广义破裂活动准则

岩石破裂及其后续活动是最基本的构造变形方式,然而,经典的破裂准则(Coulomb-Mohr准则、Griffith准则和以Byerlee律为代表的滑动摩擦律)在实际应用中存在不同方面的局限。文章在经典破裂准则的基础上,从产生破裂(扩张破裂和剪切破裂)的物理本质出发,结合广义剪切活动准则和长期的研究实践,通过理论分析,提出了“广义破裂活动准则”。该准则用统一的无量纲因子(破裂活动趋势因子)来表达扩张破裂活动和剪切破裂活动,可以用来定量判断任意介质、在任意三轴应力状态下、任意方位界面(包括先存薄弱面和非薄弱面)发生破裂活动的可能性以及破裂的类型,把Coulomb-Mohr准则、Byerlee律和Griffith准则统一起来,将破裂(fracturing)扩展到破裂活动(fracturing activity)。该准则在与破裂活动相关的资源勘探开发(如页岩气、干热岩等)、灾害(如地震与滑坡等)预测和防治中具有广阔的应用前景。

敦煌构造带南部含石墨大理岩成因及其大地构造意义

敦煌构造带位于中亚造山带南缘,关于其构造属性存在“前寒武纪稳定地块”和“显生宙造山带”两种不同观点。这一争议限制了对中亚造山带南缘增生扩展过程以及中亚构造域和特提斯构造域之间相互作用的理解。本文对敦煌构造带南部红柳峡变质杂岩出露的含石墨大理岩进行构造地质学、显微岩相学、地球化学和石墨拉曼光谱学研究。红柳峡河谷含石墨大理岩与角闪岩(具有海山玄武岩地球化学亲缘性)构造叠置或裹杂角闪岩岩块,富含橄榄石、角闪石等镁铁质矿物及其蛇纹石化产物,全岩稀土元素(REE)含量远低于后太古宙澳大利亚平均页岩(PAAS),表明原岩沉积时缺少陆源碎屑供给但有较多基性火成岩碎屑加入,推测其原岩是形成于洋底海山或洋岛之上的碳酸盐岩帽。干洪沟含石墨大理岩以夹层或透镜体形式产于云母石英片岩中,大理岩中含有石英、白云母等陆源碎屑,缺乏基性火山物质,PAAS标准化REE配分模式具有明显的Ce负异常,且全岩Y/Ho比值接近PAAS,表明原岩沉积于近岸相对氧化水体环境且受陆源碎屑影响较大,推测其原岩可能是形成于增生楔斜坡盆地相的碳酸盐岩。石墨拉曼温度计揭示两类大理岩分别记录了552℃~577℃和431℃~476℃(T^(1):Rahl温度计)或534℃~539℃和472℃~503℃(T_(2):Beyssac温度计)的变质温度,暗示它们经历了不同级别的变质作用。以上结果表明,红柳峡变质杂岩中大理岩之原岩形成于海山(或洋岛)和增生楔斜坡盆地等不同构造环境,并在俯冲带经历俯冲-变质-折返-混杂等过程,是俯冲带增生杂岩的重要组分,佐证了敦煌构造带的属性为造山带而非前寒武纪地块。

大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛可能的构造表现

在晚二叠世—早三叠世期间,中国的华北与扬子板块俯冲碰撞形成了大别-苏鲁造山带。针对这次碰撞作用向东在朝鲜半岛的延伸方式,近些年来不同学者提出了多种模式,但都有其局限性。通过比较临津江带、沃川带与大别造山带之间的构造活动关系,结合已有的变质地质学和地质年代学数据,建立了大别-苏鲁造山带在朝鲜半岛的东延模式。推测自临津江带至沃川带构成了一条较完整的中生代造山带,即大别-苏鲁造山带在朝鲜的东部延伸,原来意义上的"京畿地块"已不复存在。而岭南地块上与华北板块相似的信息可能是造山作用后期伸展拆离作用下来自朝鲜半岛北部的外来构造岩片所致。

