二郎山公路隧道泥石流地质灾害及防治

1997年7月3日及8月15日暴雨期间，川藏公路二郎山隧道东口龙胆溪、西口和平沟暴发2次灾害性泥石流，造成隧道施工设施被毁、人员伤亡。泥石流形成机制、活动规律、演化趋势及相应防治措施的研究，对确保隧道施工及安全运行具有重要意义。论文以和平沟泥石流为例，在研究泥石流形成条件、活动特征基础上，分析了泥石流的形成机制及其造成巨大危害的原因，预测了泥石流的发展趋势，据此提出以排导工程为主，排导与拦挡工程相结合，工程措施与生物措施相结合的综合防治对策。研究表明，在山区公路隧道建设中泥石流的防治，必须建立在对地质灾害发育、分布、活动规律、形成演化机制及其危害性认识的基础上，这样才能在隧道选址、施工设计时，制订相宜、合理的防治对策。     

后沟泥石流的成因机制及其防治方案分析

后沟一旦再次暴发泥石流将对沟口居民生命及财产的安全构成严重威胁,通过详细勘查,在综合分析了该泥石流沟的形成条件、成因机制和引发因素等基础上,得出了该沟再次暴发较大规模泥石流可能性大。结合沟口保护对象、已有排导工程及沟道地形特征等详细阐述了该沟的拦、排条件的可行性,通过分析表明,该沟的排导条件较差,可采用拦停结合的思路来治理。     

泥石流排导槽研究进展及发展方向

泥石流是我国最常见的地质灾害之一,在5.12汶川地震后表现得尤为突出。排导槽作为一种结构简单、经济适用的防护措施在泥石流的防治工程中发挥了重要作用。本文简要阐述了泥石流排导槽的发展历程,重点分析比较全衬砌槽和软基消能型槽的结构特点、排导原理、优缺点及适用范围,其中全衬砌槽束水冲砂的特点增加泥石流的排泄,减少淤积,适于下游有广阔停淤区域或主河有足够输移能力的泥石流;而软基消能槽设置贯穿型横向潜槛,增大摩擦,降低流速,适于下游有城镇、铁路、工厂等重要基础设施的泥石流;分别从横纵断面优化、材料选择等角度总结了排导槽的研究进展:初步界定排导槽合理纵比降为3°～10°;横断面上对矩/梯形、圆形、V形等几种主要槽型水力条件进行分析比较,得出圆形断面最优;尝试运用高强混凝土等新型材料或结构增加排导槽的抗磨强度,延长其使用年限;综合考虑泥石流地质地貌背景、水文条件、施工难易程度、经济与否等多方面因素,选择最合适的排导工程;指出随着各项土木工程中生态需求的日益增长,今后研究工作中应加强模型试验,尤其是交错齿槛等生态型泥石流排导槽的研究,进一步完善泥石流排导槽的优化设计体系。     

强震作用对G544线川九路(县城—沟口段)泥石流发育影响及治理建议

2017年8月8日四川阿坝州九寨沟县发生7级地震,震后G544线川九路白水江流域两岸泥石流灾害风险增加,主要表现为坡面泥石流数量和规模增加,沟谷型泥石流松散物源增加。为查明震后白水江流域两岸泥石流发育特征及对拟建的G544线川九路(县城—沟口段)的危害,通过现场调查流域内公路沿线泥石流沟地形、松散固体物质、水动力等条件,结合现场试验,查明了流域两岸泥石流沟发育分布特征,对典型泥石流沟的流速、一次冲出量等重要参数进行了计算,预测了其发展趋势。根据泥石流的治理原则结合当地多年来治理泥石流的丰富经验,对沿线泥石流的治理提出了跨越工程、排导工程、管理和养护工程相结合的综合治理措施,通过近几年的观测表明治理效果显著。     

泥石流V型排导槽防治理论及应用研究

泥石流是造成云南省直接经济损失最高的地质灾害。云南省在防治泥石流方面总结出一套“稳、拦、排、截”等工程和植物措施相结合的综合治理办法,V型槽属排导措施中的一种。在云南31条泥石流防治工程实验与实践中,突破泥石流排导最小纵坡和槽型最小曲线半径的理论限制,创造了在部分沟段排导槽最小纵坡3‰、最小曲线半径仅为槽宽的3倍仍能顺畅排导泥石流的效果,改善了纵坡连接代数差的范围,认识到平面曲线段(弯道拐点)和纵坡变坡点不能叠加的问题,发展了复式V型槽。     

