贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体的SHRIMP锆石U-Pb年龄及其地质意义

贵东复式岩体由多期次、多类型的岩体组成,且东部盛产铀矿床,因此精确厘定该复式岩体的时代及其时序,查明复式岩体东部与中西部岩浆活动的差异性及其与铀成矿的关系,不仅有利于深入研究区域岩浆活动,而且有利于深刻认识铀的成矿规律。现有研究认为,以龟尾山断裂带为界,贵东复式岩体中西部岩基属燕山早期、东部岩基属印支早期,东部广泛发育的燕山期中基性脉岩与铀成矿关系密切。但对复式岩体中东部呈岩枝、岩株广泛出露的晚期花岗质小岩体的成岩地质时代及其分布规律尚存在争议,也有待进一步查明花岗质小岩体与铀矿床的时空关系。文章选择贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体为研究对象,采用SHRIMP锆石U-Pb法厘定其成岩时代,并分析它们的时空分布及其与铀成矿的关系。测试结果显示,贵东复式岩体中东部晚期花岗质小岩体普遍存在高铀锆石,这可能是对同一岩体不同学者所获得的^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄差别较大的主要原因。剔除高铀锆石的年龄数据,龟尾山断裂带以西的隘子、司前、陈洞岩体锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为163.0±1.6 Ma、163.1±1.6 Ma、160.7±1.9 Ma,属燕山早期岩浆活动的产物;而以东的帽峰、分水坳、龟尾山岩体锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄分别为230.0±2.7 Ma、225.9±2.9 Ma和232.6±3.1 Ma,属印支期岩浆活动的产物。所以,龟尾山断裂以西和以东晚期花岗质小岩体的时代不同。且龟尾山断裂带以东的印支期花岗质小岩体空间上与铀矿化、尤其是与燕山早期的绢英岩化型等中高温热液铀矿化关系密切,是主要的储矿围岩;结合元素地球化学研究结果,该区产出的印支期花岗质小岩体也可为铀成矿提供铀源。

节理岩体单轴瞬态卸荷动态响应机理

为了研究深部节理岩体开挖瞬态卸荷力学响应及变形损伤规律,通过理论分析、室内试验、数值分析等技术手段,深入研究了深部节理岩体开挖中的瞬态卸荷力学机理及动力响应,探讨了瞬态卸荷和节理的相互作用机制,建立了可描述现场原位试验的数值模型。结果表明:在单轴瞬态卸荷的第1阶段中,岩体内不会产生拉应力,而在第2阶段中,反射拉伸应力波将动能完全转化为弹性势能,导致岩体内产生拉应力;当有节理存在时,卸载波会在节理处产生透反射现象,导致节理张开量与节理刚度呈负相关;在节理岩体的单轴瞬态卸荷第2阶段中,反射拉伸应力波传递至节理时,会导致节理大幅度张开,诱发岩体的位移突变现象。研究结果对于深入了解单轴瞬态卸荷作用下岩体的力学响应机制具有重要意义,为开展深部岩体瞬态卸荷研究提供了重要的参考依据。

块裂隧道围岩等效岩体变形参数研究

采用Voronoi离散单元方法建立块裂岩体隧道的随机DEM数值模型,通过大量随机数值计算结果验证采用岩体等效变形参数预测隧道收敛变形的可行性。在规则裂隙岩体等效变形参数计算方法的基础上,针对数值模拟揭示的深埋隧道变形特征提出改进的修正计算公式及相应的特征参数。通过与既有解答以及大量随机数值计算结果的对比和统计分析验证修正解的合理性,修正解较为合理改善既有规则裂隙岩体等效变形参数计算方法在反映随机块裂岩体在隧道卸荷条件下变形估算的较大误差。采用修正计算方法得到的岩体等效变形参数可以很好地预测随机块裂岩体中隧道开挖后收敛变形的数学期望值。提出的修正计算方法对当前深部岩体变形参数研究和隧道洞壁收敛位移的估算具有一定的参考价值。

