4．0％NaCl水溶液临界区域内白钨矿溶解度实验测定

溶解度的临界异常现象是超临界流体萃取技术的理论基础,目前在食品、化工等领域已得到广泛应用,但在地质领域的应用相对较少。在地质流体临界区域内金属矿物溶解度的变化行为尚需实验查明。本文在34MPa 恒压、250℃～470℃条件下和420℃恒温、压力为20～50MP 条件下分别在快速淬火高压釜中实验测定了化学试剂白钨矿在4.0%NaCl 水溶液中的溶解度。4.0%NaCl 水溶液的临界温度和临界压力分别约为411℃和31.4MPa。在34MPa 恒压条件下,白钨矿的溶解度随体系温度的升高而缓慢增大,但在体系临界温度附近突然出现极大值现象。在34MPa 恒压和温度在250℃～400℃区间内白钨矿与 WO_3在4.0%NaCl 水溶液中的溶解度(单位为 mmol/L)基本相同,这表明溶解态钨在热液流体中的存在形式可能相同。在420℃恒温条件下,白钨矿的溶解度随体系压力的升高而增大,在体系临界压力附近可能出现涨落现象,有待进一步实验查证。在4.0%NaCl 水溶液临界区域内,白钨矿的溶解度对体系温度和压力的变化反应敏感,表明白钨矿的溶解度在热液流体临界区域内具有临界异常现象。结合前人研究结果发现,白钨矿、石英、WO_3、MoO_3等物质在热液流体中的溶解度变化行为基本相似,即溶解度随体系温度和压力的升高而增大,在临界区域内出现临界异常现象。矿物溶解度的临界异常现象对揭示热液型钨矿床成矿物质的萃取、迁移和沉淀富集机制具有重要意义。     

柿竹园钨多金属矿床形成机制的物理化学分析

通过对柿竹园钨多金属矿床流体包裹体的研究发现 ,矿物流体包裹体的均一温度主要集中在2 0 0～ 330℃ ,而矿区大规模的成矿作用主要发生在 2 5 0～ 35 0℃ ,成矿流体的压力大约在 38～ 6 8MPa。依据 34MPa、w(NaCl) =4 .0 %溶液中WO3 的溶解度数据计算了化学反应WO3 (s) +NaCl +H2 O =NaH WO4+HCl在 2 5 0 ,30 0 ,35 0和 4 0 0℃的lgK分别为 - 4 .0 6、- 4 .0 5、- 3.83和 - 3.4 9,此条件下NaH WO4(aq) 的表观吉布斯自由能分别为 - 12 81.2 ,- 12 91.3,- 130 4 .1和 - 1319.7kJ/mol。由此热力学数据计算了白钨矿在该体系中的溶解度 ,结果发现白钨矿的溶解度较相同条件下WO3 的溶解度低 2个数量级以上。柿竹园超大型钨多金属矿床的形成具备有持续的“热源”、充沛的“水源”和丰富的“矿源” ,而且成矿流体对成矿物质具有超强的萃取和搬运能力。千里山花岗岩体的多次夕卡岩化和云英岩化围岩蚀变是成矿流体中钨产生有效富集的重要机制。     

