新疆东昆仑木孜塔格地区碎石沟花岗岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学特征及地质意义     

鲁浩  刘欢  万鹏  薄军委  李金涛  孙景耀 《地质论评》2021,67(6):1679-1696

碎石沟花岗岩体位于东昆仑造山带西段木孜塔格地区,是该地区几个主要花岗岩体之一。为了查明该岩体的成因类型、物质来源及形成时代,并在此基础上进一步探讨木孜塔格地区的区域构造演化过程及东昆仑造山带地球动力学背景,对该岩体进行了详细的岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学研究。岩石学特征表明,碎石沟花岗岩主要由灰白色中细粒二长花岗岩组成,在岩体边部可见少量灰白色花岗闪长岩。岩石地球化学研究表明,该岩体具有高硅（SiO2=67.54 %~71.56 %）、高碱（Na2O=3.08%~4.50%、K2O=3.05%~4.20%）、富铝的特点（Al2O3=14.26%~16.58%）,属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性系列;稀土元素含量较高（126.31×10-6~160.13×10-6）,总体表现出轻稀土富集,重稀土亏损的右倾式配分模式,具有Eu的弱负异常（δEu=0.68~0.85）;微量元素相对富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Hf、Sr等高场强元素,显示出 I 型花岗岩的特征。本次研究获得碎石沟岩体二长花岗岩的锆石U- Pb年龄为208.0±1.1 Ma（MSWD=1.0）,属于晚三叠世岩浆活动产物。结合区域构造演化特征,碎石沟花岗岩来源于下地壳物质部分熔融,并且在形成过程中存在幔源岩浆底侵及壳幔岩浆混合作用,其构造背景为后碰撞环境。  相似文献   

南阿尔金玉苏普阿勒克塔格花岗岩体锆石U-Pb年代学、地球化学特征及地质意义          下载免费PDF全文

高栋  吴才来  郜源红  张昕  陈红杰  郭文峰  吴迪  郑坤 《地球科学》2019,44(11):3812-3828

玉苏普阿勒克塔格岩体是南阿尔金出露面积较大的花岗岩体之一.为了查明该岩体的成因与形成的构造环境,探讨南阿尔金地区的岩浆演化过程,对该岩体进行了岩石学、地球化学及锆石U-Pb年代学方面的研究.研究结果表明玉苏普阿勒克塔格岩体主要由中粗粒似斑状黑云二长花岗岩及中细粒含斑黑云二长花岗岩组成.本次研究获得中粗粒似斑状黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为442~448 Ma,中细粒含斑黑云二长花岗岩的锆石U-Pb年龄为423~430 Ma.岩石地球化学显示,早期花岗岩具有准铝质特征（A/CNK=0.97）,晚期花岗岩具有弱过铝质特征（A/CNK=1.04）.两期花岗岩均属于高钾钙碱性Ⅰ型花岗岩,轻稀土富集重稀土亏损,具有Eu的弱负异常.两期花岗岩都富集Rb、Th、K等元素,亏损Ba、P、Sr、Ti等元素.根据两期花岗岩的形成时代,结合区域地质背景认为玉苏普阿勒克塔格岩体形成于活动大陆边缘环境,是早古生代南阿尔金洋向北俯冲碰撞,在构造体制转换阶段幔源岩浆上涌新生地壳发生部分熔融形成.   相似文献   

