新疆克因布拉克铜锌矿床富CO_2-N_2流体及地质意义

克因布拉克铜锌矿床位于新疆阿尔泰山南缘冲乎尔盆地。矿体主要赋存于早二叠世花岗岩外接触带的下泥盆统康布铁堡组上亚组内。克因布拉克矿床经历了两个成矿期:海相火山喷流沉积成矿期和变质热液叠加成矿期。变质热液叠加成矿期可包括2个阶段:早阶段顺层透镜状石英脉(Q1)和晚阶段切层含黄铁矿?黄铜矿石英脉(Q2)。石英脉中流体包裹体以富CO_2-N_2为特征,流体包裹体组合(FIA)发育。流体包裹体类型包括CO_2-N_2包裹体、H_2O-CO_2(±N_2)包裹体和水溶液包裹体(L-V型)。显微测温结果显示,Q1中CO_2-N_2包裹体三相点温度(T_(m,CO_2))范围在-61.2~-59.1℃,部分均一温度(T_(h,CO2))的范围是-42.3~-36.0℃。Q2中CO_2-N_2流体包裹体的T_(m,CO_2)为-61.6~-58.1℃,T_(h,CO_2)范围是-30.0~10.4℃;Q2中H_2O-CO_2(±N_2)包裹体的T_(m,CO_2)为-61.4~-58.1℃,T_(h,CO_2)为-11.9~5.3℃,CO_2笼合物融化温度(T_(m,clath))范围是2.9~13.1℃,完全均一温度(T_(h,total))为312℃,伴生的L-V包裹体T_(h,total)为201~389℃,求得CO_2相密度为0.91~0.97 g/cm~3,盐度为1.62%~12.02%NaCl_(eqv)。计算得到流体包裹体的最低捕获压力范围为250~320 MPa,具有极富CO_2-N_2、低盐度的特点,属于变质流体。变质热液期早阶段石英脉δD值为-90.5‰,δ~(18)O_(H_2O)值为7.8‰;晚阶段石英脉δD值为-82.1‰~-80.4‰,δ~(18)O_(H_2O)为6.2‰~8.6‰。海相火山沉积期硫化物的δ~(34)S为0.9‰~2.1‰,硫来自火山岩浆活动;变质热液叠加期硫化物的δ~(34)S为0.1‰~1.1‰,显示了与造山变质深源流体有关的来源。克因布拉克铜锌矿床矿石变形变质结构特征以及石英脉中富CO_2-N_2流体的大量出现,说明变质流体对矿床具有一定的叠加改造,矿床具有多阶段的特点。     

内蒙古1017高地银多金属矿床地质地球化学特征及成因探讨

1017高地银多金属矿床位于内蒙古自治区东乌珠穆沁旗,矿区大地构造位置处于西伯利亚板块东南缘查干敖包-奥尤特-朝不楞早古生代构造-岩浆岩带东段。石英脉型矿石中流体包裹体研究显示,从成矿早期到主成矿期,流体温度逐渐降低(从404℃~134℃到236℃~121℃),盐度都为中低盐度,由此表明该矿床具有浅成、中低温、中低盐度热液成矿特征。激光拉曼光谱分析显示包裹体气液相成分主要为H2O。矿石硫同位素组成相对均一,δ34S介于3.4‰~8.0‰之间,均值5.35‰,与幔源S的δ34S值(介于-3‰~3.0‰之间)比较,有向沉积硫的明显漂移,表明矿石中硫来源于沉积硫与岩浆硫的混合、平衡作用;矿石硫化物铅同位素比值没有明显的差别,206Pb/204Pb值为18.274 0~18.399 6,207Pb/204Pb值为15.539 9~15.561 6,208Pb/204Pb值为38.036 3~38.177 2,具有钍铅微弱亏损特征,指示矿石中硫化物的铅源主要来自地壳深部的岩浆源区,伴随岩浆及其热液作用,不可避免地混入了部分富放射成因铅的地壳物质。矿石氢氧同位素组成为:δDV-SMOW值介于-103‰~-125‰之间,δ18 OV-SMOW值在6.9‰~13.9‰之间,显示成矿流体中的水来源于岩浆水与大气降水的混合。综合1017高地银多金属矿床的地质特征和流体包裹体、S,Pb,H,O同位素研究认为,该矿床成矿物质来源于深源岩浆和上地壳的混合,成矿流体主要来自岩浆期后热液和大气降水,其成因类型可归于中低温度、中低盐度的岩浆期后热液型银多金属矿床。     

