基于抗灾能力的矿渣型泥石流风险评价方法——以小秦岭金矿区为例

考虑到近年来国家对小秦岭金矿区矿山泥石流防治工程投入、山区居民抗灾意识逐步增强等实际情况,从承灾体抗灾能力对风险的减弱作用出发,尝试提出了矿渣型泥石流抗灾能力评价指标及评价方法,并将其运用到泥石流风险评价模型中。抗灾能力评价结果表明,研究区所有支沟的泥石流抗灾指数普遍不高,抵御泥石流风险的能力不强。风险评价结果显示,18条支沟中仅有东桐峪的北沟泥石流风险性高,其余均为中等风险级别。这一结果低于传统泥石流风险评价模型的评价结果,是区域内泥石流沟谷中承灾体主动或被动抵抗泥石流危害能力的体现。     

小秦岭金矿区碾头岔矿渣型泥石流特征值计算

泥石流的运动参数是泥石流研究的主要内容和防治设计的重要基础。以矿渣型泥石流为对象,通过地形测量和工程地质测绘查明,碾头岔地形陡峻,沟道顺直,为泥石流的形成提供了有利的地形条件。通过钻探、坑槽探发现可能的物源包括矿渣、坡面松散层及小型沟岸滑塌体。工程力学分析表明,采矿废渣在自重状态下的稳定性系数为1.022~1.063,处于欠稳定和基本稳定之间;在自重+暴雨状态下,稳定性系数介于0.889~0.947之间,属于不稳定状态,是研究区内的主要物源。根据降雨量数据计算出碾头岔沟最大洪峰流量大于30m~3/s。在此水动力条件下,预测了泥石流发生时流体重度值为22.80k N/m~3,泥石流流速为5.11m/s;估算了20年、50年和100年一遇洪水的泥石流流量分别为4.31m~3/s、44.6m~3/s和95.5m3~/s,计算得到泥石流整体冲击力为58.34k Pa,超高2.13m,泥石流堆积区的最大危险范围0.21km~2,为小秦岭金矿区矿渣型泥石流防治工程方案的设计提供了基础参数。     

三眼峪特大泥石流形成的物源条件分析

通过对舟曲县"8.8"特大山洪泥石流三眼峪沟进行现场调查,从泥石流的岩土体类型及特征、地质构造、水文地质、新构造运动及地震等方面,对物源条件的地质环境背景进行了总结.调查结果表明:①三眼峪沟泥石流的松散固体物质主要包括崩塌堆积物、滑坡堆积物、残坡积物和冲洪积物.②三眼峪沟松散固体物质总量4079.42×104m3,流域...     

泥石流危险度评价的神经网络法

泥石流危险度的评价计算，对于泥石流治理及减灾防灾对策的确定具有重要意义，影响泥石流危险度的因素复杂且具有胡机和模糊特性，而神经网络的性能特征使其能适用于解决非线性的泥石流危险度评价问题，本建立了相应的评价泥石流危险度的神经网络模型，并利用具体的实例对网络进行训练和测试，计算分析表明，网络模型对于评价泥石流危险度有较好的适用性。     

小秦岭金矿田大湖钼金矿床地质特征

大湖钼金矿床是小秦岭金矿田内一个新的矿床类型-金、钼共生矿床,矿床产于变质核杂岩内的脆韧性剪切带中.金、钼矿体赋存于断裂构造带的不同部位,金和钼含量呈负相关关系,但受同一韧脆性剪切系统控制,矿体均向NE侧伏,该韧脆性剪切带具有多期次构造活动及多次成矿作用特征.通过对硫、铅同位素、成矿流体、成矿物理化学、包裹体成分分析研...     

舟曲县南峪沟松散固体物源及其对泥石流的补给特征

南峪沟地处特殊的构造部位,特定的地层经长期的内外营力共同作用,形成泥石流松散固体物源。物源类型有重力堆积物和沟床中下游段松散堆积物,其分布相对较集中,对泥石流补给方式表现为坡面冲刷、崩塌、滑坍和流体冲刷;沟域面积和沟道长度与物源量没有明显的对应关系,决定泥石流补给量的主要因素是沟谷形态和山体岩石类型。     

小秦岭金矿区7·23蒿岔峪泥石流成灾模式及启示

矿山泥石流是山地矿山最主要、危害最严重的地质灾害类型。小秦岭金矿区是中国矿渣型泥石流灾害及其隐患的典型矿区,研究其成灾模式对于科学防治具有重要的指导作用。通过2010年7月23日泥石流沟的勘查、泥石流泥位与颗粒级配测量、降雨参数分析等,表明短历时、高强度大暴雨(142.9mm/6.42h、雨强52.6mm/h、4.6mm/10min)是7·23泥石流形成的直接激发因素。沟道内挤占行洪通道的人工残存坡地及选矿尾渣为泥石流提供了66.7%的物源。泥石流堆积扇粗颗粒(粒径≥2mm)含量高达92.4%,泥石流最大流速为9.61m/s,最大流量455.05m~3/s,推算泥石流历时112.5s,系一次性、中型规模的水石流,但却造成了8死4伤的灾难。其致灾模式是强暴雨的片蚀作用导致沟源高陡斜坡上的残坡积物形成梳状浅层滑坡群,下滑至沟底,在坡面迅速汇集的山洪作用下转化成沟谷稀性泥石流。沿程通过冲蚀、侧蚀、底蚀作用,不断加大了泥石流规模,沟口残缺的浆砌水泥挡墙堵溃放大了泥石流的灾害效应。固渣、排水、疏浚沟道是治理堵溃型矿山泥石流的有效方法。     