东昆仑造山带西段早古生代花岗岩锆石LA- ICP- MS年龄、岩石地球化学特征及地质意义     

刘卫东  平艳丽  刘杰  熊玉新  路晓平  焦秀美  李兆营  曹佳  傅朋远 《地质论评》2022,68(1):2022010009-2022010009

本文对东昆仑造山带西段克其克孜苏花岗岩开展岩石学、岩石地球化学及LA- ICP- MS锆石U- Pb年代学研究,探讨岩体的形成时代、成因及地质意义。研究表明,克其克孜苏花岗岩中的锆石U- Pb加权平均年龄为442. 3±4. 4 Ma（MSWD=2. 7）,为晚奥陶世—早志留世,是区域上新解体出的早古生代花岗岩。花岗岩SiO2含量为68. 96%~70. 40%,Na2O含量为3. 08%~3. 14%、K2O含量为3. 93%~4. 32%,铝饱和指数A/CNK介于1. 06~1. 13,属于高钾钙碱性过铝质岩石。岩石富集大离子亲石元素K、Rb和U、Th,而不同程度亏损Ba、Nb、Sr、Ti、Zr等高场强元素。结合区域资料及前人成果,本文认为克其克孜苏花岗岩与俯冲碰撞构造环境有关,可能代表了东昆仑造山带西段原特提斯洋在晚奥陶纪—早志留世的俯冲消减作用,为东昆仑造山带原特提斯洋的构造演化和南昆仑结合带早古生代的岩浆活动提供了证据。  相似文献   

桂中昆仑关A型花岗岩锆石U-Pb年代学与地球化学特征          下载免费PDF全文

刘飞  李堃  黄圭成  邱啸飞  严乐佳  陆世才 《地球科学》2018,43(7):2313-2329

华南腹地燕山期岩浆活动、成因及其构造意义存在争议.本文选取桂中地区昆仑关花岗岩为研究对象,进行了系统的年代学、地球化学和Sm-Nd同位素研究.锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果为97.7±1.3 Ma（MSWD=1.6）,表明昆仑关花岗岩是燕山晚期岩浆活动产物.地球化学分析显示,岩体富硅（SiO₂=69.42%~72.52%）,富碱（全碱=7.43%~8.43%）,富钾（K₂O=4.00%~5.02%,K₂O/Na₂O比值=1.17~1.62）,富铝（Al₂O₃=13.65%~14.25%）,低钙（CaO=1.20%~2.78%）;富集Rb、Th、U、K、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、P、Ti;轻稀土富集,重稀土亏损,具明显Eu负异常（δEu=0.45~0.61）,稀土元素分配图呈典型的"右倾"型;里德曼指数（δ）为2.06~2.41,属高钾钙碱性系列,铝饱和指数（A/CNK）为0.93~1.16,属准铝质-过铝质岩石.岩体的ε_Nd（t）介于-7.68~-10.31,二阶段Nd模式年龄（T_DM2）为1.52~1.73 Ga,均值1.58 Ga.岩石学、地球化学和Sm-Nd同位素特征表明昆仑关花岗岩为A型花岗岩,是在伸展构造环境中及低压、高温条件下由古元古代华夏基底部分熔融形成,并伴有幔源岩浆的混合.结合邻区同期次的岩浆活动和成矿作用,表明100~90 Ma华南腹地经历了一次重要的岩石圈拉张事件.   相似文献   

大兴安岭北段宜里地区早侏罗世二长花岗岩U-Pb年龄、地球化学特征及其构造意义     

骆念岗  高莲凤  张璟  张振国  尹志刚  谢忠  崔建宇  吴子杰 《地质论评》2021,67(6):1649-1669

本文对大兴安岭北段宜里地区二长花岗岩进行了系统的地球化学及锆石U- Pb同位素年代学研究,旨在查明其成岩时代及岩石成因,并探讨其构造意义。宜里地区二长花岗岩中的锆石均呈半自形—自形,振荡生长环带明显,暗示其岩浆成因。锆石LA- ICP- MS U- Pb同位素定年结果显示,宜里地区二长花岗岩形成于175.8~174.5 Ma,为早侏罗世岩浆事件的产物。岩石具有富硅（SiO2=71. 23%~74.52%）、富碱更富钾（Na2O+K2O=6.31%~8.31%,K2O=2.58%~4.78%）、贫镁（MgO=0.43%~1.50%）、贫钙（CaO=0.91%~1.81%）的特征,铝饱和指数（A/CNK=0.97~1.16）,属于准铝质—弱过铝质高钾钙碱性花岗岩。富集Rb、Th、K等大离子亲石元素,相对亏损Nb、Ta等高场强元素和P、Ti等元素,轻重稀土元素分馏较强（La/Yb）N=14.07~50.34,无明显Eu异常（δEu=0.88~1.71）。花岗岩熔体的锆石饱和温度（714~745℃）明显低于A型花岗岩（＞800℃）,显示出高分异I型花岗岩的特征。岩石学及地球化学特征表明,宜里地区二长花岗岩的形成与俯冲形成的上涌热流加热新增生下地壳发生部分熔融有关。结合区域构造演化及构造判别,认为研究区早侏罗世二长花岗岩形成于蒙古—鄂霍茨克大洋板片南向俯冲作用相关的活动大陆边缘环境。  相似文献   