大夏河高阶地前缘典型泥石流灾害风险评估方法探讨

针对大夏河高阶地前缘地质灾害普遍发育,危害范围广,威胁对象多的特点,本文对泥石流灾害的形成条件、危害特征进行了探讨,并以崔家沟作为典型泥石流灾害点进行风险评估,提出泥石流工程治理方案,建议在沟内修建拦挡坝稳坡、沟口修建排导堤或排导沟,同时配套相应的植树造林等水保措施,对崔家沟泥石流沟进行全面治理。     

川西某沟泥石流灾害形成条件及运动特征研究

查明了该泥石流的发育情况及泥石流沟谷特征,分析预测其发展趋势,并通过计算确定典型泥石流沟的运动特征,这些结论对于如何经济合理防治该泥石流沟泥石流灾害具有重要现实意义。建议采取以拦挡工程为主,排导与拦挡工程相结合,工程措施与生物措施结合的综合防治对策。     

河北太行山区木作沟泥石流形成条件及特征分析

通过对太行山区木作沟泥石流实地勘查,分析并总结了该沟泥石流形成条件及发育特征.在此基础上,采用经验公式法计算了木作沟泥石流运动特征参数值,即4条主要支沟典型断面处泥石流流速、峰值流量、整体冲击力等参数,进一步分析了泥石流活动及发展趋势,最后计算得到泥石流最大危险范围.研究结果表明：木作沟具有利于泥石流形成的地形条件、气象水文条件及物源条件;泥石流易发程度为易发,发展阶段为壮年期,并逐步向衰退期过渡.综合判断木作沟具备再次发生泥石流的条件,对沟内居民仍具有严重威胁.建议在泥石流形成区设置谷坊坝,在流通区修建排导渠.     

黄土梁滑坡型泥石流2~#沟工程治理及效果评价

目前对谷坊、拦砂坝、排导槽等治理措施研究较多,但对滑坡型泥石流的治理研究较少。2008年9月24日,四川省北川县陈家坝乡黄土梁发生特大滑坡,诱发其下游的2~#沟发生特大泥石流,导致沟口103国道被掩埋,堵塞都坝河。为防止泥石流再次发生,对2~#沟泥石流进行了工程治理及治理效果评价。治理措施采用"2~#沟中游4座浅拦坝+2~#支沟中游3座浅拦坝+下游起点设置总长34.7 m束流堤,总长156.4 m排导槽,终点设置总长22.1 m导流堤,排导槽与103国道相交处,采用桥梁工程跨越排导槽",中游和下游统筹的治理方案,并分析了各分项治理工程的作用。与2008年9月24日暴雨相比,2013年8月7日和2016年7月21日2次强降雨活动未发生泥石流灾害,验证了黄土梁2~#沟泥石流防治工程效果较好,为类似滑坡型泥石流工程防治提供了参考。     

云南省维西县二道河泥石流灾害防治技术应用及研究

云南省维西县二道河泥石流至今已有数百年历史 ,近年来 ,随着人类活动对自然环境的破坏加剧 ,生态环境日趋恶化 ,泥石流几乎年年都爆发 ,且次次造成灾害。 2 0世纪 90年代初中期曾进行过治理 ,基本控制了泥石流灾害的漫延和发展。但在二道河泥石流汇入永春河处 ,输砂能力差、堵河严重 ,使排导槽向上游回淤、漫槽形成灾害。本文针对二道河泥石流灾害的特点 ,综合多方面的比选结果 ,采用以V型槽排导为主的最佳续治方案。     

桂西北南丹-荔波地区中、新生代构造演化:来自古构造应力场的证据

桂西北南丹-荔波地区是我国重要的锡多金属矿床富集地,近年来油气勘探显示该区亦具有极大的海相页岩气成藏潜力。因此,深入探讨和认识该区中、新生代构造应力场特征及其构造演化是成矿规律研究和页岩气勘探过程中不可或缺的重要环节。本文以南丹-荔波地区广泛发育的褶皱、共轭节理和断层为研究对象,在详细野外观测的基础上,利用叠加褶皱、共轭节理分析以及断层滑动矢量等方法,反演了研究区中、新生代构造应力场变化。构造解析表明,该区中、新生代共经历了四期构造应力场的交替和演化,分别为NNE-SSW 向挤压、NW-SE 向挤压、NEE-SWW 向伸展和近E-W 向挤压。结合区域构造演化特征,推测NNE-SSW 向挤压应力场的形成可能与印支期华南大陆南北边缘与印支/华北板块碰撞闭合有关;NW-SE 向挤压应力场和NEE-SWW 向伸展应力场可能分别对应于燕山早期古太平洋板块向华南大陆之下的俯冲消减以及燕山晚期发生的弧后伸展作用;近E-W 向挤压应力场可能形成于喜山期印度?欧亚板块陆陆碰撞所产生远程效应的构造背景之下。     

