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小兴安岭-张广才岭铁力地区侏罗纪辉绿岩年代学、地球化学、锆石Hf同位素特征及其构造意义

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岩石学报 2020年第3期36卷 726-740页

作者：葛茂卉张进江刘恺中国地质科学院地质研究所北京100037 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

小兴安岭-张广才岭地区中生代岩浆活动的成因及动力学背景对于揭示古太平洋的构造演化具有重要意义。本文选取小兴安岭-张广才岭铁力地区出露的辉绿岩墙为研究对象,进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素等分析,对... 详细信息

小兴安岭-张广才岭地区中生代岩浆活动的成因及动力学背景对于揭示古太平洋的构造演化具有重要意义。本文选取小兴安岭-张广才岭铁力地区出露的辉绿岩墙为研究对象,进行锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学、全岩地球化学和锆石Hf同位素等分析,对该基性岩的形成时代、岩石成因、岩浆源区以及形成的大地构造背景进行讨论。研究表明:辉绿岩锆石具有高Th/U比值(>0.3),CL图像显示微弱的振荡环带结构,具有岩浆锆石特征,206Pb/238U加权平均年龄为187±2Ma,即形成于早侏罗世;该岩体主要经历了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用,未遭受明显的地壳混染作用,并且具有Rb、Ba、U、Pb、K和Sr等流体活动元素相对富集,Th、Nb和Ta等非流体活动性元素相对亏损的地球化学特征,暗示其形成于被俯冲流体富集交代的亏损地幔部分熔融,源区可能为尖晶石-石榴石二辉橄榄岩,部分熔融程度约为6%~20%。结合该地区同时代的岩浆岩、变形构造、矿床特征和黑龙江蓝片岩的相关报道,本文认为小兴安岭-张广才岭地区在中生代期间处于活动大陆边缘环境,其岩浆岩的形成主要是由于存在于佳木斯地块和松嫩-小兴安岭地块间的牡丹江洋西向俯冲造成的。

关键词：辉绿岩活动大陆边缘小兴安岭-张广才岭牡丹江洋中亚造山带

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三维韧性剪切变形构造组构样式探讨

北京大学学报（自然科学版） 2006年第6期42卷 708-716页

作者：张波张进江郭磊戚国伟教育部造山带与地壳演化重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

结合三维变形理论,在Transpression变形模型基础上,提出了“剪切方向物质挤出模型”,并从三维有限应变角度定量探讨剪切方向物质(体积)挤出对剪切带宏观组构样式、转变的影响及其与运动学涡度的关系。变形过程中剪切方向物质挤出对韧性... 详细信息

结合三维变形理论,在Transpression变形模型基础上,提出了“剪切方向物质挤出模型”,并从三维有限应变角度定量探讨剪切方向物质(体积)挤出对剪切带宏观组构样式、转变的影响及其与运动学涡度的关系。变形过程中剪切方向物质挤出对韧性剪切带构造组构样式影响显著在减薄型三维变形中,当竖直(z)方向体积挤出量小于剪切运动(x)方向挤出量(两者比值a1时,发生“加宽-减薄剪切变形”,剪切带组构样式取决于2个因素运动学涡度数(ωk)和剪切带收缩量(k),可能的组构组合类型为“竖直面理和水平线理”或“竖直面理和竖直线理”。根据剪切方向物质挤出模型,得到结论同一运动性质的韧性剪切带可形成不同取向的拉伸线理;拉伸线理方向不一定和变形的简单剪切组分方向一致。

关键词：三维变形有限应变构造面理矿物拉伸线理运动学涡度

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极摩尔圆法计算二维平均运动学涡度

地质科学 2012年第1期47卷 13-21页

作者：刘江张进江张波造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

通过有限应变椭圆长短轴比(R_s)和长轴与剪切面夹角(α)构建极摩尔圆,本文计算得出二维平面应变平均运动学涡度(W_m)计算公式为W_m=cos[arctan(1-R_s×tan^2α)/((1+R_s)×tanα)],并以此绘制了W_m关于R_s和α的等值线投影图。公式计算... 详细信息