胶东寺庄金矿床成因:流体包裹体与石英溶解度证据

寺庄金矿床位于胶北地体西北缘,招远-莱州金矿区焦家金矿带南段。矿体赋存于焦家主断裂寺庄段下盘的玲珑花岗岩中,以蚀变岩型矿石为主,石英脉型矿石为次。成矿流体可分为石英-钾长石(成矿前)和石英-黄铁矿-金(主成矿期)两个主要阶段。流体包裹体测温结果表明,主成矿期石英中流体包裹体均一温度为133~310℃,盐度为0%~12%NaC leqv,成矿流体属于中低温、中低盐度的H2O-CO2-NaC l体系。根据氢、氧同位素测试结果并结合前人数据发现,石英δ18O石英值变化于9.7‰~14.2‰,δDH-2O变化于77.7‰~-55.0‰,经计算获得的石英包裹体的δ18OH‰2O值落在-0.5‰~6.1之间,因此推测寺庄金矿床成矿流体为岩浆水与大气降水的混合,且主要为岩浆水,演化到后期可能有部分大气降水参与。硫同位素研究表明,寺庄金矿床与矿带中段的焦家和新城金矿床具有类似的硫同位素组成,其黄铁矿的δ34S值为7.5‰~9.4‰。这一范围与玲珑花岗岩和胶东群变质岩的硫同位素组成相近,可能暗示寺庄金矿床成矿物质来自中生代花岗岩。利用最新提出的适用于H2O-CO2-NaC l三元混合流体的石英溶解度模型,计算发现寺庄金矿床成矿流体中石英溶解度为0.015mol/kg,这与胶东地质事实相符。成矿期热液中的SiO 2含量极低,其对热液物理化学条件的改变极为敏感。随着成矿流体演化到后期可能有部分大气降水的加入,或是流体迁移至容矿构造压力下降导致的沸腾作用使得成矿流体温度下降,造成SiO 2的大量沉淀,改变了残余流体中Au-S络合物的稳定保存条件,进而发生大规模的金矿化事件。这可能是寺庄乃至整个胶西北金矿都发育有强烈的硅化蚀变带以及石英脉型矿体的一个主要原因。     

云南大坪金矿床流体包裹体研究及其意义

云南大坪金矿床是产于闪长岩中的石英脉型金矿床,矿体形态呈脉状,明显受断裂构造控制。成矿阶段可分为:早期成矿阶段(白钨矿石英脉)、主成矿阶段(硫化物石英脉)和晚成矿阶段(碳酸盐石英脉)。石英脉中的流体包裹体分为H2O包裹体、CO2包裹体、CO2-H2O包裹体,以富含CO2-H2O包裹体为特征。CO2-H2O包裹体的完全均一温度为283.1~382.0℃,盐度为(4.44~11.33)wt%Na Cleqv,计算的均一压力为151.2~261.5MPa,相应的成矿深度为10.272~12.649km,显示出该矿的成矿流体是一种富含CO2的高压、中高温、中低盐度的H2O-Na Cl-CO2的流体。加热时,富H2O相的CO2-H2O包裹体完全均一到H2O相,富CO2相的CO2-H2O包裹体完全均一到CO2相,而且二者的完全均一温度和压力一致,说明流体发生了不混溶作用,CO2的溶离使成矿流体的p H值升高,氧逸度降低,从而导致Au溶解度降低,并造成金沉淀成矿。大坪金矿床属于深成中高温热液石英脉型金矿床。     

四川丹巴燕子沟金矿床成矿流体不混溶的流体包裹体证据

四川丹巴燕子沟金矿床是产于泥盆系碳质板岩、千枚岩中的石英脉型金矿床,矿体形态呈脉状、似层状,明显受断裂构造和顺层韧性剪切带或层间破碎带控制。成矿过程可分为沉积期、热液期和表生期3个成矿期,其中热液成矿期为主要成矿期。该期石英脉中的流体包裹体分为H2O包裹体、CO2包裹体和CO2-H2O包裹体3大类,并以富含CO2-H2O包裹体为显著特征。加热时富H2O相CO2-H2O包裹体完全均一成H2O相,富CO2相CO2-H2O包裹体完全均一成CO2相,而且二者的完全均一温度和压力一致,说明它们是同期捕获的CO2-低盐水不混溶流体包裹体组合。当含CO2流体发生不混溶时,CO2的溶离使成矿流体中pH值升高、f(O2)降低,从而导致Au溶解度降低,这是形成本矿床的主要原因。成矿温度为393℃,成矿压力为148.5~179.0MPa,矿床属于高温高压的变质热液金矿床。     

