世界各地地洼构造(续三)

1 第一届国际地洼构造与成矿学讨论会情况介绍 (上接1999年第2期) 密切相关的地穹列以"相邻两列地穹相互作用为特征.相互关系的程度可由半径长度评定.地穹边缘以弧形地洼盆地为特征.     

湖南境内前泥盆纪地体群的建立标志

建立地体群的标志有边界断裂，沉积特征，岩浆活动以及构造变形等标志。据此，湖南省可以厘定出五个性质不相同的地体：湘西北稳定大陆边缘型原地地体，湘东北活动陆缘弧形异地地体，湘中大陆岛弧型异地地体，湘东大陆岛弧型异地地体以及湘南活动陆缘弧形异地地体。     

浅层地能利用新技术—地源热泵技术

地源热泵技术是浅层地能利用的一种新型技术。介绍了地源热泵工作原理和特点 ,并对地源热泵中的关键技术和所面临的问题做了进一步探讨。     

世界各地地洼构造

全文分三部分。第一部分介绍地洼学说及其引伸或分支学派,第二部分概述国内外学者介绍、引用、评述和发展地洼学说的情况,第三部分叙述世界各地地洼构造。     

预应力锚索地梁在边坡加固中的应用实例

通过东坪高边坡工程应用预应力锚索地梁的工程实践，探讨了预应力锚索地梁的适用条件、地梁间距、地梁尺寸和锚固长度等设计参数的确定方法，提出了相关建议。     

地体构造对研究地台和地盾区域成矿规律的重要性

３０年前板块构造理论的建立引起所有相关的地球科学的革命，其中包括区域成矿学。然而随着地球科学理论的发展，板块构造理论对于解释地壳，特别是早前寒武的地盾、地台和克拉通区的复杂构造现象显得不完备，因此，近２０年来地体构造理论的发展补充了板块构造理论的不足。近年来，各国地质学家相继发现世界上各地盾、地台和克拉通区，如华北地台、乌克兰地盾、阿尔丹地盾、加拿大地盾、非洲地台、澳大利亚耶尔冈克拉通等是由多个地体所组成。每一个地体是一个独立的和基本的地质构造单元，彼此间由地缝合线或深断裂隔开。由于每个地体的地质特征、构造环境和成矿作用各不相同，因而地体构造成为区域成矿学的一个重要组成部分。     

内蒙古中部早古生代地体的拼合与增置

内蒙古中部布龙山、温都尔庙一带的蛇绿岩套、蓝门石片岩及其南邻的华北地台两者在空间上以川井－布鲁台庙深大断裂带为界，在时间上具有截然不同的地质演化特点。其内部在构造演化史上也不尽相同，可进一步划分为布龙山－哈拉地层地体和白乃庙－温都尔庙混杂地体。这两个曾分离着的地体，经长时期的运移，于晚志留世之前拼合联为一体，构成早古生代联合地体。直到早二叠世才增置于中朝古板块北缘（或华北地台北缘）。     

地埋管地源热泵系统及存在问题分析

在阐明地源热泵系统的基本原理及国内外发展现状的基础上,分析了地埋管地源热泵系统在推广宣传、设计施工以及后期管理运行阶段中存在的一些主要问题,最后就在保持地埋管地源热泵系统可持续发展的前提提出了几点建议。     

河南省地洼型造山运动与金矿成矿

河南省内地洼型造山经历了汇聚型到离散型的转换,造成早期断裂的重新活动,并引起燕山期重熔型花岗岩浆活动,控制了金矿成矿的时空分布（过渡际成矿作用）,形成了45个Ⅳ级大地构造单元。金矿受层位控制明显,前地洼阶段的金矿化使金在一些地质体中初步富集。地洼阶段的（叠加）金矿化主要发生在离散型的地洼型造山过程中,对省内金的工业矿床的形成起到决定作用。燕山期重熔型花岗岩浆活动和不同型式、不同规模、不同期次的构造活动是金矿成矿的必要条件。分析了金矿床的形成机制,并指出了找金的有利地区。     

昌化鸡血石常见地子的成分与岩性

从临安昌化镇和大峡谷镇采集了一百多个昌化鸡血石样品,分别对其作了岩石薄片鉴定、红外分析、X射线衍射分析,归纳总结了常见鸡血石种类的成分和岩性:冻地主要成分为地开石/高岭石,岩性为粘土质岩石;软地主要成分为强粘土化火山碎屑或粘土,岩性多为强粘土化凝灰岩-粘土质岩石;软刚地主要成分为蚀变火山碎屑/明矾石,岩性多为明矾石岩或中等粘土化/明矾石化凝灰岩;硬刚地主要成分为石英,岩性为弱明矾石化/弱粘土化凝灰岩;硬地主要成分为石英,岩性为弱-强硅化凝灰岩。     