通过有限应变椭圆长短轴比(R_s)和长轴与剪切面夹角(α)构建极摩尔圆,本文计算得出二维平面应变平均运动学涡度(W_m)计算公式为W_m=cos[arctan(1-R_s×tan^2α)/((1+R_s)×tanα)],并以此绘制了W_m关于R_s和α的等值线投影图。公式计算和有限应变数值投影都是计算平均运动学涡度的简捷有效的方法。极摩尔圆计算提供了判定剪切类型(简单剪切,纯剪切,减薄一般剪切,增厚一般剪切)的两种方法:α值判定瞬时应变剪切类型;R_s×tan^2α值判定有限应变剪切类型。

关键词：平均运动学涡度极摩尔圆有限应变剪切类型

喜马拉雅早古生代造山作用:来自尼泊尔帕朗花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Hf同位素证据

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地学前缘 2016年第2期23卷 190-205页

作者：王晓先张进江王盟中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085 北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

尼泊尔帕朗花岗质片麻岩是加德满都逆冲席体的一部分,其主要矿物组成为石英、斜长石、钾长石、微斜长石和白云母。片麻岩中的锆石发育核-边结构,由继承碎屑锆石核和韵律环带的岩浆锆石边组成。LAICP-MS U-Pb定年结果显示,边部岩浆锆石... 详细信息

尼泊尔帕朗花岗质片麻岩是加德满都逆冲席体的一部分,其主要矿物组成为石英、斜长石、钾长石、微斜长石和白云母。片麻岩中的锆石发育核-边结构,由继承碎屑锆石核和韵律环带的岩浆锆石边组成。LAICP-MS U-Pb定年结果显示,边部岩浆锆石的加权平均年龄为(485.5±1.4)Ma和(455.1±3.1)Ma,指示片麻岩原岩为早古生代早期的花岗岩,并记录了两期岩浆作用。锆石边部εHf(t)值变化范围为-8.7^-3.5,Hf同位素两阶段模式年龄TCDM为2.01~1.69Ga,结合岩石学特征并对比大喜马拉雅和小喜马拉雅变质沉积岩的Hf同位素成分,认为原岩花岗岩来自大喜马拉雅变泥质岩的部分熔融。帕朗花岗质片麻岩的研究结果和现有的年代学数据表明,喜马拉雅地区存在早古生代造山事件,这一事件可与相邻的拉萨地体、羌塘地体以及青藏高原东南缘的保山-腾冲地体内同一时代的构造事件对比,是早古生代早期原特提斯洋岩石圈沿冈瓦纳大陆北缘俯冲的安第斯型造山作用的产物,而与冈瓦纳大陆内部块体聚合过程中陆-陆碰撞的泛非造山作用无关。

关键词：喜马拉雅造山带花岗质片麻岩 LA-ICP-MS锆石U-Pb定年 Hf同位素早古生代造山作用

龙泉关剪切带眼球状花岗质片麻岩锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素特征及其地质意义

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地学前缘 2019年第3期26卷 171-182页

作者：王盟钱加慧张进江张波长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 北京大学地球与空间科学学院北京100871 中山大学地球科学与工程学院广东广州510275

恒山五台阜平地区地处华北克拉通中部造山带的中段,早前寒武纪地体出露较好,是解析华北克拉通早前寒武纪演化过程的最佳地段。龙泉关剪切带位于五台杂岩和阜平杂岩的交接部位,其主要岩石类型为眼球状花岗质片麻岩、变粒岩和斜长角闪岩... 详细信息

恒山五台阜平地区地处华北克拉通中部造山带的中段,早前寒武纪地体出露较好,是解析华北克拉通早前寒武纪演化过程的最佳地段。龙泉关剪切带位于五台杂岩和阜平杂岩的交接部位,其主要岩石类型为眼球状花岗质片麻岩、变粒岩和斜长角闪岩。本文利用LA-ICP-MS方法对龙泉关剪切带中的眼球状花岗质片麻岩进行了锆石U-Pb年龄和Lu-Hf同位素的测试。结果显示,龙泉关眼球状花岗质片麻岩原岩结晶年龄为(2 547±7)Ma,其εHf(t)值介于+2.7^+9.2,表明其源区主要为相对年轻的地壳物质,与五台地区新太古代花岗岩非常相似。龙泉关花岗质眼球状片麻岩中锆石两阶段Hf模式年龄(TDM2)为2 477~2 872 Ma,具有2.58Ga、2.71Ga和2.81Ga三个峰值,记录了华北克拉通新太古代初始地壳生长事件。

