蚀变辉绿岩类型划分及隧洞围岩分级模糊评判

蚀变辉绿岩是中国西部工程建设中一种较常见的岩体,其蚀变程度对工程岩体的性状影响极大。以在建的大渡河硬梁包水电站蚀变辉绿岩为研究对象,根据蚀变辉绿岩的宏观地质特征、岩石矿物学特征及力学试验成果对其进行了类型划分,并引入模糊数学理论对蚀变辉绿岩进行围岩分级。研究表明:复杂的地质构造作用,造就了工程区内分布广泛的辉绿岩蚀变带;蚀变辉绿岩可分为微蚀变辉绿岩、碎裂化辉绿岩、碎裂辉绿岩、辉绿角砾岩、片理化辉绿岩和泥化辉绿岩6类;随着蚀变程度增强,辉绿岩的碎裂化及高岭石、绿泥石等黏土化程度逐渐增高,相应其力学强度逐渐降低。根据辉绿岩蚀变特征,选取饱和单轴抗压强度、黏聚力、完整性系数、结构面特性参数、蚀变指数作为围岩分级依据,建立了蚀变辉绿岩围岩分级的模糊综合评判方法,得到了岩质类型与围岩等级的对应关系。最后以该电站开挖的两条引水隧洞内的多条蚀变辉绿岩带为例,对方法的可行性和合理性进行了验证,围岩评判结果与现场情况吻合较好,表明该方法具有较好的适用性。

辽宁第Ⅳ金刚石成矿带东部潘家沟辉绿岩中铬铁矿的矿物化学特征及其意义

辽宁省永宁地区因发现原生金刚石而被划分为辽宁第Ⅳ金刚石成矿带,但尚未厘定出金刚石的来源,有必要加强对与金刚石伴生的指示矿物的研究。对该成矿带东部潘家沟地区辉绿岩中选获的铬铁矿开展电子探针成分分析,并与辽宁典型金伯利岩管中的铬铁矿成分进行对比,以探讨该地区铬铁矿的成因及其与金刚石的关系。根据铬铁矿样品电子探针背散射图像显示的粒径、形态及熔蚀特征,以及铬铁矿电子探针成分测试显示的高Cr、富Mg、低Al及贫Ti的特征,推测该地区的铬铁矿来自地幔捕掳晶,属于镁铬铁矿亚类,主要为镁铁-铬铝铁亚种和镁铁-铬铝亚种。计算得到铬铁矿的形成温度为1 252~1 307℃,与前人报道的瓦房店典型金伯利岩中铬铁矿的形成温度基本一致,也接近金刚石的形成温度,表明潘家沟地区辉绿岩中铬铁矿的成因与金刚石关系密切,该地区具有良好的金刚石成矿潜力和找矿前景。研究成果对潘家沟地区金刚石原生矿的勘查及探明该地区金刚石的来源具有指导意义。

辉绿岩沥青混合料微波热诱导愈合性能研究

开展了辉绿岩沥青混合料微波热诱导愈合技术的应用研究。从矿料的化学组成、电磁参数上分析辉绿岩沥青混合料微波热诱导性能成因;制备了GAC-13、SMA-13、OGFC-133种级配辉绿岩沥青混合料,并采用热常数仪、微波炉对混合料的微波热诱导升温速率展开研究;通过半圆弯曲(SCB)试验研究混合料的自愈合特性。结果表明:辉绿岩沥青混合料具有一定的微波热诱导性能,辉绿岩沥青混合料应用在密级配GAC-13上的热导率和热扩散率分别为1.610 W/(m·K)、0.8483 mm^(2)/s,在断级配SMA-13中则为1.649 W/(m·K)、0.8785 mm^(2)/s,二者的抗裂性能愈合率最高可达78.3%、79.4%,在微波热诱导和传热性能上表现更优越,有利于自行愈合。