湘西花垣李梅铅锌矿床C、O、S、Pb同位素特征及成矿物质来源

李梅铅锌矿床位于扬子地块的东南缘,是湘西-鄂西成矿带花垣矿田中较早发现的超大型铅锌矿床之一,矿体呈层状、似层状产于寒武系清虚洞组藻灰岩中。文章通过对其进行C、O、S、Pb同位素地球化学及流体包裹体激光拉曼的研究,探讨了成矿流体和成矿物质的来源及演化。研究结果表明:成矿期热液方解石的δ~(13)CPDB为-2.79‰~1.11‰,δ~(18)OSMOW为14.59‰~23.05‰,表明成矿流体中的CO_2主要来自于寒武系碳酸盐岩的溶解,部分成矿期及成矿后的热液方解石与有机质的热化学还原作用有关。激光拉曼研究显示包裹体气相成分中含大量的CH_4、H_2S、N_2及其他烃类,推测已经演化到高成熟阶段的有机质可能以古油气藏的形式参与了成矿作用,闪锌矿中气态含碳质沥青包裹体的出现暗示有机质的热化学还原反应参与了铅锌成矿过程。矿石中硫化物的δ~(34)SCDT值为+26.30‰~+34.66‰,平均值为+30.52‰,表明还原S主要来自成矿流体中海水硫酸盐充分的热化学还原作用。矿石硫化物的Pb同位素组成变化范围较小,~(206)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb、~(208)Pb/~(204)Pb分别为17.999~18.235、15.584~15.789、38.147~38.576,推测成矿物质主要来源于元古界浅变质基底板溪群和寒武系下统牛蹄塘组黑色页岩,部分来自于清虚洞组赋矿围岩。     

新疆西天山托克赛铅锌矿床叠加成矿作用——来自流体包裹体及H-O同位素的制约

托克赛中型铅锌矿位于西天山成矿带赛里木微地块。矿床成矿过程划分为喷流沉积、变质改造和岩浆热液3个时期。喷流沉积期具典型SEDEX矿床特征,"岩控性"与"层控性"明显,成矿流体以海水为主;变质改造期发育富液相包裹体,包裹体均一温度210℃～271℃,w(NaCleq)为12.7%～13.6%,成矿流体主要来源于变质热液;岩浆热液期发育富气相、富液相和含子矿物包裹体,包裹体均一温度190℃～341℃、w(NaCleq)为4.8%～40.8%,成矿流体主要为岩浆水与大气水的混合。矿床的矿源层形成于古元古代的海底喷流沉积环境,后期经历了变质改造和岩浆热液叠加成矿作用。     

辽宁省小佟家堡子金矿床流体包裹体及同位素地球化学特征

辽宁小佟家堡子金矿床位于华北克拉通北缘。矿区出露地层为元古宇辽河群大石桥组大理岩和盖县组片岩,断裂构造控制着矿体的产出。矿石类型包括石英脉型和蚀变岩型。围岩蚀变类型有硅化、绢云母化和碳酸盐化。成矿过程划分为早、中、晚3个阶段,依次为石英±黄铁矿阶段、石英-多金属硫化物阶段和石英-碳酸盐阶段,金主要沉淀于石英-多金属硫化物阶段。流体包裹体研究表明,小佟家堡子矿床发育富液两相包裹体、富气两相包裹体、含CO_2包裹体和纯CO_2包裹体。成矿早阶段石英中仅见富液两相包裹体,包裹体均一温度介于311~408℃之间,盐度介于5.9%~14.3%NaCl eqv之间;成矿中阶段石英中发育富液两相包裹体、富气两相包裹体、含CO_2包裹体和纯CO_2包裹体,包裹体均一温度介于268~376℃之间,盐度介于4.1%~13.0%NaCl eqv之间;成矿晚阶段石英中仅见富液两相包裹体,均一温度介于201~254℃之间,盐度介于1.6%~7.6%NaCl eqv之间。成矿流体具中温、低盐度、富CO_2的特征,属于H_2O-NaCl±CO_2体系。流体不混溶作用是金沉淀的主要机制。成矿流体的δ~(18)OW值为0.3‰~2.3‰,δD_W值为-99.8‰~-96.2‰,表明成矿流体以岩浆水为主,混合部分变质水和大气降水。金属硫化物的δ~(34)S值介于+4.6‰~+12.9‰。金属硫化物的铅同位素比值变化较小,~(206)Pb/~(204)Pb=17.671~18.361,~(207)Pb/~(204)Pb=15.569~15.659,~(208)Pb/~(204)Pb=37.695~37.937。S-Pb同位素组成表明成矿物质主要来自辽河群变质岩和晚三叠世岩浆岩。黄铁矿中流体包裹体3He/4He值为0.27~0.53 Ra,地幔流体参与成矿作用的比例为2.9%~5.8%,地壳流体占主导地位。     