基于BWO-RF模型的岩体质量评价方法

岩体质量分级是地下工程初期设计和施工的基础。为了更加高效准确地开展岩体质量评价,提出了一种基于白鲸优化(BWO)随机森林的岩体质量评价模型——BWO-RF模型,同时构建了麻雀搜索算法优化随机森林(SSA-RF)、粒子群优化随机森林(PSO-RF)和未优化随机森林(RF)的岩体质量评价模型进行对比。在模型构建前,建立了包含131组工程实例数据的数据库,运用该数据库最终完成了4种模型的训练和测试。基于模型测试结果,采用准确率、查准率、召回率、F1值和AUC值5个评价指标对模型进行对比优选。研究结果表明:BWO-RF模型各项评价指标均优于其余3种模型,具有更优的评价性能;经过工程实例验证,本研究所提出的BWO-RF模型预测准确率达90%,可为实际工程建设提供参考依据,具备实际工程应用价值。

粤北贵东岩体及外围花岗岩地质特征对比及其意义

前人对贵东复式岩体的研究多集中在单个岩体上,而未能对整个岩体地质特征、成矿因素等进行全面对比分析。本文为进一步研究粤北贵东岩体及其外围花岗岩体的铀成矿差异的原因,通过对贵东岩体及其外围花岗岩体的地质特征、岩浆演化期次、矿物学特征及地球化学特征等方面进行系统研究分析。研究结果表明:在岩浆演化过程中,岩浆结晶粒度的变化,反映在矿物成分上含量上,主要表现为石英含量逐渐增加,斜长石含量逐渐减少,并且中长石逐渐被钠长石取代,黑云母被白云母替换而含量降低;贵东岩体中西部与东部花岗岩相比,角闪石、斜长石的含量偏大,自变质和交代蚀变较弱,东部花岗岩的矿物组成中基本不含角闪石,斜长石的含量总体上偏低,自变质和交代蚀变较强;地球化学特征表明西-中部岩体属亚碱弱过铝质的花岗岩体,东部及外围属亚碱弱过铝质-过铝质的花岗岩体,说明西-中部岩体在形成过程中可能有少量幔源组分的加入,认为其并非同源物质不同程度部分熔融产物,而是不同源区物质经部分熔融形成。

同构造岩浆流动与相对稳定环境下岩体侵位的差异性及其对华北北缘晚古生代晚期——早中生代构造演化的约束

花岗质岩浆岩是大陆地壳的重要组成部分,对华北北缘燕山地区构造变形、基本构造格架的分析已经做了大量研究,但对于花岗岩体侵位的动力学环境研究较少。与相对稳定构造环境下侵位的花岗岩不同,同构造岩浆流动通常发生在大陆边缘、造山带等构造活跃带,在强烈的构造应力场影响下,岩体特征、侵位过程、流动方向通常十分复杂。华北板块北缘在晚古生代期间有大量花岗质岩体侵入,其构造属性与成因分析为研究古亚洲洋的俯冲与华北板块破坏提供了关键证据。对华北板块北缘的大光顶岩体和盘山岩体从宏观到微观进行构造变形及岩石学特征分析,结合电子探针手段进行半定量的矿物学研究,并利用角闪石压力计来计算岩体形成的压力条件,得出岩体侵位的深度,探讨华北北缘不同动力学背景下的构造环境。大光顶花岗闪长岩在露头尺度上表现为大量轴面低角度北倾的无根褶皱,包体和捕虏体长轴平行于流动面理,显微镜下可见角闪石、黑云母等暗色矿物定向排列,具有典型的同构造变形特征,角闪石全铝压力计指示结晶压力为3.62~5.64 kbar,大致对应中地壳的深度(12.86~22.99 km),认为晚古生代(320~290 Ma)时期,华北板块北缘中下地壳重熔形成由北向南的同构造岩浆流动,同时也为中—深层次的应力传递提供媒介。中生代盘山花岗岩中的包体、捕虏体未发生变形,也无暗色矿物定向排列,岩体与围岩接触带发育热接触变质作用形成大理岩,属稳定构造环境下侵位的花岗岩。

