花岗岩侵位及其相关构造的述评

花岗质岩浆是在重力和水平构造活动的综合作用下侵位于上部地壳的。自然界侵入体具有与其上升和侵位的动力学历史密切相联的各种构造型式。为了系统解释所包含的侵位机制,就必须将自然界的构造型式与实验和数值模型进行对比。根据对自然界的、实验的、数值模型和理论方面的研究,我们得到了有关地壳内花岗质岩浆上升和最终定位问题的重要结论。本文将评述有关文献曾提到过的主要侵位机制,即穹窿作用、底辟作用、气球膨胀作用、岩浆顶蚀作用、破火山口陷落和岩脉扩展作用。岩脉扩展是岩浆从地壳深部和上地幔向上迁移的最有效的作用。根据现代岩脉扩展理论,在地壳深部也能发育使岩脉扩展和岩浆上升的张性断裂。在造山区,如果在岩浆侵位期间有区域变形作用同时活动,岩浆将通过狭窄的通道或容脉裂隙到达上部地壳,并呈不整合的上地壳深成岩体或气球膨胀深成体的形式聚积于最终的储存库内。     

西班牙加利西亚华力西造山带中逆冲断层、伸展断层与花岗岩侵位之间的构造关系

Hombreiro深成岩体位于西班牙华力西构造带北部,是同构造期侵位的花岗岩.我们从岩体内获得了新的构造和岩组资料.该深成岩体表现出两期塑性变形特征:第一期变形与Mondonedo推覆体运动有关,其剪切方向为顶部向东;第二期变形与比韦罗断层(Vivero)有关,为顶部向西的伸展剪切.这两期变形均形成于高温条件下,接近于花岗岩的固相线温度,表现出石英[c]轴滑移组构特征.由此证明,伸展断层是在Mondonedo推覆体逆冲之后不久即开始活动的,因为Hombreiro花岗岩在逆冲作用期间侵位.我们认为比韦罗断层的形成位置是由一组花岗岩体侵位引起的地壳不稳定性控制的,并对这条断层的下盘地块进行了详细研究.     

加利福尼亚Bear山脉断层带中深成岩同构造侵入的证据

在加利福尼亚西变质带的Foothills地体中,Bear山脉断层带(BMFZ)为一复杂的多次变形带,它的活动使Guadalupe火成杂岩(GIC)和Hornitos深成岩的复式镁铁质—长英质花岗岩类在岩浆温度—高角闪岩相温度下发生变形.高温变形的证据包括,在GIC变形岩石中的同变形期重结晶集合体内有斜方辉石、单斜辉石和褐色角闪石产出,在BMFZ内接触变质围岩中董青石—钾长石混合岩的褶皱轴面内有熔融浅色体产出.远离BMFZ,GIC中的复式花岗岩类没有显示出岩浆流动的证据,因此,BMFZ中GIC花岗岩类的变形完全是由于固态流动引起的。这说明,在BMFZ糜棱岩化变形之前GIC就侵入了.在Hornitos深成岩中,复式花岗岩类显示出较弱的固态变形而其中的包体则强烈拉长,表明这是岩浆流动引起的.尽管在很多地区也出现了后来的固相线下的变形.支持Hornitos深成岩中有岩浆流动的证据还包括斜长石板状晶体和柱状角闪石颗粒具有空间取向,以及拉长状斜长石颗粒重结晶集合体的双晶具优选定向性.远离BMFZ,区域变质程度较低,表明高温变形与变质的热来自侵入体. U/Pb锆石年龄与GIC和Hornitos深成岩的侵位以及BMFZ中的变形是一致的,约为150Ma.变形花岗岩类叶理中角闪石的~(40)Ar/~(39)Ar年龄以及接触晕岩石叶理中黑云母年龄均表明,BMFZ中的深成岩和围岩仍保留了足以使角闪岩达到高绿片岩相的热条件.这种热条件在深成岩侵位后还可持续5～15Ma.     

