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冷竹关沟高陡斜坡地震动响应特征

地震学报 2024年第3期46卷 502-513页

作者：唐涛王运生吴昊宸刘世成冯卓詹明斌成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059 成都理工大学环境与土木工程学院成都610059

四川省泸定县冷竹关沟两岸属于高陡斜坡,距2022年5月20日汉源M_(S)4.8地震震中52 km。基于冷竹关沟监测剖面上安置的4台强震仪对汉源M_(S)4.8地震的监测数据,分析了高陡斜坡上的地震波响应规律,并与前人研究成果对比,结果显示:(1)斜坡... 详细信息

四川省泸定县冷竹关沟两岸属于高陡斜坡,距2022年5月20日汉源M_(S)4.8地震震中52 km。基于冷竹关沟监测剖面上安置的4台强震仪对汉源M_(S)4.8地震的监测数据,分析了高陡斜坡上的地震波响应规律,并与前人研究成果对比,结果显示:(1)斜坡对此次地震的地震波放大效应在水平南北向最为显著,右岸半岛状山梁处的放大作用强于左岸浑厚山体,且随着高程的增加场地的放大作用逐渐增大;(2)斜坡右岸的地震动卓越频率为2—6 Hz,左岸主要分布在7—13 Hz,冷竹关沟高陡斜坡的地震动卓越频率在半岛状山梁部位以特低频为主,在浑厚山体斜坡以中低频为主,在未来可能发生的地震中,斜坡更容易与卓越频率在此范围内的地震动记录发生共振作用,以致坡体地震动响应强烈;(3)冷竹关沟高陡斜坡存在地震波背坡效应,同时该处斜坡对地震波的放大效应还受到微地形的控制,地震波在右岸坡顶凸起地形处能量最为强烈,右岸斜坡坡顶在地震波经过时更容易发生崩塌等次生灾害。

关键词：汉源M_(S)4.8地震冷竹关沟放大效应斜坡地震动深切峡谷

藏南Kioto碳酸盐台地对早侏罗世普林斯巴晚期碳循环扰动的沉积和生物响应

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沉积学报 2024年第2期42卷 415-433页

作者：翁晓爱姜守一韩中胡修棉晏雄成都理工大学沉积地质研究院成都610059 中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074 成都理工大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室成都610059 南京大学地球科学与工程学院内生金属矿床成矿机制研究全国重点实验室南京210023 中国地质调查局成都地质调查中心成都610059

【目的】早侏罗世发生了多次重要的碳循环扰动,并伴随气候和环境的重大变化。然而,现有的研究主要集中于西特提斯和欧洲北部,对东特提斯碳循环扰动事件以及定量探究事件对生物影响的相关报道较少。【方法】利用东特提斯藏南Kioto碳酸盐... 详细信息

【目的】早侏罗世发生了多次重要的碳循环扰动,并伴随气候和环境的重大变化。然而,现有的研究主要集中于西特提斯和欧洲北部,对东特提斯碳循环扰动事件以及定量探究事件对生物影响的相关报道较少。【方法】利用东特提斯藏南Kioto碳酸盐台地普林斯巴晚期—托阿尔(最早)期的生物地层学(大型底栖有孔虫)、沉积学和碳同位素(δ^(13)C)地层学,探讨碳循环扰动以及相应的气候环境变化对该地区的碳酸盐台地生物演化过程影响。【结果】普林斯巴晚期—托阿尔(最早)期大型底栖有孔虫生物地层显示有3个带:Bosniella oenensis-Cyclorbitosella tibetica(?)、Streptocyclammina liasica和Siphovalvulina sp.A。在生物地层基础上,我们识别出以δ^(13)C正偏移为特征的普林斯巴晚期margaritatus菊石带事件(margaritatus zone event,ME)和以δ^(13)C负偏移为特征的margaritatus-spinatum界线事件(margaritatus-spinatum boundary event,MSBE)。【结论】在ME期间,生屑颗粒含量呈增长趋势、大型底栖有孔虫的种属和数量保持较高的水平以及Lithiotis Fauna出现并扩散,这可能表明有机质的大量埋藏消耗了辛涅缪尔晚期—普林斯巴早期产生的大量CO_(2),从而创造了更适合生物生存的海洋环境条件。在MSBE期间,生屑颗粒含量以及Lithiotis Fauna丰度和长度整体呈下降趋势,并且部分大型底栖有孔虫的灭绝,表明该时期存在着生物危机,可能与海平面下降有关。虽然Lithiotis Fauna存在大小和出现的频率变化,但不可否认的是,Lithiotis Fauna在普林斯巴期整个特提斯浅水碳酸盐台地蓬勃发展,直到T-OAE时期才完全破坏其生存条件。