东昆仑大格勒地区稀有和稀土矿化碱性杂岩体的发现及意义

稀有、稀土元素由于其特殊的属性对国民经济、国家安全和科技发展具有重要的战略意义。与碱性岩类相关的稀有、稀土矿产资源储量十分丰富,近年来对其勘探和开发越来越受到重视。青海省地质调查院在东昆仑中段大格勒地区首次发现了稀有和稀土矿化碱性杂岩体,岩石类型主要为含尖晶石磷灰石蛇纹石化橄榄岩、含磷灰石金云母霞石单斜辉石岩、橄榄辉长岩、含磷灰石金云母角闪石岩、磁铁矿化含橄榄石磷灰石碳酸岩等,其中含矿岩石为碳酸岩、橄榄岩、辉石岩等。矿石矿物主要为烧绿石、铌钽铁矿、磷灰石、独居石、钛铁矿。现初步圈定Nb、P矿体一条,矿体厚3.8~56.56 m,Nb_(2)O_(5)品位最高6.9%,平均0.71%;P_(2)O_(5)品位最高14.5%,平均品位5.6%,Ta和REE也伴有矿化,显示了很好的含矿性。这一发现大大拓展了青藏高原稀有、稀土矿的找矿空间,为发现新的、优质的稀有稀土矿产提供重要启示,具有重要的找矿和战略意义。

坝肩岩体质量LDA-KNN分类模型

工程岩体质量分级评价对工程的安全、设计、经济效益等有重要影响。针对当前岩级划分方法中存在不确定性,人为因素干扰和忽视了传统定性分级中对岩体质量评价的重要性等问题,本文通过在工程实际中搜集样本建立数据库,从工程的实际需求出发,选择岩体完整性系数(K v)、结构面间距(D)、岩石质量指标(RQD)等合适的评价指标,通过引入LDA(Linear Discriminant Analysis)降维方法和K近邻分析(K-Nearest-Neighbor,KNN)相结合的多分类模型,实现了岩体的非线性分级预测。通过定性定量相结合实现了岩体多因素,多指标的综合分级,并解决了多指标判断时信息冗余,复杂程度高的问题。与其他判别方案相比较,模型得出的结果准确率高,符合工程实际,减少了人为因素的影响,体现出较强的预测判别能力。该研究为水电站大坝坝肩处的平硐岩体质量划分提出了一种可行的预测方案。

采动岩体损伤与断层冲蚀协同致灾时空演化机制

随着我国煤矿开采向深部延伸,断层突水成为威胁煤矿安全生产的重大灾害之一。基于采动诱发断层突水相关研究成果,笔者提出了采动岩体损伤破裂−破碎岩体(断层)冲蚀协同致灾的突水概念模型,推导了2种介质的渗透性演化方程,系统性构建了工作面采动破坏与断层内部颗粒冲蚀协同致灾力学模型;数值模拟研究了采动岩体变形破坏、断层内颗粒运移以及渗流通道演化特征,系统性阐释了采动诱发断层突水的渗流灾变时空演化机制。研究结果表明:①随着工作面不断推进,底板采动岩体损伤场与断层冲蚀裂隙相连通,形成了含水层—断层—采动裂隙—工作面的渗流路径,并随着冲蚀时间增加,最终发展成为数条优势导水通道,造成工作面涌水量的急剧增大并发生滞后突水。②随着渗流时间增加,断层内部涌水量、裂隙开度均表现为缓变—突增—稳定3个阶段,冲蚀颗粒体积分数则呈现先增大后减小的变化趋势。③在研究矿区地质条件下,为预防发生断层突水,可采取超前注浆或留设防水煤柱等方法,超前注浆时间应在底板裂隙带连通断层之前,若不采取注浆措施则合理防水煤柱的留设宽度不应低于20 m。