芬兰西南的land地区瑞芬造山期后花岗岩类侵入体中玄武质与花岗质岩浆间的相互作用

Lemland侵入体是产于芬兰西南地区的四个造山期后花岗岩类侵入体之一,侵入体主要由斑状花岗岩和基一中性岩组成,它们显示出双峰式岩浆作用的性质,引起网脉化,形成混合岩. 近来对Lemland侵入体南边部分的研究揭示,基一中性岩形成一环状构造,在环状构造中,岩石可暂分为三个组合:(1)斑状花岗岩中的细粒镁铁质枕状体;(2)混杂基体中含镁铁质包体的混合岩;(3)中粒镁铁质岩。本文认为这种具不同单元的环状构造是从搅动的带状岩浆房中侵位形成的,而不同的岩石组合是由于岩浆的物化性质不同造成的. 岩浆间相互作用的过程,以基性岩浆侵入到上覆的酸性岩浆中,并在其中形成基性枕状体开始,在向上移动的过程中,在基性岩浆留在后面的地方,基性的和酸性的岩浆迅速地混染和混合,形成的混合岩浆侵入到镁铁质枕内,这种镁铁质枕在靠较冷的酸性岩浆一侧形成一隔离边。环状构造中部的中粒镁铁质岩被认为与细粒镁铁质岩为同一种岩石,其较粗的粒度取决于较长的结晶时间.这种岩石被混合岩浆回复脉入和角砾化,形成巨形角砾。在这之后,酸性岩浆继续活动,在镁铁质岩石和混合岩中形成切割的岩墙.     

根据岩浆弧内各种作用速率推断深成岩体侵位和围岩变形的时限和性质

岩浆弧建造和大多数深成岩体侵位主要发生在构造活动区.因此,要想了解岩浆弧及相伴的深成岩体-围岩系统的发展演化历史,关键是估算构造和岩浆作用速率.对地壳浅部到中等深度岩浆弧的各种作用持续时间和平均速率的最佳估算结果如下:(1)岩浆晶体生长速率为10~(-4)cm/a;(2)变质变斑晶的生长速率在10~(-5)～10~(-2)cm/a之间;(3)岩浆长期补给率10~(-1)km~3/a,短期补给率350km~3/a;(4)铁镁质深成岩体底辟上升速率1～3m/a;(5)深成岩体冷却到围岩的温度需10~5～10~6a;(6)深成岩体在短期内最终结晶需要完全冷却;(7)断层位移速率3cm/a;(8)在断裂带内产生劈理需小于10~6a的时间、10~(-13)s~(-1)或更高的应变速率;(9)产生区域劈理需要10~6a、10~(-14)s~(-1)的应变速率.从这些速率看出,出现在岩浆弧内的各种作用进行的相对较快:深成岩体侵位、劈理发育等仅用了几万年到几百万年的时间.然而,地壳浅部深成岩体的上升和结晶速率一般小于断裂大位移或普遍发育劈理所需的速率.在地壳深部或在经历了快速应变的带内,各种作用的时间间隔相接近.因此,侵位于经历过快速应变的地区或较深地壳层次的深成岩体与侵位于地壳浅层次或经历过缓慢应变地区的深成岩体相比,虽然在其它方面具有类似的特征,但构造型式则完全不同.对比这些资料发现,如果不考虑快速应变率或复杂变形机制,围岩交形速率是深成岩体侵位期间其它构造作用速率的控制因素.我们赞同岩浆在10~5～10~6a内缓慢迁移的侵位机制,但需要进一步考虑.最后,我们证明了深成岩体-围岩系的构造和其它特征与包含的各种作用速率有关,而这些速率对我们和他人共同提出的定时性准则影响很小或不影响.     

关于花岗岩侵位空间的新发现

花岗岩侵入体在地壳内所占据的空间从何而来呢?这个问题长期困惑着地质学家们.认为侵入体侵位时推挤开围岩而取得空间的证据常常是缺乏的或者很少,而弯曲作用则能很容易地提供所需要的空间。在岩体顶部存在被捕获的围岩碎块,说明岩块是破碎后与上升岩浆对穿而下沉的。要想看到岩浆如何保持熔融状态,而冰凉的     

在高压形变过程中岩石的某些物理性质的变化

在地壳岩石物理模型的建立、超深钻井参数的选择和一系列其它问题的解决中,利用了在不同热力条件下的岩石物理性质.在高压下岩石形变(直到破裂)过程中,岩石不同性质变化的实验性研究对于有较高储集性的裂隙地区的揭示和地震前兆的物理说明是必要的.本文讨论了在复杂的应力状态条件下(高压下的轴向挤压)与液体的不同孔隙压有关的沉积岩变形时,岩石的电阻、弹性波速度和振幅变化的研究结果.     

