基于土壤化学成分的基岩岩石类型识别

浅覆盖区基岩露头少,地质填图精度低。根据岩石风化成土过程中的化学成分继承性,笔者提出了基于土壤化学成分识别基岩岩石类型的多层感知器神经网络模型。以大兴安岭北部阿龙山地区为例,根据火山岩基岩上覆土壤样品常量元素和亲石微量元素分析数据,有效地识别出了玄武岩类、安山岩类、英安岩类和流纹岩类4类基岩类型,识别的正确率达到了90%。基于土壤化学成分识别基岩岩石类型的多层感知器神经网络模型具有方便、快捷、高效等优点,是提高浅覆盖区地质填图质量的有效途径之一。     

江苏赣榆浅覆盖区大比例尺土壤地球化学找矿方法

在赣榆浅覆盖区采用槽型钻采取强风化基岩,开展1∶1万土壤地球化学找矿工作,共圈定10处综合异常,选择Z-3综合异常开展槽探查证,新揭露5条钼铜钨矿体。异常查证结果显示,采用槽型钻采取强风化基岩的土壤地球化学找矿方法具有良好的找矿效果。结合普查区成矿地质条件和土壤地球化学异常特征,初步总结了普查区钼、多金属矿找矿标志,认为找矿指示元素为Au、Cu、Mo等,元素组合、各元素空间套合关系及含量等特征可作为地质找矿标志。研究成果可作为研究区进一步找矿工作的参考。     

内蒙古洛恪顿铅锌多金属矿区1∶5万地电化学测量试验

随着地电化学测量技术向"轻便化"方向的不断发展,中小比例尺地电化学测量已成为可能。笔者在内蒙古风成砂浅覆盖洛恪顿热液型铅锌多金属矿区约40 km~2范围内开展了1∶5万地电化学测量与土壤测量效果对比试验,结果表明:①地电化学测量可圈定与已知矿体元素组合相同的Pb-Zn-Ag-As-Bi-Cd等多元素综合异常,且异常位置与已知矿(化)体空间分布范围较一致;②与土壤测量结果相比,地电化学异常范围、衬度及连续性均远优于土壤测量,土壤测量异常仅在小山头残积土出露区呈点状分布;③在试验区西北部风成砂浅覆盖区发现多元素组合地电化学测量异常,根据此异常部署开展了1∶1万激电中梯扫面及钻探验证工作,在540余m深处发现6 m厚富Ag、Cu矿体,实现找矿突破。以上试验结果表明,在风成砂浅覆盖区开展1∶50 000地电化学测量能有效圈定找矿靶区,可在今后工作中加以推广应用。     

浅钻地球化学测量在甘肃北山南金山金矿外围浅覆盖区的应用

南金山金矿是北山成矿带典型的浅成低温热液型矿床,该矿床沿NE向延伸至外围浅覆盖区,外围成矿潜力较大。为进一步实现外围浅覆盖区的找矿突破,选择开展机动浅钻地球化学测量试点工作。依据覆盖层性质及厚度,利用车载空气正循环+三翼合金刮刀钻进/气动潜孔锤钻进工艺对浅覆盖区开展机动浅钻化探取样126件,采样密度16.8个点/km²,进一步探讨了浅覆盖区浅钻化探方法技术,包括钻进工艺选择、采样网度、采样物质、样品采集等内容;对零星基岩区开展土壤测量,采集样品278件,采样密度48.77个点/km²;分析测试了Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Cr、Co、Ni等15种元素。通过上述工作,圈定化探综合异常7处,后经异常查证在基岩区新圈定金矿体6条、银矿体1条,浅覆盖区新发现隐伏金矿体2条、银矿体1条,取得了较好的找矿效果。本次研究表明浅钻地球化学测量在北山干旱荒漠戈壁景观浅覆盖区找矿是有效可行的。     