旭龙水电站坝基岩体质量验收控制标准研究

旭龙水电站为混凝土双曲拱坝,坝基岩体质量控制标准对工程具有重要意义,施工前应对坝基岩体质量验收控制标准进行研究。在前期勘察过程中,通过力学试验、岩体纵波波速值测定等方法确定了坝基岩体质量;类比同类工程,提出了一套适合旭龙水电站坝基ⅡA、Ⅲ1A、Ⅲ2 A岩体质量控制标准。结果表明:ⅡA类坝基岩体V p均值>5000 m/s,波速值<4500 m/s的占比不超过15%,且不集中;Ⅲ1A类坝基岩体V p均值>4500 m/s,波速值<4200 m/s的占比不超过15%,且不集中;Ⅲ2 A类坝基岩体V p均值>4500 m/s,波速值<4000 m/s的占比不超过10%,且不集中。研究成果可为确定旭龙水电站坝基岩体质量验收定量标准提供依据,并供类似工程参考。

裂隙图像识别技术在天峨龙滩特大桥拱座地基岩体完整性评价中的应用

在天峨龙滩大桥拱座地基岩体完整性评价中,存在无介质环境下钻孔声波探测手段受限,而常规钻孔取芯分析岩体完整程度存在精度低、效率慢等问题,缺少在包气带内的岩体完整程度定量化评价的有效手段。文章针对以上问题,提出了利用颗粒(孔隙)及裂隙图像识别与分析系统(PCAS)对钻孔电视孔壁岩体影像进行完整程度参数量化研究,与岩体声波探测获得的Kv值进行相关性分析,获得两者之间的相关性关系和拟合关系式,从而获取拱座地基全域岩体完整程度的量化指标。依靠钻孔电视技术适用环境广泛和PCAS裂隙识别高效准确的技术优势,研究成果成功应用于天峨龙滩大桥拱座地基勘察设计阶段、施工阶段岩体完整程度的定量化判别。

新疆巴楚小海子岩体铁钛成矿特征及资源利用前景

新疆巴楚小海子是近年来在塔里木大火成岩省探获的一个低品位-大吨位岩浆型钒钛磁铁矿床,其成岩成矿机制以及资源利用前景尚不清楚。文章针对小海子岩体2种含矿岩相橄榄辉长岩和橄榄辉石岩开展了地质地球化学研究。橄榄辉长岩相和橄榄辉石岩相虽然在空间上关系不明,但岩相学观察表明它们矿物组成的差异与矿物堆晶作用有关,且二者具有相似的稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化配分曲线,说明是同源岩浆演化的产物,橄榄石较低的Fo值(67.9~72.5)指示幔源母岩浆在深部岩浆房中发生了分异。小海子岩体和与相距约45 km的瓦吉里塔格相比,岩石组成和地球化学组成相似,表明为同源岩浆成因,但后者矿物组成变化范围更大,指示瓦吉里塔格岩体在形成过程中经历了更高程度的分离结晶作用,这可能是造成瓦吉里塔格岩体比小海子岩体的w(TiO_(2))更高的原因。小海子岩体虽然w(TiO_(2))较低(3%~4%),但铁钛氧化物固溶体分离结构不发育,且矿物颗粒粗大,使得铁和钛选矿解离比中国其他地区的钒钛磁铁矿更为容易,因此钛资源利用前景巨大,笔者建议出台地方性的勘查技术规范,为这类铁钛资源的开发利用提供技术标准。