东昆仑五龙沟地区晚志留世A型花岗岩成因:U-Pb年代学、地球化学、Nd及Hf同位素制约   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

王艺龙  李艳军  魏俊浩  李欢  韩玉  周红智  黄啸坤  柯坤家 《地球科学》2018,43(4):1219-1236

东昆仑造山带东段五龙沟金矿田内首次发现晚志留世A型花岗岩体.对其开展了锆石U-Pb年代学、岩石地球化学、Nd及Hf同位素研究,探讨岩体成因和构造背景.岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果为420±3 Ma,为晚志留世岩浆活动产物.岩石具有高SiO₂（76.0%~78.4%）、K₂O（4.64%~5.22%）和Na₂O（2.93%~3.25%）含量,低FeOT（0.98%~1.45%）、MgO（0.11%~0.22%）和CaO（0.27%~0.79%）含量特征.样品富集大离子亲石元素（Rb、K、La）和LREE,亏损高场强元素（Nb、P、Ti）和HREE,具有强烈的Eu负异常（Eu/Eu*=0.09~0.12）.该岩体104×Ga/Al比值为3.09~3.15,具有A型花岗岩的特征.全岩ε_Nd（t）=-2.5~-2.2,对应的二阶段模式年龄t_DM2（Nd）=1 339~1 365 Ma.锆石ε_Hf（t）=-2.8~+2.1,二阶段模式年龄t_DM2（Hf）=1 269~1 583 Ma.地球化学、Nd及Hf同位素揭示该岩体为软流圈地幔部分熔融形成的幔源岩浆与其诱发的古老地壳物质混合形成.构造判别图解指示岩体具有A₂型花岗岩特征,形成于后碰撞伸展构造环境.结合和勒冈那仁和冰沟A型花岗岩体,认为东昆仑地区至少在晚志留世已进入伸展阶段.   相似文献   

哈图正长花岗岩年代学和成因及对东昆仑东段稀土元素成矿地质背景的约束     

陈国超  陈孝珍  裴先治  魏均启  张勇  李瑞保  李佐臣  陈有炘  刘成军  季宪军  吴树宽 《地质学报》2022,96(3):971-990

东昆仑东段哈图地区稀土元素富集与正长花岗岩关系密切。LA- ICP- MS锆石U- Pb同位素定年结果显示哈图正长花岗岩的结晶年龄为251. 6±1. 3 Ma。哈图正长花岗岩富硅（SiO2=74. 78%~75. 78%）和碱（Na2O+K2O=7. 68%~8. 11%），低铝（Al2O3=12. 58%~13. 06%），铝饱和指数A/CNK介于0. 96~1. 03之间，主体为准铝—弱过铝质中钾钙碱性系列。哈图正长花岗岩富集轻稀土元素，亏损重稀土元素，具较明显的Eu负异常（δEu=0. 67~0. 91）；微量元素富集Rb、Th、Ba、Cs等大离子亲石元素（LILE），亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素（HFSE），具有较低的Nb/Ta比值和较高的Mg#值。以上显示，哈图正长花岗岩具壳源特征，为镁铁质岩浆底侵下地壳，使其部分熔融形成的原生岩浆再经过分异形成。哈图正长花岗岩具弧岩浆岩地球化学特征，结合东昆仑造山带岩浆岩分布以及沉积地层特征显示，早三叠世东昆仑地区处于布青山- 阿尼玛卿洋的俯冲阶段，大规模的岩浆事件引起东昆仑造山带东段稀土元素成矿作用。  相似文献   

