氡气放射性测量在煤矿采空区探测中的应用

煤层采空后容易富集氡气,而上覆岩层裂隙及断层等构造又有利于氡气上移,因此探测氡气异常可以确定采空区。在山西省吕梁地区临县某工作区,利用氡气放射性测量,并结合瞬变电磁方法,有效的解释了该区采空区的范围。该区共布设氡气测线19条,测点634个。经统计计算氡气平均值为8.84,解释异常阈值为12.58。通过介绍已知采空区氡气放射性曲线特征及典型测线瞬变电磁电阻率断面与氡气放射性曲线对比,分析其不同地质条件下氡气解释范围出现的原因。根据该区氡气测量等值线平面图与3号煤顺层视电阻率等值线平面图的解释结果,确定了该区4个采空区的位置及范围,该结果在后来的生产过程中都得到了验证。     

锦屏一级水电站左岸坝肩边坡施工期稳定分析

锦屏一级水电站左岸坝肩高陡边坡地质条件复杂、主要发育有f5、f8、f42-9断层,煌斑岩脉X,顺坡卸荷裂隙及深部裂缝等结构面,其中断层f42-9、煌斑岩脉X和深部裂缝SL44-1组合形成的左岸坝头拉裂变形体,在边坡施工期的稳定性问题突出,特别是当边坡开挖至1 780 m高程时拉裂变形体前沿剪出口阻滑岩体被完全挖除,f42-9断层在开挖坡面出露,拉裂变形体稳定条件恶化,稳定性急剧下降。采用考虑开挖过程的有限元强度折减法分析开挖边坡在施工期的稳定性,并提出了一种新的边坡失稳判据：通过滑体内关键部位测点水平位移随折减系数的变化率,即水平位移增量与强度折减系数增量之比值 和强度折减系数 关系曲线的突变点来确定边坡的临界失稳状态。通过与其他边坡失稳判据相比较,验证了该判据的合理性和实用性,同时基于该判据计算了边坡开挖加固至不同高程下的稳定安全系数,合理评价左坝肩边坡施工期的整体稳定与安全性。     

河南卢氏盆地黄村断裂土壤氡气测量及断裂活动性分析

本文是为了确定在卢氏盆地内被第四系覆盖的黄村断裂的位置、断裂性质,分析黄村断裂与其北侧的乔家窑地热异常的关系。断裂构造是深部氡气汇集和迁移的主要通道,氡气沿断裂向上迁移,在地表浅部形成氡异常。土壤氡气异常可揭示隐伏断裂构造的位置、产状和活动性。黄村断裂通过卢氏乔家窑一带,为第四系沉积物所覆盖。沿垂直断裂走向方向布置4条测线。应用瞬时土壤测氡仪进行了野外现场测量,测试了土壤氡气浓度,确定土壤氡气异常,分析黄村断裂位置、产状和活动性。结果表明:黄村断裂带上方土壤氡气具有异常显示,异常位置与断层位置具有较好的一致性。沿QJ12测线,从南向北,土壤氡气异常形态为低-高-较高-较低-低的峰值形态。在断层带上方氡气峰值异常高于背景值的1.5倍以上,异常峰多数为2个测点以上组成。土壤氡气变化特征表明黄村断裂具有较强的活动性。利用土壤氡气异常分析了黄村断裂深部结构特征,给出了主断裂面与次级断裂面产状和位置。结合土壤氡气异常,分析了乔家地热形成机理。初步研究结果表明,豫西基底构造具有多期活动性,活化区域内的压扭性断裂,可转变为局部张性断裂,控制水热、成矿物质的迁移和富集。     

甚低频电磁法在四川雀儿山错坝活动断裂研究中的应用

本文介绍了甚低频电磁法的基本原理及其野外工作方法,并论述了甚低频电磁法在四川雀儿山错坝活动断裂中的应用。沿该断裂实测22条甚低频测线,其中16条测线结果显示出水平电场及电阻率的低值异常,其异常范围宽度60～120m。实践表明,甚低频电磁法在确定断层的空间展布时是行之有效的,最后笔者总结了应用甚低频工作所得出的几点认识及体会。     

缅甸拉泰-其培河段恩梅开江断裂带氡气测量

利用测量土壤中氡气异常来确定隐伏断裂的几何学特征。在缅甸拉泰—其培河段布置的四条测氡剖面中,氡气异常明显,拉泰-芒童段异常值约为本底值的3～8倍,芒童以南部分异常值比本底值高100倍,表明芒童以南地段活动性较强。氡气测量结果很好地控制了恩梅开江断裂在覆盖层之下的延伸展布方向。地表开挖及平硐揭露,很好地验证了测氡结果所推测的断层几何学特征。因此,测定土壤中氡气异常来寻找隐伏断裂的方法是可行的。     

甚低频电磁法在柴胡栏子金矿间接找矿中的应用

老矿山资源危机迫切需要经济有效的找矿手段,在矿区外围寻找新矿段,增加开采储量.甚低频电磁法(VLF-EM)是可以选择的对象.在具备甚低频电磁法应用的地质、地球物理前提下,通过对所测数据进行技术处理,并且结合矿区地质研究控矿规律及矿体赋存规律,从而有效地圈定掩盖区异常地质体及其产状和展布方向,预测矿体空间赋存部位,为深部找矿提供依据.     

