水岩作用下泥质板岩软化非线性机制研究     

黄智刚  左清军  吴立  陈福榜  胡圣松  朱盛 《岩土力学》2020,41(9):2931-2942

水岩作用下泥质板岩表现出明显的软化特征。通过单轴压缩试验分析了泥质板岩软化过程中单轴压缩强度、弹性模量和泊松比与吸水时间之间的关系；借助核磁共振试验研究了水岩作用下泥质板岩软化过程中孔隙的产生、扩展和贯通规律，分析了泥质板岩软化过程中孔隙度与吸水时间之间的关系；采用电镜扫描试验分析了水岩作用下泥质板岩软化过程中微观结构的演变规律，基于分形理论研究了不同浸泡时间下泥质板岩分形维数的变化规律；运用非线性动力学理论，选取微观结构孔隙形状分维值、孔隙度、单轴抗压强度、弹性模量作为描述泥质板岩与水溶液相互作用系统的变量，建立了水岩作用下泥质板岩的软化模型，结合试验数据验证了模型的适用性。结果表明：泥质板岩单轴抗压强度、弹性模量随吸水时间增大而减小，呈负线性相关，而泊松比与吸水时间之间的关系不明显；在浸泡初期，水岩作用强烈，泥质板岩内部微孔隙会发生扩展贯通进而形成更大尺寸的孔隙，孔隙度在浸泡初期增长较快；随着浸泡时间的延长，水岩作用减弱，孔隙度增长速率趋缓；随着吸水时间的推移，泥质板岩内部孔隙相互连通，进而形成复杂网状结构的大孔，泥质板岩分形维数呈对数增长，最终趋于稳定；采用非线性模型计算的结果与试验数据较接近，说明泥质板岩的软化过程具有明显的非线性动力学特征，利用非线性动力学模型可以较好地表征水岩作用下泥质板岩的软化规律。研究成果可为软岩?水相互作用理论研究提供参考。  相似文献   

南海成因及其演化模式探讨          下载免费PDF全文

李学杰  王哲  姚永坚  高红芳  祝嵩  徐子英 《中国地质》2020,47(5):1310-1322

尽管南海已进行深入的调查与研究，提出多种成因模型，包括挤出模型、弧后扩张模型、古南海俯冲拖曳模型等，但因其所处构造位置特殊，周边构造环境经历了复杂的改造，所有成因模式均未能得到广泛的认可。本文从三大板块相互作用入手，结合南海实测数据，提出南海形成的弧后扩张—左旋剪切模型。认为南海是古南海往北俯冲的弧后盆地，菲律宾海板块往北漂移形成的大规模左旋走滑是南海扩张的触发因素。印度—欧亚碰撞产生中南半岛挤出主要影响西南海盆扩张方向，使得扩张轴从近东西向转为北东向。南海及邻区晚中生代以来的演化可以分为以下阶段：1）早白垩世开始澳大利亚板块往北漂移，新特提斯洋往北俯冲消亡，导致弧后扩张，形成古南海；2）晚白垩世末—始新世，古南海往北俯冲，导致弧后拉张形成陆缘裂谷；3）早渐新世，受菲律宾海板块西缘大型左旋走滑影响，在原有裂谷的基础上从东往西海底扩张，形成南海；4）渐新世末，受俯冲后撤的影响，扩张中心往南跃迁，同时受西缘断裂左旋活动的影响，扩张轴从近东西西逐步转为北东向；5）早中新世晚期，南沙地块—北巴拉望地块与卡加延脊碰撞，南海扩张停止。  相似文献   

