基于裂隙尖端放电机制的深部岩体损伤自电特征分析   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

刘静  刘盛东  曹煜 《地球物理学报》2018,61(1):323-330

在大规模深部岩体损伤过程中发生的裂隙尖端放电现象往往引发地下雷电，对该现象发生机理、表现规律的揭示有助于地震、岩爆等的临灾预报.不同于在岩土体中液固耦合界面上发生的自然电场异常机理，在岩土体内部发生的裂隙尖端放电可谓是引发自然电场异常的另一重要微观机制.本文基于现有裂隙尖端放电的研究成果，详细阐述了裂隙尖端放电发生的过程，解释了岩体损伤过程中自然电场异常产生的微观机理，并结合室内实验成果论述了自电位的主要特征；进行了理论推导，认为在大尺度岩体连续损伤过程中，自电位具有含脉冲状波动并整体下降的特征；开展了原位测试，结果证明人工采掘扰动下的深部岩体连续破坏的过程中，自电位在破坏前期缓慢下降，在破坏过程中会出现脉冲状波动，随着破坏程度的加剧整体呈现波动中下降的规律，与理论推导、室内实验结论都相符.对比室内实验和原位测试成果发现，随着研究目标的空间尺度由mm级别扩展到m的级别，自电位波动的幅值也从数十个mV扩展到数百甚至上千mV，故认为在利用自电位波动规律来预测岩体破坏状态时，须受研究对象的空间尺度的约束.此外，在原位测试中发现，自电位对岩体损伤过程的响应较直流电阻率而言具有时域上的超前优势，并对此现象进行了解释.  相似文献   

重力方法在祁连山地区构造特征与岩体解释中的应用   总被引：1，自引：1，他引：0       下载免费PDF全文

路利春  姜鸿  吴荣高  张佩  张冲  李陇锋 《中国地质调查》2018,5(3):95-103

依据地质、航磁等资料,结合实测岩石物性资料,以1∶250 000重力资料为基础对祁连山地区(张掖、刚察地区)进行综合研究。研究地质构造与地球物理特征,划分了大地构造单元,探讨了隐伏与半隐伏岩体分布。该区域经多年的重力工作,勘探面积已近3万多km²,根据重力资料研究布格重力场特征并进行分区; 对地质构造单元重新划分,对主要断裂进行探讨; 圈定隐伏与半隐伏岩体,推断其空间展布特征,并对其解释。结果表明: 祁连山地区地壳密度结构横向分区、纵向分层明显,布格重力异常场的分区特征与地质构造分区特征基本一致。结合2.5D重力剖面反演印证了新的推测结果,为综合地质、地球物理找矿提供参考。  相似文献   

音频大地电磁测深法在辽宁瓦房店金伯利岩矿区的应用          下载免费PDF全文

万方来  蒋金晶 《华东地质》2018,(1):42-49

辽宁瓦房店地区是我国著名的金刚石矿产地之一,前人在该区做过大量的研究工作,但找矿方法一直没有突破。本文采用音频大地电磁测深法(AMT)对已知的金伯利岩矿区进行试验,探讨AMT技术在金伯利岩矿区深部探测的应用效果。针对30号金伯利岩岩管区布设了5条剖面,结果显示岩管呈低阻反映,异常明显。结合地质资料,初步推断该区断裂、成矿带和低阻异常展布特征,为在该区进一步开展矿产勘查提供基础资料,对今后瓦房店地区寻找隐伏的金伯利岩体具有重要意义,也为其他类似地区寻找隐伏金伯利岩提供新思路。  相似文献   

北淮阳东段山七岩体地球化学特征、LA-ICP-MS 锆石U-Pb年龄及地质意义   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

彭智  邱军强  杨义忠  蔡杨  董婷婷  柳丙全 《华东地质》2018,(1):1-10

北淮阳东段山七岩体岩性为石英闪长岩,SiO₂、Al₂O₃含量中等,富碱质,Mg^#低,具偏铝质碱性系列岩石特征。稀土元素含量中等,La_N/Yb_N值和LREE/HREE值均较大,HREE相对于LREE明显亏损,具较弱的Ce负异常,轻稀土相对富集,分馏较明显,重稀土分馏不明显。岩石富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、K和高场强元素(HFSE)Zr、Hf、Y,明显亏损Nb、Ta、Ti、P、U。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得山七岩体²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄为128.2±3.3Ma,属早白垩世早期。主量元素及微量元素地球化学特征均表明山七岩体岩浆来源于地壳,受地幔物质混染。  相似文献   

华北板块南缘伏牛山花岗岩锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年、Lu-Hf同位素特征及岩石成因     