贺根山洋闭合与后造山伸展——来自科右中旗构造混杂岩带内晚三叠世花岗岩的证据     

王帅  赵东芳  李英杰  金松  董培培  张夏炜  孟都 《地质论评》2024,70(1):346-362

内蒙古科尔沁右翼中旗巨日合A2型二长花岗岩位于贺根山缝合带东段,侵位于早石炭世杜尔基构造混杂岩（带）中。笔者等通过对其进行系统的野外地质特征、岩石学、地球化学和锆石U- Pb年代学研究,旨在厘定岩体成因和构造背景,为古亚洲洋分支洋盆—贺根山洋闭合时限提供证据。巨日合二长花岗岩主要由细粒二长花岗岩和中粒二长花岗岩组成。LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果显示巨日合二长花岗岩侵位于晚三叠世（203.7±1.6 Ma）。地球化学研究显示,该岩体高硅（SiO2=71. 08%~76. 62%）、富碱（Na2O+K2O=7. 99%~9. 28%）,贫钙（CaO=0. 25%~1. 67%）和镁（MgO=0. 05%~0. 63%）;负Eu异常显著（δEu=0. 14~0. 50）,Rb、Th、U、K、Ga元素较富集,而Ba、Sr、P、Ti元素相对亏损,且10000Ga/Al（3. 62~4. 90）、TFeO/MgO（3. 40~14. 80）、(Na2O+K2O)/CaO（5. 03~31. 96）值较高,显示出A2型花岗岩特征,代表其形成于后造山伸展拉张环境。同时结合岩浆起源温压条件研究,认为岩体可能为壳源含斜长石的角闪石质岩石在脱水条件下部分熔融及其后的结晶分异作用成因。结合中亚造山带东段早石炭—晚三叠世蛇绿岩、洋内弧和后造山型岩浆岩的时空演化关系,揭示贺根山洋可能在二叠纪末期闭合,并在三叠纪进入后造山伸展拉张阶段。  相似文献   

贺根山洋闭合与后造山伸展——来自科右中旗构造混杂岩带内晚三叠世花岗岩的证据     

王帅  赵东芳  李英杰  金松  董培培  张夏炜  孟都 《地质论评》2023,69(4):2023040022-2023040022

内蒙古科尔沁右翼中旗巨日合A2型二长花岗岩位于贺根山缝合带东段,侵位于早石炭世杜尔基构造混杂岩（带）中。笔者等通过对其进行系统的野外地质特征、岩石学、地球化学和锆石U- Pb年代学研究,旨在厘定岩体成因和构造背景,为古亚洲洋分支洋盆—贺根山洋闭合时限提供证据。巨日合二长花岗岩主要由细粒二长花岗岩和中粒二长花岗岩组成。LA- ICP- MS锆石U- Pb测年结果显示巨日合二长花岗岩侵位于晚三叠世（203.7±1.6 Ma）。地球化学研究显示,该岩体高硅（SiO2=71. 08%~76. 62%）、富碱（Na2O+K2O=7. 99%~9. 28%）,贫钙（CaO=0. 25%~1. 67%）和镁（MgO=0. 05%~0. 63%）;负Eu异常显著（δEu=0. 14~0. 50）,Rb、Th、U、K、Ga元素较富集,而Ba、Sr、P、Ti元素相对亏损,且10000Ga/Al（3. 62~4. 90）、TFeO/MgO（3. 40~14. 80）、(Na2O+K2O)/CaO（5. 03~31. 96）值较高,显示出A2型花岗岩特征,代表其形成于后造山伸展拉张环境。同时结合岩浆起源温压条件研究,认为岩体可能为壳源含斜长石的角闪石质岩石在脱水条件下部分熔融及其后的结晶分异作用成因。结合中亚造山带东段早石炭—晚三叠世蛇绿岩、洋内弧和后造山型岩浆岩的时空演化关系,揭示贺根山洋可能在二叠纪末期闭合,并在三叠纪进入后造山伸展拉张阶段。  相似文献   