松辽盆地南部辉绿岩侵入热力作用与砂岩铀矿中铀的超常富集

松辽盆地南部钱家店铀矿作为特大型砂岩型铀矿,矿区内出露的辉绿岩对铀成矿影响特殊,但针对辉绿岩侵入与铀超常富集关系有待进一步研究。本文在野外地质调研基础上,选择钱家店凹陷的辉绿岩和赋矿砂岩样品为研究对象,开展岩相学、扫描电镜、电子探针、全岩主微量元素、铀矿物原位微区U-Pb测年、锆石U-Pb年龄、矿物C-O同位素和流体包裹体测试等研究。电子探针测试表明赋矿岩石存在较高温度成因的网格状含钛铀矿物;赋矿砂岩中碳酸盐胶结物及辉绿岩中方解石脉的包裹体温度测试均发现存在与中低温流体作用相对应的包裹体特征;矿物原位微区C-O同位素组成显示赋矿岩石受较高温度岩浆热流体作用的影响;含泥砾砂岩的岩相学特征指示存在岩浆热流体及火山灰(屑)作用的痕迹,高倍扫描电镜分析观察到非砂金成因的纯金细颗粒、含钛铀矿和沥青铀矿中具有不同含量的高温元素(Pt、Os、Re)。上述结果表明,松辽盆地南部钱家店铀矿的热力作用及部分深部矿质来源与辉绿岩侵入作用有关。辉绿岩地球化学特征和LA-ICP-MS锆石U-Pb定年数据表明拉斑系列的辉绿岩形成于41.6±0.78 Ma,即始新世晚期源自过渡型地幔的基性岩浆向地壳浅部侵入结晶形成辉绿岩,同时也提供了热、深部铀源及伴生的金属元素,这大大增强了铀富集的速度和规模。不同系列的辉绿岩侵入热力作用与多期次多阶段成矿的铀矿床具有较好的时空耦合关系,辉绿岩侵入对铀成矿发挥主要作用的阶段在始新世时期(53~40 Ma)。综合认为盆地南部铀矿床为多成因、多来源、多阶段成矿的“多因复成”矿床。

扬子北缘大洪山地区新元古代辉长辉绿岩中单斜辉石成因及其构造意义

为进一步解析扬子地块北缘新元古代造山作用过程,本文对扬子地块北缘大洪山造山带~820Ma辉长辉绿岩中的单斜辉石进行了岩相学和原位主微量元素分析,共识别出三类单斜辉石:Ⅰ类单斜辉石核部和边部结晶温度分别为1159~1192℃、1162~1187℃,结晶压力分别为0.16~0.44GPa、0.31~0.52GPa;Ⅱ类单斜辉石结晶温度为1145~1179℃,结晶压力为0.27~0.53GPa;Ⅲ类单斜辉石结晶温度为1118~1150℃,结晶压力为0.09~0.35GPa。三类单斜辉石反演获得的母岩浆含水量分别为1.6%~2.4%、1.7%~2.2%、0.9%~2.1%。三类单斜辉石结晶于岩浆演化的不同阶段:早期基性岩浆形成了高Mg#值的Ⅰ类单斜辉石核部;随着岩浆结晶演化,形成低Mg#值的Ⅰ类单斜辉石边部和Ⅱ类单斜辉石;岩浆演化晚期伴随地壳混染,形成Ⅲ类单斜辉石。综合研究表明扬子地块北缘大洪山辉长辉绿岩形成于弧后盆地背景。