软弱泥岩巷道底板锚注加固技术研究

针对陕西某矿一采区皮带巷开掘后在深部高应力条件下,软岩巷道变形难以控制的难题,基于深部软岩巷道变形破坏规律,通过对巷道围岩力学进行分析,提出了采用注浆锚杆加固控制围岩变形的支护技术。通过注浆加固可以改善围岩结构及其力学性质、显著提高围岩强度和承载能力,降低支护成本,有效控制巷道变形,改善巷道的支护效果,为巷道的安全快速掘进创造条件。工程实践证明,这种巷道围岩控制技术是有效的且是可行的。     

巴西东北部伯南布哥州的新法曾达和伯南布哥剪切带花岗岩的岩浆侵位、剪切带的成核作用及演化

新法曾达和塞拉达岩基以及托里塔马侵入体在巴西东北博尔博雷马省的东部形成了一个巨大的花岗岩地块。NE—SW走向的新法曾达左旋平移剪切带(FNSZ)切割了3个花岗岩体之间的接触带,3个岩体的内部及靠近它们附近的岩石发生了变形。塞拉达Japeganga的南边是右旋东西向的东伯南布哥剪切带(EPESZ)。新法曾达的塞拉达Japeganga杂岩向上长英质单元组分逐渐增多,杂岩的内部构造反映了岩浆房中垂向上呈展状的原始岩层。局部强烈不协调的接触关系,围岩中普遍缺失与剪切有关的变形,以及在远离FNSZ和EPESZ处侵入体的内部岩浆组构不受剪切带控制,这些特征表明岩浆侵位先于剪切带的活动。但是,岩浆的结晶与剪切带的活动同时,这可以从在靠近剪切带处岩浆叶理发生旋转以及岩浆逐渐过渡到固态变形组构中看出来。在侵入体结晶期间或之后,剪切带控制了后续岩浆囊的上升和侵位,然后在FNSZ和EPESZ中形成了岩脉群。岩脉中的镁铁质岩脉占主导,表明在剪切带的活动期间,剪切带向下延伸到了上地幔。以前的观点认为,断层带控制着侵入体的上升和就位方式。但是,本文报道了一个用于解释花岗岩与走滑断层普遍共生的新观点。博尔博雷马省的几个陆内剪切带的成核作用是由于与先存岩浆房伴生的热异常的结果。不完全结晶的岩浆体造成了地壳流变的明显不均一性,这可能引发了应变局部化和剪切带的成核作用。     

再考查深成岩体侵位作用

以前有关深成岩体的侵位研究都试图解释岩体侵位空间如何形成。事实上,幔源岩浆侵位期间在地壳中“制造空间”的途径不外乎:(1)莫霍面降低;(2)地球表面外移。其它的“岩体侵位机制”均是不增加地壳体积的物质迁移作用(MTPs)。得到广泛引用的“同心带状气球膨胀岩体”侵位时的MTPs是岩体附近围岩的韧性流动。这类深成岩体附近可能形成的构造和总应变与岩体的三维形态、接触变质带的宽度以及岩体是否为刺穿底辟有关。对于非刺穿底辟,还与岩体运移区半径有关。我们重新考查了几个这样的岩体,并计算了韧性流动引起的物质迁移总量。围岩流动需要的物质迁移总量没有大于40％的情况,多数为15％～35％。围绕这些岩体的接触带很窄,应变亦很低,反映这些深成岩体主要是一些具有较窄(0.1—0.4个岩体半径)的整合或不整合接触带的岩体。天然岩体接触带中的应变与底辟力学模型中的应变相比,至少小一个数量级。我们认为,球形体底辟上升模型与同心带状岩体之间的相似是表面上的,因为模型太简单了。事实上岩浆的上升和侵位需要多重近场和远场MTPs。MTPs将随深度、与岩浆之间的距离及时间等显示梯度变化。近场MTPs速率必定是快速的,而远场速率可能接近于造山作用的长期平均速率。     

