华北地台东部奥陶系蠕虫状灰岩的结构特征及成因探讨

蠕虫状灰岩是一种岩石表面具有"蠕虫体"的含云或白云质灰岩,其"蠕虫体"的成因一直存在多种解释。以华北奥陶系蠕虫状灰岩为例,通过观测野外露头剖面、分析典型样品的岩石矿物和地球化学组成,刻画蠕虫状灰岩的空间展布和蠕虫体的个体形态,对比蠕虫体和基质的主元素、微量元素、稀土元素、同位素(δ~(13)C、δ~(18)O、~(87)Sr/~(86)Sr、δ~(26)Mg)等特征。结果表明:(1)蠕虫状灰岩与白云岩地层密切相关,往往下伏于同层系白云岩地层;(2)外形上,"蠕虫体"有渗透型、充填型和浸染型三种类型。渗透型蠕虫状灰岩白云石沿裂缝、粒间缝等发育,连通性好,充填型受生物潜穴和疏松的生物碎片影响,浸染型主要与上覆地层载荷作用有关;(3)蠕虫体和基质均有较低的Sr、Fe、Mn等微量元素含量。相对基质,蠕虫体具有较高的白云石、石英、Sr同位素组成和更为分散的稀土元素特征。蠕虫体的Al_2O_3、Fe_2O_3等含量与Sr同位素呈正相关关系,与Sr含量呈负相关关系;(4)蠕虫体的δ~(26)Mg与原生或准同生成因白云石较为一致,如混合水成因白云石、湖相白云石,而与生物成因白云石δ~(26)Mg差异较大。宏观和微观证据指示,蠕虫状灰岩白云石质蠕虫体以渗透-回流为主:富镁流体渗透流经多孔灰泥质灰岩层,并在前期存在的生物钻孔、微裂缝、未固结的塑性空间内浓缩沉淀形成白云石组分,后期抬升出地表后经差异风化作用形成蠕虫体。     

多源数据挖掘下潘谢矿区深部灰岩水突水预警研究

深层灰岩水在长时间水岩耦合作用下各含水层的水化学成分有所不同,但随着地壳运动、采动影响等因素导致不同含水层产生水力联系。重大的突水事故都是深层高压灰岩水以浅层灰岩水为通道突入矿井发生的。依据对淮南煤田潘谢矿区9对矿井2015—2018年182个地面水文观测孔的水位数据及潘二矿突水后各水文观测孔水位变化的时空规律,得出水文观测孔的水位变化数据比水位高程数据更灵敏,潘谢矿区深层灰岩水由下向上对浅层灰岩水进行补给,通过聚类分析算法识别出矿井与深层灰岩水存在补给关系的浅层灰岩含水层区域;另一方面基于改进的随机森林算法对收集的7 000多条矿井水质化验资料进行分析,基于错分数据识别出与深层灰岩水水力联系紧密的各矿含水层信息。综合分析水位变化数据聚类分析结果,得出各矿井的突水风险区域。基于含水层分类显著因子、水化学空间分布特征,结合温度、流量、水位、水质等参数的高精度传感器,构建快速准确突水预警系统,对矿井出水点进行智能监测,为实施防治水措施提供快速、可靠的依据,可以极大地避免矿井发生突水事故和减少突水事故产生的损失。      

淮北朱庄矿Ⅲ628综采工作面底板灰岩水突水机理研究

以淮北朱庄矿Ⅲ628综采工作面底板灰岩水突水淹面事故为案例,分析了6煤赋存水文地质条件,建立了6煤底板＂四带＂划分模型并进行数值分析。研究认为,造成突水的主要原因是由工作面内小断层形成的原始损伤带在采动动压作用下演变成导水通道,从而造成突水事故。通过本案例的分析,＂四带理论＂较好地解释了本次突水机理,初步认为在淮北矿区6煤底板存在＂四带＂,＂四带理论＂对类似矿井底板灰岩水防治具有重要指导意义。     

塔河油田奥陶系油田水特征离子及意义

塔河油田奥陶系油田水的可溶物质主要成分与海水一致,表明其主要为海相成因.油田水中不同的离子组成、浓度及离子参数指示特定的地质意义:塔河7号区块与其他区块处于不同的水文系统;塔河油田奥陶系碳酸盐岩层中存在着大量的粘土矿物和胶结物,造成溶液具有相对高钙和低钠现象;钠氯系数、碳酸盐平衡系数、脱硫系数等在井间分布具有一定的规律性,总体上从南东向北西方向变化,反映了油气从满加尔坳陷向塔北地区运移的趋势.     