大别山晚中生代剪切带特征及年代学制约

大别山的主要剪切带晚中生代时发生伸展拆离,整个构造体系以北大别变质杂岩为核心分为北部伸展构造体系和南部伸展构造体系。北部伸展体系中的晓天—磨子潭剪切带向北北东拆离;南部伸展体系中,水吼—五河剪切带和太湖—马庙剪切带向南南东拆离,而宿松—清水河剪切带则向南西拆离。系统的岩石有限应变测量分析显示:晓天—磨子潭剪切带的剪切位移量至少为56km,宿松—清水河剪切带的剪切距离至少为12km。在南部伸展体系中,福林参数K值从北到南的变化指示从纯剪切逐渐过渡到简单剪切,显示了北大别的岩浆侵入作用在南部伸展拆离体系中的主动作用。对大别山的4条剪切带中黑云母、白云母和角闪石的40Ar-39Ar同位素年代学分析表明,存在两组变形年龄,较早的一组年龄(约190Ma±)可能代表了造山带形成过程中超高压变质岩冷却和折返的时间;较晚的一组年龄(约125Ma±)则可能代表了碰撞造山带作用之后的伸展拆离作用的时间。应变测量分析、年代学分析和铂族元素的特征均表明北大别杂岩中的岩浆侵入作用是大别山晚中生代伸展拆离作用的主要诱因。

中煤级煤变形产气过程及其机理探讨

煤在变形作用过程中是否会发生化学变化而产生气体以及产气机理是长期争论的基础问题。以中煤级煤为例,进行了次高温高压变形产气实验,实验过程中尽量避免实验煤样中残存气体和可能发生热解作用对实验结果的影响。收集实验产出的气体并测试其成分,并结合不同变形条件下的煤的元素质量测试分析和红外光谱分析结果,得出:中煤级煤在发生变形作用过程中,能够产生新的甲烷气体;实验过程中,新产生甲烷气体的量受到实验温度、围压与轴压的影响,并表现出随着煤变形作用的增强而增加的趋势;随着煤变形的增强,煤结构中的C,H元素的含量和甲基含量均表现出逐渐降低的趋势。因此认为,煤在构造应力作用下发生变形时,不仅改变了煤的物理结构,而且能够改变其化学结构并产生甲烷气体,且变形越强烈,损失的C,H元素及甲基越多,产生的甲烷也越多。进一步提出构造(变形)煤中甲烷气体的赋存状态可能并非仅仅是传统观念的物理吸附,还可能存在以低键能化学键的形式赋存的化学吸附状态。

中国居民碘营养状况分析及对策探讨

中国是世界上碘缺乏病流行最为广泛的国家之一．但是，我国居民的平均碘营养状况属于正常范围（１６６μｇ／ｄ左右，不含碘盐中的碘），只是由于地理地质条件和生活水平的差异，造成居民碘营养状况极不均匀，有些地区严重缺碘，而有些地区碘营养已经过量，个别地区还相当严重．因此，对于中国这样一个人口众多，幅员辽阔的国家，应针对具体情况，对缺碘地区进行补碘．最后强调，中国的补碘可与国家的扶贫政策相结合，进行分类指导，提倡科学补碘．

煤的变形产气机理探讨

对煤在不同变形机制作用下的化学结构变化与产气等方面的研究成果进行了调研分析,对比总结了国内外有关煤的高温高压实验,提出了一些新的认识和研究方向。①研究表明,不同的变形作用,如脆性变形和韧性变形对煤分子的结构演化趋势和影响机理明显不同;②在煤的高温高压实验方面,许多实验过程都发现了气体的产生,但因实验设计温度过高,超过实验煤的热解甚至裂解温度,因此造成对产气机理的多解性,即气体是煤热解甚至高温裂解产生的,还是由于煤发生变形作用产生的,或者两者均有贡献。利用次高温高压实验探讨变形作用能否促使气体的产生是可行的。综合前人的研究成果认为,煤在构造应力作用下发生变形时能够产生气体,这可能是超量煤层气的来源之一。同时,产出的超量煤层气的赋存状态可能并非仅仅是传统观念的物理吸附,而可能是以低键能的化学键形式存在于煤体结构中。