鄂尔多斯盆地西南部三叠纪末抬升剥蚀事件及热年代学记录   总被引：1，自引：1，他引：0  

王建强  刘池洋  赵红格  张东东  ZATTIN Massimiliano  彭恒 《岩石学报》2020,36(4):1199-1212

三叠纪末期大型鄂尔多斯盆地遭受了中生代成盆以来首次较大规模的抬升剥蚀,显著改造了中晚三叠世延长期盆地面貌,并控制了侏罗纪早期沉积格局和油藏分布,对盆地演化及矿产资源分布产生了重要影响。本文利用地质及大量钻井资料揭示了该期构造事件对盆地的剥蚀改造特征,盆地及周邻地区磷灰石裂变径迹年代学记录并约束了此次构造抬升的时限与过程;综合周邻区域构造研究成果,探讨了其发育的动力学背景。结果表明,鄂尔多斯盆地三叠纪末期的剥蚀具西南强、东北弱的特点,西南部大范围内延长组地层残缺不全,剥蚀量最大可达1000余米;前侏罗纪沉积古地貌总体呈西南高、北东低的特点;其抬升时间始于205～190Ma,西南部稍早于盆地腹部,抬升速率大于1℃/Myr,可持续至中侏罗世(约160Ma)。该期抬升剥蚀事件范围可涉及至盆地西南缘更广阔的区域,与同期秦岭造山带内出现的快速抬升冷却事件具有较好的时空耦合关系,是对秦岭造山带区域构造环境转变的响应和纪录。该研究丰富和发展了三叠纪末期构造事件在华北克拉通的影响,对该区油气、煤炭资源的进一步勘探和评价提供了新的思路,具有一定的现实意义。  相似文献   

北山造山带中部(甘肃段)花岗岩成因及构造背景   总被引：2，自引：2，他引：0  

白荣龙  刘显凡  周慧玲 《岩石学报》2020,36(6):1731-1754

北山造山带中部花岗岩体以陶勒努图洪岩体和跃进山南岩体为代表,本文对这两个岩体进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和原位锆石Lu-Hf同位素分析,结果表明:岩体成岩年龄分别为410±2. 8Ma、427±2. 5Ma;主量元素呈现高硅、高钾钙碱性、准铝质-弱过铝质特征;微量元素表现为富集Th、Zr、Hf等及大离子亲石元素(Rb、U、K等),亏损Ba、Sr、Eu及高场强元素(Nb、Ta、P、Ti等);球粒陨石标准化稀土元素曲线呈轻稀土富集、重稀土亏损的右倾模式。综合分析认为跃进山南岩体属A型花岗岩,陶勒努图洪岩体属S型花岗岩。陶勒努图洪和跃进山岩体锆石ε_(Hf)(t)分别为-2. 90～-0. 12(平均值为-1. 53)、-1. 99～2. 82(平均值为0. 26),t_(DM2)分别为1. 41～1. 58Ga、1. 23～1. 54Ga。研究表明:陶勒努图洪黑云母花岗闪长岩岩浆源区主要为由元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质(含中基性岩石)部分熔融的产物,跃进山南二长花岗岩体可能在元古界北山杂岩组成的以变质杂砂岩为主的古老地壳物质重熔过程中有幔源岩浆的参与。在中志留世(427Ma)明水-小黄山洋已向南侧马鬃山-公婆泉弧之下俯冲至后期,板块后撤引发明水-旱山地体南缘弧后形成裂解环境导致幔源岩浆底侵,诱发地壳物质重熔形成花岗质岩浆,岩浆侵位形成跃进山南二长花岗岩体;至早泥盆世(410Ma),俯冲结束发生弧-陆碰撞造山导致地壳增厚,引发下地壳发生部分熔融产生的花岗质岩浆侵位形成陶勒努图洪岩体;两岩体是在早、晚古生代交接时段同一俯冲-碰撞构造背景下不同部位、不同亚构造环境下的产物。  相似文献   