北祁连东段冷龙岭地区毛藏寺岩体和黄羊河岩体的岩石成因及其构造意义   总被引：5，自引：0，他引：5  

熊子良  张宏飞  张杰 《地学前缘》2012,19(3):214-227

文中研究了北祁连东段冷龙岭地区毛藏寺岩体和黄羊河岩体的年代学、地球化学和Sr-Nd同位素组成。毛藏寺岩体主要岩石类型为花岗闪长岩。锆石U Pb定年获得花岗闪长岩岩浆结晶年龄为（424±4） Ma。花岗闪长岩具有高的Mg#（约55）,K2O/Na2O=0.77~0.91,A/CNK=0.92~0.94,表明岩石属准铝质。在微量元素组成上,花岗闪长岩富集LILE、亏损HFSE,轻重稀土分异明显［(La/Yb)N=16.9~19.5］,具有弱的Eu负异常（Eu/Eu*=0.75~0.83）;花岗闪长岩具有ISr=0.706 3~0.706 5,εNd(t) =-1.5~-1.1,TDM=1.10~1.16 Ga。这些地球化学特征和Sr Nd同位素组成表明,花岗闪长岩岩浆源区为基性下地壳变玄武质岩石,但在成岩过程中有少量幔源物质的加入。黄羊河岩体主要由钾长花岗岩组成,其岩浆结晶年龄为（402±4） Ma。岩石富碱（K2O+Na2O=6.91‰~7.66%）,K2O/Na2O>1,A/CNK=0.97~1.05。钾长花岗岩富集LILE及HFSE,轻重稀土元素分馏中等［(La/Yb)N =10.6~17.8］,并具有明显的负Eu异常（Eu/Eu*=0.43~0.68）,表明钾长花岗岩具有铝质A型花岗岩的地球化学特征。钾长花岗岩具有ISr=0.710 3~0.711 3,εNd(t)=-6.7~-6.0,TDM=1.46~1.55 Ga,反映岩浆主要来自地壳中长英质物质的部分熔融。冷龙岭地区花岗岩类的岩石成因及其岩浆演化揭示了北祁连山造山带从加里东早期的挤压构造体制向加里东晚期的伸展构造体制的演化。这些花岗岩类形成于碰撞后构造背景,岩浆的产生可能与俯冲的北祁连洋板片的断离作用有密切联系。  相似文献   

Wavelength-dispersive X-ray fluorescence spectrometric determination of Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th in komatiites     

S. Viswanathan  K. Surya Prakash Rao  B. Mahabaleswar 《Journal of the Geological Society of India》2013,82(6):621-627

Komatiites are mantle-derived ultramafic volcanic rocks. Komatiites have been discovered in several States of India, notably in Karnataka. Studies on the distribution of trace-elements in the komatiites of India are very few. This paper proposes a simple, accurate, precise, rapid, and non-destructive wavelength-dispersive x-ray fluorescence (WDXRF) spectrometric technique for determining Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th in komatiites, and discusses the accuracy, precision, limits of detection, x-ray spectral-line interferences, inter-element effects, speed, advantages, and limitations of the technique. The accuracy of the technique is excellent (within 3%) for Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th and very good (within 4%) for Y. The precision is also excellent (within 3%) for Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th. The limits of detection are: 1 ppm for Sc and V; 2 ppm for Cr, Co, and Ni; 3 ppm for Cu, Zn, Rb, and Sr; 4 ppm for Y and Zr; 6 ppm for Nb; 10 ppm for Ba; 13 ppm for Pb; and 14 ppm for Th. The time taken for determining Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Ba, Pb, and Th in a batch of 24 samples of komatiites, for a replication of four analyses per sample, by one operator, using a manual WDXRF spectrometer, is only 60 hours.  相似文献   