关键词：普林斯巴期碳酸盐台地碳酸盐岩微相碳同位素扰动生物危机

东昆仑大格勒地区富铌橄榄岩矿物学、地球化学及Sr-Nd同位素特征

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大地构造与成矿学 2024年第1期48卷 114-124页

作者：李积清王涛王秉璋李五福王泰山薛万文李玉龙李青金婷婷袁博武青海省地质调查院青藏高原北部地质过程与矿产资源重点实验室青海西宁810012

东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富... 详细信息

东昆仑大格勒地区碳酸岩-碱性杂岩富铌稀土矿化的发现,对青海省优质稀有稀土矿产的勘查及综合研究具有重要启示。本文以大格勒杂岩体中蛇纹石化富铌橄榄岩为研究对象,开展了矿物学、岩石地球化学和Sr-Nd同位素研究。矿物学分析显示,富铌橄榄岩中铌矿物主要为铌易解石(Nb_(2)O_(5)=50.33%~52.50%)、铌钙矿(Nb_(2)O_(5)=48.20%~50.27%)、褐铈铌矿(Nb_(2)O_(5)=42.80%~43.45%)、Stefanweissite矿(Nb_(2)O_(5)=33.14%~34.78%),次为钛铁矿(Nb_(2)O_(5)=3.45%~4.89%)。样品具低SiO_(2)(20.16%~29.20%)和K_(2)O+Na_(2)O(0.02%~2.47%)含量,高Mg O(22.88%~27.69%)含量和Mg^(#)值(74~82),稀土元素总量较高(∑REE=772~1807μg/g),稀土元素配分模式强烈富集LREE、亏损HREE,Eu异常不明显(δEu=0.87~1.17)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示,样品富集Nb、Ta、Th、U、Sr、Pb,Nb含量高,为981~1753μg/g,平均1378μg/g,可能与晚阶段碳酸岩侵入流体交代作用有关。样品的(87Sr/86Sr)i值为0.70378~0.70396,ε_(Nd)(t)值为-0.49~0.31,岩浆源区可能为EMⅠ型地幔端元。综合区域构造背景,大格勒岩体中富铌橄榄岩的形成可能与该地区拉张环境下岩石圈的强烈伸展和软流圈地幔的上涌相关。

关键词：富铌橄榄岩矿物化学地球化学 Sr-Nd同位素大格勒

青川刨地里地震滑坡发育特征及其成因机制探讨

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地震学报 2024年第3期46卷 514-525页

作者：李均益罗永红周赞南凯成都理工大学环境与土木工程学院成都610059 成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室成都610059

以“5·12”汶川地震诱发的青川县刨地里滑坡为例,现场调查了滑坡的地质特征,并基于离散元软件(UDEC)分析了1号滑坡动力响应及变形破坏过程,探讨了滑坡的成因机制。现场调查表明,刨地里1号滑坡具有近水平“上硬下软”的地层结构,其中石... 详细信息

以“5·12”汶川地震诱发的青川县刨地里滑坡为例,现场调查了滑坡的地质特征,并基于离散元软件(UDEC)分析了1号滑坡动力响应及变形破坏过程,探讨了滑坡的成因机制。现场调查表明,刨地里1号滑坡具有近水平“上硬下软”的地层结构,其中石坎断层穿过了滑坡后缘;滑坡堆积体的岩性分带特征表明,刨地里1号滑坡下部千枚岩先于上部硅质岩被破坏,且破坏时间早于2号和3号滑坡;数值模拟研究揭示,峰值加速度放大效应在断层带附近的千枚岩内最强,其放大系数达6.79,导致下层千枚岩首先沿陡倾面产生拉裂破坏,随后上层硅质岩体产生拉裂破坏,结果与现场调查堆积物特征较吻合;断层和上硬下软的地层结构对刨地里滑坡动力响应、变形及破坏起到了控制作用。该研究可为上硬下软且含断层的地震滑坡的评价提供参考。

