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构造序次及其在找矿预测中的应用——以华南热液型铀矿床为例

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地质学报 2024年第7期98卷 2173-2192页

作者：陈柏林中国地质科学院地质力学研究所北京100081

构造序次是地质力学和构造地质学的重要概念。构造序次是指在同一场地壳运动中,岩块或地块在遭受同一时期、同一动力作用方式持续作用下,所形成的不同性质和排列方位的各项结构面先后出现的次序,或者是由于边界条件的局部改变,各项构造... 详细信息

构造序次是地质力学和构造地质学的重要概念。构造序次是指在同一场地壳运动中,岩块或地块在遭受同一时期、同一动力作用方式持续作用下,所形成的不同性质和排列方位的各项结构面先后出现的次序,或者是由于边界条件的局部改变,各项构造形迹挨次控制关系。构造序次强调了构造形迹之间的成生联系,是厘定构造型式、建立构造体系的基础。构造序次关系是非常多见的,它不同于构造级别,不同序次构造之间具有时差性、派生性、绝对性、可隐性等特点,低序次构造往往展布在高一序次构造所影响的范围内,受局部构造应力场控制。控矿构造研究要从低序次到高序次,从含矿构造入手,开展力学性质和组合规律分析,厘定控矿构造型式,总结构造控矿规律;找矿预测要从高序次到低序次,根据构造控矿型式和序次的挨次控制规律,分析低序次含矿构造可能出现的位置和方向,开展找矿预测。通过控矿构造的序次分析,认为江西相山邹家山铀矿床不是受NE向的邹家山石洞断裂控制,而是受NEE向、中低倾角倾向NNW的隐性构造带控制,找矿方向是沿现有矿带SWW方向、中等倾角的深部。长江铀矿田不是受棉花坑断裂和油洞断裂控制,而是受NNW(近SN)向陡倾角构造带控制,浅部次级断裂含(储)矿、其下延归并的主构造带起导矿、运(配)矿作用,找矿方向是沿NNW(近SN)向含矿构造的延伸、延深部位以及地表矿带内空白区的深部。在进行构造序次分析时要特别注意构造形迹的成生联系,也要注重构造期次,更要区分成矿前、成矿期和成矿后构造,对具体的矿田、矿床或矿化带,对导矿、运矿(配矿)、储矿(含矿)构造间的关系(也即控矿构造与含矿构造的关系)要进行客观分析,厘定控矿构造型式,构建构造控矿模型,指导找矿预测实践。

关键词：构造序次成生联系控矿构造型式构造控矿模型找矿预测华南热液型铀矿

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液压成因含矿构造主要特征——以华南热液钨矿和铀矿为例

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地质力学学报 2024年第1期30卷 15-37页

作者：陈柏林中国地质科学院地质力学研究所北京100081

液压致裂是整个地壳−岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型(液压致裂型和液压撑开型),以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明... 详细信息

液压致裂是整个地壳−岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型(液压致裂型和液压撑开型),以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明确了包括石门寺钨矿、行洛坑钨矿和邹家山铀矿等的液压成因含矿构造的基本特征。新生性液压致裂含矿构造的主要特征表现为形态复杂(有弧形、分叉树枝形、放射状、菊花形和蟹腿状等)、规模较小、宏观力学性质以张性破裂为主、走向和倾向多变、方向性不明显、仅局部区域发育优势方位、常伴生有热液隐爆角砾岩;因此,可以从弧形分叉或不规则形态、总体较小规模、产状多向性、分布不均匀性和伴生热液隐爆角砾岩这5个标志来识别液压致裂含矿构造。对比分析液压致裂含矿构造与应力致裂含矿构造的差异认为,液压致裂含矿构造发育比较局限,而液压撑开型含矿构造相对普遍,热液蚀变分带与该含矿构造是液压致裂还是应力致裂无明显相关性;压性成因构造在成矿期表现出的张性力学性质有些是成矿流体超压作用的结果,而并非区域构造应力场的改变;液压致裂导致的断裂末端的扩展破裂与成矿流体的耦合作用为成矿末端效应的构造控制机制。

关键词：液压致裂构造含矿构造裂隙形态热液隐爆角砾岩鉴别标志华南热液矿床

长白山天池火山晚更新世以来岩浆房系统的压力探讨

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岩石学报 2024年第7期40卷 2075-2086页

作者：周秉锐潘波颜丽丽徐丹武成智中国地震局地质研究所吉林长白山火山国家野外科学观测研究站北京100029 吉林省长白山天池火山监测站安图133613

长白山天池火山是一座大型的复合式活火山,由于其曾剧烈的喷发活动(946~947AD)和2002-2006年的扰动事件而备受瞩目。自晚更新世以来,天池火山有过多次剧烈的爆炸式喷发活动,其岩浆主要为高分异的碱流质与粗面质岩浆,SiO_(2)>65%。地球... 详细信息