胶东邓格庄金矿成矿流体、成矿物质来源与矿床成因

邓格庄金矿是胶东牟平-乳山成矿带第二大石英脉型金矿床,其空间产出受断裂构造、荆山群变质地层和岩浆活动联合制约。对不同类型蚀变岩和不同阶段金脉体流体包裹体研究表明:包裹体可划分为液相包裹体(Ⅰ)、气相包裹体(Ⅱ)、含液体CO_2包裹体(Ⅲ)和含子矿物包裹体(Ⅳ)四类。从热液蚀变期到主成矿期,包裹体的种类增多,数量增多,主成矿期可见Ⅲ和Ⅳ型包裹体。激光拉曼探针分析结果显示成矿流体的气相成分类型包括CO_2-CH_4-H_2O、CO_2-H_2O、CO_2-CO_2和CO_2-CH_4四种,以CO_2为主,H_2O次之,主成矿期出现了少量的CH_4,成矿流体总体属CO_2-H_2O-NaCl体系。成矿流体完全均一温度变化范围为177～361℃,峰值240～280℃;盐度为1.7%～16.3%NaCleqv,密度变化范围为0.65～0.97g/cm~3;表明该矿床属于中低温、中低盐度、中低密度热液脉型矿床,成矿流体为酸性、弱酸性,且富含CO_2、CH_4等还原性质的热液体系。从热液蚀变期到成矿期各个阶段成矿温度、盐度、密度总体显示降低趋势。邓格庄金矿石英的δD值为-87.6‰～-80.7‰,δ18O_(H_2 O)值为5.87‰～7.49‰;δ13C_(V-PDB)值为-3.6‰～0.7‰,δ18O_(V-SMOW)值为1.3‰～9.1‰;δ34S值的变化范围在8.4‰～10.8‰之间;表明成矿流体来源于深部流体,以岩浆水为主,少量的大气降水参与了成矿过程。流体包裹体及C-H-O-S同位素研究,并结合地质特征,表明邓格庄金矿是与白垩系岩浆岩有关的,受断裂构造控制,并以大面积钾长石化为特征标志的中温岩浆热液型矿床,充填作用和混合作用可能是金矿成矿物质大规模沉淀的机制。     