Isotopic systematics of He,Ar, S,Cu, Ni,Re, Os,Pb, U,Sm, Nd,Rb, Sr,Lu, and Hf in the rocks and ores of the Norilsk deposits     

E. M. Prasolov  S. A. Sergeev  B. V. Belyatsky  E. S. Bogomolov  K. A. Gruzdov  I. N. Kapitonov  R. Sh. Krymsky  V. O. Khalenev 《Geochemistry International》2018,56(1):46-64

This paper reports the first results of a study of 11 isotope systems (³He/⁴He, ⁴⁰Ar/³⁶Ar, ³⁴S/³²S, ⁶⁵Cu/⁶³Cu, ⁶²Ni/⁶⁰Ni, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd, ^206–208Pb/²⁰⁴Pb, Hf–Nd, U–Pb, and Re–Os) in the rocks and ores of the Cu–Ni–PGE deposits of the Norilsk ore district. Almost all the results were obtained at the Center of Isotopic Research of the Karpinskii All-Russia Research Institute of Geology. The use of a number of independent genetic isotopic signatures and comprehensive isotopic knowledge provided a methodic basis for the interpretation of approximately 5000 isotopic analyses of various elements. The presence of materials from two sources, crust and mantle, was detected in the composition of the rocks and ores. The contribution of the crustal source is especially significant in the paleofluids (gas–liquid microinclusions) of the ore-forming medium. Crustal solutions were probably a transport medium during ore formation. Air argon is dominant in the ores, which indicates a connection between the paleofluids and the atmosphere. This suggests intense groundwater circulation during the crystallization of ore minerals. The age of the rocks and ores of the Norilsk deposits was determined. The stage of orebody formation is restricted to a narrow age interval of 250 ± 10 Ma. An isotopic criterion was proposed for the ore-bearing potential of mafic intrusions in the Norilsk–Taimyr region. It includes several interrelated isotopic ratios of various elements: He, Ar, S, and others.  相似文献   

硅酸盐类样品中硅、铁、铝、钛、锰、钙、镁、钾、钠和磷的x射线荧光光谱测定     

肖德明  甘璇玑  卜正才 《铀矿地质》1986,(4)

本文拟定了一种以熔融法制备样片,用X射线荧光光谱测定硅酸盐类样品中Si、Fe、Al、Tj、Mn、Ca、Mg、K、Na、P等元素的分析方法。在对不同靶材X光管和分光晶体实验对比的基础上,选择了最佳的测量条件。该法具有快速、准确,测量范围广,检测限低,价格便宜等优点。经过近百个各种类型标样或管理样品的分析对比表明,本法不仅适用于硅酸盐类岩石样品的分析,还适用于铁矿、铝土矿、碳酸盐类岩矿样品以及水泥、耐火材料等样品的分析。  相似文献   

高压微波消解法测定醋酸纤维过滤器采集的微尘粒子中的砷镉钴铬铜铁锰镍铅钒锌     

奥地利安东帕有限公司 《岩矿测试》2009,28(3):306-306

最新的流行病学研究表明,空气中较高浓度的悬浮细颗粒可能对人类的健康有不利的影响。根据该项研究显示,由于心脏病、慢性呼吸问题和肺功能指标恶化而导致死亡率的升高与细尘粒子有关。这些研究结果已经促使欧盟于1999年4月出台了限制空气中二氧化硫、二氧化氮、氧化氮、铅和颗粒物含量的法案(1999/30/EC),对各项指标包括对可吸入PM10颗粒的浓度提出了新的限制性指标。PM10颗粒是指可以通过预分级器分离采集的气体动力学直径小于10μm的细颗粒。目前研究的兴趣重点逐步偏向PM2.5这些更细微颗粒物,PM2.5这种颗粒物对健康有明显的不利影响。在欧盟指令2008/50/EC中,对PM10和PM2.5都提  相似文献   