张昕  吴才来  陈红杰  王楠 《岩石学报》2018,34(5):1517-1538

伏牛山花岗岩体出露于华北板块南缘,南召县城以北,面积超过4200km~2。岩体的岩石组合为花岗岩+花岗闪长岩+石英闪长岩,具有I型花岗岩的特征。花岗岩锆石的LA-MC-ICP-MS U-Pb定年得到145.4±1.0Ma和118.5±0.6Ma,说明岩体形成于燕山期,并经历了至少两期岩浆活动。锆石Hf同位素分析表明,第一期花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-16.53,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2216Ma,表明其源岩以壳源物质为主;第二期花岗岩的源岩分为两个部分,一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为-13.67,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为2044Ma,表明其源岩以壳源物质为主,另一部分花岗岩的ε_(Hf)(t)平均值为1.61,二阶段模式年龄(t_(DM2))平均为1073Ma,表明其源岩以新生地壳为主。根据研究结果及区域地质构造分析,认为第一期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致秦岭造山带断裂构造再活动,发生部分熔融形成小规模的岩浆作用;而第二期岩浆作用是由于太平洋板块俯冲导致岩石圈拆沉,使地幔软流圈的物质上升,形成巨大的热场,引起大陆地壳大规模的部分熔融形成花岗岩浆。最终形成的花岗岩浆沿着华北板块与扬子板块之间的断裂上侵至地壳浅处,形成了伏牛山复式岩体。  相似文献   

辽宁赛马碱性岩体异性石化学成分特征及其蚀变组合对碱性岩浆-热液演化的指示意义     

邬斌  王汝成  刘晓东  郭国林  宋振涛 《岩石学报》2018,34(6):1741-1757

辽宁赛马碱性岩体早年因产铀矿而闻名,该岩体主要由响岩、霞石正长岩和异霞正长岩组成,其中铀、锆和稀土等元素矿化主要集中于异霞正长岩岩浆阶段。异性石是异霞正长岩中特征的锆-稀土矿物,主要分为两期,晚期异性石表现出更加富集Nb、REE等高场强元素的特点。早期异性石经历了一系列的热液蚀变,根据蚀变强弱程度,蚀变矿物组合可分为:(1)异性石+钠锆石+霓石±钠沸石;(2)异性石+钠锆石+锆石+钠沸石±霓石;(3)异性石假晶,假晶主要由残余异性石+钠锆石+锆石+钠沸石+霓石+钾长石+铈硅磷灰石组成。相比于岩浆锆石,蚀变组合中次生锆石具有富Ca、Al、Fe的特点,与异性石本身化学成分和流体性质密切相关。通过对异性石及其蚀变组合的精细矿物学研究,我们得知假晶的形成可能是异性石"溶解-再沉淀"的结果,致使假晶形成的流体至少包括:(1)占主导的富Na(±K)、Al、F的自交代流体;(2)少量晚期富Ca流体。假晶中次生锆石和铈硅磷灰石的结晶说明了Zr和REE等高场强元素的热液活动性,自交代碱性流体和富Ca流体在此过程中起到"搬运"和"提纯"的作用,这对认识碱性岩稀有、稀土成矿机制具有重要的指示意义。  相似文献   

塔里木板块东北缘坡北杂岩体矿物成分和铂族元素特征:对硫化物熔离和构造环境的约束   总被引：1，自引：1，他引：0  

王梦玺  陈炳龙  焦建刚 《岩石学报》2018,34(8):2223-2244

坡北杂岩体位于塔里木板块东北缘北山裂谷带,主要由橄榄岩相、单辉辉石岩相、二辉岩相、辉长岩相、苏长岩相和辉长苏长岩相组成。坡一岩体中硫化物矿体赋存于超镁铁质岩中,而坡东岩体中硫化物矿体赋存于辉长苏长岩相中。坡一和坡东岩体不同岩相中单斜辉石的MgO和CaO含量、斜长石的An值和SiO_2含量连续变化且呈负相关,说明二者可能是同一原始岩浆分离结晶的产物。根据前人计算的原始岩浆成分,我们利用MELTS软件模拟了坡北杂岩体的分离结晶过程。结果表明矿物结晶顺序为:橄榄石→橄榄石+单斜辉石→橄榄石+单斜辉石+斜长石→单斜辉石+斜长石+斜方辉石,与岩相观察一致。坡北杂岩体原始岩浆经过20%分离结晶达到S饱和而发生早期硫化物熔离,形成坡一岩体中矿体。因此,在利用具有最高Fo值(90.9mol%)的橄榄石成分进行的模拟中,坡一岩体早期结晶的纯橄榄岩中橄榄石成分与分离结晶趋势线一致,而斜长橄榄岩中橄榄石成分低于趋势线,可能形成于早期硫化物熔离之后。随后岩浆中S再一次不饱和,但坡一岩体橄榄单辉辉石岩和辉长岩中橄榄石Fo和Ni含量在分离结晶趋势线之下,同时坡东岩体不含矿岩石中铂族元素总量主要在8.9×10~(-9)～29.0×10~(-9)之间,且相对于Ni和Cu明显亏损,说明在岩浆分离结晶晚期再次发生硫化物熔离,而且可能是地壳混染引起的,并形成了坡东岩体中的硫化物矿体。坡东岩体橄榄二辉岩和橄榄辉长苏长岩中橄榄石Fo值(74.5mol%～81.0mol%)较低,但变化范围较大,且Fo和Ni呈负相关关系,这可能是由于橄榄石和硫化物熔体在不平衡状态下发生成分交换造成的。坡北杂岩体超镁铁质岩石中单斜辉石Ti O2含量为0.21%～0.83%,阳离子中呈四次配位的Al(AlZ)为0.8mol%～7.8mol%,与裂谷环境堆晶岩中单斜辉石成分相似。因此,坡北杂岩体可能形成于和塔里木二叠纪地幔柱活动相关的裂谷环境。然而,超镁铁质岩石全岩Nd同位素指示其来源于亏损地幔,并不是地幔柱物质熔融的直接产物。纯橄榄岩和异剥橄榄岩La/Sm,Sm/Yb和La/Yb比值指示其源区为尖晶石二辉橄榄岩地幔。因此,坡北杂岩体源区应为浅部以尖晶石二辉橄榄岩为主的亏损岩石圈地幔,地幔柱在源区部分熔融过程中提供了大量的热。  相似文献   