中子活化分析铂族元素的干扰反应问题

探讨了中子活化分析铂族元素的一些干扰反应，如Ａｕ对Ｐｔ的干扰，Ｕ对Ｒｕ和Ｐｄ的干扰，并就Ａｕ对Ｐｔ的干扰程度进行了详细的计算。在照射时间为１ｄ，中子注量率为１×１０１３ｎ·ｃｍ－２·ｓ－１的条件下进行计算，对于ｍＰｔ／ｍＡｕ＝１的样品，Ａｕ对Ｐｔ的干扰达７５％；ｍＰｔ／ｍＡｕ＝１０时，干扰达２３％；ｍＰｔ／ｍＡｕ＝２０，干扰为１３％，ｍＰｔ／ｍＡｕ＝３０，干扰降低为９％。这表明对于多数岩石样品Ａｕ干扰Ｐｔ相当严重，在采用中子活化法测定地质试样中Ｐｔ时必须对Ａｕ进行预分离。此外还就Ｕ对Ｒｕ和Ｐｄ的干扰情况进行了讨论，指出对于大多数超镁铁岩和硫化物矿石其干扰可以忽略或只需进行较小的校正。

滇西无量山地区的构造变形和变质作用

无量山构造带位于滇西兰坪一思茅盆地中段西侧北北西一南南东走向的复背斜。在复背斜中部发育北北西一南南东向的左旋走滑韧性剪切带。中部剪切带变质作用达绿帘角闪岩相的蓝晶石带高于绿片岩相黑云母带的围岩。用共生的黑云母一石榴石温压计计算得到中部剪切变质带西缘变质温度为600℃-650cc，压力为5．6kba；东缘温度为550℃-600℃，压力为5kba左右。结合同构造期石榴石变斑晶的环带成分和多硅白云母b。值的分析，首次在滇西提出该剪切变质带是进变质的，以不均一的、非连续的变质作用为主要特征，与区域变质作用不同。无量山中部韧性剪切变质带的进变质作用与剪切带中岩石的变形强度有关。岩石变形愈强，变形能就愈大，随之转化成的热量就愈大，该热能参与到岩石变质作用中，提高了岩石的变质程度。这一思路有可能成为研究变形与变质作用的一条有效途径。

超镁铁岩中铂族元素的行为和规律

在总结前人工作的基础上,论述了PGE在超镁铁岩中的分布范围以及在部分熔融、结晶分异和蚀变作用过程中的行为规律。在部分熔融和结晶分异过程中,Ir组PGE(Os,Ir,Ru)表现为相容性,除寄存于硫化物外,还可寄存于难熔相中如橄榄岩,铬铁岩等;Pt组PGE(Rh,Pt,Pd)表现为不相容性,主要寄存于硫化物相中,且优先进入熔体中。在蚀变作用过程中,PGE的行为主要受其溶解度的控制。

1908年俄罗斯通古斯大爆炸的地球化学特征和爆炸物体的估计

本文用中子活化分析方法(NAA)分析了俄罗斯通古斯(Tunguska)地区1908年爆炸事件影响层中的元素地球化学特征,发现Ir,REE,Ni,Fe,Co等元素在事件层附近明显异常,异常因子达2-5。在事件主要影响层中Ir和Ni呈明显相关性,REE的碳质球粒陨石标准化配分曲线比较平坦,且比率在Ⅰ左右。因此,说明这些元素异常是由Tunguska爆炸事件引起的,爆炸物体可能是碳质小行星或与之类似的星体。此外,根据Ir的异常丰度,估算了爆炸物体的重量(约10^(10)t),半径(约1.5km)和爆炸释放出的能量(10^(10)tTNT左右)。

伸展褶劈理(C’面理)在递进变形过程中的行为及其对剪切带面理(S面理)的影响

伸展褶劈理(extensional crenulation cleavage,简称C’面理)作为韧性剪切带内常见的构造面理之一,在递进变形过程中是否旋转以及其如何影响剪切带面理(S面理)是尚未解决的构造地质前沿问题。本文统计了不同剪切带中C’面理、S面理和C面理(糜棱岩面理)的夹角。结果发现,从剪切带边缘向中心随着应变逐渐增大,C’面理与剪切平面(C面理)的夹角(α)呈近正态单峰式分布,表明C’面理在递进变形过程中不旋转。在C’面理发育的情况下,S面理与C面理的夹角(β)随着应变的增加逐渐增大,即S面理在C’面理形成后发生反向旋转,因此原用于计算剪应变的公式:tan 2β=2γ失效。强弱互层材料的应变分配结果显示,一般剪切条件下,粘性分层与剪切平面的夹角(β)减小到20°时,强硬层的运动学涡度接近于0,即表现为纯剪切,而软弱层表现为近简单剪切;β小于10°时,强硬层发生反向旋转。由此可见,伸展褶劈理是不均匀岩层在递进变形过程中应变分配(strain partitioning)的结果。随着递进变形的进行,S面理与C面理的夹角逐渐减小,强硬层被分配以更多的纯剪切而布丁化,随后内部产生微型剪切条带并扩展形成C’面理,承担应变分配的简单剪切。至此,随着应变分配的完成,C面理上的剪切作用自行停止,因此C’面理不发生旋转,而S面理在C’面理的制约下开始反向旋转。