以奥陶系灰岩顶部为工作层的带压开采防治水技术方法

为解决桑树坪煤矿11号煤带压开采底板隔水层厚度不足问题,研究了以奥陶系灰岩顶部为工作层的防治水技术方法。分析了3105工作面带压开采的条件,论证了奥陶系灰岩顶部工作层的必要性,研究了奥陶系灰岩顶部的隔水性能,确定了工作层在奥陶系灰岩中的深度,给出了工作层内奥陶系灰岩的探查治理方法,总结了3105工作面所实施的各项防治水工程。实践证明,以奥陶系灰岩顶部为工作层开展防治水后,工作面可安全回采。     

潘西煤矿奥灰水突水因素分析及防治途径

通过对潘西煤矿水文地质条件及开采实际揭露情况综合分析,对奥灰突水机理进行了研究,在此基础上对受奥灰水严重威胁的19层煤的开采提出了防治途径.     

山西南阳矿奥陶系岩溶水赋存运移特征及下组煤底板突水危险性评价

南阳矿未来开采太原组下组煤15号煤层时,井田中西部存在奥灰岩溶水带压开采问题。通过水文地质补充勘探,研究分析矿区奥灰岩溶水赋存运移特征和15号煤层突水的危险性。结果显示:该区奥灰岩溶水水位标高在626～617m,地下水流向由北偏西向南,整体富水性从西北向东南由弱至中等,径流条件从东向西由较好变差;15号煤层在尹家沟村以西属于带压开采,突水系数最大为0. 079MPa/m,属于相对安全区,在底板无断裂构造沟通下不影响其安全开采。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组豹皮灰岩特征及其成因

在野外剖面观察与勘测的基础上,应用岩石薄片鉴定、地球化学分析和包裹体测温等方法,开展了鄂尔多斯盆地马家沟组沉积与成岩序列、碳酸盐岩岩相及地球化学特征研究,并分析和探讨了马四段和马六段豹皮灰岩的特征及其成因。鄂尔多斯盆地南部金粟山剖面马六段B亚段可划分为3个准层序组,其中下部2个准层序组以豹皮灰岩为主,且自下向上云斑的连续性及白云化程度呈现增强的趋势。云斑由有序度较高的自形—半自形白云石构成,具有相对较高的δ13C值和相对较低的δ18O及87Sr/86Sr值,贫Fe、Mn等元素,包裹体均一温度及盐度较高。研究结果表明,鄂尔多斯盆地马四段和马六段的豹皮灰岩主要形成于埋藏阶段,是低海平面期渗入生物钻孔的蒸发海水在埋深和地温增加过程中白云化作用的结果。     

鄂尔多斯盆地奥陶系马家沟组豹皮灰岩特征及其成因

在野外剖面观察与勘测的基础上,应用岩石薄片鉴定、地球化学分析和包裹体测温等方法,开展了鄂尔多斯盆地马家沟组沉积与成岩序列、碳酸盐岩岩相及地球化学特征研究,并分析和探讨了马四段和马六段豹皮灰岩的特征及其成因。鄂尔多斯盆地南部金粟山剖面马六段B亚段可划分为3个准层序组,其中下部2个准层序组以豹皮灰岩为主,且自下向上云斑的连续性及白云化程度呈现增强的趋势。云斑由有序度较高的自形-半自形白云石构成,具有相对较高的δ¹³C值和相对较低的 δ¹⁸O 及 ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr 值,贫Fe、Mn等元素,包裹体均一温度及盐度较高。研究结果表明,鄂尔多斯盆地马四段和马六段的豹皮灰岩主要形成于埋藏阶段,是低海平面期渗入生物钻孔的蒸发海水在埋深和地温增加过程中白云化作用的结果。     