祁漫塔格东段晚三叠世花岗岩与流纹岩岩浆同源性:年代学、地球化学及Nd、Pb同位素制约     

徐博  李玉龙  史连昌  张晖青  马德庆  任鑫  王成勇 《地质论评》2020,66(3):686-698

祁漫塔格位于东昆仑西段,对该地区晚三叠世火成岩的研究不仅有助于认识东昆仑造山带印支期构造—岩浆演化历史,而且为古特提斯洋俯冲时限及洋盆闭合时限提供约束。本次在克停哈尔南的二长花岗岩中获得了219.8±0.5 Ma的锆石U-Pb年龄,结合以往获得的年龄数据,可以确定该期火成岩为晚三叠世岩浆活动的产物。全岩地球化学分析结果显示,祁漫塔格东段晚三叠世火成岩为准铝到弱过铝质岩石,属高钾钙碱性系列,富集轻稀土和Rb、Th、K等大离子亲石元素,不同程度亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,具有明显的铕负异常,显示板块俯冲阶段的特征。花岗岩与流纹岩具有相似的Nd、Pb同位素组成,花岗岩ε_(Nd)(t)值介于-4.66～-4.53之间,亏损地幔模式年龄T_(DM2)为1363～1375 Ma,流纹岩ε_(Nd)(t)值为-4.63,T_(DM2)=1368 Ma。在n(~(143)Nd)/n(~(144)Nd)—n(~(206)Pb)/n(~(204)Pb)图解和Pb同位素组成图解中投影点均位于上地壳和EMII地幔端元附近。祁漫塔格东段晚三叠世花岗岩与流纹岩空间分布关系密切,形成时间相近,主、微量元素和Nd、Pb同位素特征方面都具有相似性或一致性,因此,笔者认为它们为同一时期、同一构造环境下的同源岩浆产物。结合区域资料和本文研究,初步分析认为东昆仑地区该时期处于板块俯冲阶段的活动大陆边缘弧环境,古特提斯洋尚未完全闭合。  相似文献   

缅甸Shwebo盆地储层研究及勘探方向     

赵厚祥 《海洋地质前沿》2019,35(8)

Shwebo盆地勘探多年来,储层是影响勘探成效的关键因素。研究结果表明,Shwebo盆地白垩系—古近系储层主要岩石类型为长石砂岩、石英砂岩及凝灰质砂岩;孔隙类型主要为残余粒间原生孔隙和微裂隙溶蚀孔隙。孔隙结构复杂、非均质性强以及低孔、低渗是储层的主要特征。沉积环境和成岩作用是影响储层质量的主要因素,其中,影响盆地西部岛弧带储层质量的关键因素是火山活动及成岩作用;影响Shwebo盆地内储层质量的关键因素是胶结作用及压实作用,并指出了盆地有利储层勘探区。  相似文献   

古亚洲洋俯冲板片断离与后造山伸展：贺根山缝合带火山岩年代学和地球化学证据   总被引：1，自引：0，他引：1  

王金芳  李英杰  李红阳  董培培 《地质学报》2020,94(12):3561-3580

本文以出露于贺根山缝合带迪彦庙蛇绿混杂岩北侧的乌兰拜其白音高老组流纹岩- 粗面岩为研究对象，通过野外地质调查和岩石学、地球化学、锆石U- Pb年代学研究，探讨岩石成因类型、构造环境和古亚洲洋俯冲板片断离与后造山伸展过程。岩石地球化学研究表明, 乌兰拜其地区白音高老组流纹岩具有较高的SiO 2、Al 2O 3、K 2O和Na 2O+K 2O含量，以及较高的Ga/Al比值，相对贫CaO、MgO、Sr、Ba、Eu、Ti和P，稀土元素配分曲线为右倾海鸥式分布，负铕异常显著。该区粗面岩属于钾玄岩系列，具有高碱(Na 2O+K 2O)、高K 2O、高Al 2O 3、低TiO 2，富集Rb、Ba、U和轻稀土元素, 亏损 Nb、Ta 和 Ti，稀土元素配分曲线为右倾式分布。岩石学和岩石地球化学特征表明，乌兰拜其地区白音高老组流纹岩为迪彦庙- 白音布拉格蛇绿混杂岩带早白垩世后造山A型花岗岩浆的喷出相- A型流纹岩，其形成于后造山伸展构造环境；粗面岩为后造山型钾玄质火山岩，与洋壳俯冲作用有关，形成于俯冲板片断离- 后造山伸展构造背景。流纹岩和粗面岩锆石LA- ICP- MS U- Pb同位素测年，获得206Pb/238U加权平均年龄分别为140. 4±1. 2Ma和134. 9±1. 1Ma，表明白音高老组流纹岩- 粗面岩喷发于早白垩世，反映了贺根山缝合带早白垩世后造山A型花岗岩浆- 钾玄质岩浆作用事件。结合贺根山缝合带的壳幔电性结构特征和晚古生代蛇绿岩- 岛弧岩浆岩、中生代后造山A型岩浆岩的时空分布与演化关系，认为根山缝合带三叠纪- 早白垩世后造山伸展岩浆作用与古亚洲洋俯冲板片断离作用有关，提出了该区后造山A型花岗岩浆- 钾玄质岩浆作用的俯冲板片断离- 后造山伸展地球动力学模式。  相似文献   