TCEP对栀子黄在羊毛上的染色动力学和热力学影响研究

在模拟无限染浴条件下,测定天然染料栀子黄在羊毛上的上染速率曲线及吸附等温线,计算并探讨热力学及动力学参数的变化,研究了具有高效选择性的精细还原剂TCEP对栀子黄上染羊毛的染色热力学及动力学性能的影响.染色动力学研究发现:TCEP能显著提升染料栀子黄的上染速率及上染率;明显提升栀子黄上染羊毛时的扩散系数;降低了染料的扩散活化能,有效减弱染料在纤维内部扩散的能阻.染色热力学研究表明:栀子黄上的吸附等温线符合Freundlich型,属于非定位物理吸附;TCEP的加入提升了染色亲和力;使得染色热绝对值增大,促使染料和纤维之间形成更多的分子间作用力;栀子黄染色熵为负值,TCEP影响染料在纤维上的分布状态.     

加拿大不列颠哥伦比亚省内斑岩铜-钼矿床的成因及其构造模式

不列颠哥伦比亚省的矿床成因研究是根据1200多个矿床的资料进行的.这些资料包括所记录的金属与金属矿物、沉积岩与火山母岩的年龄和岩性以及任何有关的花岗岩类侵入体的性质.对这些资料的分析确定了斑岩矿床金属的双峰态来源.铜、钼源于原生花岗岩类熔融体,铜/钼比值则反映了此熔融体的成分.铅、锌、银、金产于斑岩侵入体周围的脉中,这些脉的金属含量受脉围岩的岩性控制.岩百学的制约意味着花岗岩类主要是深源地壳熔融成因.这样,我们就运用斑岩的分布与各不相金属比值来确定地壳深部构造图,因此就构成了构造模式.两个主要的火山-深成弧(海岸的:侏罗纪-早第三纪;Takla:三叠纪)产于两个俯冲带上.伴生底板的深熔作用产出了含铜斑岩.山间带的铜-钼斑岩是由混合火山岩、火山碎屑岩及碎屑沉积岩的深熔作用而产生的.这些岩石是在侏罗纪时期沉积于由两个岩浆弧圈闭的洋壳碎片上的.     

双向及轴对称加载条件下规则节理化岩体的强度

规则节理化岩体的强度具有方向性.其特征取决于相对于加载方向的节理方位,以及所施应力状态的性质和各向异性.本文提出了以分析解来描述在野外可能遇到的包括一个或几个应力分量为张应力的全范围应力状态下规则节理化岩体的强度。完整岩石强度可用Hoek和Brown判据来描述;节理不具抗拉强度且抗剪强度由库伦判据来描述.本文分析了在双向及轴对称加载条件下上述参数对节理化岩体的影响.     

高压—低温变质岩的抬升

高压低温变质岩的抬升,归因于浮力、底辟或者水动力驱动的回流的作用。只要俯冲作用缓慢或者停止,向下的牵引减弱,浮力就可以使俯冲到地幔的物质回复。由于高压矿物组合的密度增加,地壳内的浮力将倒转,俯冲物质因此不能上升到地壳基底之上。底辟和水动力流作用要求介质密度低、粘度低,所以只能解释被带入流动物质中的较小的岩石块体的侵位。相关地区高压低温地体的构造环境,能够用屈服强度可以忽略的增生楔形体的力学行为来解释,此时,板底垫托作用是增生的主要方式.板底垫托作用从底部加厚了楔形体,并增加了它的表面坡度.即使聚敛作用正在进行,板底垫托作用也导致了楔形体上部的水平扩张。连续的底部板底垫托作用和上部扩张作用可以使最老的高压岩石在1000万年内上升到中等侵蚀的区域。只要楔形体底部的俯冲作用持续进行,地热梯度就不会松弛到正常值。增生楔形体的动力学过程解释:(a)高压-低温岩石在聚敛作用过程中常被抬升的证据。 (b)许多情况下没有高温组合显著的叠加。(c)最古老最高压的岩石位于造山楔形体后上部。(d)上覆岩石的构造厚度不足以解释变质作用。(e)切割部分变质带的变质后断层的常见产状。     