基于液电效应的高压电脉冲岩体致裂特征及机理

基于液电效应的高压电脉冲致裂技术是一种新型的岩体致裂技术,具有安全高效、绿色环保、能量可控等特点,在煤矿井下围岩应力调控方面拥有广阔的应用前景。由于井下岩体往往处在较为复杂的应力环境,为深入研究该技术在井下不同围岩应力环境下对坚硬岩体的致裂效果,通过LS-DYNA软件对基于RHT损伤本构模型建立的岩石试样进行高压电脉冲岩体致裂数值模拟试验,对岩体内部的损伤和有效应力演化过程进行采集,分析岩体的致裂特征及其裂缝扩展机理,通过数值模拟弥补在室内试验中因放电过程快、电磁干扰大而导致的致裂过程中岩体内部难以有效监测的问题。利用自主研发的高压电脉冲岩体致裂试验平台,开展了不同围岩应力条件下的高压电脉冲岩体致裂试验,通过获得的岩体表面破裂特征验证数值模拟结果的可靠性。获得以下结论:①基于RHT本构模型建立了LS-DYNA高压电脉冲岩体致裂数值模型,根据炸药爆破与高压电脉冲的能量等效关系,构建了高压电脉冲数值模拟等效参数。通过实验室试验与数值模拟结果进行对比,验证了数值模型与等效参数的可靠性;②对试样上表面裂纹扩展情况进行分析,发现裂纹会向最大压初始应力方向偏转。在此过程中,裂纹总长度先是逐渐减小。当所有裂纹与最大初始压应力夹角均小于45°时,裂纹总长度开始逐渐增大;③通过数值模拟,发现在致裂初期,高压电脉冲放电产生的动态应力远大于围岩应力,对试样的破坏起主导作用。随着动态应力在传播过程中的快速衰减,初始围岩应力与动态应力的大小逐渐接近,并最终由初始围岩应力主导裂纹的萌生与扩展。研究结果表明,围岩应力是决定岩体裂缝发育和扩展特征的重要因素,特别是对裂缝的扩展方向有显著影响,在采用高压电脉冲致裂技术对深部岩体进行致裂时,应考虑岩体所处应力状态,科学制定致裂方案,以实现对岩体的高效致裂。

高渗压与循环加卸载环境下开挖卸荷岩体力学特性试验研究

探究高渗压与循环加卸载环境下深部开挖卸荷岩体力学特性的演化规律,有助于揭示复合荷载作用下工程开挖卸荷围岩的变形破坏机理。从区分开挖扰动强度与渗压量级入手,以高渗压环境下遭受开挖扰动的卸荷岩体为对象,开展了考虑特定孔压与循环荷载复合作用条件下的三轴加卸载试验。结果表明:(1)卸荷量级直接影响循环加卸载过程岩样的变形规律及其破坏强度,孔隙水压促进了岩样循环加卸载过程的拉剪破坏;(2)孔压增幅加剧了同量级卸荷岩样循环加卸载过程的延性变形及强度衰减,且卸荷岩样的轴向、环向与体积变形曲线均在2MPa孔压时产生波动;(3)伴随孔压增加,岩样卸荷量级为30%时的环向变形呈先增加后减小的趋势,而岩样卸荷量级为60%时的环向变形呈现先减小后增加的规律;(4)伴随卸荷量级与孔压增加,岩样破坏时端部裂隙的倾角逐渐增大,沿岩样轴向产生的拉剪破裂面愈加凸显。

甘肃北山铭杨镁铁-超镁铁岩体锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

铭杨岩体位于甘肃北山南带古堡泉-红柳园断裂北侧,侵位于敦煌岩群,为甘肃北山地区新近发现的一处铜镍矿化镁铁-超镁铁岩体,主要由辉橄岩、二辉橄榄岩、橄榄辉长岩、辉长岩等组成。全岩成分以低碱、低钛为特征,轻稀土略富集,具有明显的正Eu异常;富集大离子亲石元素(LILE)Rb、Ba、Sr和K,相对亏损高场强元素(HFSE)Th、U、Nb、Ta、Zr和Hf。岩浆演化过程中发生了橄榄石、斜长石和辉石的分离结晶作用,经历了一定程度的地壳混染,地、物、化、遥综合信息显示具有较好的铜镍成矿潜力。通过LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,首次获得铭杨岩体中橄榄辉长岩和辉长岩结晶年龄分别为(452.9±2.4)Ma和(457.7±2.1)Ma,岩体可能为早古生代陆缘裂谷环境下的产物。北山地区早古生代含铜镍岩体的发现对区域构造演化认识具有重要意义。