关键词：锆石U-Pb年龄 Hf同位素龙泉关剪切带华北克拉通

滇西澜沧江构造带及邻区几何学、运动学和构造年代学分析

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地质科学 2009年第3期44卷 889-909页

作者：张波张进江钟大赉郭磊中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈国家重点实验室北京100029 北京大学地球与空间科学学院北京100871

滇西澜沧江构造带自北向南沿碧螺雪山和崇山连续延伸;按照构造几何学特点和运动学特征我们把该构造带分为3段:北段、中段和南段;本文对各段的构造、组构、运动学及构造年代学进行了翔实研究,得到以下认识:构造带呈双变质岩带,核部为强... 详细信息

滇西澜沧江构造带自北向南沿碧螺雪山和崇山连续延伸;按照构造几何学特点和运动学特征我们把该构造带分为3段:北段、中段和南段;本文对各段的构造、组构、运动学及构造年代学进行了翔实研究,得到以下认识:构造带呈双变质岩带,核部为强变形高级变质岩带,两侧为强变形低级变质岩带,部分剖面几何形态似"花状"构造;宏观和微观组构特征均指示构造带北段和中-南段存在明显的运动学差异,北段为右旋走滑剪切,中、南段为左旋走滑剪切;同构造浅色花岗质糜棱岩中分选出白云母(北段)和黑云母(中段),进行单颗粒矿物的激光熔化^(40)r-^(39)r定年,结果显示,糜棱岩化造成了花岗质岩石同位素时钟的重置和部分重置;表面年龄指示了该构造带中新世的构造变形事件;其中,北段右旋韧性剪切作用年龄为17.8～13.4 Ma或更早,至少持续到13.4Ma,构造带中段记录了17.9～13.1 Ma的左行韧性剪切事件;构造变形时代表现出同时代和同期次特点。综合分析认为,位于印度与欧亚大陆斜向汇聚带东缘的澜沧江构造带,是调节印支块体陆内变形的重要变形区域,为典型的新生代剪压应变区;与区内哀牢山—红河构造带新生代左旋走滑相对应;剪压应变和应变分解过程中,构造带东—西向减薄作用通过韧性物质垂向挤出和沿剪切方向的挤出平衡,垂向挤出导致地壳增厚和高应变体的抬升,形成现今的地貌高位,统一的陡立面理和亚水平拉伸线理是韧性物质沿剪切方向挤出的流变学响应;构造带南段和北段运动学差异是澜沧江构造带新生代左旋剪压应变分解的必然产物和运动学要求。

关键词：澜沧江构造带构造几何学运动学激光 ^40Ar-^39Ar定年剪压应变

Effect of temperature-dependent rock thermal conductivity and specific heat capacity on heat recovery in an enhanced geothermal system

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Rock Mechanics Bulletin 2023年第2期2卷 98-105页

作者： Hui Wu Yujie Liu Ming Yang jinjiang zhang Bo zhang School of Earth and Space Sciences Peking UniversityBeijingChina Department of Ocean Science and Engineering Southern University of Science and TechnologyShenzhenGuangdongChina

The modeling of heat recovery from an enhanced geothermal system(EGS)requires rock thermal parameters as inputs such as thermal conductivity and specific heat *** parameters may encounter significant variations due to the reduction of rock temperature during heat *** the present study,we investigate the effect of temperature-dependent thermal conductivity and specific heat capacity on the thermal performance of EGS *** describing the relationships between thermal conductivity/specific heat capacity and temperature from previous experimental studies were incorporated in a field-scale single-fracture EGS *** modeling results indicate that the increase of thermal conductivity caused by temperature reduction accelerates thermal conduction from rock formations to fracture fluid,and thus improves thermal *** decrease of specific heat capacity due to temperature reduction,on the contrary,impairs the thermal performance but the impact is smaller than that of the increase of thermal *** to the opposite effects of thermal conductivity increase and specific heat capacity decrease,the overall effect of temperature-dependent thermal parameters is relatively *** constant thermal parameters measured at room temperature appears to be able to provide acceptable predictions of EGS thermal performance.