地面高精度磁法在陕南西乡地区磁铁矿勘查中的应用

陕南西乡太山庙地区以往物化探工作程度低,方法单一,异常信息量少。为了探明基性岩体中磁铁矿的展布、延伸边界及深部变化情况,利用地面高精度磁法,使用向上延拓、2.5D人机交互反演等方法,结合1∶2.5万水系沉积物地球化学测量成果和初步的地质特征,对异常作出解释推断和综合评价。通过对地面高精度磁法资料的精细处理,圈定了磁异常范围,确定了基性岩体中磁铁矿的分布范围和空间特征,为地质勘查工程部署提供了可验证靶区。     

三维地质建模中虚拟钻孔的引入及其确定

三维地质建模中由于地质数据缺乏导致模型难以控制三维形体边界特征,直接影响到模型的实用价值.针对这一问题,文章引入了虚拟钻孔,用于增加数据点密度,有效控制三维形体边界.以地层受断层破坏为例,分别就地层与断层4种典型空间分布组合特征下虚拟钻孔的确定方法进行了研究,提出了相应解决方案.由于虚拟钻孔具有普通钻孔的性质,在数据存储方式、数据结构和表达方式等方面具有一致性,可以加快三维地质建模,提高建模精度.     

泉州市、晋江市土壤中氡气浓度与地质背景的关系

通过泉州市、晋江市土壤中氡气测量,取得约465 km2土壤氡气环境调查成果,从结果来看,泉州市区和晋江市区土壤中氡气浓度普遍较低;市郊主要为山地,土壤中氡气浓度普遍较高;从土壤中氡气浓度水平的分布来看,土壤中氡气浓度水平主要与地质背景有关,二长花岗岩、钾长花岗岩、钾长浅粒岩及黑云片岩风化土壤中氡气浓度明显高于其他地质背景来源土壤。     

四川阿坝土壤与空气中氡气浓度及分布调查

采用IED-3000R轻便型测氡仪,对四川阿坝地区土壤、空气中的氡气浓度开展初步调查。结果表明：(1)测区空气中氡气浓度较高,均在平均值185 Bq/m3附近;(2)所测得土壤的氡气浓度范围为2 736～93 486 Bq/m3,平均值为26 021 Bq/m3,远远高于全国城市土壤中氡气浓度7 300 Bq/m3的平均值,同时在156个土壤氡气浓度被测点中共有91个测点氡气浓度值超过20 000 Bq/m3,而按照国家标准,对于民用建筑工程土壤中氡气浓度超过20 000 Bq/m3要进行不同程度的防氡工程;(3)地质环境、土壤松散度、岩土性质、土壤含水率为影响阿坝地区土壤氡气浓度的主要因素。     

On the Harker Variation Diagrams; A Comment on “The Statistical Analysis of Compositional Data. Where Are We and Where Should We Be Heading?” by Aitchison and Egozcue (2005)

The current theoretical development of the analysis of compositional data in the article by Aitchison and Egozcue neglects the use of Harker’s variation diagrams and other similar plots as “meaningless” or “useless” on compositional data. In this work, it is shown that variation diagrams essentially are not a correlation tool but a graphical representation of the mass actions and mass balances principles in the context of a given geological system, and, when they are used correctly, they provide vital information for the igneous petrologist. The qualitative validity of the “spurious trends” in these diagrams is also shown, when they are interpreted in their proper geological framework. The example previously used by Rollinson to test the usefulness of the log-ratio transformation in the Aitchison and Egozcue article is revisited here in order to fully illustrate the proper use of this tool.     

天福庙拱坝坝肩抗滑稳定性研究

本文介绍了天福庙拱坝坝肩岩体稳定性研究,并提出了相应加固措施的建议。即在详尽的工程地质水文地质调查的基础上分析出各种可能的失稳机制,并组合出各种滑移边界条件;通过现场和室内岩体力学试验,测出构成边界条件的各种地质结构面的抗剪强度和变形常数;通过三维有限元弹性分析计算,得到应力应变和破损区的分布,检验了失稳机制和边界条件的合理性;通过刚体极限平衡法,计算出各种荷载和边界条件组合情况下的抗滑稳定安全系数;尔后针对最不稳定边界条件及其控制稳定性的主要因素,提出有效的加固措施的建议。文中还讨论了岩体和各种软弱结构面抗剪强度的取值原则、试验值的使用原则以及非均质结构面和组合结构面的综合抗剪强度问题。     