我国海上风电场建设的工程地质条件评价

根据我国近海海域地貌及地层组合,将海上风电场的建设场地划分为3个工程地质区,即基岩覆盖厚（松散层厚度≥100 m）、基岩覆盖中等（松散层厚度为50～100 m）及基岩覆盖薄（松散层厚度≤50 m）的工程地质区。从区域稳定性、场地稳定性及地基稳定性3个方面进行了工程地质条件评价,指出我国海上风电场建设的大部分区段20 m以浅均有可液化砂性土,已构成风电场基础设计中需要防范的主要工程地质问题;在风电场基础设计时,对于基岩覆盖厚及覆盖中等的工程地质区,应选择更新统硬塑状黏性土或中密实的砂砾层为桩基持力层,而基岩覆盖薄的工程地质区可利用中风化岩作为桩基持力层。     

草原浅覆盖区浅钻取样技术的研究与应用

为实现草原浅覆盖区快速揭露,并最大限度减少对环境的破坏,采用浅层钻探取样技术揭穿第四系,采取残坡积层及基岩层样品,用于浅钻金属矿产地球化学勘查、浅覆盖区地球化学立体填图及代替槽探的工作中。研究了干旱半干旱草原浅覆盖区浅钻取样技术方法组合。该方法在花敖包特铅锌矿及东乌旗地区的应用表明,通过灵活合理地调整钻探装备及钻进工艺方法,可以顺利地采取目的层样品。     

区域化探数据在浅覆盖区地质填图中的应用方法研究

区域化探数据包含丰富的地质信息,可用于浅覆盖区区域地质填图。笔者系统研究了浅覆盖区水系沉积物化学成分与基岩化学成分的关系,利用水系沉积物氧化物成分,以区域岩石化学成分为约束,提出了基岩化学成分推断方法;根据水系沉积物与其矿物化学成分间质量平衡关系,提出了基岩矿物组成推断方法。在此基础上提出了地球化学推断地质图的编制方法,并在典型森林-沼泽浅覆盖区进行了试验,地质调查和钻探工程验证了该方法的有效性。充分利用区域化探资料,提取地质填图信息,是提高浅覆盖区地质填图质量的有效途径。     

浅钻技术在宁夏青铜峡地区地质填图中的应用研究

通过在宁夏青铜峡地区的浅层取样钻探填图示范,介绍了浅层取样钻探设备和多种工艺方法在该地区的应用情况,总结了钻探填图遇到的问题并提出了解决方案。结合三维地质调查对钻探技术的具体要求,通过示范推广轻便浅层取样钻机具与工艺方法,使浅钻技术在浅覆盖区地质填图领域中得到应用。本文研究了适合该地区地质填图的钻探技术方法组合及钻探设备和取样器具。浅钻作为地质填图的一种技术方法可以有效地揭露覆盖层,获取基岩,提高了地质填图效率和精度,解决了制约覆盖区地质填图的技术难点,为浅覆盖区的地质填图工作提供可靠的钻探技术服务支撑。     

浅覆盖区1:5万基岩地质填图实践探索——以准噶尔北缘克什克涅绍喀尔(L45E009020)图幅为例

如何有效“剥离”覆盖层, 获取浅覆盖区下伏基岩地质矿产信息, 是今后成矿带覆盖区地质调查工作的重要内容之一。文章总结了在准噶尔北缘克什克涅绍喀尔(L45E009020)图幅开展1:5万浅覆盖区基岩地质填图的实践探索中, 采用以地球物理方法(重、磁、电、电磁)为先导, 融合地质、地球化学、浅钻为一体的综合地质矿产信息探测方法技术, 通过综合预测和浅钻验证, 进而获取了图幅基岩地质图。实践中, 成功预测并发现了覆盖层之下的隐伏蛇绿混杂岩带, 可为进一步矿产调查提供重要依据。     

重力约束反演构建郯庐断裂带泗洪浅覆盖区隐伏基岩地质模型

利用重力异常数据建立覆盖区的基岩地质模型往往需要大量的地质与岩石物性资料,同时受地质先验信息、人为因素等干扰严重.运用重力异常钻孔约束反演的方法尝试构建浅覆盖区基岩地质模型,探讨在人为介入较少的情况下快速高效构建包含基岩面起伏特征、断裂展布、密度分布等要素的地质模型的可行性.在郯庐断裂泗洪地区的地质调查实际应用中,对区...     

