渗流场与应力场耦合分析在地质科学中的应用

论述了渗流场与应力场耦合分析的基本原理及其在石油勘探、成矿预测及斜坡稳定性评价中应用的理论基础和技术路线。     

走滑拉分断块对沉积的控制作用——准噶尔盆地东部侏罗系中下统沉积主控因素新认识

通过在南缘露头剖面相构型识别,北部地震剖面解释的沉积体侧向迁移特征,建立了走滑拉分构筑的可容空间变化型式。此沉积对构造的响应模式,不仅可以很好的解释拼合砂体的分布,古流向偏转等问题,而且对于预测盆内沉积体走向也是一个很有用的工具。     

渗流场与应力场耦合分析在地质科学中的应用

本文论述了修流场与应力场耦合分析的基本原理及其在石油勘探、成矿预测及斜坡稳定性评价中应平的理论基础和技术路线．     

水化学找矿法及其在大型资源基地绿色调查中的应用--以川西九龙地区地表水化学找矿为例

“战略性新兴产业矿产调查”工程积极倡导绿色调查新理论新方法在大型资源基地勘查开发中的应用,绿色调查是川西大型锂铍资源基地综合调查评价工作的主要内容之一。本文梳理了水化学找矿法的发展历程与现状,提出了水化学找矿法应用于矿产勘查及环境调查评价中存在的主要问题。在川西九龙湿润半湿润高寒山区,尝试应用水化学找矿法对地表水中的化学异常进行研究,初步阐明应进一步详细调查的锂远景区。实验方法是在野外现场运用多参数测试仪测定地表水的温度(T)、pH值、电导率(EC)、溶解氧(DO)、总溶解性固体(TDS)五个参数,结合电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定锂硼铷锶镍钨钪等微量元素,进而分析水体元素含量特征与矿化的关系。结果表明:研究区水体中的锂硼锶镍含量明显高于背景值,在采集的60件样品中,17%的样品以上微量元素含量超过异常下限(7.76μg/L),其中流经乌拉溪岩体东南角(石头沟)的水体锂含量达到最大值20.1μg/L,是研究区水体锂含量背景值的4.5倍,是异常下限的2.6倍,与矿化的关系密切,其明显的变化规律可作为水化学找锂的找矿标志。研究区内乌拉溪岩体东南部及洛莫岩体周边水体水化学异常与矿化关系明显,可作为下一步详细调查的远景区。研究认为,在当前环境保护战略地位不断提升、绿色勘查力度持续加大、资源调查与环境保护并重的现实条件下,水化学方法对前期找矿部署有指导意义。研究成果为解决川西高原生态脆弱区找矿部署与环境保护等实际问题提供了参考依据。     

赣南离子吸附型稀土矿区土壤重金属形态分布特征及生态风险评价

稀土矿的露天开采易造成土壤重金属污染等环境问题。已有研究表明赣南离子吸附型稀土矿区土壤存在以Cd、Pb为主的轻、中度重金属污染。常见环境质量评价以主要污染因子(如重金属总量)作为衡量污染程度的指标,仅能反映重金属的富集程度。为查明赣南稀土矿区土壤重金属的赋存状态、迁移能力以及生物有效性,本文在利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定土壤重金属各形态含量的基础上,采用地累积指数法、潜在生态危害指数法及RAC风险评价法对赣南稀土矿区土壤重金属的生态风险进行评价。结果表明:(1)研究区土壤重金属主要以残渣态存在,占总量的65.5%。(2)土壤样品中Cd、Pb含量平均值分别是江西省土壤背景值的1.72倍和2.14倍;流域内位于矿山下游河流沿岸农田土壤Cd的平均值、尾矿库附近农田Pb的平均值分别是土壤背景值的2.33倍和3.06倍,22.7%样品的Cd或Pb含量超过风险筛选值,其中可交换态所占比例仅次于残渣态,分别占总量的47.1%和13.5%。(3)地累积指数与潜在生态风险评价结果表明Cd、Pb累积程度及生态风险水平较高,Co、Ni、Cu、Zn较低;RAC风险评价结果显示Cd生态风险较高,Co、Zn、Pb生态风险中等,Cu、Ni生态风险低。(4)针对矿区农田土壤的三种评价方法各有侧重,其评价结果异中有同,均表明研究区土壤Cd具有较高的污染程度和迁移活性,生态风险较高。本研究结果将为识别稀土矿周边农田土壤的潜在环境风险,提出有效的防范、应急与减缓措施提供科学依据。     