广东河台金矿两阶段成矿事件:来自含金石英脉阴极发光和流体包裹体研究

为进一步厘定广东河台金矿成矿流体的来源并深刻揭示其成矿过程,利用扫描电子显微镜-阴极发光(SEM-CL)成像技术对河台金矿含金石英脉中的石英进行了世代划分,并对不同世代石英开展了流体包裹体研究.通过观察石英的阴极发光图像,将含金石英脉中的石英分为早世代石英(Q1)和晚世代石英(Q2),两世代石英中均可见金矿化.Q1中流体包裹体可分为3类:ⅠQ1型H2O-CO2包裹体、ⅡQ1型气液两相富H2O包裹体和ⅢQ1型富CO2包裹体,其中ⅡQ1、ⅢQ1型包裹体可见共生,其均一温度分别为214～349℃(均一到液相)和368～406℃(均一到气相),盐度分别为1.4％～9.2％NaCleqv和0.8％～3.7％NaCleqvo Q1中记录的早期成矿流体发生了不混溶作用,流体特征与造山型金矿相似.Q2中流体包裹体可分为4类:Ⅰ Q2型H2O-CO2包裹体、ⅡQ2型气液两相富H2O包裹体、ⅢQ2型富CO2包裹体和ⅣQ2型含子晶包裹体,其中ⅢQ2、ⅣQ2型包裹体密切共生,其盐度分别为0.4％～4.6％NaCleqv和32.9％～37.4％ NaCleqv,均一温度分别为312～398℃(均一到气相)和273～349℃(均一到液相).Q2中记录的晚期成矿流体发生了沸腾作用,其流体特征类似一些高温岩浆热液系统.综合前人的年代学研究结果,本文认为河台金矿经历了加里东期和燕山期两期矿化事件,加里东期形成造山型金矿并在燕山期被岩浆热液作用改造.     

湖北徐家山锑矿床流体包裹体特征及其意义

文章利用激光拉曼光谱和显微测温学方法,对湖北徐家山锑矿床成矿期的石英、重晶石和方解石中的流体包裹体进行了研究。研究表明,这些矿物中的流体包裹体主要有纯液体包裹体和液体包裹体(气相 液相)2类,其液体包裹体的气相成分为H2O±CO2±N2;石英、重晶石和方解石的均一温度分别为134~258℃、154~259℃和145~230℃,主要集中于150~200℃;流体的盐度w(NaCleq)和密度分别集中于3%~6%和0.90~0.96g/cm3。流体包裹体资料揭示出该矿床为典型的中低温热液锑矿床,其成矿流体为中低温、低盐度、中等密度热液。结合H、O、Sr、Pb同位素等研究结果,进一步推断该成矿热液主要是经深部循环演化的大气降水。     

青海省曲麻莱县大场金矿床成矿流体演化:来自流体包裹体研究和毒砂地温计的证据

通过详尽的野外调研和室内研究,本文简要总结了大场金矿床的矿床地质特征。结合流体包裹体显微测温和毒砂地温计,认为大场金矿成矿阶段由早到晚可划分为贫矿化石英阶段、石英硫化物阶段、石英辉锑矿阶段、含明金石英阶段和石英方解石阶段共五个阶段,其中前四个阶段分别形成贫矿化石英脉(成矿温度350℃左右,均一温度为280~360℃)、金-石英-硫化物碎裂岩型矿石(成矿温度301℃左右,均一温度为220~280℃)、金-石英-辉锑矿型矿石(均一温度为160~220℃)和明金-石英脉型矿石(均一温度为160~220℃),最晚的石英方解石阶段则使先前形成的四类岩/矿石发生轻微硅化和方解石化蚀变(均一温度小于160℃)。结合流体包裹体激光拉曼光谱分析,认为大场金矿成矿流体经历了早阶段静岩压力系统(成矿压力为215MPa,成矿深度8.1km)下的低盐度H2O-CO2-NaCl体系,中阶段静岩向静水压力过度系统(成矿压力为49~108MPa,成矿深度5.5~8.6km)下的低盐度H2O-NaCl体系,以及晚阶段静水压力系统(估计成矿压力小于40MPa)下的低盐度H2O-NaCl体系。最后认为,大场金矿床的成因类型属于中浅成造山型金矿床。     