长白山天池火山是一座大型的复合式活火山,由于其曾剧烈的喷发活动(946~947AD)和2002-2006年的扰动事件而备受瞩目。自晚更新世以来,天池火山有过多次剧烈的爆炸式喷发活动,其岩浆主要为高分异的碱流质与粗面质岩浆,SiO_(2)>65%。地球物理探测表明天池火山地下在浅部地壳存在岩浆房,但却未能对历史喷发活动的岩浆系统进行约束。本文利用晚更新世以来喷发物的电子探针数据,运用Qz-Ab-Or系统投图、单斜辉石机器学习压力计以及rhyolite-MELTS压力计对各期喷发的岩浆驻存压力条件进行计算,认为天文峰期(TWF)碱流岩压力约246~444MPa、气象站期(QXZ)碱流岩压力约184~344MPa、千年大喷发(ME-I)碱流岩压力约162~314MPa,千年大喷发(ME-II)粗面岩压力约438~540MPa。通过压力与深度换算后发现上述喷发岩浆贮存位置均对应中上地壳深度的岩浆房,并且三期碱流岩压力随喷发时间逐渐降低,暗示天池碱流质岩浆房在万年尺度内逐渐向浅部地壳演化的趋势;而粗面质岩浆可能来自另一个更深的岩浆房。该发现将有助于提高对天池火山岩浆房系统演化的认识,并为火山监测数据解释和灾害预警等工作提供依据。

关键词：长白山天池火山地质压力计高分异岩浆岩浆贮存压力岩浆演化岩浆房系统

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卫星柔性热控薄膜材料充放电效应试验

国防科技大学学报 2024年第1期46卷 87-92页

作者：陈益峰王金晓冯娜秦晓刚杨生胜季启政韩炎晖柳青许昌学院表面微纳米材料研究所河南许昌461000 北京东方计量测试研究所北京100086 兰州空间技术物理研究所真空技术与物理重点实验室甘肃兰州730000

针对柔性热控薄膜材料导电/绝缘多层复合、微纳尺寸厚度的结构特点,采用10~70 KeV电子辐照的方法开展了kapton基二次表面镜薄膜材料充放电特性的测试试验,获得了表面充电电位、静电放电频次等关键参数,并采用蒙特卡罗方法研究了辐照电... 详细信息

针对柔性热控薄膜材料导电/绝缘多层复合、微纳尺寸厚度的结构特点,采用10~70 KeV电子辐照的方法开展了kapton基二次表面镜薄膜材料充放电特性的测试试验,获得了表面充电电位、静电放电频次等关键参数,并采用蒙特卡罗方法研究了辐照电子在多层薄膜材料内的输运规律。研究结果表明由于kapton基二次表面镜薄膜结构的特殊性,当辐照电子能量为10 KeV时未发生静电放电现象,随着电子能量不断增加,薄膜材料的表面充电电位幅值与静电放电频次呈先上升后下降的变化规律,且在电子能量为25 KeV时空间充放电效应最为显著。

关键词： kapton基二次表面镜空间充放电效应静电放电频次表面充电电位

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考虑随机变失效阈值的多相关退化可靠性建模

中国机械工程 2024年第5期35卷 811-820页

作者：冯洪齐金平刘晓宇李鸿伟燕大强付录生兰州交通大学机电技术研究所兰州730070 兰州交通大学研究院兰州730070 中国铁路兰州局集团有限公司兰州730030 中车兰州机车有限公司兰州730070

由于机械部件失效受多个退化过程及外界冲击等各种因素的耦合作用影响,而当前研究多考虑单一因素,并认为失效阈值为定值,未考虑到设备会因退化而导致其抗冲击能力降低的事实,因此同时考虑冲击对退化过程的影响,退化过程对冲击失效阈值... 详细信息

由于机械部件失效受多个退化过程及外界冲击等各种因素的耦合作用影响,而当前研究多考虑单一因素,并认为失效阈值为定值,未考虑到设备会因退化而导致其抗冲击能力降低的事实,因此同时考虑冲击对退化过程的影响,退化过程对冲击失效阈值的随机不确定性影响以及不同退化过程之间存在相关性影响,提出考虑随机变阈值的多相关退化可靠性模型。此外,通过Copula函数描述不同退化过程间的相关性,给出相关模型的参数估计方法。根据某型动车组的车轮实测磨耗数据进行实例计算,通过蒙特卡罗方法验证模型的准确性,讨论不同退化过程存在相关性对可靠度的影响,对随机变失效阈值进行灵敏度分析,进一步说明所提模型的实用性。