小秦岭大湖金矿成矿流体特征及矿床成因

本文运用流体包裹体岩相学、流体包裹体温度测试、流体包裹体成分分析等方法,讨论了大湖金矿床成矿流体的特征和成矿机理。     

豫西某金矿矿渣转化为泥石流物源的危险性评价

矿渣在沟谷的堆积形态、压占比例影响其在特定降雨概率下的稳定性。文中以豫西某金矿2条主沟16个渣堆为研究对象,提出在不同降雨概率雨力条件下单个渣堆稳定性计算方法。即近10年来最大观测雨强、25年一遇（P=4%）雨强、50年一遇雨强（P=2%）、100年一遇雨强（P=1%）条件下的启动流速（Uc）以及泄洪流速（Us）,令稳定系数Fs=Uc/Us,计算出渣堆的稳定系数,研究成果对于不同特定雨力工况下渣堆的危险性评价及分类防治有一定意义。     

小秦岭大湖金钼矿床地质特征及成矿流体

小秦岭地区位于华北克拉通南缘,赋存许多大型-超大型的金矿床,大湖金钼矿床位于小秦岭北矿带.大湖金钼矿床成矿具有多期多阶段特点,包括热液期和表生期,根据矿脉穿切关系、矿石的矿物组成以及结构、构造研究,热液期分为4个成矿阶段,即石英-钾长石-辉钼矿阶段(Ⅰ)、石英-黄铁矿-自然金阶段(Ⅱ)、石英-多金属硫化物-自然金阶段(...     

采矿废渣颗粒粒径对矿渣型泥石流起动的控制作用——以小秦岭金矿区为例

泥石流物源的颗粒级配大小对于泥石流的起动具有重要的控制作用,亦是泥石流防治工程设计的重要参数。采矿废石渣构成的矿渣型泥石流,物源特性不同于一般的泥石流。通过对小秦岭金矿区采矿废石渣、尾矿沙、残坡积土的颗粒级配、孔隙度、透水性能的研究,与其他地区泥石流物源级配进行了差异对比,探讨了采矿废渣颗粒级配对泥石流起动的制约影响。研究表明,采矿废石渣松散无联结,粒径变化于0.075~470mm之间,其中大于2mm的砾级含量占总渣量的93.33%,平均粒径为61.2mm,以卵石级为主,粘粒物质几乎没有。粒径小于5mm的废石渣的渗透系数是选矿尾矿渣的103.5陪、残坡积土的2倍、蒋家沟泥石流物源的4.9倍,实际上采矿废石渣堆的渗透系数比试验测试的数据更大。废石渣的松散无联接、高孔隙率及极高渗透性的特点,决定了常遇降水难以导致废石渣堆起动。结合研究区历史上发生的泥石流,构建了堵溃型矿渣型泥石流起动模式,据此提出了清理占据行洪通道的废渣、疏浚行洪通道、修建拦渣挡墙的泥石流防治理念,避免拦沟修筑重力坝。     

河南小秦岭金矿田大湖金-钼矿床流体包裹体特征及矿床成因

河南灵宝大湖金-钼矿床位于小秦岭金矿田,属典型的断控脉状矿床。成矿过程经历3个阶段：早阶段为黄铁矿-石英脉,遭受变形、破碎,应形成于挤压或压剪过程;中阶段为细粒的辉钼矿-黄铁矿-石英网脉,贯入到早阶段黄铁矿或石英矿物的裂隙（可呈共轭状）,应形成于剪切环境;晚阶段石英-碳酸盐细脉具梳状构造,充填于张性或张扭性裂隙。即,流体成矿作用发生在赋矿断裂由挤压或压扭转向伸展或张扭性的过程中。旱阶段只发育CO2-H2O型流体包裹体;中阶段流体包裹体类型复杂,有纯CO2型、CO2-H2O型、H2O-NaCl型和含子晶包裹体,指示流体沸腾作用强烈;而晚阶段只发育水溶液包裹体。早、中、晚3个阶段的流体包裹体均一温度分别集中在400—500℃、290～470℃、220～260℃;估计的早、中阶段流体的最低捕获压力分别为138～331MPa和78～237MPa,对应于成矿深度分别为13．8km～11．0km和7．8km～8．0km。因此,成矿流体具中-高温、中-深成、低盐度、富CO2的特征,与中-深成造山型矿床一致。大湖金-钼矿床的成矿流体形成和演化及其成矿作用可利用CMF模式进行合理解释。     