幔源岩浆持续提供热的有力证据:以湘南九嶷山花岗岩体中暗色包体成因研究为例

湘南九嶷山复式花岗岩体位于南岭西段,由一个加里东期岩体和四个燕山期岩体组成。其西侧金鸡岭岩体中广泛发育形态多样的暗色包体。本次选取一个2m×2.5m不规则椭球形包体开展研究,发现它与寄主岩具有较为相近的年龄、矿物组合、地球化学和同位素特征:(1)SIMS锆石U-Pb定年结果显示寄主岩和暗色包体的年龄分别为154.0±1.6Ma和151.4±2.1Ma,两者在误差范围内一致;(2)两者均以钾长石、石英、斜长石、黑云母、磷灰石、锆石等为主要的矿物组成,但在矿物组成比例、粒度和形态上有所差距;(3)寄主岩和暗色包体的SiO2含量分别为70.9%~75.6%和67.3%~68.0%,两者均富集大离子亲石元素(LILE)而亏损高场强元素(HFSE),但暗色包体的LILE略低于寄主岩而HFSE略高于寄主岩;(4)寄主岩的εHf(t)值和δ18O值分别为-8.6~-0.4和7.8‰~8.9‰,包体的εHf(t)值和δ18O值分别为-7.0~+1.6和7.3‰~8.9‰。这些特征表明,金鸡岭暗色包体是由富钾的下地壳玄武质变质火成岩在受到幔源岩浆持续加热后发生部分熔融,熔融产物注入到已存在于中上地壳的岩浆房中(寄主岩)后发生淬冷作用形成的。尽管寄主岩和暗色包体均是下地壳物质发生部分熔融的产物,但地壳成分的不均一性导致两者拥有略有差异的同位素和元素组成。沿南岭郴州-临武北东走向断裂带从南向北依次分布有姑婆山、铜山岭、九峰、骑田岭、宝山、锡田花岗质岩体,其所含暗色包体的εHf(t)和δ18O值从亏损(+8、5‰)到富集(-8、9‰)变化范围很大,表明南岭地区暗色包体成因模式具有多样性,但无论是哪种类型,幔源岩浆的长期活动持续为下地壳的熔融和岩浆房演化提供热量是一个必不可少的重要因素。

黄金矿山岩体质量分级知识库与PLS简化预测模型

针对黄金矿山工程岩体特征,分析了岩石单轴抗压强度、RQD值、节理结构面状态、节理结构面间距、地下水状态、节理结构面方向对工程影响和地应力值这7个主要因素对岩体稳定性的影响,对7个指标进行修正,建立了地下矿山M-RMR岩体质量评价指标体系。采用M-RMR岩体质量评价指标体系划分了焦家金矿直属矿区、寺庄矿区和望儿山矿区工程岩体质量等级,建立了焦家金矿地下矿山岩体质量与其影响因素的神经网络知识库模型,达到了焦家金矿工程岩体质量智能分级的目的。为简化M-RMR指标体系中指标数量,更利于实际应用,采用变量投影重要性指标VIP对7个指标所携带信息量的大小进行排序,并逐个删除不重要的指标,利用单因变量的偏最小二乘回归方法(PLS1)建立了精简指标的简化预测模型。简化预测模型可使用较少的评价指标对岩体质量给出准确的分级,具有实际使用价值。