安徽金寨银水寺铅锌矿床流体包裹体和同位素地球化学特征

银水寺铅锌矿床位于大别造山带北缘,是该区最大的矽卡岩型矿床。矿体主要发育在中元古界庐镇关岩群仙人冲组大理岩与郑堂子组千枚岩之间的层间破碎带以及正长花岗斑岩与大理岩的接触带中。矿床先后经历了四个成矿阶段,矽卡岩阶段(Ⅰ)、石英.白钨矿阶段(Ⅱ)、石英.硫化物阶段(Ⅲ)、碳酸盐阶段(Ⅳ)。矽卡岩阶段(Ⅰ)主要发育绿帘石、阳起石、石英、绿泥石、磁铁矿及少量金属硫化物等;石英.白钨矿阶段(Ⅱ)主要发育石英、方解石、萤石及少量白钨矿和金属硫化物;石英.硫化物阶段(Ⅲ)广泛发育闪锌矿、方铅矿、黄铜矿等金属硫化物及石英、方解石、萤石、绿泥石等;碳酸盐阶段(Ⅳ)主要发育方解石、石英及少量黄铁矿。矿床中发育三种类型流体包裹体,包括富CO2水溶液包裹体(AC类)、气液两相水溶液包裹体(L类)和含子晶多相包裹体(S型)。根据流体包裹体岩相学、显微测温、激光拉曼研究结果,矽卡岩阶段主要有富CO2包裹体和气液两相水溶液包裹体,均一温度为314~400℃、盐度变化范围较大(1.1%~19.3%NaCleqv);石英.白钨矿阶段发育气液两相水溶液包裹体、含子晶多相包裹体和富CO2包裹体,后两者均一温度相近(263~349℃)、盐度差异较大(32.8%~41%NaCleqv和0.8%~6.1%NaCleqv),表明流体发生了沸腾作用;石英.硫化物阶段主要发育气液两相水溶液包裹体,均一温度为230~332℃,盐度为0.2%~8.9%NaCleqv;碳酸盐阶段只发育气液两相水溶液包裹体,显示低温(162~245℃)、低盐度(0.2%~5.6%NaCleqv)的特征。矿床不同成矿阶段石英、绿帘石中流体包裹体中水H-O同位素研究结果表明,δ18Ofluid值从早到晚逐渐减小,其中矽卡岩阶段为–1.3‰~4.7‰、石英.硫化物阶段为–5.1‰~–3.1‰,表明银水寺矿床早期成矿流体主要为岩浆来源,并在成矿过程中不断有大气降水的加入。石英流体包裹体中CO2的C同位素测试结果表明,矽卡岩阶段δ13CV-PDB值为–9.2‰,石英.硫化物阶段为–25.8‰~–15.4‰,表明早期成矿流体中碳质主要来自岩浆,石英-硫化物阶段有大量有机碳加入,其可能与流体和富含有机质的地层反应有关。矿石中主要金属硫化物的δ34S值(1.7‰~4.4‰)显示了深源硫的特征。Pb同位素变化范围集中(206Pb/204Pb=16.55~16.705,207Pb/204Pb=15.369~15.459,208Pb/204Pb=37.463~37.767),显示壳幔混源的特点。随着成矿作用的进行,岩浆流体与碳酸盐围岩地层发生水岩交代反应形成矽卡岩,该过程造成了成矿矽卡岩阶段磁铁矿和少量闪锌矿的沉淀;断裂活动造成热液体系压力下降,流体发生沸腾,CO2、HF进入气相并逃逸促使矿床中钨的沉淀;同时大气降水沿裂隙灌入,混合作用导致流体的温度、盐度降低,Cl–浓度下降,造成矿床中铅锌的大面积沉淀。     