关键词： “5·12”汶川地震地震滑坡上硬下软地层石坎断层成因机制

生物成因微晶石英特征及其对海相页岩储层孔隙发育的影响

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沉积学报 2024年第5期42卷 1738-1752页

作者：王拔秀张鹏辉梁杰陈建文孟祥豪付奕霖鲍衍君河海大学海洋学院自然资源部海洋灾害预报技术重点实验室南京210024 中国科学院海洋地质与环境重点实验室中国科学院海洋研究所山东青岛266071 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266237 油气藏地质及开发工程全国重点实验室(成都理工大学) 成都610059 合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

【目的】石英是海相页岩中最重要的矿物之一,以多种形式存在,并具有多种的硅质来源和成因,而不同类型的石英对于岩石力学性能和孔隙演化的贡献是不同的,且相关研究目前仍较薄弱,制约了对页岩储层特征的深入认识。【方法】简述了近年来... 详细信息

【目的】石英是海相页岩中最重要的矿物之一,以多种形式存在,并具有多种的硅质来源和成因,而不同类型的石英对于岩石力学性能和孔隙演化的贡献是不同的,且相关研究目前仍较薄弱,制约了对页岩储层特征的深入认识。【方法】简述了近年来海相页岩石英分类的最新进展,并在此基础上,在前期研究较为薄弱的下扬子地区,利用鼓地1井上奥陶统五峰组—下志留统高家边组海相页岩样品,综合运用薄片分析、X射线衍射分析、地球化学分析、场发射扫描电镜、核磁共振、能谱分析和阴极发光等多种方法手段,探究海相页岩石英类型和硅质来源,并进一步讨论生物成因微晶石英对页岩力学性质和孔隙发育等储层性质的影响。【结果】下扬子地区鼓地1井五峰组—高家边组页岩石英类型主要为碎屑石英、微晶石英和生物骨架石英,其中碎屑石英为陆源输入,而微晶石英则为自生来源。硅质生物骨架镜下证据、生物硅含量、主微量元素特征等指标综合分析表明硅质生物可为微晶石英提供重要的硅质来源。【结论】海相页岩中的生物成因微晶石英增强了页岩的脆性,并且相互连接,形成刚性的硅质基质框架,很大程度上提高了页岩的力学性能。此外,这一刚性框架能够有效地保护微晶石英内部的有机质孔隙和粒间孔隙不被压实,有利于孔隙的保存。

关键词：海相页岩生物成因微晶石英硅质来源岩石力学性质孔隙演化

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橄榄石微量元素:分析、地球化学行为与地球科学应用

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岩石学报 2024年第10期40卷 3160-3190页

作者：毛亚晶吴石头贾丽辉秦克章翟明国中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化与环境演变全国重点实验室北京100029 中国科学院地质与地球物理研究所矿产资源研究重点实验室北京100029

橄榄石化学成分记录了幔源岩浆性质、结晶演化、喷发速率等重要信息。近十年来,橄榄石微量元素分析技术飞速进步,积累了丰富的数据。本文系统综述了电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法在橄榄石微量元素分析领域的最新研究进展,... 详细信息