硅酸盐中铁、锰、钛、钙、钾、磷、硅、铝、镁、钠、锶、铷、钡的X-射线荧光光谱定量测定   总被引：5，自引：0，他引：5  

李国会  刘德慧  苏幼銮 《物探与化探》1986,10(1):60-65

本文介绍样品经四硼酸锂熔融制成玻璃小饼。采用Lachance模式和理论a系数来校正元素间的效应,由3080E型X-射线荧光谱仪和DF-350B数据处理系统完成硅酸盐中十三个项目的测定。  相似文献   

Viscous, cohesive, non-Newtonian, depositing, radial slurry flow     

Habib Alehossein   《International Journal of Mineral Processing》2009,93(1):11-19

Mining induced subsidence can significantly affect mining costs where major surface facilities and natural environment need to be protected. Overburden grout injection is a technology used to control coal mine subsidence by injecting the mine waste material extracted from the coal back into the inter-burden rock during longwall mining. The flowing slurry is here categorised as a nonlinear viscous cohesive (Bingham plastic) fluid. During longwall mining the grout slurry is pumped into the separated beds of the rock mass through a central vertical borehole, which is drilled deep into the inter-burden rock strata above the coal seam. However, a blockage can occur in the injection system when the slurry velocity falls below a certain critical threshold velocity, indicating a material phase change from cohesive-viscous to cohesive-frictional. In situ field injection tests through boreholes have been simulated at a smaller scale at the CSIRO laboratory in Brisbane by pumping the slurry through a radial disk (gap = 4 mm) from its centre. Laboratory experiments indicate a general, nonlinear, cohesive, viscous, frictional model for shear behaviour of the slurry, in which the material shear parameters are functions of the disk radial distance. Complete dimensional and dimensionless analytical solutions have been developed based on an approach related to Bingham–Herschel–Bulkley fluid mechanics. The derived formulae include relations for minimum pump pressure, local pressure and pressure gradient, wall shear stress, volume rate, velocity and velocity gradient. The theoretical results match the experimental measurements. The experiments covered slurries with maximum particle sizes of 0.5 to 2 mm with about 50% being larger than 100 µm. The viscosities at the various solids concentrations were measured with a standard torsion viscometer. This study differs from the previous research in several distinct aspects, namely, consideration of the variable shear parameters rather than fixed values, inclusion of total nonlinear behaviour, and implementation of a friction function to mimic behaviour of the deposited and consolidating stiff slurry, which can cause a significant pressure rise as a result of the increased shear resistance.  相似文献   

Bellechester,Minnesota, USA,lagoon collapses     

Alexander  E. C.  Broberg  J. S.  Kehren  A. R.  Graziani  M. M.  Turri  W. L. 《Environmental Geology》1993,22(4):353-361

