鄂尔多斯盆地塔然高勒地区砂岩型铀矿含矿层砂岩特征及成矿作用

【研究目的】近几年,砂岩型铀矿在北方发展较为迅速,塔然高勒地区砂岩型铀矿地质勘探取得了重大找矿发现。通过对塔然高勒地区砂岩型铀矿进行研究,有利于更好探寻深部砂岩型铀矿的分布规律及岩石学、矿物学赋存形态。塔然高勒地层结构与纳岭沟、大营铀矿床具有相似的地质特征,但研究区含矿层岩石特征、铀矿物的赋存状态尚不明确。【研究方法】本文通过钻孔岩心观察、系统取样及详细的显微镜下鉴定,并对塔然高勒地区铀矿石进行了电子探针分析。【研究结果】研究结果表明：研究区中侏罗统直罗组下段砂岩以长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩为主,成分成熟度和结构成熟度较低,具有近物源沉积的特点。电子探针分析结果表明,铀矿物主要以沥青铀矿、铀石及少量的钛铀矿、含钛铀矿为主。【结论】背散射图像显示铀矿多与黄铁矿及有机质矿物共同分布,表明黄铁矿及有机质矿物为铀矿物的形成提供了还原剂。成岩过程中溶蚀作用及后生蚀变现象的发育,为铀的富集沉淀提供了有利条件。观察含矿目的层砂岩中的蚀变现象及蚀变矿物特征,表明各黏土矿物在一定的物理化学条件下发生相互转变,地球化学环境的改变造成了黏土矿物间的相互转化,进一步改变赋矿砂体的地球化学环境。     

化学腐蚀下节理花岗岩法向刚度演变规律试验研究

通过开展侧限条件下完整试样及不吻合节理试样法向荷载压缩试验,研究了节理花岗岩法向应力及法向闭合的变化特征,揭示了不同化学溶液酸碱值pH(1、3、7、12)和不同腐蚀时间t(10、30、100 d)条件下含不同初始开度b的节理试样法向刚度演变规律。试验结果表明：不吻合节理试样的应力随应变变化特征不同于完整试样及吻合节理试样,由于节理表面微凸体的崩解,在应力-应变曲线整体增长过程中产生了局部应力降现象。不吻合节理法向闭合曲线呈现非线性的特点,法向位移增加速率随法向应力先增大后减小;相同法向应力下,试样法向位移及节理闭合速率随初始开度的增大而变大。通过引入经典节理闭合模型,分析得出节理试样法向刚度同时受初始开度、pH值及腐蚀天数的影响,其中受初始开度的大小影响最为明显。当pH=1、t=10 d时,法向位移从1～3 mm,b=1.65 mm的试样法向应力较b=3.4 mm的试样提高46.26%～149.46%;节理法向应力及刚度随着酸性溶液pH值的减小而减小;随腐蚀时间增加,不同化学溶液下的部分节理法向刚度先减小后增大。     

滇西北羊拉大型铜矿床深部高品位锑矿体的发现及意义

金沙江成矿带矿产资源以铜、铅、锌矿为主,之前尚未发现具有经济价值锑矿床。云南羊拉铜矿床为该成矿带内的代表性大型铜多金属矿床,近期在其深部新发现高品位锑矿体,在金沙江铜多金属成矿带内属首次报道。该类锑矿体主要呈似层状和不规则脉状及团块状产出,空间形态严格受NE向断裂及其节理裂隙的控制。已控制的锑矿体长约300 m,厚3～15 m,矿石品位变化范围为11.14%～21.17%,局部富集地段矿石品位可达45.75%,初步估算新发现锑矿体可达到中型矿床规模。研究表明,该矿床锑矿成矿作用与铜矿成矿作用差异明显,对新发现锑矿体和已知铜矿体的成因联系研究,不仅可以丰富完善羊拉铜矿床成矿理论,亦可开拓矿区深部与外围锑资源地质勘探的思路。     