关键词： Enhanced geothermal system Temperature-dependent thermal properties Thermal conductivity Specific heat capacity Thermal performance

藏南吉隆淡色花岗岩地球化学特征、成因机制及其构造动力学意义

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大地构造与成矿学 2017年第2期41卷 354-368页

作者：王晓先张进江杨雄英中国地震局地壳应力研究所地壳动力学重点实验室北京100085 北京大学地球与空间科学学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

藏南吉隆淡色花岗岩体位于大喜马拉雅淡色花岗岩带的中部,是吉隆地区藏南拆离系剪切带上部的重要组成部分。地球化学特征显示,岩石具有高SiO_2(72.09%~74.02%)、Al_2O_3(14.54%~15.59%)和K_2O(4.55%~5.59%)含量,高K_2O/Na_2O比值(1.12~1... 详细信息

藏南吉隆淡色花岗岩体位于大喜马拉雅淡色花岗岩带的中部,是吉隆地区藏南拆离系剪切带上部的重要组成部分。地球化学特征显示,岩石具有高SiO_2(72.09%~74.02%)、Al_2O_3(14.54%~15.59%)和K_2O(4.55%~5.59%)含量,高K_2O/Na_2O比值(1.12~1.55)和A/CNK值(1.14~1.18),属于高钾钙碱性过铝质S型花岗岩。富集大离子亲石元素Rb和放射性生热元素U,亏损Ba、Nb、Sr和Zr等元素,具有明显的轻重稀土元素分异和Eu负异常(δEu=0.37~0.54)。具有高的Rb/Sr比值(3.6~9.7)和低的CaO/Na_2O比值(0.15~0.25),指示源区为泥质岩区;(^(87)Sr/^(86)Sr)_i和ε_(Nd)(t)变化范围分别为0.7548~0.7586和-14.0^-13.1,与大喜马拉雅变泥质岩的Sr-Nd同位素组成一致;锆石边部的ε_(Hf)(t)介于-16.0^-8.5之间,位于大喜马拉雅变泥质岩中碎屑锆石的演化线上,表明淡色花岗岩的源岩为大喜马拉雅变泥质岩。岩石(^(87)Sr/^(86)Sr)_i较高而Sr浓度较低,且随着Ba浓度的增加,Rb/Sr比值降低,表明淡色花岗岩是无水条件下白云母脱水熔融形成的,部分熔融可能与藏南拆离系(STDS)伸展拆离导致的深部构造减压密切相关。吉隆淡色花岗岩的形成反映了地壳伸展减薄背景下,构造减压导致的深部地壳物质中含水矿物(白云母)脱水熔融并沿向北伸展的STDS侵位的构造动力学过程。

关键词：藏南吉隆淡色花岗岩地球化学 Sr-Nd-Hf同位素成因机制

单轴压缩剪应变局部化带分布的数值模拟及其对最大有效力矩准则的验证

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北京大学学报（自然科学版） 2013年第5期49卷 873-879页

作者：申发龙张进江造山带和地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

基于应变软化理论,模拟岩石加载应力时出现局部化韧性剪切带到发育褶劈理的过程,从而验证最大有效力矩准则的有效性。根据相关试验规程和标准规定的试样形状、尺寸和应力加载速率,采用FLAC3D软件,对岩石试样在单轴轴对称压缩条件下局部... 详细信息

基于应变软化理论,模拟岩石加载应力时出现局部化韧性剪切带到发育褶劈理的过程,从而验证最大有效力矩准则的有效性。根据相关试验规程和标准规定的试样形状、尺寸和应力加载速率,采用FLAC3D软件,对岩石试样在单轴轴对称压缩条件下局部化剪切带的形成过程进行数值模拟,应变软化后得到的共轭剪切应变集中带共轭夹角为107.7°,论证了最大有效力矩准则的109°规律,同时也合理解释了横切面的剪切应变等值线的随机性表现。

关键词：最大有效力矩准则剪应变局部化集中带 FLAC3D 应变软化差分格式收敛