一种新的可同时测定地质样品中的锇,铂和钯的放射化学中子活化分析方法(英文)

本文在多次实验的基础上,建立了一种新的基于N1923萃取,抗坏血酸处理,可同时测定地质样品中Os,Pt和Pd的放射化学中子活化分析方法.抗坏血酸可有效地控制OsO4的挥发丢失,N1923可将Os,Pt和Pd同时萃取收集,回收率达90％以上,并用Allende陨石标准参考物（SRM）进行检验,Os的测得值（448～738×109g/g）,与文献值（0.4～0.77×106g/g）一致.此外,用该方法补充了Allende陨石和Fish Clay标准参考物中缺少的相应元素丰度.

用中子活化分析法测定地质样品中锇、铂、钯的放射化学分离流程

在大量实验的基础上，建立了一种新的基于N1923萃取，用中子活化法同时测定地质样品中Os、Pt和Pd的放射化学分离流程。抗坏血酸可有效地控制OsO4的挥发丢失，N1923可将Os、Pt和Pd同时萃取收集，回收率可达90％以上。用Allelide陨石标准参考物（SRM）进行检验，测得的Os值（448～738ppb）与SRM值（400～770ppb）很一致。此外，用该法补充了Allende陨石和FishClay标准参考物中缺少的相应元素的丰度值。

走向构造地质学健康发展之路——我国构造地质学有关问题及未来发展方向探讨

半个多世纪以来,我国构造地质学教学和科学研究均取得了长足发展,但也出现了一些问题。为了促进学科发展,让构造地质学走上健康发展之路,构造地质与地球动力学专业委员会组织召开了“构造地质学有关问题及未来发展方向”研讨会。本文为该研讨会成果的简要总结,内容包括:(1)构造地质学概念、理论和方法理解和应用中存在的部分问题;(2)构造地质学教学存在的一些问题及建议;(3)构造地质学未来发展方向;(4)走构造地质学健康发展之路。供有关部门和人员参考。

华北南部构造煤纳米级孔隙结构演化特征及作用机理

构造煤是在构造应力作用下,煤体发生变形或破坏的一类煤,在世界主要产煤国家皆有分布。构造变形不同程度的改变着煤的大分子结构和化学成分,而且也影响到构造煤的纳米级孔隙结构(<10 0 nm ) ,它是煤层气的主要吸附空间。通过构造煤显微组分和镜质组油浸最大反射率的测定,采用液氮吸附法对不同变质变形环境、不同变形系列构造煤的纳米级孔隙分类、孔隙结构特征进行了深入系统的研究,并结合高分辨透射电子显微镜和X射线衍射对大分子结构和孔隙结构的分析,结果表明:不同类型构造煤纳米级孔径结构自然分类,可将孔径结构划分为过渡孔(15～10 0 nm )、微孔(5～15 nm )、亚微孔(2 .5～5 nm )和极微孔(<2 .5 nm ) 4类。低煤级变形变质环境中随着构造变形的增强,不同类型构造煤过渡孔孔容明显降低,微孔及其下孔径段孔容明显增多,可见亚微孔和极微孔,过渡孔的比表面积大幅度降低,而亚微孔的却增加得较快。从脆韧性变形煤至韧性变形煤,总孔体积、累积比表面积、N2 吸附量随着构造变形的增强,这些结构参数均迅速增加,但中值半径进一步下降。非均质结构煤孔隙参数与弱脆性变形煤相当。中、高煤级变形变质环境形成的各种类型构造煤与低煤级变质变形环境相比,孔隙参数的变化基本一致。