流域上游基岩与下游冲积平原土壤化学组成的对比

对海河水系流域、鄱阳湖水系流域上游的基岩与下游的冲积平原土壤之间化学组成的对比研究显示,下游冲积物土壤的化学组成明显地受源岩成分、形成过程和形成环境的影响。流域上游基岩的一些特征元素在冲积物土壤中被明显地继承,如海河流域基岩和土壤中的CO2、CaO、MgO、FeO、Sr,鄱阳湖流域基岩和土壤中的W、Sn、Bi、U、Th、Pb、Rb、Tl、As、Sb、Se、Hg、Nb、Ta、Hf、B、Be、Ge、Pt、Pd、Y。受形成过程和形成环境的影响,处于暖温带半湿润季风气候下的海河流域冲积平原土壤以极富集CO2、CaO、Na2O、Cl,显著富集MgO、FeO、Sr,富集P、S为特征;而处于亚热带湿润季风气候下的鄱阳湖流域冲积平原土壤则以显著富集Hg、Se和富集Al2O3、Fe2O3H2O^＋、W、Sn、Bi、Mo、U、Th、Pb、Rb、Cs、Tl、Li、Be、B、Ga、Ge、Nb、Ta、Zr、Hf、As、Sb、Co、Cr、Ti、V、Zn、Pt、Pd、REE、Y为特征。无论是海河流域还是鄱阳湖流域的冲积平原土壤,均富集As、Sb、Hg、B、Cl、W、Sn、Bi、Pb、Se、Ge、Li、Cs、Cu、Au、Fe2O3、V、Cr、Ni、Zr、Hf、Y。     

长沙、株洲、湘潭三市土壤中重金属元素的来源

为追踪长沙、株洲、湘潭3个城市表层土壤中Cd、As、Pb等重金属元素的来源,分析了土壤、基岩、大气干湿沉降、水、悬浮物等介质之间重金属元素的质量平衡和土壤自身重金属元素含量随时间变化的特点。结果显示,除As外,区内基岩中的重金属元素含量低于克拉克值;残积物中Cd相对基岩贫化,As、Pb、Cu、Hg等重金属元素相对基岩的富集小于3倍;大气干湿沉降重金属元素相对土壤富集了数倍至数十倍;湘江水体主要向沿江潮土提供As、Cd物源:近50年内土壤重金属元素有较高的增加速率。不同介质间重金属元素的质量变化特点支持长沙、株洲、湘潭三市土壤重金属元素富集的主要物源为大气沉降,地表水及悬浮物是沿江湖土重金属元素的主要物源,基岩对土壤提供的物源有限的结论。     

Analysis and Design of an Underground Portal in Lateritic Soils

This paper presents a case study of the analysis and design of slopes for the portal of an underground crude oil storage cavern site. The site selected for the slope study is characterized by residual soils and granitic rock formations, located in the southwestern part of India. It is observed that in tropical residual soils, most hillslope failures are caused by rainfall and thus it is important to consider hydrological conditions when attempting to analyze the stability of slopes in such material. Combinations of shallow slopes with lower overburden and high steep hillslope with large overburden were considered in the present study along with varying combinations of lateritic soils and weathered rock formations. The paper discusses the various investigations carried out to define the geotechnical properties of lateritic soil and weathered rock, followed by numerical modelling and remedial measures adopted to ensure the stability of slopes during design and construction phase. Since analysis and design procedures for such residual soils are not well established, comprehensive geological and geotechnical investigations were carried out prior to numerical model development for carrying out finite element studies in order to ascertain long term stability of slopes under differing ground conditions. The results of the stability analysis indicated that slope under existing condition were potentially unstable under rainy conditions and specific supporting measures were planned to ensure stability. Several alternatives were examined for improving the stability of slope taking into consideration existing facilities, space available for mobilization of equipments and environmental conditions in reference to specific project requirements. The convergence pattern obtained from geotechnical monitoring using optical targets along the slopes did not showed any alarming movement for over a year.     