西昆仑穆呼锰矿床地质特征、控矿因素及成矿模式     

董志国  张连昌  董飞羽  张帮禄  谢月桥  查斌  彭自栋  王长乐 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1358-1372

穆呼锰矿床位于西昆仑造山带玛尔坎苏锰矿带东段，研究程度相对薄弱。穆呼锰矿床的含矿地层为上石炭统喀拉阿特河组，自下而上可分为角砾灰岩、钙质杂砂岩和含炭质泥灰岩3个岩性段，具有完整的海侵层序特征，反映了由逐步断陷到稳定沉积的盆地演化过程。锰矿层赋存于第三岩性段炭质泥灰岩中，矿石矿物主要为化学组分纯净的泥晶菱锰矿。根据详细的矿相学观察并综合前人研究成果，笔者认为菱锰矿是初始沉淀的锰（氢）氧化物与有机质通过成岩反应形成的。这种成矿机制需要3个基本条件：丰富的锰质来源、氧化还原分层的海水和有机质的大量埋藏。在穆呼一带，有利于满足以上条件的主要控矿因素包括：伸展拉张的构造背景、强烈的海底热液活动、海侵事件和温暖潮湿的古气候。笔者根据w（Ba）-w（P₂O₅）图解并结合区域对比分析，初步认为穆呼锰矿床的成矿模式可能属于最小含氧量带扩张型。  相似文献   

撤县(市)设区对城市空间扩展的影响机理——以杭州市为例     

陈妤凡  王开泳 《地理研究》2019,38(2):221-234

城镇化的持续推进对城市空间扩展产生了新的需求,撤县（市）设区是中国城市市辖区实现扩容提质的主要手段之一。以杭州为例,定量测度撤县（市）设区后杭州城区空间扩展的时空特征及其各方面的影响,并探讨了这一区划调整对城市空间扩展影响的作用机理。研究发现：通过撤县（市）设区,杭州城区的建设用地东扩趋势明显,萧山和余杭两区的建设用地新增面积和扩展速度均高于平均水平,且两地建设用地空间存在多中心集聚特征,成为新一轮的杭州建设用地扩展高密度区,城市功能不断凸显。总体来看,撤县（市）设区对城市空间的影响是间接的,具有一定的滞后性,通过引导城市空间扩展的主要方向,实现中心城市人口和产业向新设市辖区的转移和集聚,提供城市空间扩展的载体。撤县（市）设区后需要通过后续的城市规划修编、土地性质和权限调整、生产要素集聚与空间重组等路径,对城市空间扩张与空间演变产生直接影响。  相似文献   

藏南亚东地区超高温叠加的榴辉岩中文象浅色体成因及其对软流圈上涌的制约     

吴晨光  张立飞  张贵宾  王杨 《岩石学报》2023,(8):2238-2256

在藏南亚东地区榴辉岩中新识别出的超高温变质作用拓展了对喜马拉雅这一正在进行中的陆陆碰撞造山带的认识，但是对于该超高温变质作用的时代及热源目前仍缺乏限定。本文在藏南亚东地区超高温叠加的榴辉岩中发现了一种文象结构的浅色体。该浅色体由大量文象结构的斜长石、石英以及中条纹长石组成，是变质熔体冷却结晶的产物。通过详细的矿物学、地球化学、地质温度计和锆石年代学研究发现：该熔体最初是由片麻岩部分熔融产生，在榴辉岩相条件下侵入榴辉岩，体系的温度在～16Ma时至少为900℃;随后发生近等温降压折返，在～15Ma时温度仍保持在～950℃,并开始冷却结晶。由于被侵入的榴辉岩在～17Ma时温度仅为750℃,说明该地区的岩石在大约2Myr的时间内温度升高了200℃,要求有异常热源提供热量。结合区域上在具有时空一致性的南北向裂谷和可能的俯冲印度岩石圈的撕裂，由此导致的软流圈上涌可以作为喜马拉雅中部的榴辉岩在早中新世快速升温达到超高温变质作用叠加的热源，对喜马拉雅造山带的演化具有重要意义。  相似文献