小秦岭大湖矿区钼、金矿体地质、地球化学特征与差异性分析

本文针对小秦岭金矿田大湖钼金矿矿床地质、地球化学特征进行了系统的分析。矿区浅部为石英脉型金矿体,向深部延伸出现石英脉型钼矿体,F5断层是大湖矿区内金、钼矿主要的含矿构造,钼矿体与金矿体共生或独立存在。钼矿体顶板围岩主要发育钾长石化,而金矿体顶底板围岩则发育硅化、绢云母化、黄铁矿化,其中绢云母化和中细粒黄铁矿化与金矿体关系最为密切。含金石英脉流体包裹体气相组分以CO2、H2O为主,含有少量CH4、C2H2等还原性气体,液相组分主要为Na+、Ca2+、Cl-、F-等离子。钼矿体与金矿体的H、O同位素数据显示钼矿脉与金矿脉的成矿流体主要都是来自岩浆水,但是两种矿体的H、O同位素组成又表现出一定的差异。辉钼矿化石英脉与金矿体中钾长石化和黄铁矿化石英脉中的稀土组成具有明显的不同,辉钼矿化石英脉具有较高的的∑REE和轻重稀土分馏,指示金矿体与钼矿体成矿流体来源不同,金、钼可能形成于不同的成矿期。     

兰州市寺儿沟泥石流物源特征及其危险性分析

寺儿沟流域位于甘肃省兰州市西固区, 历史上曾发生过大规模泥石流, 造成重大人员伤亡和财产损失。文章基于野外调查和遥感解译, 结合已有文献成果和室内测试, 研究寺儿沟泥石流物源特征及影响因素, 采用FLO-2D软件模拟分析泥石流的危险性。研究结果表明: 寺儿沟以黏性泥石流为主, 表现为低频活动, 目前处于衰退期; 寺儿沟流域内物源丰富, 可分为坡面型物源、崩滑型物源、沟道型物源和人为型物源共4种, 其中崩滑型、沟道型物源控制了泥石流的暴发规模; 而一次性冲出量的大小主要取决于泥石流起动时崩滑体的发育程度, 崩滑体越发育, 一次性冲出量越大, 泥石流规模越大; 在临界降雨条件下, 寺儿沟将会暴发泥石流, 中—高危险区集中于流通区, 严重威胁冲沟内构筑物如兰西高铁、环城高速等安全运营。当遭遇极端强降雨时, 寺儿沟将暴发更大规模泥石流。因此, 有必要进一步研究极端天气条件下泥石流的危险性, 为区内泥石流的防灾减灾提供地质依据。     

层次分析法在单沟泥石流危险度评价中的应用

单沟泥石流危险度评价是泥石流危险性评价中的重要内容,对实现山区的安全减灾有着重要意义。文章从系统理论出发,运用层次分析法(AHP)对影响泥石流沟谷危险度的相关因子进行分析,构建单沟泥石流危险度评价的层次指标系统,并对各参与评价因子的权重作了计算,建立起单沟泥石流危险度评价模型。通过对泥石流沟的实例验证,评价结果与实际情况有较好的一致性。该方法将定量与定性相结合,能很好地解决泥石流危险度综合评价问题,对提高泥石流危险度评价的可靠性、准确性及客观性有一定的实践意义。     

河南大湖金钼矿床成矿物质来源的锶钕铅同位素约束

河南灵宝大湖金钼矿床位于小秦岭金矿田北缘,属典型的断控脉状矿床.前人较好研究了矿床流体包裹体和成矿年代,但对成矿物质来源研究薄弱.本文对16件矿石硫化物及5件赋矿围岩样品进行了Sr-Nd-Pb同位素分析,金属硫化物I_(Sr)=0.70470～0.71312,平均0.70854;(~(143)Nd/~(144)Nd)_i=0.51143-0.51215,平均0.51162;(~(206)Pb/~(204)Pb)_i=17.033～17.285,(~(207)Pb/~(204)Pb)_i=15.358～15.438,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i=37.307-37.582,平均值分别是17.162,15.405,37.440.5件太华超群样品I_(Sr)=0.70947～0.73201,平均0.72294;(~(143)Nd/~(144)Nd)_i=0.51076～0.51133,平均0.51107;(~(206)Pb/~(204)Pb)_i=17.127～18.392,(~(207P)b/~(204)Pb)_i=15.416～15.604,(~(208)Pb/~(204)Pb)_i=37.498～37.814,平均值分别是17.547,15.470,37.616.Sr-Nd-Pb同位素特征表明成矿物质来源具壳幔混合特征,初始成矿流体可能来源于亏损的残余洋壳,并通过成矿过程的水岩相互作用与太华超群混合;据此认为,在218Ma年左右,秦岭地区的陆陆碰撞造山作用并没有结束,而仍在进行之中.