危岩崩塌启动机制离心模型试验研究   总被引：1，自引：0，他引：1       下载免费PDF全文

贺凯  李滨  冯振 《水文地质工程地质》2018,(1):131-136

大型高陡危岩崩塌初始失稳过程短暂,难以在现场进行及时观测并获取有效数据,为此引入离心模型试验。以重庆甑子岩陡崖高陡危岩崩塌为原型,对危岩崩塌启动机制展开研究,获取关键数据,定量化验证甑子岩危岩失稳的关键影响因素,探索危岩崩塌的离心模型试验方法。试验较好地完成了对岩质崩塌初始失稳过程的模拟,当危岩模型底部区域抗压强度为60 kPa时,失稳时刻离心加速度为73g;当抗压强度降至40 kPa时,失稳时刻离心加速度仅为18g;对照组试验证明高陡危岩底部区域强度对其整体稳定性起控制性作用。试验模型中上部岩体的失稳方式与原型具有一定差异,分析认为其原因除试验因素引入外力作用之外,主要是由于模型材料没有考虑原型的节理裂隙与抗拉强度所致,这表明高陡危岩崩塌模式除受底部岩体强度控制外,还与中上部岩体性状密切相关。研究结果可为高陡危岩压裂溃屈失稳机制提供试验依据与数据支撑,对崩塌灾害机理研究具有重要参考。  相似文献   

锚固岩体的单轴压缩力学特性及其各向异性特征分析          下载免费PDF全文

熊良宵  虞利军 《水文地质工程地质》2018,(4):46-52

通过对含有锚杆的水泥砂浆试件进行单轴压缩试验,系统地研究了锚杆的布置方式对试件强度和变形特性的影响。研究结果表明:(1) 当锚杆横截面的连线呈直线或者正方形时,随着锚杆数量的增加,试件的抗压强度、弹性模量均会逐渐增加,试件峰值应变的变化没有固定规律;(2) 当锚杆横截面的连线呈直线时且试件中的锚杆数量相同时,荷载方向垂直于锚杆横截面的连线时试件的抗压强度和弹性模量,大于荷载方向平行于锚杆横截面的连线时试件的抗压强度和弹性模量。  相似文献   

西藏次玛班硕地区由秋米斑岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征          下载免费PDF全文

赵亚云  刘晓峰  刘远超  次琼  肖兰斌  李莉  张小强 《地球科学》2018,43(12):4551-4565

西藏次玛班硕地区含矿斑岩体具备斑岩型铜矿成矿有利地质条件,结合本地区野外工作的新认识和新发现,展开该地区成岩成矿地质背景及成因等问题研究.对次玛班硕地区由秋米斑岩体开展了详细的锆石U-Pb测年及岩石地球化学研究,结果表明:花岗闪长斑岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为15.2±0.8 Ma~15.2±0.7 Ma,即形成时代为中新世.花岗闪长斑岩具有高硅（SiO₂=65.08%~66.85%）、高钾（K₂O=3.85%~4.58%）、富碱（K₂O+Na₂O=7.87%~8.90%）、贫镁（MgO=1.51%~1.84%）、准铝质（A/CNK=0.88~0.95）地球化学特征.稀土元素配分模式右倾,具有弱的铕负异常,（La/Yb）_N=36.60~47.43,富集强不相容元素（Rb、Th、U、K）和亏损高场强元素（Nb、Ta、Ce、P、Ti）;特殊地,岩石具有典型埃达克岩地球化学特征,即:高Sr（674×10-6~876×10-6）、低Yb（0.560×10-6~0.757×10-6）、低Y（7.97×10-6~9.98×10-6）、高Sr/Y比（73.84~109.98）.全岩Sr-Nd同位素组成中（87Sr/86Sr）_i=0.707 878、ε_Nd（t）=-8.26,Nd二阶段模式年龄T_2DM=1 503 Ma,说明其岩浆源于基性下地壳部分熔融.结合区域的火成岩,认为岩石形成于印度大陆与亚洲大陆后碰撞伸展构造背景.   相似文献