岩体结构面对爆破块度的影响机制研究

结构面对爆破块度形成的影响一直是爆破工程中的热点问题,与工程的长期运行安全和经济效益关系密切。首先基于玉龙喀什水利枢纽开展级配料爆破原位试验,通过对比岩体天然块度与爆破块度的对应关系研究了结构面对爆破块度形成的影响特性,结果表明对于5 mm以下的小粒径块度,爆破荷载与岩石本身的动抗压强度起主要作用;对于中大粒径块度,应力波的扰动和结构面对原始岩体的切割是最重要的影响因素,试验结果表明结构面对级配形成影响具有明显的分区特性;进而采用LS-DYNA的二次开发技术开展爆破块度数值仿真,结果表明由于粉碎区的冲击波峰值大,结构面对小粒径块度的形成影响并不明显,但结构面的存在改变了应力波传播过程,对于中大粒径块度则有明显影响;数值仿真与原位试验相互印证。最后在传统的KUZ-RAM模型基础上,引入修正的小粒径级配预测方法,采用自学习的方式修正岩体参数项,提出了基于分区机制的岩体爆破块度预测模型,结合工程数据与已有的爆破块度预测模型进行验证,结果表明本文所提的爆破级配分区预测模型在预测精度方面有所提高。

结构面岩体边坡在循环动力扰动下力学响应特性

为了研究动力扰动下含软弱夹层岩体边坡的稳定性的问题,通过动力扰动下不同倾角结构面岩石试件的室内实验和构建动力扰动下岩体结构面动力学模型,研究了在动力循环扰动下不同倾角结构面岩体的动力响应特性。结果表明:循环扰动下应力-应变曲线是1条封闭的滞后环曲线,它的总的阶段特征为疏-密-疏;当扰动幅值恒定时,岩石变形量随倾角的增大而增大;对同一静载应力作用下同倾角结构面岩石试件而言,岩石结构面扰动破坏应力幅值存在扰动阈值;在扰动幅值小于该阈值的情况下,岩体的塑性变形相对稳定;一旦扰动幅值超过该阈值,试件结构面发生破坏,塑性变形失稳,具体表现为塑性累积与循环次数曲线呈现“S”形;当结构面倾角大于30°时,结构面岩体破坏不仅为材料破坏,还在岩体结构面的交界位置发生剪切破坏导致整个结构面岩石系统的不稳定破坏。

峨眉山太和岩体角闪石地球化学特征与岩浆演化

太和镁铁质-超镁铁质层状岩体位于峨眉山大火成岩省内带,赋存有超大型的钒钛磁铁矿矿床。根据岩石矿物组合、矿物含量及结构特征等,岩体从下向上可划分为下部岩相带、中部岩相带和上部岩相带,并且中部岩相带可进一步划分为Ⅰ~Ⅵ旋回。太和岩体不同层位广泛分布有角闪石,大多数样品角闪石体积分数在1%~3%之间,局部可达5%~10%。岩相学研究显示,角闪石呈嵌晶结构且具有均一的光学特征。结合地球化学组成判别,这些角闪石与幔源岩浆有关,是岩浆演化晚期结晶的产物。下部岩相带角闪石含有相对较高的w(Cr)(3×10^(-6)~112×10^(-6))和w(Ni)(114×10^(-6)~163×10^(-6)),而中部岩相带和上部岩相带都显示较低的w(Cr)(3.81×10^(-6)~28.1×10^(-6))和w(Ni)(0.42×10^(-6)~20.9×10^(-6)),暗示下部岩相带的母岩浆相对原始,是一种富Fe-Ti岩浆。另外,中部岩相带角闪石TiO_(2)变化呈韵律旋回变化,且在Ⅵ旋回中角闪石明显富集Nb并迅速向上降低。同时,角闪石微量元素蛛网图反映中部岩相带的母岩浆显著富集Y、REE、Sr等元素。这些特征暗示中部岩相带的母岩浆是一种演化的岩浆。通过角闪石成分估算的岩浆氧逸度呈旋回变化,从旋回底部到旋回顶部氧逸度逐渐降低,这个特征与角闪石Fe^(3+)/(Fe^(3+)+Fe^(2+))比值变化相似。高氧逸度和岩浆富水是导致磁铁矿早期结晶的关键控制因素。