Bellechester, Minnesota, is a small community of approximately 155 residents located on the county line between Goodhue and Wabasha counties in southeast Minnesota's karst region. Bellechester is served by a 21-year-old wastewater treatment facility (WWTF) consisting of three waste-stabilization ponds. On 28 April 1992 six sinkholes were discovered to have drained cell 2 of the WWTF resulting in the loss of approximately 8.7×10⁶ 1 of partially treated effluent and about 600 m³ of soil into previously undetected subsurface voids of unknown dimensions. In the week following the collapse, approximately 200 water wells located within a 5-km radius of the WWTF were sampled in an after-the-fact, emergency sampling program. Twelve samples with elevated fecal coliform levels, 18 samples with nitrate-nitrogen greater than the 10 mg/1 standard, and no samples with elevated chlorides were found. However, the elevated levels could not be unambiguously attributed to the WWTF collapse. This is the third WWTF to fail by sinkhole collapse in southeast Minnesota since 1974. All three collapsed lagoons have been located in similar geomorphic and stratigraphic settings. However, at least two lagoons have collapsed in the adjacent area in northeast Iowa, and these lagoons are located at different stratigraphic positions. Twenty-two WWTFs constructed in southeast Minnesota's karst region in the last 25 years have been identified as subject to potential sinkhole collapse. An unknown but significant number of manure storage lagoons, flood control structures, etc., have also been constructed in the karst region and are at risk. Public agencies are beginning to develop plans to deal with the risk associated with existing and future waste lagoons in this environment. The critical hydrogeologic parameters that can be used to prioritize the risk of collapse at existing facilities include: (1) the lithology of the first bedrock beneath each lagoon, (2) the thickness of surficial materials between the lagoon and the bedrock surface, (3) the presence and construction of liners (seepage rate), and (4) the proximity to existing sinkholes.  相似文献   

岩石密度和超高压岩石折返速率   总被引：1，自引：3，他引：1  

杨建平金振民  欧新功徐海军 《岩石学报》2005,21(2):427-437

在常温常压条件下对中国大陆科学钻CCSD主孔100-3000米岩心样品进行了密度测量,建立了密度连续剖面,并界定了不同超高压岩石的密度值。通过对比高温高压物性实验资料,岩石密度随着退变程度增强而降低,榴辉岩密度变化序列为3.52g/cm3→3.49g/cm3→3.07g/cm3→2.93g/cm3。超高压长英质岩石密度变化序列为3.00g/cm→2.80g/cm3→2.65g/cm3。上述实验资料是讨论不同折返阶段岩石所受浮力的基础,为研究折返速率大小提供了基本参数。本文通过折返板块运动平衡时,上浮力与粘滞力平衡这一关系式,定量研究了大陆俯冲板块的折返速率,认为密度差产生上浮力从而引起折返,温度对板块折返速率的影响最为显著;密度差大小、折返角度、折返板块大小对折返速率也有直接的影响。定量模拟分析表明,在温度高于850℃时,板块的折返速率可以超过100mm/a;当温度降至700℃时,折返速率则低于1.5mm/a。作者认为在折返早期,温度较高,板块快速折返至60-70km榴辉岩相深度;随着传导散热,温度降低,板块以较慢的速率折返至中下地壳。折返速率的估算表明,浮力是板块折返第一阶段(从>100km深部折返至<40km的中下地壳)的主要驱动力。  相似文献   

Marine geotechnics,H. G. Poulos,Unwin Hyman,London, Boston,Sydney, Wellington     

M. Budhu 《国际地质力学数值与分析法杂志》1989,13(6):675-675

  相似文献   

滇东南花岗岩与锡、银、铜、铅、锌多金属矿床的成因关系   总被引：13，自引：0，他引：13       下载免费PDF全文

张洪培  刘继顺  李晓波  章霞林 《地质找矿论丛》2006,21(2):87-90

滇东南锡、银、铅、锌多金属矿床主要分布在个旧、白牛厂、都龙3个矿区,而滇东南较大的3个花岗岩体又分别出露在3个矿区或附近.花岗岩体均形成于燕山晚期,岩石化学、矿物成分相似,富含锡、银、铅、锌、钨、铜等成矿元素.矿床主金属元素组合与岩体之间的距离由远而近出现由锡、钨、(铍、铌、钽)→锡、钨、(铁)、铜、铟→锡、铅、锌、银、铟、(锑)有规律的变化.花岗岩浆是成矿物质来源和成矿热源.岩浆侵入初期使上覆地层隆起产生背斜(凹陷部位成向斜);同时使地层产生一系列裂隙、压性断层或层间断裂;岩浆侵入晚期,这些断层再次活动,表现为张性,岩浆产生的含矿热液沿由其活动所造成的断裂迁移、充填、交代、沉淀而形成矿床.  相似文献