西藏驱龙铜钼矿床辉绿岩地球化学、锆石U-Pb年龄及地质意义

冈底斯岩浆带位于西藏中部,是新特提斯洋形成、俯冲、消减以及印度大陆和欧亚大陆碰撞的产物,记录了中-新生代“构造-岩浆-成矿”过程和地质演变。驱龙铜钼矿床位于冈底斯岩浆带的东段,以超大规模斑岩型铜钼矿产而闻名。矿床内出露中侏罗统叶巴组火山岩,古近纪和中新世花岗岩类侵入岩,以及辉绿岩脉等脉岩。基性-中基性岩脉是探索地球深部动力学演变和幔源物质属性的重要窗口,是反演地幔物质化学组成和物理化学条件的直接研究对象。文章以冈底斯岩浆带东段驱龙铜钼矿床内辉绿岩为研究对象,在锆石U-Pb同位素年龄和全岩主量、微量及稀土元素特征分析的基础上,探讨辉绿岩的形成时代、源区属性和产出环境,浅析研究区古近纪构造背景,以期为冈底斯岩浆带古近纪基性岩浆活动和区域构造演化提供约束性数据支撑。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,辉绿岩成岩年龄为(58.9±1.1)Ma,属古新世晚期,与驱龙铜钼成矿作用(16.9~15.8 Ma)无成因联系。辉绿岩属钙碱性系列,高铝(Al_(2)O_(3)=15.43%~18.42%)、贫钾(K_(2)O=0.02%~1.39%)、低钛(TiO_(2)=0.74%~1.05%),相对富集Rb、Th、U、La、Sr和亏损Nb、P和Ti,稀土元素配分曲线呈弱右倾平环状,无负Eu异常,显示弧岩浆的特征。分析认为,研究区辉绿岩形成于冈底斯岩浆活动的第三阶段(65~41 Ma),是在印度大陆和欧亚大陆初始碰撞的背景下,俯冲的新特提斯洋板片发生断离折返,幔源岩浆底侵下地壳,使得岩石圈地幔部分熔融形成的基性岩浆快速上侵的产物。

藏南特提斯喜马拉雅带中段拉轨岗日辉绿岩碳酸盐化作用

在特提斯喜马拉雅带中段拉轨岗日地区发育一系列近东西向展布的辉绿岩体/墙,研究表明这些辉绿质侵入岩至少经历了两阶段变质作用:(1)早期角闪岩相至绿片岩相变质,形成钠长石-绿泥石-黑硬绿泥石-钛铁矿或钠长石-绿泥石-钠云母-金红石组合;(2)晚期叠加含CO_(2)流体的交代变质,形成不同碳酸盐化程度的黑硬绿泥石钠长片岩和碳酸盐化辉绿岩。黑硬绿泥石钠长片岩中的含碳矿物为方解石(含量约4.6vol%),当交代流体中CO_(2)浓度较低,榍石交代钛铁矿优先结晶,形成榍石-黄铁矿-方解石组合。碳酸盐化辉绿岩中的含碳矿物相包括铁白云石和方解石(约29.7vol%),是辉绿岩在富CO_(2)流体作用下发生充分碳酸盐化交代的产物。黑硬绿泥石钠长片岩和碳酸盐化辉绿岩保留辉绿岩原岩的主微量元素特征,分别显示OIB和N-MORB型地球化学特征;其经历的碳酸盐化交代变质反应主要为等化学变质过程,交代流体携入CO_(2)、H_2O和流体活动元素,而主量元素(例如Ca)、REE以及HFSE元素(例如Ti)则源自辉绿岩原岩,并在交代变质过程中重新分配富集,结晶方解石、榍石和金红石等。本研究首次报道了藏南特提斯喜马拉雅带中段拉轨岗日地区辉绿岩经历的碳酸盐化交代变质作用,认为辉长-辉绿质侵入岩也可成为矿化碳汇的潜在地质资源。