地面岩溶塌陷的高分辨地震勘查

地面岩溶塌陷是地质灾害主要灾种,由于其突发性,对人类的生产和生活造成威胁。浅层高分辨地震技术可以查明形成塌陷的基岩地质条件,特别是横波反射法可以查明覆盖层中地下水作用形成的潜蚀带或土洞等覆盖层地质条件。勘查洞穴是岩溶塌陷地震勘查方法面临的特殊问题,为了解土洞、溶洞形成的地震反射信号特征,专门进行二维固体超声波模型试验。唐山市岩溶塌陷勘查实例表明,高分辨地震技术可探明基岩埋深、断层、破碎带及覆盖层潜蚀扰动区,为防冶工程设计提供地质背景资料。     

南京浦口地区工程地质分区及其评价

根据地形地貌和岩土组合特征,该区可分为低山丘陵—山麓基岩区、山前平原—阶地中硬土区和长江漫滩软土沉积区,覆盖层主要是长江冲、淤积形成的新近系沉积软弱土。主要讨论漫滩软土及中硬土的特征,并对其工程地质适宜性及建筑适宜性进行了评价。     

湘中HJC铀矿区黑色页岩土壤重金属污染地球化学分析

本文以湘中HJC铀矿区黑色页岩土壤为研究对象,对黑色页岩土壤重金属污染进行了地球化学分析。通过测制A、B、C、D等土壤剖面并系统取样,借助ICPMS等分析技术,对土壤、成土母岩、玉米等进行了系统的主量元素、重金属和其他微量元素（稀土元素）分析。结果表明,矿区黑色页岩土壤具富Al2O3、Fe2O3,而贫CaO、Na2O的化学组成特征,其化学风化指数CIA值在79~84之间。土壤因继承成土母岩的元素富集特征而富集V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、Sn、Sb、Tl、Pb、Th、U等多种重金属,其中Mo、Cd、Sb、U的富集最强。土壤重金属综合富集指数（EI值）在3~9之间,各剖面EI值大小顺序是：D>A>B>C, 以D剖面土壤重金属综合富集最强。土壤重金属污染富集因子（F）评价结果显示：矿区土壤普遍存在Cd、Mo、Sn、Sb、U等重金属污染,其中Mo、Cd、Sb等的污染最强,达显著（3级,2 < F < 20）污染程度以上。重金属污染效应既表现为Sc、Cd、Sn、Sb、U、Tl、Pb等生物毒性重金属在玉米中的富集,又表现为Mo、Co、Ni、Cu、Zn等生物有用金属在玉米中的明显亏损。黑色页岩即为土壤重金属污染的污染源。土壤重金属污染与重金属在成土母岩和土壤中的富集程度(Ks、EI、F)、重金属的活动性（Change%）等多种因素有关。重金属污染主影响因子的Pearson相关系数分析显示：Cd对土壤构成持久性污染,Mo、Sn、Sb、U等的污染程度可随土壤风化的进行因淋失而趋于降低,而Zn、Mn、Ba、Co、Ni、Th等目前未达到污染水平的重金属则可因次生富集而在未来引发污染。     

Impact of acid sulfate soils on the geochemistry of rivers in south-western Finland

Large areas of acid sulfate (AS) soils are located along the coastal plains of Finland, and previous studies have shown that after reclamation they release extreme quantities of metals to watercourses in mid-western and northern Finland. In this study on streams of south-western Finland, where little information about AS soils is available, these soils were found to exhibit the same pattern of elevated metal- and sulfate concentrations as in the notorious AS soil landscapes of mid-western Finland. Meteorologically/hydrologically driven temporal variations of these elements were great in the most affected streams. There were also significant positive implications regarding future environmental work; AS soils in the highlighted region were found to cause sudden temporal influxes of acidic water only in the most affected streams, indicating that the overburden and soils of the area discharge well buffered water. Moreover, it was indicated that the high (less toxic) metal concentrations are largely caused by erosion of suspended phyllosilicates (<0.45 μm) from farmland rather than by AS soils.