华北东部中生代构造体制转折峰期的主要地质效应和形成动力学探讨

华北中生代构造体制转折始于 15 0～ 14 0Ma ,终于 110～ 10 0Ma ,峰期是 12 0～ 110Ma ,总体上是由挤压构造体制转化为伸展构造体制 ,由EW向转变为NNE向的盆岭构造格局。但是转折过程有复杂的细节和多次挤压与伸展的转变 ,边缘与克拉通内部、北缘与南 (东 )缘之间在时间和空间上也有一定的变化。南 (东 )缘的挤压构造以 2 30～ 2 10Ma为主 ,然后在 130～ 110Ma期间达到构造转折的剧变期。北缘则似乎表现出 2 30～ 2 10Ma和 180 ( 170 )～ 16 0 ( 15 0 )Ma两期挤压构造 ,130～ 110Ma是构造转折的峰期。盆地的演化有多样性 ,燕山地区前晚侏罗世时期呈现出北东东向褶皱逆冲带与挤压挠曲盆地带相邻并存的盆山结构 ;而后晚侏罗世时期呈现出北北东向裂谷盆地与断隆相间的盆岭结构 ;晚侏罗世后时期则呈现出北东—北北东向盆地与“活动”断隆相间 ,并受北东东向褶皱逆冲带控制的盆山结构。大别山南北隆升历史完全不同。深部结构的研究表明 ,华北东部的岩石圈在古生代末期已有减薄表现 ,在中生代急剧减薄 ,地幔和下地壳发生大规模置换 ,至 130～ 110Ma到达顶峰。新生代以来又有加厚的趋势。中生代构造转折不具典型造山带特征 。

大兴安岭北段塔河地区早白垩世火山岩地球化学及源区特征

大兴安岭北段塔河地区分布有大面积的晚中生代火山岩,主要岩石类型为玄武岩、玄武安山岩、玄武质粗面安山岩和粗面安山岩,并且以碱性岩石为主。SiO_2含量为47.34%～58.03%,K_2O含量为1.25%～3.44%。富集大离子亲石元素(LILE)如Rb和Ba,δEu为0.71～1.14,高场强元素(HFSE)如Nb和Ta在原始地幔标准化图解上有强烈的负异常。从同位素组成特点来看,(^(87)Sr/^(86)Sr).变化于0.705472和0.707821之间,ε_(Nd)(t)为-6.81～0.58,与EMI靠近并有向EMII延伸的趋势。^(206)Pb/^(204)Pb为18.1497～18.5394,^(207)Pb/^(204)Pb为15.4886～15.5390,^(208)Pb/^(204)Pb为37.7608～38.3441,位于EMI和EMII之间,并也有向EMII变化的趋势。综合考虑塔河火山岩的特点并结合他人研究成果,本文认为塔河地区的这套火山岩形成于富集的大陆岩石圈地幔的重熔及其结晶分异作用。

不同变质变形煤储层孔隙特征与煤层气可采性

煤储层孔隙是煤层气的主要聚集场所和运移通道,煤储层孔隙结构不仅制约着煤层气的含气量,而且对其可采性也有重要影响。文中选取淮北煤田和沁水盆地不同矿区有代表性的煤样,通过对研究区不同变质与变形煤样的宏微观构造观测、镜质组反射率与孔隙度测试以及压汞实验分析,研究了不同变质变形煤储层孔隙结构特征及其对煤层气可采性的制约。研究结果表明,按照不同的变质变形特征将研究区煤储层主要划分为5类,即:高变质较强至强变形程度煤储层(Ⅰ类)、高变质较弱变形程度煤储层(Ⅱ类)、中变质较强变形程度煤储层(Ⅲ类)、中变质较弱变形程度煤储层(Ⅳ类)及低变质强变形程度煤储层(Ⅴ类)。不同变质变形煤储层的孔隙结构具有以下特征:Ⅰ类和Ⅱ类煤储层吸附孔占主导,Ⅰ类煤储层孔隙连通性差,Ⅱ类煤储层因后期叠加了构造裂隙,孔隙连通性变好;Ⅲ类煤储层中孔、大孔增多,但有效孔隙少,孔隙连通性变差;Ⅳ类煤储层吸附孔较多,中孔、大孔中等,且煤储层内生裂隙发育,孔隙具有较好的连通性,渗透性明显变好;Ⅴ类煤储层吸附孔含量较低,中孔较发育,大孔不太发育,有效孔隙少,孔隙连通性差。由此,变质程度高且叠加了一定构造变形的煤储层(Ⅱ类)以及中等变质程度变形较弱且内生裂隙发育的煤储层(Ⅳ类),其煤层气有较好的渗透性,可采性较好。