江苏栖霞山铅锌多金属矿床成因探讨:流体包裹体及氢-氧-硫-铅同位素证据

江苏栖霞山铅锌多金属矿床位于长江中下游成矿带宁镇地区,是华东地区最大的铅锌矿之一,近年来在其深部取得重大找矿突破,但该矿床的成因仍存在争议。本文在详细的野外调查基础上,重点对深部样品进行了系统的观察和采集。通过对其各成矿阶段流体包裹体及H、O、S、Pb同位素系统测定及分析,并结合地质事实,最终确定其矿床成因,为该矿床及区域下一步找矿提供方向。流体包裹体研究表明,栖霞山矿床流体包裹体类型以纯液相包裹体(L)和气液两相包裹体(V+L)为主。显微测温结果显示:主成矿期(热液成矿期)第一阶段磁铁矿-石英阶段(Ⅰ)的包裹体均一温度集中变化于280~380℃,盐度变化于4.24%~9.86%Na Cleqv;第二阶段石英-硫化物阶段(Ⅱ)的包裹体均一温度集中变化于180~320℃,盐度变化于1.74%~8.00%Na Cleqv;第三阶段石英-碳酸盐岩阶段(Ⅲ)的包裹体均一温度变化于80~160℃,盐度变化于0.53%~6.74%Na Cleqv。从第一阶段到第三阶段,均一温度和盐度均有降低的趋势,显示流体混合的特征,可能是其矿质沉淀的重要机制。H-O同位素分析(δ~(18)OH2O值为-1.9‰~5.5‰,δD值为-80.3‰~-69.9‰)显示成矿流体主要为岩浆流体,后期有大气降水的加入。硫化物S同位素研究显示,δ~(34)S值总体变化范围-4.6‰~3.8‰,呈塔式分布,位于零值附近,暗示着栖霞山矿床硫化物的S主要来源于岩浆,且可能有部分赋矿地层S的混入。矿石硫化物的(206)~Pb/(204)~Pb为17.616~17.817,207Pb/(204)~Pb为15.513~15.718,(208)~Pb/(204)~Pb为37.907~38.585,说明Pb主要来源于岩浆,可能有部分震旦系基底地层Pb的加入。综合矿床地质、流体包裹体及H、O、S、Pb同位素特征可知,栖霞山矿床属于主要受石炭系黄龙组灰岩与高丽山组砂岩之间"硅钙面"控制的岩浆热液矿床,与本区早白垩世晚期岩浆活动密切相关。     

内蒙古扎拉格阿木铜矿成矿流体与成矿机制

扎拉格阿木铜矿床位于锡林浩特地块北部边缘,矿体赋存于二叠纪砂质板岩和角砾岩中,受NE向断裂控制,为中温热液脉型铜矿床。本文通过流体包裹体和C?H?O?S?Pb同位素地球化学研究手段,来探讨扎拉格阿木铜矿成矿机制。成矿热液期存在5个成矿阶段：钾长石阶段、石英?绢云母阶段、石英?黄铁矿阶段、石英?多金属硫化物阶段、石英?方解石阶段。其中石英?多金属硫化物阶段为主成矿阶段,本阶段主要发育富液相、富气相、含子矿物包裹体;富液相包裹体均一温度与盐度分别为：138～289℃和2.06%～16.11% NaCl eqv;含子矿物包裹体均一温度与盐度分别为：320～374℃和32.68%～39.81% NaCl eqv,包裹体气体成分除少量CO2以外,均为H2O。H?O同位素分析表现为,石英中的〖δO〗^18值变化范围－8.5‰～7.5‰,流体的δD值变化范围为－116‰～－98‰,暗示早阶段成矿流体主要为岩浆热液,晚期伴有大气降水混入。C?O同位素分析表明,δ13C值为-6.9‰~ -10.1‰,δ18OSMOW介于2.5‰~11.7‰,在δ18O?δ13C 图上数据点落在岩浆水与大气水的中间区域。矿石硫化物的δ34S值介于-4.5‰~1.5‰,指示具有幔源岩浆硫的特征。矿石硫化物Pb同位素的208Pb/204Pb、207Pb/204Pb和206Pb/204Pb比值分别为38.034~38.609、15.497~15.655和18.141~18.446,推测Pb具有地幔来源的特点并伴有地壳或造山带Pb混入。成矿过程中伴随着流体沸腾作用,成矿物质沉淀受早期形成的岩浆热液与后加入大气降水混合的影响。     

锡铁山铅锌矿床流体包裹体特征及成矿环境研究

在分析流体包裹体特征的基础上,提出锡铁山铅锌矿床两种矿石类型成矿流体的特点:条带状矿石具有中低温度(182℃～229℃),低盐度或较低盐度(5.3%～21.9%),密度小于1×103kg/m3,弱酸、弱还原环境;块状矿石具有中高温(224.5℃～341℃),较高盐度(22.8%～34.7%),密度大于1×103kg/m3,中性、弱还原环境.两种不同类型的矿石也说明了该矿床具有两个不同成矿期次的热液:火山喷流沉积成矿热液在裂谷凹陷盆地富集形成条带状矿石;火山作用期后热液叠加改造前者形成块状矿石.两个不同成矿期次的热液造成锡铁山矿床的矿体和矿石的多样性.     