黑龙江宁安英城子金矿床的地质、流体包裹体特征与成因研究

英城子金矿床是典型的浅成热液型矿床,为确定矿床成矿条件,结合矿床地质特征同时对不同深度的同一条含金石英脉中的流体包裹体分别进行了显微测温和激光拉曼光谱的分析研究。研究结果表明:英城子金矿床矿石类型主要为蚀变岩型,其次为石英脉型;成矿过程分为以下4个阶段:(Ⅰ)石英-毒砂-黄铁矿阶段、(Ⅱ)石英-黄铁矿阶段、(Ⅲ)石英-多金属硫化物阶段、(Ⅳ)石英-硫化物阶段;流体包裹体的类型多数为气液两相,少数为气、液单相或三相包体,均一温度变化范围247.9℃~400.0℃,盐度[w(NaCl)]为3.15%~7.70%,成矿流体密度为0.65 g/cm3~0.87g/cm~3;结合包裹体激光拉曼光谱数据确定成矿流体属于中低温,中低盐度的CO_2-H_2O-NaCl体系;根据测温数据,该矿床的成矿压力为6~50 MPa、相应就位深度为0.11~0.65 km;由此可推测该矿床是与韧性变形作用有关的中温中压热液金矿床。结合前人有关成矿年代学的研究成果,可以进一步确认成矿作用发生在晚二叠世末亚洲洋壳俯冲作用晚期,且与陆内松嫩板块和佳木斯板块碰撞过程中构造体制的转换紧密相关。     

河南灵宝董家埝银矿床流体包裹体特征及矿床成因

董家埝银矿位于小秦岭南缘,受小河断裂的次级构造控制,是小秦岭南带首次发现的大型贵金属矿床。矿床的热液成矿期分为3个阶段：石英—黄铁矿阶段(Ⅰ)、石英—多金属硫化物阶段(Ⅱ)和石英—碳酸岩化阶段(Ⅲ),其中石英—多金属硫化物阶段为主要成矿阶段。矿体主要发育气液两相包裹体(W型)、含CO₂包裹体(C型)及纯CO₂包裹体(PC型)3种类型,石英—黄铁矿阶段主要发育C型、W型和少量PC型包裹体,石英—多金属硫化物阶段主要发育W型和少量C型包裹体。第Ⅰ及第Ⅱ成矿阶段的石英流体包裹体的均一温度范围分别为151～270℃和126～240℃,且呈降低趋势;盐度范围分别为3.8%～22.42%NaCleqv和4.16%～20.48%NaCleqv,整体变化不大,属于低盐度环境;CO₂由富转贫。估算成矿压力为22.08～76.6 MPa,成矿深度3.77～7.13 km,矿床类型为低盐度中低温中深成热液型银矿床。     

基于Unity3D引擎的三维可视化技术在煤炭地震勘探中的应用

为满足地震勘探报告三维可视化的需要,以Unity3D引擎为开发平台,利用GIS 3D分析及3DS max三维建模,研究应用煤炭地震勘探三维可视化技术,实现三维地质数据体、地质层位(包括断层面)以及复杂地质模型等的三维可视化,实现对三维地质模型的平移、旋转、缩放,以及各种综合立体显示,建立三维环境漫游和三维可视化交互平台,并以动画形式表现出来,形成具有灵活方便使用的可视化系统。     

浅层地下水3H-3He法测年技术在石家庄市应用研究

3H-3He测年法是利用母体3H衰变成子体3He这一对核素的衰减和累积原理实现的,它能够很好地取代氚法测年。根据石家庄地区地质和水文地质实际及原有研究基础,选取有代表性的井点取样、测试并计算了各井点浅层水年龄。计算结果与1982年的氚法测年结果对比,具有一致的变化规律,石家庄市浅层地下水年龄从北到南逐渐变大,东南部最大;滹沱河沿岸一带由于近年来黄壁庄水库每年或隔年向滹沱河放水,其浅层地下水年龄较小。总之,3H-3He测年法在石家庄市浅层地下水测年应用中取得了比较理想的结果。     

基于数字图像像素单元建立准三维FLAC3D模型

在实际应用中,即使是建立较为简单的不规则准三维模型,FLAC3D也存在一定难度,因此,提出了一种快速建立FLAC3D准三维模型的方法,即基于数字图像像素单元的位置属性建立FLAC3D准三维模型,并根据像素单元的颜色属性对所建立模型进行分组,以便实现对模型单元赋予不同属性材料或者建立不同功能模块（如开挖、回填）。借助上述思想,采用Visual Basic语言编写了IMAGE-FLAC3D接口程序,实现了FLAC3D软件建模的直观、快速和自动化。通过建立土石混合体有限差分模型和库岸滑坡有限差分模型,检验了该方法及程序的有效性和可行性。在此基础上,借助强度折减法对所建立库岸滑坡模型进行稳定性分析,分析结果与极限平衡法所得结果相近,说明了所建模型的可计算性。该方法可作为数字图像服务于岩土工程的典型范例。     