云南个旧卡房辉绿岩墙锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其岩石圈伸展作用

【研究目的】卡房辉绿岩成因与成岩构造环境的探索对研究个旧地区构造岩浆演化具有重要的科学意义。【研究方法】本文基于LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、全岩地球化学和Sr-Nd-Pb同位素分析等方法研究卡房辉绿岩墙的形成年代、地球化学特征及地质意义。【研究结果】锆石U-Pb地质年代学研究表明卡房辉绿岩侵位年龄为77 Ma,年龄为2409 Ma、2616 Ma、290 Ma的继承锆石指示个旧地区存在新太古代和古元古代构造热事件形成的变质基底以及早二叠世的岩浆活动。卡房辉绿岩属于钾玄岩系列,以低硅、高钾、高钛、高镁为特征,富集Rb、K、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Zr、Hf等高场强元素,具有与洋岛玄武岩相似的稀土和微量元素分布特征。卡房辉绿岩具有较高的初始^(87)Sr/^(86)Sr同位素比值(0.70782~0.70791)和正的εNd(t)值(2.07~2.29);初始铅同位素组成中,(^(206)Pb/^(204)Pb)t=18.286~18.465,(^(207)Pb/^(204)Pb)t=15.668~15.717,(208Pb/^(204)Pb)t=37.763~38.830。Sr-Nd-Pb同位素特征指示卡房辉绿岩岩浆源区具有富集地幔(EM2)特征。【结论】卡房辉绿岩成岩机制为在伸展构造背景下,上涌的软流圈地幔底侵富集岩石圈地幔。在岩石圈地幔60~120 km深度,石榴石二辉橄榄岩经过5%~15%的部分熔融,形成了卡房辉绿岩的初始岩浆,在岩浆侵位过程中同化混染下地壳物质并经过较弱的分离结晶作用形成了卡房辉绿岩。

川西金口河新元古代辉绿岩的时代、成因及构造意义

【目的】川西金口河地区出露大量新元古代辉绿岩脉,蕴含扬子克拉通西缘构造演化的重要信息,对理解扬子克拉通早期演化与Rodinia超大陆聚散的关系具有重要意义。【方法】对金口河辉绿岩进行了SHRIMP锆石U-Pb年代学和全岩地球化学分析。【结果】金口河地区侵入峨边群辉绿岩的锆石U-Pb年龄为823.5±9.6 Ma(MSWD=1.3,n=10)。金口河辉绿岩属于拉斑玄武岩系列,显示一定程度的Nb-Ta亏损和Eu负异常,兼具岛弧玄武岩和板内玄武岩的地球化学特征。【结论】金口河辉绿岩可能起源于浅层尖晶石—石榴石二辉橄榄岩的部分熔融,其原始岩浆遭受了俯冲熔体的交代。综合区域相关地质资料,推测其很可能形成于后碰撞伸展环境,与Rodinia超大陆聚合背景下扬子克拉通的最终拼合形成有关。

渤海湾盆地临南洼陷沙三段辉绿岩地球化学特征及其构造意义

辉绿岩作为一种重要的非常规油气储集单元,其形成和分布通常受控于大地构造背景。笔者以渤海湾盆地临南洼陷沙三段辉绿岩为研究对象,采用岩石学、地球化学和Sr-Nd同位素地球化学等方法,探讨辉绿岩地球化学特征及其地球动力学背景。研究结果表明,辉绿岩属于富钠碱性玄武岩系列,高铝低钛,大离子亲石元素(Rb、Ba、Pb、Sr)和轻稀土元素富集,高场强元素(Th、U)相对亏损,显示Eu正异常。研究区辉绿岩源于不同壳幔端元相互混合的软流圈地幔。辉绿岩的形成与板内岩浆活动有关,且岩浆侵位过程中发生与地壳物质的混染,是大陆伸展构造背景下的产物。渤海湾盆地新生代伸展属于主动裂谷环境,软流圈地幔上涌与太平洋板块向欧亚板块俯冲和板内地幔柱的形成密切相关。

龙王沟辉绿岩矿废弃地生态修复技术研究

龙王沟辉绿岩矿为历史遗留矿山,早期开采技术水平低下,环保意识不强,造成了严重的矿山地质环境及生态环境问题。为达到保护生态环境,以及减少或避免矿山目前已形成的裸露采坑问题对当地生态环境进一步破坏的目的,对龙王沟辉绿岩矿废弃地进行了生态修复治理研究。针对项目区现状特征,提出项目治理工程措施和土地复垦措施技术方案,经比较分析确定了优选技术方案,并对生态修复工程分项进行了设计。项目实施后,生态效益、社会效益、经济效益显著。