不同级配陷落柱充填体力学特征实验研究

为研究不同颗粒级配陷落柱充填物在不同固结荷载下的力学特性,基于土工固结试验制备不同状态下的相似模拟充填体试样,通过充填体在不同状态下的三轴加载实验、压汞及扫描电镜实验,研究了陷落柱充填体三轴应力状态下的力学特征及微观结构演化机制。结果表明：充填体具有明显的塑形特征,其应力-应变曲线可以划分为4个阶段：孔隙压密段、稳定变形段、变形破坏段和类蠕变阶段。充填体偏应力随Talbol指数n呈先增加后减小的趋势,充填体三轴抗压强度与Talbol指数之间符合二次多项式关系,均满足较高的拟合度并且偏应力强度达到最优的Talbol指数分别为0.71、0.65和0.64;偏应力随着固结荷载的增加而线性增加,增长率随着固结荷载和Talbol指数的增加呈逐渐减小的趋势。结合压汞和扫描电镜测试结果,固结荷载和Talbol指数的变化改变了颗粒间的接触状态,影响着岩土体试样的偏应力强度;随着Talbol指数的增加,充填体内颗粒间的相互作用增强,初始承受的外荷载比例增大,骨架结构效应更加显著,偏应力则主要来自岩土颗粒的接触应力集中。通过力学强度和微观结构特征研究在宏观和微观尺度上解释了充填体的颗粒级配效应提供参考。     

鲁中北寿光机械林场遗址的环境与盐业生产活动——炭化植物遗存分析

渤海南岸的莱州湾滩地是中国古代重要的产盐区,分布有众多盐业遗址。其中,山东寿光机械林场遗址是一处东周和宋元时期的盐业遗址,分布有盐灶、盐井和灰坑等遗迹单位。炭化遗存分析结果显示,遗址中农作物种子的数量较少,杂草的种类及数量较为丰富,以藜科、菊科、禾本科、茨藻科为主,并且发现了数量较多的草本植物茎秆,植物比例显示出偏向自然生长的状态,可能与放荒发展草荡以供燃料有关。寿光机械林场在东周时期处于滨海盐生草甸植被分布区,气候较为温和干旱,至宋元时期湿地植物增加。土壤盐碱化的环境特征并不适合发展农业,遗址多为煮盐作坊区,与生活区间可能隔有一定距离,或与官府对盐业的管控有关。先民在煮盐时就地取材,利用周边杂草作为燃料,煮盐集中在秋末、冬季,遗址可能存在季节性利用的特征。有关盐业遗址的炭化植物遗存的研究相对较少,寿光机械林场遗址炭化遗存分析结果可以为研究煮盐燃料及莱州湾滩地盐业作坊区周边的环境与植物类型提供一些线索。     

江西钨锡多金属矿床成矿系列与找矿

本文在江西省地质勘查基金项目十余年找矿成果的基础上, 进一步阐述了江西钨锡成矿区(带)时空演化规律, 建立了江南和南岭2条钨锡多金属成矿带, 进而划分9条成矿亚带和15个矿集区; 厘定了包括江南地块与燕山期Ⅰ型中酸-弱酸性斑岩有关的铜钨金钼矿床成矿系列等共3个成矿系列、与燕山晚期S1型酸性花岗岩有关的钨锡钼银矿床成矿亚系列等6个成矿亚系列和朱溪式等15个矿床式; 总结了3个钨锡多金属矿床成矿系列特征及成矿规律, 剖析了朱溪、大湖塘、东坪、松树岗等找矿重大突破典型案例; 提出了“异常指方向、标志定靶区、主攻新类型”的“面上选点”找矿预测及勘查思路, 研发了“脉面层体”就矿找矿法的“点上突破”朱溪式“关键控矿要素识别勘查模型+地球化学元素示踪+地球物理三维反演+钻探”等快速、精准、高效探测技术组合的找矿方法, 对江西钨锡矿找矿潜力进行评价分析, 并提出下一步找矿建议。     

赣东北地区矽卡岩典型矿物形成与演化的光谱证据:以朱溪钨多金属矿为例SCIEI北大核心CSCD

朱溪是近年来在江西塔前-赋春成矿带发现的一个世界级超大型钨铜矿床。本文采用短波红外+热红外光谱技术对矿区13个钻孔进行了光谱测量,结合岩石-矿物地球化学分析,探讨了朱溪矿床矽卡岩中典型蚀变矿物的形成与演化过程,厘定了矽卡岩形成不同阶段矿物组合的光谱特征,构建了朱溪矿床的短波红外+热红外光谱勘查模型。研究发现:(1)区内不同矿物组合形成了明显的蚀变分带,由内向外依次为绢云母(富Si)+长石(岩体顶层蚀变,多期流体叠加综合作用)→外矽卡岩:钙铝榴石+透辉石+(绢云母)→透辉石+蛇纹石+绿泥(帘)石+滑石→绢云母(富Al)+绿泥(帘)石(基底不整合面蚀变);(2)Al-OH波长的移动可指示成矿流体压力、温度及pH值的变化;(3)研究区透辉石的形成、演化与矿体之间关系密切,虽然富矿体赋存于矽卡岩形成早期的透辉石-石榴子石蚀变带,但大量矿体则赋存于矽卡岩退蚀变阶段的蛇纹石-绿泥石蚀变带;(4)矿体的形成与流体的混合作用关系极大,伊利石光谱吸收特征能够指示外部冷水(大气降水或地下水)的灌入轨迹。     