兖州煤田奥陶系灰岩地下水水化学特征及其形成机理

鲁西南兖州煤田的奥陶系灰岩地下水对煤田深部煤炭开采具有潜在的水害威胁,且为研究区的主要供水水源之一,其水化学特征及形成机理分析,可为该区深部煤炭开采水害防治和地下水资源利用提供依据。经过目的层水样的采集与测试可知,地下水水化学类型以SO_4-Ca-Mg型为主,SO_4~(2-)含量为537~2 296 mg/L,Ca~(2+)和Mg~(2+)的平均含量分别为455.7 mg/L和116.6 mg/L,TDS的范围为961~3 555 mg/L,pH值为6.9~8.0。Ca~(2+)和SO_4~(2-)随TDS的增加而增加,呈良好线性关系,推断TDS的增加主要来自Ca~(2+)和SO_4~(2-)的贡献。由饱和指数(SI)可知,地下水中的白云石和方解石均处于过饱和状态,而绝大部分的水样的石膏饱和指数均小于0,处于不饱和状态。石膏的饱和指数与地下水中TDS呈正相关关系。这些结果表明,在该含水层中地下水运移过程中不断发生水岩相互作用,主要包括石膏溶解、白云石和方解石沉淀或溶解、离子交换等反应。     

华北地台中部曲阳奥陶系碳酸盐岩石学及沉积相特征

华北奥陶系的研究,从刘季辰等(1919)在徐州贾汪进行地质调查,及孙云铸等(1922)在唐山建立标准剖面起,至今约有60年。以往的研究,主要限于地层和古生物方面,岩石学的研究,只是近来才逐渐开展起来。     

华北地台东部奥陶系蠕虫状灰岩的结构特征及成因探讨北大核心CSCD

蠕虫状灰岩是一种岩石表面具有"蠕虫体"的含云或白云质灰岩,其"蠕虫体"的成因一直存在多种解释。以华北奥陶系蠕虫状灰岩为例,通过观测野外露头剖面、分析典型样品的岩石矿物和地球化学组成,刻画蠕虫状灰岩的空间展布和蠕虫体的个体形态,对比蠕虫体和基质的主元素、微量元素、稀土元素、同位素(δ^(13)C、δ^(18)O、^(87)Sr/^(86)Sr、δ^(26)Mg)等特征。结果表明:(1)蠕虫状灰岩与白云岩地层密切相关,往往下伏于同层系白云岩地层;(2)外形上,"蠕虫体"有渗透型、充填型和浸染型三种类型。渗透型蠕虫状灰岩白云石沿裂缝、粒间缝等发育,连通性好,充填型受生物潜穴和疏松的生物碎片影响,浸染型主要与上覆地层载荷作用有关;(3)蠕虫体和基质均有较低的Sr、Fe、Mn等微量元素含量。相对基质,蠕虫体具有较高的白云石、石英、Sr同位素组成和更为分散的稀土元素特征。蠕虫体的Al_2O_3、Fe_2O_3等含量与Sr同位素呈正相关关系,与Sr含量呈负相关关系;(4)蠕虫体的δ^(26)Mg与原生或准同生成因白云石较为一致,如混合水成因白云石、湖相白云石,而与生物成因白云石δ^(26)Mg差异较大。宏观和微观证据指示,蠕虫状灰岩白云石质蠕虫体以渗透-回流为主:富镁流体渗透流经多孔灰泥质灰岩层,并在前期存在的生物钻孔、微裂缝、未固结的塑性空间内浓缩沉淀形成白云石组分,后期抬升出地表后经差异风化作用形成蠕虫体。     

华北某铅锌矿床的地质特征及成因

一、序言本文所探讨的这个铅锌矿(以下简称本矿床)的勘探工作目前已经结束,从已探明的储量看来,本矿床属中等规模,并伴生有一定数量的稀有元素,有很大的工业价值。本矿床的地质特征及成因是颇饶兴趣的。总结这方面的资料,不但可以丰富我们的理论知识,而且     

华北型煤田下组煤突(涌)水模式及特征

目前,有关突水模式划分主要着眼于突水通道和突水方式方面,而没有从地下水系统角度来考虑突水机理,对于认识突水机理缺乏系统性,不能很好地回答为什么突水的问题。在分析大量煤矿突水资料基础上,从煤矿区所处的岩溶水系统的特征入手,提出了以其所处的系统位置、突水通道等为依据将华北型煤田下组煤突(涌)水模式划分为活化断层型、活化陷落柱型、底板型、断层型、陷落柱型5种模式,并对其突水特征进行了概述。     

