子或离子形式赋存于矿物晶格中或矿物空位处。 相似文献
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土壤重金属污染具有巨大的生态环境风险和危害。本文以雄安新区西南部(老河头镇、同口镇和芦庄乡)的表层土壤和大宗农作物小麦、玉米为研究对象,在对8种重金属As、Ni、Cu、Cr、Pb、Hg、Cd和Zn含量测试分析的基础上,开展了土壤重金属污染和生态风险评价。结果表明:研究区表层土壤局部存在重金属超标情况,重金属的污染程度依次为:Cd>As>Cu>Zn>Pb>Hg,Cr和Ni土壤环境清洁;研究区表层土壤重金属污染是人为源输入,老河头镇及周边大量有色金属冶炼活动是可能的主要污染源;8种重金属的潜在生态危害程度由强至弱依次为:Cd>Hg>As>Cu>Pb>Zn>Cr>Ni;多金属潜在生态风险指数RI的平均值为252,土壤整体的重金属潜在危害程度为中等风险,其中Cd对潜在生态风险指数RI的贡献最大,且Cd的活性最强,迁移能力强,易被植物吸收。研究成果可为雄安新区的土地利用规划提供重要依据。 相似文献
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阿尼玛卿山不同海拔祁连圆柏树轮宽度年表特征对比分析 总被引：3，自引：0，他引：3
利用阿尼玛卿山地同一坡面的不同海拔高度获取的4组树木年轮样本,建立了不同海拔梯度的树轮宽度指数年表.各年表中较高的信噪比SNR和样本总体解释量EPS表明,各采样点树木中含有较多的共同环境信息,从低海拔向高海拔的递减反映了高海拔小生境差异对树木生长影响较大;平均敏感度和标准差随海拔升高呈先递减后递增的趋势.气候因子对整个坡面的树木生长起着主导影响,其中气温的作用更大一些.可靠年表的平均序列长度随海拔升高变短,表明树木生长是沿着山坡逐渐向上迁移的.不同海拔树轮宽度可靠年表间高频变化一致,10 a滑动的高生长和低生长的不一致则反映了低频变化的差异.相关分析表明,生长在森林上限的树木对环境因子的响应滞后于森林下限,生长在最大降水高度附近的树木对环境因子响应的敏感性最低. 相似文献
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首次系统性地对湖北松滋地区下奥陶统微生物岩开展研究。根据微生物岩的生长方式,文中将微生物岩划分为原地生长型和非原地生长型两大类别,前者包括叠层石、凝块石,后者主要为核形石。根据几何形态特征,将研究区的叠层石分为层状、波状、柱状和丘状4种类型,新发现并命名了双锥柱状叠层石。将凝块石划分为斑状、网状和条带状3种类型,在豹斑状和网状凝块石中,发现了许多钻孔捕食软体动物Ecculiomphalus化石以及生物扰动的痕迹,文中认为这两种凝块石均属于生物扰动型凝块石。生物扰动型凝块石的发现不仅填补了国内、外奥陶纪该领域的部分空白,而且为凝块石成因的研究提供新的材料。在对各类微生物岩的沉积特征分析基础上,阐述了各类微生物岩的沉积环境,并总结其沉积环境分布模式。对微生物岩发育与中奥陶世后生动物大辐射之间的关系进行了探讨,根据早奥陶世晚期至中奥陶世初期后生动物的阶梯式和快速辐射与微生物岩突然减少的对应关系,结合研究区叠层石、凝块石中发现许多后生底栖钻孔捕食腹足类Ecculiomphalus化石等现象,认为微生物岩随时间推移而逐渐减少、衰退与后生动物丰度的快速增加有一定关系,指出食草动物不仅啃食了形成叠层石的菌藻类微生物,造成叠层石数量的不断减少,而且破坏了叠层石的生长状态,结果形成了研究区独具特征的生物扰动型凝块石。此外,作者认为,中奥陶世开始,海平面的快速上升也是研究区微生物岩减少直至消失的原因之一。 相似文献
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湘南黄沙坪多金属矿床位于南岭构造带中段北缘,属于矽卡岩型矿床。根据矽卡岩产出状态、矿物共生组合及岩相学特征,从早期到晚期可划分为矽卡岩阶段、退化蚀变阶段、早期硫化物阶段和晚期硫化物阶段。矽卡岩矿物主要为石榴石、辉石、符山石等;金属矿物主要为白钨矿、辉钼矿、磁铁矿、方铅矿、闪锌矿等。电子探针分析结果表明,石榴石为钙铝-钙铁榴石系列,从早期到晚期,石榴石具有由钙铝榴石逐渐向钙铁榴石演化的规律。且钙铁榴石普遍发育震荡环带,而环带结构可持续记录钙铁榴石物理化学条件演化的过程。同时两种石榴石中均含Sn的成分,但钙铁榴石中Sn的含量明显高于钙铝榴石。辉石为透辉石-钙铁辉石系列,而且由内接触带向外接触带,辉石中Fe和Mn的含量有逐渐升高的趋势。矽卡岩矿物学特征及矿物成分的变化表明,成矿流体至少经历了两次氧化还原性质的转变。矽卡岩矿物学特征,对W(Sn) Mo Bi等多金属的矿化具有重要的地质指示意义。 相似文献
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为研究酸性环境中砂岩在干湿循环作用下强度的劣化规律,在溶液pH值分别为7、5、3的浸泡环境中,对砂岩试样进行循环次数为1、5、10、15、20次的干湿循环试验。根据每个循环阶段后的强度数据,得到Mohr-Coulomb强度准则参数和Hoek-Brown强度准则参数,并对这些参数的干湿循环劣化效应做简要的分析。再根据应力空间中偏应力与强度准则参数的关系式,分别作出pH值为7、5、3的浸泡溶液作用下π平面上的破坏面随不同循环次数的变化图。结果表明：各准则参数随着干湿循环次数的增加呈下降趋势,循环次数较小时劣化较为严重,而后呈缓和趋势;pH值越低,劣化越严重,劣化效应由大至小依次为：单轴抗压强度、黏聚力、材料常数、内摩擦角;同一pH值浸泡环境中,循环次数较小时,π平面上的破坏曲线较为稀疏,循环次数越大,破坏曲线越密集;不同pH值浸泡环境中,pH越低,破坏曲面越小;偏应力与单轴抗压强度、黏聚力正相关,与材料常数、内摩擦角负相关。 相似文献