弱酸性染料性质对真丝绸染色过程最优化的影响

本文用数理统计中平均值(m)和标准偏差(s)来表示染料的上染特性参数,同时通过移染性的测定,从热力学和动力学角度讨论了弱酸性染料性质对真丝绸染色过程最优化的影响。若控制临界上染区的临界上染速率,按照染料的移染特性来正确选择染料和染色工艺,则可为染色过程的最优化提供依据。     

建立岩石圈岩石物理模型的基础

岩石圈地球物理调查最重要的任务是查明它的构造、成分、性质及状态特征以及某些其它因素,所有这些因素决定或补充了所观测的地球物理场及过程的相应异常效应。其实质主要与深度变化及不同热力条件下矿物物理参数分布的非均匀性有关。必须认识这些发生的现象,然后努力发展温压岩石物理模拟的方法(实验p-t岩石物理)。现在在这一领域所达到的研究水平已经能够获得关于岩石矿物物理性质的基底温压关系的完     

挂面干燥动力学研究

干燥是挂面生产的重要工艺过程。优化干燥工艺是干燥过程研究的重要内容,其理论依据是对挂面干燥动力学的深刻认识。根据挂面干燥工艺目标要求,以可自主设计温度、相对湿度,在线控制干燥条件,监测干燥过程物料水分状态和迁移轨迹的食品水分分析技术平台为工具;采用压延和挤压技术制作挂面样品;基于挂面干燥动力学和热力学的基本概念,用递进思维的方法,研究挂面干燥特性和干燥过程控制技术。系统分析了挂面的干燥特性、热能利用效率、工艺控制技术等;讨论干燥工艺、设备和操作参数的合理性;为干燥过程控制的合理性、智能化以及工业设计提供参考。     

软岩区域公路建设质量控制方法研究

近几年以来,我国对软岩区域内的公路建设质量进行调查研究和分析总结,其主要目的就是通过对软岩区域内的环境特征、岩体力学性质、岩体结构特点、防护加固技术、破题开挖稳定性评价、填筑体的稳定性、岩体开挖碾压后的力学特性等方面的讨论,对公路建设质量控制方法进行研究,以供业内人士参考。     

超声波辅助离子液体提取石榴籽中原花青素的工艺及其动力学与热力学分析

探讨了超声波辅助离子液体提取石榴籽中原花青素的工艺条件,以原花青素得率为考察指标,提取时间、提取温度、超声功率和离子液体浓度为实验因子,在单因素实验基础上,通过Box-Behnken实验设计优化最佳提取工艺条件,并对提取过程的动力学和热力学性质进行了分析。结果显示:原花青素的最佳提取工艺条件为:提取时间32 min、提取温度52℃、超声功率300 W、离子液体浓度1.15 mol/L,此条件下的原花青素得率达到1.718%;在该工艺参数下,提取速率常数k值为0.313 min-1,表面扩散系数DS值为7.936×10-5cm2/min,而相同提取条件下,无水乙醇空白对照组的k值仅为0.063 min-1,表面扩散系数DS值为1.597×10-5cm2/min,提取速率明显提高;提取过程的热力学参数,熵ΔH为248.51 k J/mol,焓ΔS为813.69 J/(mol·K),数值均大于零,说明离子液体提取过程为吸热熵增加过程,自由能ΔG为-18.254 k J/mol,小于零,为自发过程。离子液体提取的工艺参数及动力学与热力学分析,均可用于石榴籽中原花青素提取过程的工程放大和优化控制。     

羊皮服装革的力学弯曲性能及其与弯曲柔软性的关系的研究

本文研究了羊皮服装革的弯曲力学性能。建立了弯曲变形状态下的数学模型。对弯曲常数Kb、弯曲功Wb及弯曲终点应力Fe与羊皮服装革的手感柔软性的关系进行了讨论。结果表明:应用以上三个力学参数进行弯曲柔软性判断的结果与手检结果相一致。