云南荒田大型铅锌矿床的成因:流体包裹体和C- H- O- S- Pb同位素地球化学约束

荒田铅锌矿位于扬子板块西南缘,与华夏地块和三江地块相接,属峨眉山大火成岩省的南延部分,川-滇-黔铅锌银多金属成矿域的南部。矿体赋存于上二叠统峨眉山玄武岩底部与下二叠统茅口组接触面上及其附近的玄武质-灰质角砾岩层中。本文应用流体包裹体和C-H-O-S-Pb同位素地球化学研究手段,来探讨荒田铅锌矿的成因。流体包裹体分析表明,成矿流体性质具有阶段性演化特征,早期硫化物阶段(阶段Ⅰ)出现含子矿物包裹体、CO_2包裹体和H_2O包裹体的组合发育特征,均一温度介于245～320℃,平均为270℃;到中期硫化物阶段(阶段Ⅱ)和晚期硫化物阶段(阶段Ⅲ)则逐渐变为以H_2O包裹体为主要类型,均一温度分别介于180～250℃和100～210℃,平均为224℃和174℃。随着成矿作用的进行,成矿流体的均一温度和盐度均表现出从早阶段到晚阶段逐渐降低的趋势。显微激光拉曼光谱分析显示流体包裹体的液相成分主要为H_2O,气相成分为H_2O、CO_2、CH_4以及N_2。碳、氧同位素组成(δ~(13)C_(PDB)值介于-8.54‰～3.76‰,δ~(18)O_(SMOW)值介于8.57‰～24.22‰)在δ~(18)O-δ~(13)C图上分布于原生碳酸岩和海相碳酸盐岩之间,指示CO_2可能来自地幔、海相沉积碳酸盐岩溶解和沉积物中有机质的脱羟基作用。氢氧同位素组成(δD值介于-97.4‰～-71.4‰,δ~(18)O_水值介于-4.6‰～8.0‰)在δD-δ~(18)O图上落在岩浆水和大气降水的过渡带上,推测热液流体运移过程中与顺层下渗的大气降水流体混合,期间可能有海水的加入。矿石硫化物的δ~(34)S值介于-5.5‰～10.3‰,指示矿化剂硫具有多种来源,除了直接来自玄武岩外,还来自古海水硫酸盐和碳酸盐岩地层,硫酸盐通过热化学还原(TSR)过程发生还原作用。矿石硫化物铅的~(208)Pb/~(204)Pb、~(207)Pb/~(204)Pb和~(206)Pb/~(204)Pb比值分别为38.320～39.365、15.603～15.860和18.136～18.786,数据分布呈线性趋势,几乎所有点均落在地壳铅平均演化线以上,且位于峨眉山组玄武岩、碳酸盐岩地层和基底岩石的Pb同位素组成范围之内,说明成矿物质具有多源性,铅同位素在成矿之前存在均一化过程。结合成矿物质和成矿流体来源,以及区域成矿地球动力学背景,认为荒田铅锌矿属于密西西比河谷型(MVT)叠加岩浆热液改造型矿床。     

RS和GIS技术集成及其应用

本文简要地介绍了ＲＳ（遥感图像处理系统）和ＧＩＳ（地理信息系统）技术及其集成的基本概念和方法。讨论了ＲＳ和ＧＩＳ技术及其集成的内在涵义、相互关系,认为ＲＳ是ＧＩＳ重要的外部信息源,是其数据更新的重要手段,尤其对于全球性的 地理动力学分析,更必须有ＲＳ所提供的覆盖全球的动态数据与ＧＩＳ的结合。反之,ＧＩＳ则可以提供ＲＳ所需要的一些辅助数据,以提高ＲＳ图像的信息量和分辨率,同时,ＧＩＳ可以将实地调查所     