关键词：可靠性多相关退化随机变失效阈值车轮磨耗退化阈值冲击模型

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440 MPa级高强钢焊缝金属的断裂韧性

材料研究学报 2024年第2期38卷 151-160页

作者：曾道平安同邦郑韶先代海洋曹志龙马成勇钢铁研究总院焊接研究所北京100081 兰州交通大学材料科学与工程学院兰州730070

使用自研的Si-Mn-Ni气保护实心焊丝对440 MPa级高强钢进行MAG焊,并在系列温度下进行冲击试验、疲劳裂纹扩展速率试验和裂纹尖端张开位移试验,研究了焊缝金属的断裂韧性和显微组织对断裂韧性的影响。结果表明:焊缝金属的韧脆转变温度约为... 详细信息

使用自研的Si-Mn-Ni气保护实心焊丝对440 MPa级高强钢进行MAG焊,并在系列温度下进行冲击试验、疲劳裂纹扩展速率试验和裂纹尖端张开位移试验,研究了焊缝金属的断裂韧性和显微组织对断裂韧性的影响。结果表明:焊缝金属的韧脆转变温度约为-48.4℃;随着恒幅载荷(13~17 kN)的增大载荷循环次数N减小、疲劳寿命降低,且在应力强度因子范围ΔK相同的情况下疲劳裂纹扩展速率da/d N总体上随着恒幅载荷的增大而减小;焊缝金属的CTOD值δ为0.481~0.781 mm,有效特征值δ_(0.2BL)为0.5103 mm,CTOD值δ的离散系数仅为16.5%,表明焊缝金属的良好断裂韧性满足海洋工程的技术要求;阻碍裂纹扩展能力较强的针状铁素体使断裂韧性提高,而阻碍裂纹扩展能力较弱的准多边形铁素体和易诱发微裂纹的M-A组元使断裂韧性降低。

关键词：金属材料 440 MPa级高强钢焊缝金属断裂韧性显微组织

华北克拉通东部早白垩世火山岩:再循环物质差异性改造的记录

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地球科学 2024年第2期49卷 669-684页

作者：汪浪汤华云汪翔宗克清郭京梁程怀汪在聪中国地质大学地球科学学院地质过程与矿产资源国家重点实验室湖北武汉430074 广州海洋地质调查局三亚南海地质研究所海南三亚572025

华北克拉通东部在130~120 Ma早白垩世期间经历强烈改造,并伴随大规模岩浆活动.对比研究了这一时期山东鲁西地区、郯庐断裂带和胶东半岛玄武安山岩-安山岩等幔源岩石的地球化学特征和Sr-Nd同位素组成,探讨了各地区火山岩源区性质以及造... 详细信息

华北克拉通东部在130~120 Ma早白垩世期间经历强烈改造,并伴随大规模岩浆活动.对比研究了这一时期山东鲁西地区、郯庐断裂带和胶东半岛玄武安山岩-安山岩等幔源岩石的地球化学特征和Sr-Nd同位素组成,探讨了各地区火山岩源区性质以及造成源区不均一性的可能原因.这些火山岩均来自富集型地幔且受地壳组分的混染影响较小,并主要经历了单斜辉石、磷灰石和Ti-Fe氧化物的分离结晶,但相较于郯庐断裂带和胶东半岛而言,鲁西火山岩的演化程度更低.不同地区火山岩均具有岛弧型微量元素和富集的Sr-Nd同位素组成,其中,鲁西北部火山岩表现为(^(87)Sr/^(86)Sr)i0.706的Ⅱ型富集地幔特征,这暗示上述火山岩可能均来自被再循环地壳物质改造的富集地幔源区,且其源区富集程度具有从西北到东南逐渐增强的趋势.Sr-Nd同位素两端元混合模拟显示,鲁西北部火山岩EMⅠ型同位素特征可能与其地幔源区受华北下地壳物质的交代有关,而鲁西中-南部、郯庐断裂带和胶东地区火山岩EMⅡ型同位素特点则更可能是源区受三叠纪俯冲扬子陆壳组分改造的结果.古太平洋板块来源的俯冲流体交代和水化也对这些地区的富集岩石圈地幔有不同程度改造.因此,山东半岛不同地区早白垩世火山岩记录了不同性质壳源组分对华北克拉通东部岩石圈地幔的影响,这一差异性改造对华北东部岩石圈地幔的破坏和减薄有重要制约作用.