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Analytical and Numerical Study of the Mechanics of Rockbolt Reinforcement around Tunnels in Rock Masses 总被引：1，自引：0，他引：1
C. Carranza-Torres 《Rock Mechanics and Rock Engineering》2009,42(2):175-228
Summary This paper addresses the problem of quantifying the mechanical contribution of rockbolts installed systematically around tunnels
excavated in rock masses. The mechanical contribution referred to here is that of increased stress confinement and decreased
tunnel convergences as compared with corresponding stresses and displacements obtained for non-reinforced tunnels. The problem
is treated analytically first by presenting a closed-form solution for stress and displacement distributions around a circular
tunnel excavated in elastic material and reinforced by grouted or anchored rockbolts. The analytical solution assumes that
rockbolts are regularly spaced around the tunnel and that axi-symmetry conditions of geometry and loading apply. The results
obtained with the closed-form solution are shown to be equivalent to the results of the same problem solved with traditional
numerical methods. Based on the analytical and numerical results and by introducing dimensionless ratios that allow to quantify
the increase of radial stresses and the decrease of radial displacements in the reinforced region of the tunnel, the paper
shows that reinforcement can have a significant mechanical effect (i.e., increasing the confinement and decreasing the convergences)
in tunnels excavated in rock masses of poor to very poor quality. The paper analyzes then the mechanical contribution of rockbolt
reinforcement when the rock mass is assumed to behave elasto-plastically. For this case, it is shown that rockbolt reinforcement
can also have a critical effect in controlling the extent of the plastic failure zone and the convergences of the tunnel.
Correspondence: C. Carranza-Torres, Department of Civil Engineering, University of Minnesota, Duluth Campus, 1305 Ordean Court,
Duluth, USA 相似文献