红藻石和蓝藻石概念及分类归属的综述和修订

在分析和总结前人对红藻石和蓝藻石研究成果基础上,结合岩石薄片显微镜下观察实例,发现在以往碳酸盐岩颗粒分类中没有红藻石和蓝藻石的合适位置。鉴于红藻石重要的成因意义和造礁作用,有必要明确红藻石的概念和归属。珊瑚藻本身极易钙化,经生物矿化作用最终保存下来的珊瑚藻屑一直放在生物碎屑中,而红藻石是由非固着的珊瑚藻构成的钙质独立结核,因此也可以被划分到生物碎屑中。蓝藻石作为蓝细菌钙化作用的产物,同时鉴于蓝藻石的广泛存在,把钙化蓝细菌形成的核形石命名为蓝藻石,这一重要概念从提出到现在一直被使用。然而蓝绿藻概念已变更为蓝细菌,蓝藻石的形成与藻类无关,显然将其称作蓝菌石更加确切。因此,应将红藻石和蓝藻石分别归为生物碎屑和核形石当中,并用新的术语蓝菌石替代蓝藻石。其意义在于使红藻石和蓝藻石的概念及归属更为规范,并为碳酸盐岩颗粒的深入研究提供有益线索。     

矿物——成矿与找矿

单颗粒矿物微量元素激光原位定量分析测试数据的大量积累和研究,使矿物成为矿床地球化学研究和矿床勘查的重要示踪剂。本文重点选择磁铁矿、磷灰石、石榴子石、榍石、锆石、绿泥石和绿帘石等的原位分析研究所获得的认识,介绍单颗粒矿物成分组合及变化在矿床类型划分、成矿年龄测定、氧逸度、成矿过程与物质来源、找矿与勘探等方面的应用。不同矿床类型中普遍存在的矿物,如磁铁矿、磷灰石等的微量元素含量及组合差异,提供了矿床类型识别的标志。单颗粒矿物,特别是矿石矿物和密切共生矿物如锡石、铌钽铁矿、赤铁矿、石榴子石、方解石等的原位定年,使成矿年龄的直接准确测定成为现实。矿物中变价元素,如Fe、V、Mn、Ce、Eu含量和/或比值的变化,指示了成矿过程氧逸度及其变化特点。从矿物核部向震荡环带与边部的微量元素含量或同位素组成的变化,示踪了成矿过程中流体来源或性质的变化。斑岩和矽卡岩矿床中与成矿作用关系密切的蚀变矿物,如绿泥石、绿帘石的形成温度、特征微量元素比值,如Ti/Sr、Ti/Co、V/Ni、Mg/Sr等,与距矿床中心距离呈线性函数关系,可定量预测距矿床中心的距离,使以绿泥石、绿帘石为代表的找矿指示矿物研究迅速发展。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

自动化智能化地质岩芯钻探技术装备研发与应用

为解决5000 m地质岩芯钻探基础准则与依据缺失问题，提高钻探装备的自动化、智能化水平，启动了5000 m智能地质钻探技术装备研发工作，通过钻机装备、钻探器具研制，钻探工艺技术研究并经试验示范验证，取得多项创新成果，形成了5000 m地质岩芯钻探技术体系。通过特深孔钻孔口径与管柱规格优化研究、钻杆规格设计、装备性能参数选配，形成了5000 m地质岩芯钻探技术规范体系；基于5000 m特深孔地质岩芯钻机、孔口自动化作业装置等关键设备研制，实现了绳索取芯钻进的孔口作业全流程自动化，形成了轻量化钻机孔口管柱柔顺控制技术；基于复杂地层孔内工况判别、钻进参数优化与轨迹优化控制等技术问题研究，形成了多源信息融合的地面与孔底一体化钻进过程智能控制技术；基于高性能薄壁绳索取芯钻杆和系列小口径高效钻具研制，形成了大深度绳索取芯系列钻杆钻具技术；研发了耐高温环保型冲洗液、生物破胶废浆处理技术、“广谱型”双浆堵漏技术，形成了绿色环保型冲洗液体系与护壁堵漏技术。     