老挝万象盆地萨塔尼钾盐矿的构造变形与深部矿预测

老挝万象盆地蕴藏有丰富钾盐矿,钾盐成矿后受到了后期构造运动的强烈改造。后期构造运动对万象盆地的钾盐矿产生了怎样的改变?一直缺乏深入研究。本次研究表明,在挤压走滑背景下,后期的构造运动对钾盐进行改造,并使得钾盐矿体发生了塑性柔流和脆性滑移。万象盆地萨塔尼钾盐矿区的三维地震勘探结果表明,无论水平切片还是垂直剖面上,都清晰地显示了构造运动对钾盐矿和地层的后期改造。钻探岩心也显示与构造运动有关的柔流变形。通过钻孔测井资料对三维地震勘探进行标定,可以准确外推钾盐矿体的横向变化并预测定位钾盐矿的空间位置。最终在老挝万象盆地萨塔尼一个很小的矿区详勘发现了一个超大型钾盐矿床,因此三维地震在万象盆地钾盐矿后期改造和勘探方面发挥显著作用。     

北京地区盐碱尘暴粉尘物质的主要来源

北京的"沙尘暴"在地质学研究分类中应属于尘暴,且属含大量盐碱物质(水溶盐物质)的盐碱尘暴。盐碱尘暴对人体健康和经济发展造成严重威胁,已引起普遍关注。通过调查北京尘暴源区蒙古国东南部和中国内蒙古中部、河北省西部地区表土和部分降尘的理化特性,为探讨北京盐碱尘暴粉尘物质的来源提供新的证据。对尘源区农耕地、沙化土地、退化草地、撂荒地、沙漠、沙地等不同代表性区域的表土进行较系统的采样,收集北京和部分尘源区附近城镇的大气降尘,分析其水溶盐和水溶性元素或离子的含量、酸碱度、粒度、比重、起尘风速。结果表明,干盐湖盆区以高百分含量的细微粉尘物质(200目)、水溶盐含量和部分水溶性元素或离子(如Na、Cl-)为主要特征,其较高的pH值、极小的粒径、很大的比表面积、偏小的比重、偏低的起尘风速等,与北京及尘源区附近城镇大气降尘的特性相对应,明显不同于沙漠、沙地、沙堆和农耕地、撂荒地、退化草地等,因此推测干盐湖盆区是现阶段北京盐碱尘暴最主要、最关键的源区之一。而水溶盐含量、粒度大小、酸碱度、比重、起尘风速等,是判断北京盐碱尘暴粉尘物质来源的关键性指标。     

浅析北京市延庆区西北部地热地质特征

为解析延庆区西北部地区的地热地质特征,本文通过对研究区内的地热流体通道、热储层和盖层条件的总结分析,并综合地温场分布特征和地热流体化学特征,浅析了研究区内的地热资源形成条件。结果表明,研究区内的NEE向与NS向断裂为主干断裂,在其交互处,形成主要的热水通道,发育了以蓟县系雾迷山组为代表的层状热储,地热流体主要来源于1.5～4.6万年前的大气降水补给,与浅层地下水几乎无水力联系。延庆盆地内的地热资源主要受以热传导为主的传热过程控制,热储层和盖层岩石热导率的差异,使得平面上的温度差异显示出受控断裂构造控制的趋势。     

南秦岭增生杂岩带马道地区变泥质岩的变质作用

摘要：南秦岭构造带出露于勉略断裂和虞关—留坝断裂之间,是一条复杂的增生杂岩带,也是秦岭造山带的重要组成部分。增生杂岩带内马道地区发育一套由黑云母片麻岩、片岩组成的变泥质岩,内部包含有石英岩、大理岩及超基性岩等岩块,构成了典型的“block in matrix”结构。选取了含石榴子石黑云母片麻岩样品进行详细的岩石学研究。结果显示,北部变质岩样品中的石榴子石具有弱退变质成分环带,利用岩石矿物组合中的石榴子石-黑云母温度计、石榴子石-黑云母-斜长石-石英组合温度-压力计,估算峰期压力为078~079 GPa,温度为705~707 ℃,退变质时期压力为064~076 GPa,温度为602~650 ℃,揭示出岩石峰期高角闪岩相变质后,经历降温减压过程。南部岩石样品中含有特征的十字石+蓝晶石组合,样品中的石榴子石具有进变质成分环带,其峰期压力为049~057 GPa,温度为553~562 ℃,相当于低角闪岩相。通过与其他典型增生杂岩带变质岩的剥露机制对比,认为马道变泥质岩的变质作用演化与南秦岭地区碰撞作用有关,而其剥露过程则主要受到双重逆冲构造控制。     