化学共沉淀法制备小颗粒红色荧光粉(Y, Gd)BO3∶Eu3+

为了满足彩色等离子体平板显示(PDP)用荧光粉的要求,采用化学共沉淀法并结合超声波分散技术制备PDP用(Y,Gd)BO3∶Eu3 红色荧光粉.在稀土离子浓度、烧结温度等实验的基础上,得到分子式为(Y0.85Gd0.1)BO3∶Eu0.05、烧结温度为1 000℃的最佳实验方案.同时选择了不同的分散试剂并结合超声波分散技术对样品进行了后处理实验.结果表明:当分散试剂为乙醇时,样品的相对发光强度最高;同时,采用后处理试剂并结合超声波分散技术对样品进行后处理大大降低了粉体的团聚现象并增强了粉体的分散性,提高了粉体的质量.与传统的固相法相比,此法不仅大大降低了合成温度,同时,粉体的质量比固相法合成的要好,粉体的亮度高(以国外红粉为参考),样品经后处理后,颗粒细小、均匀,粒径分布约为300 nm.     

基于SURPAC模型的采空区与露采边坡相互影响的FLAC3D分析

采用SURPAC建立了瓮福磷矿穿岩洞矿段采场的三维地质模型,利用接口程序将模型导入FLAC3D对采空区与露采边坡之间的相互影响进行了计算,并在边坡坡顶、坡脚与采空区四周布置了监测点以监测各点应力与位移的变化。计算结果表明:采空区的存在极大地改变了采空区周边与边坡的应力分布;使得采空区周边水平位移出现明显增加,并且改变了采空区位置周边的竖向位移场,对各个采空区之间的区域的影响最为显著,使得回弹量减小;边坡与采空区监测点的应力与位移随着边坡露采的进行出现规律性的变化;采空区的存在极大地改变了岩体塑性区的分布,对于有采空区边坡,塑性区分布范围随着开挖的进行有减小的趋势,但坡面上出现明显的拉伸破坏区,不利于边坡稳定;采空区使得露采边坡的安全系数降低。     

结构扫描雷达对钢筋混凝土构件的三维切片成像

基于结构扫描雷达网格测线的数据采集方式,提出了一种用于钢筋混凝土构件的三维切片成像算法。先用克希霍夫偏移进行聚焦处理,使反射波自动归位到其真实空间位置;再进行三维插值,从少量的测量数据获得重建目标空间的足够信息;最后对两方向的数据信息融合,增强目标反应,减小噪声干扰,提高检测效率。对实验台和实际建筑的检测验证了该算法的有效性和可行性。结果表明,通过对结构扫描雷达数据的三维切片成像,能更加全面而细致地了解钢筋混凝土构件的内部准确信息,使用的算法能清晰分离出点目标和横、纵方向的线性目标,为雷达图谱的解释提供了可靠的方法和依据,对相关检测工程和质量鉴定具有重要意义。     

三维地质模型的数据模型研究

三维地质模型在计算机中的数据表达就是三维地质模型的数据模型,它具有确定性、可视性和可修改性的特点。文章介绍了表达三维地模型的几种典型的三维数据模型,即体元充填模型,ＴＩＮ表面模型、矢量模型、混合模型和面向对象的模型,体元充填模型根据采用的体元又可分为４个亚类。     

三维裂缝预测与渗透率建模研究

采用3DMove软件结合地震、测井资料从地质构造成因的角度进行裂缝预测,建立三维裂缝模型。计算和分析单元体的渗透率和渗透率各向异性,从而获得整个裂缝储层的渗透率和渗透率各向异性特征。此方法提高了三维裂缝预测的可靠性,使计算及分析结果更加准确。     

高密度3D3C资料多域分步噪声压制技术的应用

针对高密度宽方位3D3C地震资料处理要求,考虑有效信号与噪声在类型、时间、频率、数据域、处理步骤、地表区域等方面存在的差异,选择多域分步去噪策略,在不损害有效信号的前提下,首先使用十字排列锥形滤波去除面波、线性噪声,然后采用低频噪声编辑去除残余面波及低频噪声,接着进行分频去噪来去除各类随机噪声,最后去除折射波。从单炮记录和叠加剖面的监控显示上都证明了该方法的有效性,资料信噪比也得到提高。