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。     

小湾水电站进水口高边坡变形机理分析及工程意义

小湾水电站进水口高边坡地质条件及开挖坡型复杂,断层、节理裂隙发育并相互切割,坝顶平台至进水口底板平台平均开挖坡度88,最大高差106m,其中垂直开挖段81m,最大水平退坡深度170余米。伴随边坡开挖过程中,边坡上部岩体产生了一系列的变形破裂现象,主要表现为沿混凝土坡面分布的张开宽度和延伸长度不一的裂缝及起壳现象。本文结合边坡的实际工程地质条件和监测结果数据,对变形破裂现象的形成机制进行了系统的分析。结果表明,裂缝产生的原因主要是由于地处高地应力区岩体在边坡开挖过程中产生的卸荷回弹表现,是正常的卸荷松弛变形。在此基础上,对边坡的稳定性分析表明,该边坡稳定性良好。     

扬州市地质构造背景与氡浓度之间关系分析

本文通过对扬州市区地层岩性、地质构造、断裂及放射性元素氡的特性分析,阐明了地区地层岩性、地质构造、断裂与放射性元素氡的形成和运移之间存在的关系,为地区建设工程氡浓度检测与控制提供依据。     

氡气测量及其在寻找基岩地下水、地热和工程地质中的应用

应用氡气所测量,特别是静电α卡法,找寻基岩地下水和地热,解决工程地质有关问题,在我国取得了明显的效果.我们研究的静电α卡法是一种累积测氡技术,它具有灵敏度高,成本低,能在浮土覆盖厚,电磁干扰及噪声干扰严重,地形起伏大的山区、城镇工作,为开展水工物探、城市物探等提供了一种有效的物探方法.自82年以来,应用静电α卡法曾在我国廿多个省市,上百个地点进行过找水、找矿、找石油、解决工程地质问题、进行地质填图、考古等试验.结果表明,静电α卡法等测氡技术具有良好的地质效果与经济效益.     

Application of high resolution seismic reflection techniques for fracture mapping in crystalline rocks

Surface reflection seismic techniques have the capability of mapping subsurface geological features without disturbing the rock mass. They also have an added capability of penetrating to a much deeper depth than any other geophysical technique, including the ground probing radar. However, the successful application of reflection seismic techniques in crystalline rocks has in general been more difficult than in sedimentary basins, because of the irregular geometry and low acoustic impedance contrasts across geological boundaries. In this paper, we describe the imaging of fracture zones in crystalline rocks. Effective data processing, carefully modified from the conventional approaches, was applied on two high-resolution field data previously collected by different contractors. The strategy included enhancement of the signal hidden under the large-amplitude scattering noise, through pre- and post-stack processing such as shot f-k filtering, residual statics and careful muting after NMO correction. Two sets of low S/N test data from Canada and Sweden are analyzed in this research. The reflected energy in these data sets appeared to be more closely related to fracturing than to lithologic boundaries. The major fracture zones at shallow depth have been mapped with the desired resolution and can be correlated to the available well-log and seismic crosshole tomographic data. Once the surface waves were removed, shallow reflectors in the fracture zones could be identified and analyzed on the field records. Focusing analysis of the seismic image was performed in the constant-offset section to investigate the trends of major fracture zones. The complex attributes were also analyzed to determine whether they could be applied to the shallow fracture zones. Instantaneous frequency plots outline the intense fracturing zone and instantaneous phase plots identify the major and minor fractures, and other coherent events with different dip attitudes which interfere with each other.     

空气中氡浓度的预测

氡是一种放射性惰性气体,它与肺癌的关系已引起人们的高度重视,世界上许多国家都开展了环境氡的研究工作;氡的母体元素铀、镭在地质环境中的分布与空气中的氡浓度水平有密切关系,通过研究地质环境中铀、镭的分布资料,就能快速定性地评价空气中氡浓度水平.     

The validity of pearce element ratio analysis in petrology: an example from the Uwekahuna laccolith,Hawaii

Chemical variation diagrams formed from ratios with a common denominator exhibit induced correlations which can obscure the effects of true compositional variations. Nevertheless, important conclusions have been obtained using Pearce element ratio (and isochron) diagrams, even though these diagrams are formed from axes ratios with a common denominator. In this paper, we consider two approaches to mitigate the effects of induced correlation, and in doing so, demonstrate the validity of geochemical analysis using diagrams formed from ratios with a common denominator. First, we propagate analytical error onto Pearce element ratio diagrams to distinguish chemical variations associated with analytical error from chemical variations related to geological processes. Second, we consider an alternative diagram formed from ratios with different denominators which does not exhibit any induced correlation. We demonstrate both theoretically and by example that results produced using this diagram are identical to those using diagrams with a common denominator. These two lines of evidence confirm that Pearce element ratio (and isochron) diagrams are useful and valid tools in the analysis of geochemical variations.     

深圳市环境放射性异常带识别与影响因素分析

在环境放射性调查的基础上,结合地质环境特征分析,对深圳市环境放射性异常带进行识别,并对相关影响因素进行分析。研究结果表明,沿NE、NW向断裂带附近土壤氡活度浓度和花岗岩出露区岩石放射性核素含量较高,根据分析结果,识别出深圳市范围内主要有3条放射性异常带。