桩-岩摩擦黏着特性的试验与分析

研究桩与岩石的侧摩阻力组成及影响因素,有助于准确地把握桩与岩石的侧摩阻力取值原则。在对桩与岩层的摩擦黏着机制分析的基础上,指出界面力与岩层抗剪力的区别,并提出岩层的极限侧摩阻力由界面强度及岩石强度两者较弱一方决定的观点。进行了中风化岩中4组混凝土短桩的抗压及抗拔极限摩阻力对比试验,获得了相应的极限侧摩阻力值以及抗拔与抗压极限侧摩阻力值的比值。抗拔时由于上部岩层对桩侧岩层的约束作用较弱,会使侧摩阻力相对抗压时有较大降低。通过有限元计算及其与试验值的比较分析,研究短桩与岩层的界面强度条件,发现岩层和混凝土灌注桩间的侧摩阻力中界面黏着力占很大比例。     

再论流体势及其与圈闭和油气藏关系

在Hubbert(1953)关于流体势和圈闭的经典论文基础上,从流体势计算的基本原理出发,论证了气势与水势、油势计算表达式的具体形式是不同的,如等地温梯度的静水压力场中理想气体的势包含压力的对数函数与线性函数之和,而不只是包含压力的线性函数.表述了同一求势面所对应的测势面对于不同流体是不同的;指出了圈闭的溢出点通常是等势面与非渗透层面交线的切点;应用简洁的数学分析方法,推导了地下水三维流动情形下油(气)等势面某点切平面坡度与水头、渗滤速度关系的表达式,其中坡度绝对值与渗滤速度关系的表达式为:tanθ=√v2x v2y/|vf vz|,其中vf=K[ρw-p(p)]g/μ,式中:θ为切平面的倾角;vx、vy和vz分别为沿坐标轴ox、oy和oz方向的渗滤速度分量;K和μ分别为渗透率和水的动力黏度;ρw、ρ(p)分别为水和油(气)的密度.根据这些基础性的分析,对被广泛引用的Levorsen(1954)的背斜-水动力复合油藏中水头与油水界面产状的关系示意图进行了两点修改:将油水界面改为曲面、将油水界面处油藏的测势面改为高于油水界面处水的测势面的水平面;对向斜部位聚集油气的水动力条件进行了讨论,认为只有两(各)翼水流都向下流动且水流强度中等条件下才能在向斜部位聚集油气.     

现代新技术新方法与工程地质

本文阐述了瓣技术，新方法应用于工程地质研究取得的进展，内容涉及原位测试技术，数值模拟技术，物理模拟技术和物探测技术，这些方面的研究推动了工程地质学的发展。     

区域构造、地球化学与成矿

成矿是一种复杂的地质作用，区域构造与区域地球化学是控制成矿的基本要素。文中简略叙述了构造成矿研究的历史，论述了大型构造与成矿的关系，提出构造动力体制转换是引发成矿作用的一种重要机制。通过对我国矿田构造研究的回顾，总结提出构造研究的一些思路，同时对区域地球化学与成矿、上地幔元素丰度与成矿以及地球化学急变带与成矿等做了简要的讨论，认为岩石圈及地质体中一定含量的金属元素是成矿的必要条件，而成矿尚需一定的地质作用对这些金属元素的浓集。     

Glyph and hyperstreamline representation of stress and strain tensors and material constitutive response

Results of numerical analyses of boundary value problems in geomechanics include output of three‐dimensional stress and strain states. Two‐dimensional plots of stress–stress or stress–strain quantities, often used to represent such output, do not fully communicate the evolution of stress and strain states. This paper describes the use of glyphs and hyperstreamlines for the visual representation of three dimensional stress and strain tensors in geomechanics applications. Glyphs can be used to represent principal stress states as well as normal stresses at a point. The application of these glyphs is extended in this paper to represent strain states. The paper introduces a new glyph, called HWY glyph for the representation of shear tensor components. A load step‐based hyperstreamline is developed to show the evolution of a stress or strain tensor under a general state of loading. The evolution of stress–strain states from simulated laboratory tests and a general boundary value problem of a deep braced excavation are represented using these advanced visual techniques. These visual representations facilitate the understanding of complex multidimensional stress–strain soil constitutive relationships. The visual objects introduced in this paper can be applied to stress and strain tensors from general boundary value problems. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.