关键词：早白垩世中基性火山岩富集岩石圈地幔地幔交代华北克拉通地球化学

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基于SWAT模型的珠江流域地下水资源评价

地球科学 2024年第5期49卷 1876-1890页

作者：赵良杰王莹周妍曹建文杨杨王喆中国地质科学院岩溶地质研究所自然资源部/广西岩溶动力学重点实验室广西桂林541004 广东省地质环境监测总站广东广州510510 中国地质大学北京100083

在梳理珠江流域地下水资源评价现状及历史的基础上,讨论了SWAT分布式水文模型基本原理和基础数据库,将珠江流域划分为129个地下水子流域,充分考虑岩溶、基岩裂隙及孔隙含水介质参数敏感性的基础上,基于9个水文站2008-2016年逐月实测径... 详细信息

在梳理珠江流域地下水资源评价现状及历史的基础上,讨论了SWAT分布式水文模型基本原理和基础数据库,将珠江流域划分为129个地下水子流域,充分考虑岩溶、基岩裂隙及孔隙含水介质参数敏感性的基础上,基于9个水文站2008-2016年逐月实测径流量进行参数率定和模型校准,并根据1957-2017年降雨量计算不同年份降雨保证率,分析评价珠江流域多年地下水资源量,最后开展降雨入渗系数和地下水补给模数参数反演.通过本次评价,珠江流域2010-2016年平均补给量为1488.02亿m^(3),特枯年(2011)、平水年(2010)及丰水年(2016)地下水总补给量分别为719.49亿m^(3)、1446.82亿m^(3)、1781.87亿m^(3),其中丰水年的降雨量约为特枯年的1.7倍,地下水补给量为2.48倍,岩溶、基岩裂隙及孔隙含水介质的年均补给总量分别为529.91亿m^(3)、445.13亿m^(3)、512.98亿m^(3),通过参数反演获得年均地下水补给模数为10.83 L/s·km^(2),降雨入渗系数为0.246,以期为流域内地下水开发利用与治理保护提供数据支撑和科学服务.

关键词：分布式水文模型地下水资源珠江流域水资源评价参数反演水文地质

川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维构造模型:基于多元数据与隐式建模技术

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地震地质 2024年第1期46卷 19-34页

作者：王毛毛胡顺阳马皓然梁铂雨张金玉鲁人齐河海大学海洋学院南京210098 中国地震局地质研究所北京100029

安宁河-则木河-小江断裂带位于青藏高原与扬子地块相互拼接的交会部位,代表了川滇菱形块体的东部边界,地震活动频繁。其总体表现为左旋走滑的运动学特征,沿走向断裂结构复杂,为精细表征深部断裂的三维结构特征带来了很大挑战。目前存在... 详细信息

安宁河-则木河-小江断裂带位于青藏高原与扬子地块相互拼接的交会部位,代表了川滇菱形块体的东部边界,地震活动频繁。其总体表现为左旋走滑的运动学特征,沿走向断裂结构复杂,为精细表征深部断裂的三维结构特征带来了很大挑战。目前存在的问题主要包括:主断层面本身的结构复杂特性;断裂交切与主次关系的不确定性;隐伏断层的空间约束;微震活动区域的断层面限定等。传统上,三维构造建模主要依赖于高分辨率的地震反射剖面、三维地震数据体和钻孔等数据约束,可以三角面网的形式在三维空间内使用数量有限的节点定义任意物体的几何形态,进而连接节点模拟物体的拓扑结构。然而,川滇块体东边界等大部分活动构造区域缺少这些高分辨率的数据,即使有相关数据,通常在空间上也非常稀疏。以往有研究利用大量精定位地震和断层地表迹线等数据建立了活动断裂的初始三维模型,但这种方法忽视了震源机制解提供的节面信息对建模的贡献,且未对多元数据采取差异化的权重分配策略。文中基于三维构造隐式建模方法,结合不同约束条件下的深、浅地质与地球物理数据,构建了川滇块体东边界安宁河-则木河-小江断裂带的三维精细构造模型。建模流程充分利用震源机制解提供的节面约束信息,将其与地表断层迹线、重定位地震震中等数据融合,纳入一个考虑差异化权重分配的多次迭代过程,最终实现利用多元数据建立川滇块体东边界断裂三维复杂结构特性的目标。基于隐式建模方法构建的活动断裂的精细三维结构模型可用于断面粗糙度和断裂系统分析,对约束断面上的凹凸体分布与开展地震破裂模拟具有重要意义。

关键词：活动断裂隐式建模方法三维构造建模安宁河-则木河-小江断裂带川滇块体