橄榄石化学成分记录了幔源岩浆性质、结晶演化、喷发速率等重要信息。近十年来,橄榄石微量元素分析技术飞速进步,积累了丰富的数据。本文系统综述了电子探针和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法在橄榄石微量元素分析领域的最新研究进展,总结了橄榄石中微量元素的分配系数与扩散系数等地球化学行为,分析了全球不同岩石单元的橄榄石微量元素特征,重点介绍了岩浆铜镍矿床中橄榄石微量元素的研究进展。实验岩石学表明,控制元素在橄榄石中分配系数的主要因素有温度、压力、岩浆成分等,且不同微量元素行为的主控因素各不相同。在确定的温压条件下,橄榄石中多数元素的配分可由晶格应变模型预测,而Ni、Co和轻稀土元素主要受晶体场效应和结晶动力学控制。橄榄石中元素的扩散速率由快到慢依次为:H和Li(快)→Fe-Mg-Ni(中等)→Ca(较慢)→P-O-Si(慢)。对比全球不同岩石单元中橄榄石微量元素得出:(1)火山岩系列的科马提岩-苦橄岩-玄武岩中橄榄石的Fo值和Ni、Cr、Al、Mn等元素呈演化趋势,但在二元相关性图中不同岩石类型间存在较大重叠区域,机器学习等多维分析手段可大大提升分类准确率;(2)地幔橄榄岩与侵入岩系列(地壳堆晶岩)中的橄榄石微量元素特征相近,难以使用单元素指标区分,例如常用的Ca亏损;(3)碳酸岩中橄榄石的Ni、Mn含量有别于其他岩石,可能与其来源和元素在橄榄石-碳酸岩熔体中特殊的分配行为有关;(4)石榴子石地幔橄榄岩与尖晶石地幔橄榄岩的橄榄石微量元素存在一定差异,橄榄石V/Sc比值和Fe-Mg-Mn-Ca-Ni含量是判别地幔橄榄岩类型和来源深度的重要变量。岩浆铜镍矿床橄榄石微量元素的研究进展有:(1)堆晶-后堆晶阶段再平衡作用驱使Ca-Cr-Al元素向其他矿物迁移,使橄榄石普遍亏损上述元素;(2)橄榄石Ni-Co变化可记录其与硫化物的元素交换反应,Ni-Co正相关可用于指示岩体深边部的找矿潜力;(3)与硫化物共生橄榄石的Ni富集(>5000×10^(-6))或亏损(素行为、多元素-多矿物扩散联合限定岩浆时空演化、机器学习判别橄榄石成因类型与镁铁-超镁铁岩体含矿性、挥发份与新兴非传统金属稳定同位素等。

关键词：橄榄石微量元素地球化学行为元素扩散地幔岩浆铜镍矿床

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无人机抛投式GNSS滑坡监测设备智能化部署选址方法

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测绘学报 2024年第6期53卷 1140-1153页

作者：许豪张勤王利舒宝杜源黄观文长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054 地理信息工程国家重点实验室陕西西安710054 西部矿产资源与地质工程教育部重点实验室陕西西安710054

GNSS技术广泛应用于滑坡形变监测,而复杂艰险的高危滑坡往往人员难至,导致GNSS监测设备安装困难。无人机抛投部署技术为解决此问题提供了可能,然而其前提是为无人机抛投提供适宜的目标部署位置,传统的选址方法主要依赖专家现场踏勘评估... 详细信息

GNSS技术广泛应用于滑坡形变监测,而复杂艰险的高危滑坡往往人员难至,导致GNSS监测设备安装困难。无人机抛投部署技术为解决此问题提供了可能,然而其前提是为无人机抛投提供适宜的目标部署位置,传统的选址方法主要依赖专家现场踏勘评估,无法满足该场景应用需求。为此,本文首先利用无人机航测、InSAR-Stacking技术获取选址区域的DSM、DOM及地表历史形变速率图,然后基于深度学习、地形分析等方法提取历史形变、裂缝分布、坡度、地表粗糙度、植被指数、坡向等选址因子,最后基于层次分析法对多个选址因子进行决策融合,智能化评估滑坡区域内不同位置的选址适宜性并推荐无人机抛投式GNSS监测设备的目标部署位置。以甘肃黑方台滑坡区域为例开展选址试验,评估了该区域内的选址适宜性并推荐了4处GNSS监测设备部署位置,现场情况及历史站点形变序列验证了本文方法的有效性。本文方法综合考虑了形变监测、部署难度、观测条件及持续运行等需求,可高效评估选址区域内设备部署的适宜程度,对于提升无人机抛投式GNSS监测设备的部署效率及监测效果具有重要参考价值。

关键词： GNSS 无人机抛投滑坡监测监测站选址层次分析法

希夏邦马峰地区含绿柱石花岗伟晶岩的地球化学及年代学研究

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岩石学报 2024年第5期40卷 1548-1564页

作者：杨雷贺一凡王佳敏侯康师田雨露成都理工大学地球科学学院行星科学国际研究中心成都610059 南京大学内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室南京210023 中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029

喜马拉雅淡色花岗岩是印度和欧亚板块碰撞造山过程中的重要产物,在造山带演化和高原隆升的相关研究中受到高度关注。近年来的研究发现其经历过高度结晶分异且与超大型锂-铍-铷-铯等稀有金属矿床紧密相关。本文报道了与希夏邦马峰淡色花... 详细信息