库车坳陷大北-克深地区深层致密砂岩气地球化学特征及成因

为探讨库车坳陷大北-克深地区深层致密砂岩气的地球化学特征及成因,对采集的天然气样品进行了组分定量和碳同位素组成分析。结果显示,库车坳陷大北-克深地区深层致密砂岩气中甲烷占绝对优势,为87.30%～98.33%,平均为96.18%;其重烃气含量较低,为0%～3.41%,为明显的干气;天然气的δ¹³C_1为-31.9‰～-26.5‰,δ¹³C_2为-24.2‰～-16.1‰,δ¹³C_3为-31.1‰～-15.7‰;烷烃气碳同位素偏重,主体呈正碳同位素序列,局部出现倒转;天然气成熟度为1.50%～3.62%,平均为2.39%,为高-过成熟天然气;δ¹³C_CO2主要为-19‰～-10.3‰。研究表明,大北-克深地区深层致密砂岩气中烷烃气属于煤成气成因,同型不同源气或煤成气与油型气的混合是烷烃气碳同位素倒转的主要原因,同时也与深层高温高压条件下烷烃气的形成与成藏过程有关;深层致密砂岩气中CO_2主要为有机成因。     

北京的矿产、地下水资源和环境地质问题

北京位于太行山与燕山的交汇之地,地质环境复杂。北京具有山区,平原和盆地,是世界具有地热资源的6个首都之一,是地质学摇篮。北京城市地质环境系统研究,要适应北京两轴两带多中心的社会经济发展布局,要对北山,西山,盆地和平原多角度、多层面开展地质环境系统研究。     

重庆南川三泉奥陶系宝塔组碳同位素特征及地层对比

对重庆市南川区三泉镇宝塔组进行连续而高密度的碳、氧同位素和牙形刺采样与分析。分析结果显示,碳同位素值及曲线形态与晚奥陶世凯迪期碳同位素正漂移事件Gutternberg Inorganic Carbon Excursion (GICE)一致,并显示出的三个次级峰值。宝塔组自下而上发育牙形刺:Protopangerodus insculptus带和Hamarodus brevirameus带。通过与四川盆地及周缘地区其他剖面宝塔组碳同位素曲线的对比,发现GICE事件在不同剖面发育程度不完全一致,南部发育较北部更全,宝塔组起始沉积时间有差异。通过与湖北、安徽、塔里木盆地、北美和瑞典地区的对比,认为中扬子地区宝塔组可能发育不完全;塔里木盆地其浪组与四川盆地宝塔组可对比;再次证实GICE事件具有全球性属性,其多次波动的特征可能与地球古海洋环境变化和奥陶纪生物大辐射有密切关系。     

关键矿产的研究意义、矿种厘定、资源属性、找矿进展、存在问题及主攻方向

自工业4.0和第四次科技革命开始以来,关键矿产的重要性越来越显著。2017年底,特朗普以总统令的方式要求美国对35种危机矿产实现"自给",进一步提升了国际社会对于关键矿产的关注度。中国作为世界上最大的发展中国家,但矿产资源的自给能力远不如美国,不但大宗矿产需要大量进口,锂铍铌钽等稀有金属的对外依存度也是居高不下,而中国社会对于这些"小矿种"的重视程度也远不如美国。因此,加强对关键矿产的调查研究与找矿勘查已经迫在眉睫。在当前形势下,为了保障战略性新兴产业的发展,为了实现伟大复兴的中国梦,也为了国民经济和国家的长治久安,提出将9种稀有金属、17种稀土金属、8种稀散金属、6种稀贵金属、3种稀有气体矿产、12种关键黑色和有色金属矿产和8种非金属矿产及铀作为中国的关键矿产。这8个大类41个矿种(组)与美国的35个矿种(组)大致对应。自2011年以来,中国以稀有稀土稀散金属(三稀)矿产为重点开展了调查评价工作,在成矿理论、潜力评价、找矿突破、环境保护、物理选矿、找矿方法、分析测试、矿政管理等方面不断取得新进展,尤其是通过对四川甲基卡及可尔因等地的找矿工作,新增资源储量相当于10个大型锂辉石矿床,为川西大型锂矿资源基地的建设提供了资源保障。但是,我国铌钽铍等长期短缺的稀有金属仍然没有取得找矿突破,以往探明的资源往往品位低、难选冶而实际上有相当一部分资源属于"呆矿";即便是以往具有优势的锡、锑、汞等有色金属也已经开始进口,湖南锡矿山等世界闻名的大型超大型矿床纷纷进入资源枯竭阶段,接替资源难以为继,需要高度重视。建议在加强已有矿山深部找矿的同时,不但要继续攻克共伴生资源综合利用的难题,还要对非常规的、新类型的关键矿产资源(如沉积型锂矿)加强研究、勘查与开发利用的攻关,从关键矿产的关键应用方面寻找突破口,让关键矿产在关键时刻发挥关键作用。