川东北黄金口背斜ZK001钻孔流体地球化学及含锂特征

伴随着中国高镁低锂老卤溶液提纯碳酸锂的关键技术取得突破,卤水提锂日益受到重视。深地资源勘查开发专项中的锂能源金属矿产基地深部探测技术示范项目在川东北宣汉地区布置了3 227 m深钻孔(ZK001),主要研究目的是探讨深部是否存在富锂卤水。随钻流体(常用钻探循环泥浆气体)分析是常规井口流体实时监测的主要手段,但因Li化学性质活泼,气体组分难以全面反映Li的富集浓度,故本次对钻孔流体(包含深部卤水、随钻流体、钻孔洗井水)及钻孔周边地表水、地下水进行了取样分析,首次获得了川东北黄金口ZK001钻孔流体组分特征,初步归纳了钻孔流体中Li及其他主要组分的变化规律。结果表明:川东北黄金口各类型水样品Li质量浓度从大到小依次为深部卤水、钻孔洗井水、随钻流体、地下水、地表水;比较ZK001钻孔随钻流体组分随深度变化特征,发现0～500 m深度随钻流体Li质量浓度相对较高,Mg/Li值较低,且流体Li质量浓度异常与深度成正比,Mg/Li值与深度成反比;ZK001钻孔3 000 m深度处采集的黄色卤水Na、K、Rb、Sr等有用组分达到卤水工业品位,Li质量浓度(10 556μg·L~(-1))接近边界品位(24 599μg·L~(-1))的一半,Mg/Li值为33.92。上述钻孔流体特征将为下一步钻探工程布置提供科学支撑。     

内蒙白云鄂博稀土矿土壤-植物稀土元素及重金属分布特征

白云鄂博是世界最大的稀土矿山,研究白云鄂博矿区土壤及植物等环境介质中的稀土元素和重金属元素的分布特征,可以为调查矿区环境现状提供基础数据,同时为矿山环境修复提供参考依据。本文采集了白云鄂博稀土矿区的土壤、植物,以及背景区本巴台地区的岩石、土壤、牛粪五类样品,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了样品中15种稀土元素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y）及8种重金属元素（Cr、Mn、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb、As）的含量,研究这些元素地球化学行为及其在空间上的变化规律。结果表明：①矿区土壤和植物样品均显示出明显的轻稀土富集、重稀土亏损的特征。土壤和植物中含量最高的稀土元素均为Ce,分别达到49.95%及48.55%,与白云鄂博稀土矿富Ce的特征高度一致。②铁花植物的稀土元素总量在空间上呈现出主矿>东矿>东介勒格勒矿段的趋势,与三处矿体本身含矿性变化一致,说明该种植物稀土含量基本受矿体含矿性控制,对生长环境中稀土富集程度指示较准确。③矿区土壤中存在一定程度的Zn （465~778mg/kg）、Cd （1.35~2.23mg/kg）、Pb （181~431mg/kg）累积,其中部分点位Cd、Pb存在超出风险管制值的现象。综上,白云鄂博的矿石、土壤、植物样品均表现出富Ce的特征,且植物稀土含量与其所生长处的矿体含矿性强弱高度相关,三者之间稀土含量特征表现出明显继承性。此外,矿区局部点位土壤存在的Zn、Cd、Pb累积需要引起适当关注。     

中国三稀矿产生物找矿技术方法及其应用综述

生物地球化学作为全球热点学科之一,为找矿工作者探索地壳发生的地质地球化学过程提供了新的理论与方法,开展“三稀矿产”生物找矿方法研究并将其应用到找矿实践工作中,将对资源、环境领域的研究和应用产生重要影响。三稀矿产的生物找矿方法包括地植物学(植被观察)、生物地球化学找矿(植物分析测试)、动物找矿以及微生物找矿四个方面。本文通过归纳、总结前人研究成果,梳理了当前国内三稀矿产生物找矿研究的特点、概念和内涵,归纳了三稀矿产资源生物找矿常用方法,包括采样、测试和综合分析技术方法,总结了生物找矿方法在稀有金属矿区、稀散金属矿区的应用与研究进展,并结合项目团队最新成果,提出了对中国三稀矿产生物找矿方法及其应用的几点新认识,进一步阐述了三稀矿产生物找矿的理论与实际应用意义。通过川西地区锂铍稀有金属生物找矿方法应用于辅助隐伏矿床勘查,已取得一些成功案例。随着研究的深入,生物找矿方法必将对我国三稀矿产地球化学勘查理论和技术发展产生重大影响。