华北寒武、奥陶系灰岩潮汐韵律与地月轨道参数的演化

通过对采自华北地区寒武、奥陶系灰岩样品进行磨光、涂漆等处理，在放大镜下读取小层厚度数据，进行傅立叶频谱分析，识别出相对应于日、双周、月的潮汐周期的记录，得到寒武、奥陶纪每个太阴月有29．9，29．8d；参考生物化石研究成果，对寒武、奥陶纪地月轨道参数进行计算，得到寒武、奥陶纪每年分别有384．5，381．7d，每天分别有22．798，22．963h；寒武、奥陶纪地月距离分别为58．76，58．96个地球半径及月球后退速率分别为4．25，4．18cm/s等地月轨道参数。研究结果表明从寒武纪到奥陶纪，具有地球旋转速率变慢、地月距离增大、月球后退速率减小等变化趋势。     

华北地台东部奥陶系地层南北向沉积环境特征

前言笔者与地矿部第二石油指挥部地质大队下古生界专题队合作,对山东莱芜,龙古1、2、3井,嵩山、峰峰、唐县、京西诸剖面(图1)的奥陶系进行了沉积相和沉积环境方面的工作。根据所得资料,对华北地台东部奥陶系南北向沉积特征提出一些认识。华北地台东部是指华北地台太行山以东的部分。现在,大量资料证明,华北地台东部与西部在奥陶纪有诸多不同。本文仅讨论东部沉积环境南北向的变化特点。     

济宁煤田一区奥陶系第六段灰岩水综合利用的探讨

奥 陶 系石 灰 岩 是 济宁 煤 田 一 区太 原 组 下 部煤 层 底 板 充水 含 水 层 ,岩 溶 裂隙 发 育 ,富 水 性 较 强,由 于排 泄 条 件差, 天然 状 态下 水质 不 符合 饮用 水标 准 。通 过 群孔 抽 水 试 验,改 变 了地 下 水 的 循环 条 件 ,使 水 质 达 到了 生 活 用 水 导致标 准,为此 区 奥灰 水的 综 合利 用打 下 了基 础。     

华北地台早古生代竹叶状灰岩岩石特征及成因研究进展

砾屑灰岩在华北地台寒武系-奥陶系广泛发育,竹叶状灰岩只是其中一种,且所指范围界限模糊,常与其他类型的砾屑灰岩伴生在一起。古代陆表海提供了砾屑灰岩广泛发育的环境基础。潮坪和潮下开阔海是陆表海广泛发育的基本地貌单元,也是砾屑灰岩形成的重要场所。古板块运动表明,寒武纪华北地台处于低纬度地区,符合古风暴频发的要求。风暴及潮汐流是砾屑灰岩形成的主要动力。另外,成岩过程中的压实和固结脱水也是板条状砾屑的重要成因。条带状薄层灰泥石灰岩与泥岩及泥质灰岩的频繁互层是发生破碎并形成砾屑的物质基础。华北地台砾屑灰岩具有多种成因,可以按照砾屑的颜色特征、形态及磨圆程度、砾屑灰岩的支撑结构、充填物的类型等进行区分并进行成因分析。     

奥陶系宝塔灰岩网纹构造成因研究进展及新发现

综述了扬子地区分布广泛的奥陶系宝塔灰岩网纹构造成因的研究进展,整合了多位学者的主要观点及认识,结合四川旺苍唐家河等地奥陶系剖面的考察与镜下薄片观察,对网纹构造及其成因进行了深入研究并提出未来研究方向的思考与建议。学界目前普遍认为这种网纹构造并非暴露干裂成因,生物遗迹、海底硬地、准同生变形构造等成因解释也缺乏足够的证据支持,但关于水下胶缩、成岩作用以及构造作用等解释仍在热烈讨论中;对四川广元旺苍唐家河剖面宝塔灰岩的野外考察过程中发现了一些新的现象,比如在灰色宝塔灰岩中观察到了非沥青充填的“黑色细纹”,网纹构造的形态、泥质含量等也随沉积旋回而呈现出规律性变化。进一步研究这些新的现象或许能为后期确定网纹构造的成因提供新的证据。     

淮南矿区岩溶发育及地下灰岩水径流特征

淮南矿区地质构造复杂,灰岩水威胁A组煤的安全开采。近年来淮南矿务局、煤科院地勘分院在此区开展了大规模研究试验工作。研究表明,本矿区岩溶发育强弱主要受断裂构造的控制。岩溶发育强带绝大多数分布在断层密集和断层交叉地段;岩层急倾斜或倒转急倾斜区层间岩溶裂隙发育亦强;岩层缓倾斜构造不甚发育地段岩溶发育较弱。