川东南盆缘常压区页岩裂缝脉体特征及古压力演化

为了查明川东南盆缘常压页岩气区五峰组页岩裂缝脉体记录的古温度及古压力特征,揭示常压页岩气区储层压力降低的主要影响因素和页岩气散失机理.以松坎地区五峰组黑色碳质页岩裂缝脉体内的流体包裹体为主要研究对象,通过显微镜光学观察、阴极发光测试、包裹体测温和激光拉曼分析,结合埋藏-生烃-热史模拟,对裂缝脉体中的气-液两相盐水包裹体和高密度甲烷包裹体进行了系统研究.研究表明:松坎地区五峰组裂缝中主要存在着两期脉体充填,M1裂缝脉体形成时间距今约103~86 Ma,脉体较宽、阴极发光颜色为橘红色,其内甲烷包裹体捕获压力为82.6~91.5 MPa,反映燕山中期盆缘地区页岩气藏处在超压状态;M2裂缝脉体生长于M1裂缝脉体两侧,形成时间距今约90~72 Ma,脉体较窄、阴极发光颜色为暗红色,其内甲烷包裹体捕获压力为43.6~47.3 MPa.综合分析认为,川东南盆缘松坎地区五峰组在燕山期经历了由超压至常压的转变.燕山期以来的抬升剥蚀与褶皱变形导致地层内大量页岩气沿着滑脱层发生侧向运移和散失,地层压力快速下降.燕山晚期时,盆内稳定构造区页岩气藏仍处于超压状态,而盆缘地区已降至常压.      

含陡缓倾结构面反倾岩坡折断面演化特征的离心试验研究

为研究含陡缓倾结构面的反倾岩坡在自重条件下的折断面演化特征,以苗尾水电站右坝肩倾倒变形体为地质原型,通过在坡体内不同部位预置切割岩层的非贯通裂缝开展离心模型试验,模拟反倾岩坡在自重条件下的折断面演化特征。研究表明：（1）含陡缓倾结构面的反倾岩坡破坏以折断面的形成为标志,折断面的形成分为3个阶段：初期（0～40g,g为重力加速度）为局部岩层断裂阶段,以岩层局部断裂及后缘岩层前倾为主要破坏特征,坡体表面位移变化量较小;中期（40g～80g）主折断面形成阶段,坡体深部结构面自上而下断裂扩展连接形成主折断面,坡体表面位移变化量约占总位移量的3/4;后期（80g～120g）为多级折断面形成阶段,以坡体内部断裂岩层应力重分布为主要变形特征,坡体表面位移基本保持不变。（2）结构面间岩桥断裂具有瞬时性,但折断面的形成是渐变发展的过程,主要受陡倾结构面控制,主折断面处裂缝应变量最大,受力方式最为复杂,次级折断面处裂缝应变量次之。（3）基于断裂力学,简化了复杂应力状态下含结构面的反倾岩坡压剪断裂判据和岩层不平衡力公式,揭示了主折断面处岩层不平衡力呈现由坡体高度1/3处向坡底和坡顶两侧变小的规律,折断面的形...     

层状边坡倾倒变形多级折断面分布深度计算模型

针对反倾层状岩质斜坡倾倒变形折断面空间展布缺乏定量判断的问题,以地质原型和变形机制分析为基础,考虑岩层自重、上覆岩层盖重、侧向压力、岩层间的摩擦力等作用,提出了岩板倾倒折断的独立悬臂梁模型和独立简支梁模型。采用板梁的最大拉应力破坏准则,推导出了倾倒变形各阶段岩层的临界折断深度公式。利用地质原型对推导的公式进行了验证,并通过离心试验获取了倾倒变形各阶段的坡形参数,对边坡各阶段折断深度进行了定量评价。研究表明：理论模型可计算倾倒变形层间剪切错动、弱倾倒破坏、强倾倒破坏等各阶段岩层的折断长度;岩层折断长度与岩层分布高程、拉应力、岩梁自身重度呈负相关,与岩层内摩擦角、岩层厚度、抗拉强度呈正相关;根据倾倒变形各阶段力学参数,计算倾倒体各级折断面分布位置,结果与地质原型和离心试验结果吻合。该研究成果对倾倒变形边坡稳定性评价具有一定的理论和实际意义。