从“构造热事件”分析阜新盆地多能源矿产共存成藏

阜新盆地煤、煤层气、石油、致密砂岩气、地热等多种能源矿产的分布和成藏受到盆地构造热演化的控制。纵向上，煤和煤层气主要集中在盆地上部地层，石油和致密砂岩气主要集中在盆地中部地层，地热主要集中在盆地底部地层。平面上，石油位于盆地中部和中南部，致密砂岩气位于盆地中部的东梁构造带，煤炭全盆地均有分布，主要可采煤层位于盆地中部，煤层气位于盆地中部，地热位于盆地中部的东梁构造带。盆地构造热演化与能源矿产的时空配置表明，盆地的构造热演化控制了盆地能源矿产的成藏，煤是多能源矿产重要的物质来源，盆地多能源矿产成藏顺序依次为：煤→石油→致密砂岩气→煤层气→地热。综合以上特征，阜新盆地多能源矿产的联合勘探开发应以东梁构造带、清河门—艾友构造带、王营—刘家构造带为主要勘探区域进行。     

伊拉克M油田白垩系Mishrif组沉积特征及控储机理

为明确伊拉克M油田白垩系Mishrif组碳酸盐岩储层成因,基于岩芯观察、铸体薄片、物性分析及测井资料,通过沉积微相分析确定研究区沉积环境,系统分析不同沉积相储层特征。结果表明:M油田Mishrif组为带障壁的缓坡环境,包括潟湖边缘坪、潟湖、台内滩、滩后、潮道、浅滩、滩前及开阔浅海。中、高渗储层主要发育于浅滩和滩前等高能沉积环境,储集层以粒间孔和粒间溶孔为主,发育大孔喉,生屑滩储集层和滩前储集层物性分布区间较大。潟湖边缘坪、潟湖、台内滩及滩后等低能沉积环境以低渗和特低渗储集层为主,孔隙度跨度大,孔隙类型主要为基质微孔、颗粒微孔、铸模孔和粒间孔,以微喉和中喉为主,喉道分选较好。综合分析认为:沉积相通过控制沉积物的结构组分控制了岩石的成岩演化。高能沉积型储集层以溶蚀作用和胶结作用为主,储集层物性是胶结物对孔隙和喉道充填封堵程度的函数;低能沉积型储层是生物多样性和差异成岩作用的结果,选择性溶蚀作用、与生物扰动相伴生的白云化作用、泥晶化作用、胶结作用、非选择性溶蚀作用和混合白云化作用形成的复杂孔隙控制了储集层物性。     

矿井地质雷达超前探测正演模拟

用时间域有限差分(FDTD)法建立矿井地质雷达的模型。采用理想频散关系和超吸收边界条件,对几个典型矿井地电模型进行了正演模拟,研究了矿井地质雷达超前探测的剖面特征。巷道对各道直达波能量分布及波列形状有明显影响;煤岩分界面主要影响反射波能量分布。      

密实散粒体剪切破坏能量演化的离散元模拟

砂土等散粒体在剪切过程中的能量存储及耗散是其宏观力学响应的深层原因,但因量测难度较大而研究较少。将考虑抗转动的接触模型引入离散元软件PFC2D,基于热力学第一定律建立各种能量量测方法,并在平面应变双轴压缩试验中采用该方法统计密实散粒体在剪切过程中的能量演化规律。采取了4种耗散类型,即滑动-滚动（S-R）、滑动-非滚动（S-NR）、非滑动-滚动（NS-R）和非滑动-非滚动（NS-NR）。结果表明：密实散粒体加载时能量耗散以滑动摩擦为主;且小应变加载阶段,外力功主要转化为弹性应变能,但同时也存在均布于试样的耗散能;随着应变的增加,外力功的转化形式逐渐过渡为以耗散能为主,且集中分布在带状区域内;各个加载阶段的摩擦耗散均存在各向异性。     

受载煤岩组合体破坏前能量分布规律

为研究引发冲击地压的能量在煤岩系统中的分布规律,理论分析了二元、三元组合模型峰前能量分布计算公式,并对自主构建的不同比例的二元、三元组合体开展了轴向加载试验。试验结果表明：随着煤岩高度比增大,组合体峰前总能量也逐渐增大,但增幅逐渐减小;相同煤岩高度比的组合体,岩石组分越硬,组合体峰前总能量越小;无论何种组合体,煤组分能量占比最大,均大于50%;随着煤岩高度比的增大,煤组分能量占比逐渐增大,岩石组分能量占比逐渐减小;煤岩高度比相同的组合体,岩石组分越硬,煤组分能量占比越大。组合体峰前能量主要分布在煤组分中,其次为粗砂岩,细砂岩积聚能量最少。由此表明：煤岩系统中的能量主要分布在软弱煤岩层中,岩层弹性模量越大,积聚能量越少。据此提出了直接释能和间接释能两种冲击地压防控理念,对现场冲击地压的防治具有指导意义。     