辉绿岩单轴压缩过程变形场的DIC监测与模拟

作为贮备丰富和应用广泛的辉绿岩,其内在的力学特性及破坏模式影响着辉绿岩矿的开采和使用安全.以辉绿岩标准试样为研究对象,利用万能试验机和三维全场应变测量系统获取其单轴压缩过程的力学参数,通过数字图像相关技术(Digital Image Correlation,DIC)获取试样测试过程的位移和应变,利用颗粒流分析软件(Particle Flow Code,PFC)建立基于试验参数的二维模型,给出应变场获取方法并实施单轴压缩模拟试验.结果表明:DIC技术能反映出试样表面压缩断裂过程的位移场及应变场,但试样表面颗粒跌落后存在无法监测的缺陷;PFC可以模拟全过程的应变场,且试样起裂位置及裂纹扩展路径与DIC监测结果匹配,但应变场测量精度受到测量圆、布局方式等参数设置的影响.DIC监测技术和数值分析技术的有效结合能更好揭示试样破坏过程的应变演化规律,研究成果可为岩石试样破坏的应变演化提供参考.

某辉绿岩砂石骨料粗碎设备选型设计

某辉绿岩主要由辉石和基性斜长石组成,硬度较高且硅含量较大。在矿石成分及物理特性分析的基础上,结合国内类似矿山生产实践与研究成果,对该辉绿岩砂石骨料的粗碎设备进行选型对比,选择合理的粗碎方案。

河北闫家庄铁矿及辉长辉绿岩矿床地质特征及成因分析

闫家庄铁矿是河北省近年来发现的优质矿床,伴有辉长辉绿岩体的产出,是赞皇矿床集中区的典型铁矿床。基于野外地质调查及矿床地质特征分析,认为:①铁矿(化)体主要赋存于甘陶河群南寺掌组含磁铁变质长石石英砾岩中,具有显著的层控特征,辉长辉绿岩体侵入其中,形成铁矿(化)体与辉长辉绿岩矿互层产出的成矿组合;②铁矿主要发育变质砂砾质结构、变余砂状结构及他形粒状构造、似层状构造,辉长辉绿岩矿主要呈全晶质自形-半自形辉长辉绿结构及块状构造;③铁矿床属于沉积热液改造型矿床,饰面用辉长辉绿岩矿为岩体侵入形成,进一步的找矿方向应着重于矿区深部。

广东省南坑饰面用辉绿岩矿地质特征及加工技术性能

广东省南坑饰面用辉绿岩矿经过前期地质勘查以及试采工作,综合分析了区域地质情况,矿区岩浆岩、构造、成矿矿体及矿体特征等地质特征,论述了矿体、矿石等地质特征以及饰面用辉绿岩的加工技术性能;随着社会经济的发展和城市化进程的加快,饰面石材的需求逐年增加,粤北地区蕴藏着大量可利用的中高档饰面用的非金属矿产,本文以现有的饰面用辉绿岩矿为例,为粤北地区各类型的饰面用石材矿产勘查提供参考,进而推动矿产资源的综合利用价值。

湖北省巴东县建筑用辉绿岩矿体特征及成矿规律研究

本文以中元古界神农架群石槽河组(Pts)中侵入的辉绿岩体为研究对象。在收集分析以往地质成果的基础上,通过地质填图和深部钻探工程等有效的工作方法和进行勘查,查明区内地质构造、矿体地质特征,并从成矿地质背景、矿体特征、围岩蚀变及矿床成因等几方面分析,探讨巴东县建筑用辉绿岩矿成矿规律、找矿标志及找矿潜力,为类似地区的辉绿岩找矿工作提供借鉴经验,对巴东县建筑用辉绿岩的进一步勘查具有指导意义。