喜马拉雅淡色花岗岩是印度和欧亚板块碰撞造山过程中的重要产物,在造山带演化和高原隆升的相关研究中受到高度关注。近年来的研究发现其经历过高度结晶分异且与超大型锂-铍-铷-铯等稀有金属矿床紧密相关。本文报道了与希夏邦马峰淡色花岗岩相关的含绿柱石伟晶岩的矿物学、地球化学和年代学资料。这些伟晶岩中的绿柱石普遍呈自形,多数被包裹在长石和石英等主要造岩矿物中,显示出岩浆结晶的特点。矿物化学显示绿柱石的元素变化以通道-八面体替代和通道-四面体替代为主。希夏邦马伟晶岩中绿柱石地球化学组成与铍成矿伟晶岩中绿柱石相当,相对喜马拉雅锂成矿伟晶岩中的绿柱石具有更低的Li_(2)O、Cs_(2)O和Na/Li比,显示出寄主岩石以铍矿化为主。这与全岩地球化学显示的伟晶岩高铍低锂的特点相一致。除此之外,伟晶岩中铷、铯、锡等稀有金属元素也发生了明显的富集。伟晶岩中稀有金属元素与Rb/Sr比之间的强正相关性表明它们的富集主要受控于分离结晶作用。独居石U-Th-Pb年代学分析表明这些伟晶岩主要形成于ca.18~17Ma,与希夏邦马淡色花岗岩岩体的年龄相一致。同时,伟晶岩中的独居石还记录了ca.25~23Ma和ca.21Ma两期年龄,代表了区域上其他两期淡色花岗岩岩浆事件。在喜马拉雅中部地区,普遍发育这三个阶段的淡色花岗岩岩浆事件以及稀有金属成矿作用,进一步表明了淡色花岗岩的形成与分异演化对伟晶岩成矿的贡献。

关键词：喜马拉雅希夏邦马淡色花岗岩绿柱石分离结晶稀有金属成矿

华北吕梁地区古元古代末芦芽山紫苏花岗岩成因及构造意义

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大地构造与成矿学 2024年

作者：赵玉庭王毓婧王敬宇兰彩云龙晓平大陆动力学国家重点实验室西北大学地质学系西北大学城市与环境学院

华北克拉通中部造山带出露的古元古代花岗岩是研究前寒武纪造山带构造演化的重要载体,芦芽山紫苏花岗岩作为中部带吕梁杂岩体中重要的岩石组合,它们独特的形成条件可以为中部带古元古代晚期的构造演化提供约束。锆石U-Pb定年结果显示芦... 详细信息

华北克拉通中部造山带出露的古元古代花岗岩是研究前寒武纪造山带构造演化的重要载体,芦芽山紫苏花岗岩作为中部带吕梁杂岩体中重要的岩石组合,它们独特的形成条件可以为中部带古元古代晚期的构造演化提供约束。锆石U-Pb定年结果显示芦芽山紫苏花岗岩形成于1810～1804Ma,岩石未遭受强烈的变形变质事件改造,为中部造山带后碰撞阶段岩浆活动的产物。岩石地球化学数据显示芦芽山紫苏花岗岩具有较高的Fe OT和Zr+Nb+Ce+Y含量、FeOT/MgO和Ga/Al比值,明显的Eu负异常,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti,表现为铁质、准铝质、钙碱性的A-型紫苏花岗岩的特征。岩相学和矿物学特征表明芦芽山紫苏花岗岩为典型的岩浆成因,结晶温度为853～927℃,压力为0.25～0.41 GPa。Nd-Hf同位素数据表明岩石起源于新太古代到古元古代地壳物质的部分熔融,其成因模式为英云闪长质、花岗闪长质地壳岩石在较低压力下的部分熔融,岩浆演化过程中可能经历了富钙斜长石、黑云母、钛铁矿和磷灰石的分离结晶作用。通过对岩石Sr、Yb含量和轻重稀土元素比值分析,表明1.85～1.76 Ga中部造山带花岗质岩石的岩浆源区压力逐渐降低,深度逐渐变浅,暗示岩体形成于地壳减薄的伸展环境。综合前人的研究成果,我们认为芦芽山紫苏花岗岩是在后碰撞伸展背景下由地壳减薄、幔源物质上涌导致下地壳部分熔融形成的, 1.90～1.76 Ga该地区经历了漫长的碰撞后伸展,大陆地壳持续减薄。

关键词：华北克拉通古元古代紫苏花岗岩岩石成因构造意义