岩石爆破能量分析的数值方法

本文通过球形装药与岩石爆炸作用的力学分析,给出确定爆炸能量利用率的数值方法。通过算例,对于以破碎为主要目的的岩石工程爆破,爆炸能量利用率约为50%,爆炸作用初期的爆炸能量传递率约为40%。对于算例涉及到的炸药和岩石,两者的波阻抗越接近,爆炸能量利用率就越高。     

不同卸围压速率下煤样卸荷破坏能量演化特征

岩体破坏实际上是在能量驱动下的一种状态失稳现象,其变形破坏过程中的能量演化规律能够反映岩体变形破坏的本质特征。为探求煤样破坏过程中能量的演化规律,对其进行了常规三轴及不同卸围压速率的三轴卸围压试验。试验结果表明:不同试验路径下,煤样在峰值应力前以能量的存储及耗散为主,在峰值应力后以能量的释放及耗散为主;煤样在较高的卸围压速率下,卸荷段经历时间较短,内部裂纹扩展及环向变形不充分,耗散能和克服围压做功耗能都较小,大量的能量在破裂时释放出来,破裂更加剧烈;同时,卸围压速率越快,煤样在破裂前后损伤量增加速率越快,损伤曲线急剧增高,因此,高应力煤岩体在开挖卸荷时,在岩体开挖施工速度较快时,极易引起大量积聚能量的突然释放,造成严重的灾害。     

关中盆地浅层地热能赋存规律及资源量估算

通过野外地质调查及室内综合研究,分析了关中盆地浅层地热能的开发利用情况、赋存特征和形成模式,并对资源量进行了估算,总结了盆地不同地貌单元、不同岩性的岩土体热物性参数特征,计算了区域恒温带深度和浅层大地热流值。关中盆地地热能的形成模式主要为热传导型和热对流型: 热传导型地热资源主要分布于西安凹陷、固市凹陷等完整地质块体内; 热对流型地热资源主要分布于深大断裂直接沟通地表的区域以及断裂带周边区域。采用层次分析法对关中盆地浅层地热能进行适宜性分区,认为关中盆地整体属于地埋管地源热泵系统适宜区或较适宜区,地下水地源热泵系统适宜区和较适宜区主要分布在盆地中部漫滩区和阶地区。利用热储法,计算关中盆地浅层地热能热容量为1.38×10¹⁶ kJ/℃,浅层地热能储量巨大,开发利用前景优良。     

Lithium extraction from hard rock lithium ores (spodumene,lepidolite, zinnwaldite,petalite): Technology,resources, environment and cost

Lithium production in China mainly depends on hard rock lithium ores, which has a defect in resources, environment, and economy compared with extracting lithium from brine. This paper focuses on the research progress of extracting lithium from spodumene, lepidolite, petalite, and zinnwaldite by acid, alkali, salt roasting, and chlorination methods, and analyzes the resource intensity, environmental impact, and production cost of industrial lithium extraction from spodumene and lepidolite. It is found that the sulfuric acid method has a high lithium recovery rate, but with a complicated process and high energy consumption; alkali and chlorination methods can directly react with lithium ores, reducing energy consumption, but need to optimize reaction conditions and safety of equipment and operation; the salt roasting method has large material flux and high energy consumption, so require adjustment of sulfate ratio to increase the lithium yield and reduce production cost. Compared with extracting lithium from brine, extracting lithium from ores, calcination, roasting, purity, and other processes consume more resources and energy; and its environmental impact mainly comes from the pollutants discharged by fossil energy, 9.3–60.4 times that of lithium extracted from brine. The processing cost of lithium extraction from lepidolite by sulfate roasting method is higher than that from spodumene by sulfuric acid due to the consumption of high-value sulfate. However, the production costs of both are mainly affected by the price of lithium ores, which is less competitive than that of extracting lithium from brine. Thus, the process of extracting lithium from ores should develop appropriate technology, shorten the process flow, save resources and energy, and increase the recovery rate of related elements to reduce environmental impact and improve the added value of by-products and the economy of the process.©2023 China Geology Editorial Office.     

公路施工中如何开展节能降耗

总结了公路施工节能减排的有效途径,主要包括使用节能机械,加强设备管理与维护;发展温拌沥青技术,推广散装水泥;促进路面沥青、煤矸石和粉煤灰等再生资源的利用。