西藏扎囊地区朗杰学岩浆岩带辉绿岩地球化学特征及其地质意义

西藏扎囊地区朗杰学岩浆岩带分为北部(朗杰学)岩浆岩带和南部(羊卓雍错)岩浆岩带。以朗杰学岩浆带中辉绿岩为对象,进行了主量元素、微量元素以及锆石U-Pb年代学分析。结果表明辉绿岩锆石U-Pb年龄为140Ma,形成于早白垩世。主量元素显示为基性岩,区别于岛弧基性岩;微量元素和REE标准化图解显示出OIB和MORB两种趋势。朗杰学辉绿岩形成于洋壳俯冲背景,是新特提斯洋早白垩世俯冲的产物。

四川省会理县河口地区辉绿岩体的锆石SHRIMP U-Pb年龄及其地质意义

普遍认为,扬子地台西缘前震旦系基底存在结晶基底和褶皱基底的双层（或三层）结构,河口群作为结晶基底与褶皱基底之间的过渡层位,其归属及形成时代仍存在争议。对河口群的深入研究,有助于深化认识扬子地台西缘基底结构的特点及演化过程。通过对会理县河口地区侵入于河口群中辉绿岩体的锆石SHRIMP U-Pb测年,获得1710±8 Ma（MSWD=1.11）的锆石U-Pb年龄,表明河口群的形成时代要早于这个年龄。大量的同位素数据证明,河口群主要形成于1817~1710 Ma,为古元古代晚期。本文的研究成果,对认识整个扬子地台西缘的构造格架与演化历史具有重要的意义。

拉脊山口蛇绿混杂岩中辉绿岩的地球化学特征及SHRIMP锆石U-Pb年龄

拉脊山口蛇绿混杂岩是分布于中祁连和南祁连构造带之间蛇绿混杂带的重要组成部分。该混杂带中的岩石种类相对齐全，各岩性间为构造接触；其中辉绿岩以岩块和岩墙两种形式产出。辉绿岩块SiO：含量为49．80％～50．13％，MgO含量为5．43％-5．64％，FeOT为10．96％～11．52％，TiO2含量较高（2．38％～2．62％）；辉绿岩墙Si02含量为43．41％～45．74％，MgO含量为9．04％～10．64％，FeOT为8．39％～9．96％，Ti02含量较低（0．89％-1．02％），二者均属拉斑玄武岩系列。其中辉绿岩块乏REE为135．4×10-6～150．9×10-6，（La／／Yb）N=3．51—4．03，具有右倾型稀土配分模式，富集Rb、Ba、K、sr等大离子亲石元素及Th、Nb、Ta、zr、Hf、Ti等高场强元素，呈现洋岛拉斑玄武岩特征；辉绿岩墙EREE为36．10×10-6～43．72×10-6，（La／Yh）N=1．12—1．20，稀土配分曲线相对平坦，呈现出与洋中脊玄武岩相似的稀土和微量元素配分模式。这两类辉绿岩样品均缺乏Nb、Ta和Ti负异常，可能分别形成于洋岛／海山和洋中脊环境：SHRIMP锆石u．Pb测年结果显示，辉绿岩块形成时代为491．0±5．1Ma。这些不同构造属性的辉绿岩可能形成于原特提斯洋向北俯冲消减过程。

北大巴山早古生代双模式火成岩套:以高滩辉绿岩和蒿坪粗面岩为例

北大巴山辉绿岩类和粗面岩属碱性系列。它们是加里东晚期形成的双模式火成岩套。两类岩石均以富集REE、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、U、Rb、Sr、Ba等不相容元素,亏损Cr、Ni等相容元素为特征,具相近的(^(87)Sr/^(86)Sr)i初始比值(辉绿岩为0.705995,粗面岩为0.705096)。地质产状、岩石学、同位素、地球化学等资料表明,辉绿岩和粗面岩系由同源原生岩浆经液态不混溶作用生成的两个独立的派生岩浆——富钛富铁的镁铁质熔体和高硅富钾的硅铝质熔体,再经不同程度演化冷凝结晶而成。