胶东三山岛断裂构造蚀变岩三维控矿规律研究与海域超大型金矿的发现

三山岛北部海域金矿床位于胶东西北部三山岛成矿带之内,为一严格受断裂构造控制的超大型破碎带蚀变岩型金矿床。该次找矿预测并获重大突破的预测依据如下：(1)三山岛断裂蚀变矿化带,受NNE和NEE两组方向的区域构造控制,复合叠加呈“N”字形分布。陆上断裂蚀变矿化带接近海域,并没有间断,推测在三山岛北部延伸至海区。(2)焦家和三山岛两断裂蚀变矿化带,具有统一的三维控岩控矿规律。焦家断裂蚀变金矿带向西倾斜,控矿构造和矿化富集程度显示阶梯状分布,其中矿体向南西侧伏,矿体在剖面上呈左行右列式分布;而三山岛断裂蚀变金矿带向东倾斜,其中矿体向NE侧伏,矿体在剖面上呈右行左列式分布。依据陆内构造控岩控矿规律预测海域未知矿体的分布规律,获得了良好的验证。(3)三山岛金矿到焦家金矿的勘探剖面显示,两个控矿构造岩相带倾向相反,但是都在下盘花岗岩区段集中交代蚀变成矿。这一认识为确定深部成矿靶区提供了准确的地质依据。(4)地球物理勘查结果显示,三山岛矿带的重力和磁力异常指出沿“N”字形构造从陆地向海区延伸,这成为预测的重要依据。总之,三山岛北部海域金矿床目前业已取得找矿重大突破。矿床为焦家式破碎蚀变岩型金矿,属中生代燕山晚期岩浆热液脉型矿床,其深部及外围仍具有良好的找矿前景。     

胶东莱州新立金矿床深部三山岛断裂物化探异常特征及找矿靶区预测

三山岛断裂是胶东重要的控矿断裂,自三山岛北部海域至仓上地区,包括新立金矿床在内的多个金矿床受其控制。以往地质勘查资料显示,三山岛断裂在新立金矿床深部2000m以下仍有延深,但深部断裂及矿化蚀变带的形态及找矿靶区尚不清楚。本次选用区内典型剖面0勘探线的CSAMT测深、钻孔原生晕资料,结合已知地质资料综合研究认为,电阻率断面能够客观反映深部断裂带的展布规律,为推测蚀变带赋存形态提供了证据,矿体深部尾晕元素不发育、尾晕和前晕共存、呈反分带等轴向分带及叠加特征,指示深部仍存在盲矿体。本文运用综合物化探方法,综合研究莱州新立矿区深部三山岛断裂带赋存规律,预测一处深部找矿靶区,为今后该地区的深部金矿勘查工作提供参考。     

胶东三山岛北部海域超大型金矿床的发现及其构造 岩浆背景

胶东是我国最重要的黄金基地,近年来深部和海域隐伏区找矿又取得重大突破。尤其是,在莱州三山岛北部发现了海域超大规模金矿床。这一矿床与位于其南侧的三山岛矿区的深部主矿体相互连接,实际上为同一矿体,矿体全长超过3km,最大斜深超过1.7km,金资源总量超过500t,是我国规模最大的单一金矿体。矿床赋存于三山岛断裂下盘,为破碎带蚀变岩型金矿。其规模最大的4号矿体,赋存标高-796~-1736m,矿体走向长1446m,倾向最大延深1072m,平均厚度30.91m,平均品位5.23g/t。矿床由浅部矿体群和深部矿体群组成,二者均分布于控矿断裂倾角平缓和由陡变换的转折部位,构成由浅部至深部的台阶式分布特征,称之为阶梯式成矿模式。浅部第一台阶矿体赋存于-600m标高深度以上,矿体倾角25°~50°;深部第二台阶矿体赋存于-1000m标高以下,矿体倾角35°~40°。第一台阶与第二台阶的矿化特征有差异,后者矿体资源量多、规模大、厚度厚、品位高。控矿断裂——三山岛断裂的产状变化大,沿走向S形拐弯特征明显,沿倾向总体上显示浅部倾角陡深部倾角缓的铲式特点,且呈现倾角陡、缓交替变化规律,形成阶梯式断层。断裂下盘变形强,构造带厚度大;沿倾斜方向由浅部至深部,断裂带宽度变大、韧性变形特征增强、成矿空间增大,矿体厚度增大。这些特征指示,三山岛断裂具有铲式正断层性质。三山岛断裂的形成可能与郯庐断裂活动有关,郯庐断裂于早白垩世发生左行走滑时,在其东侧产生SEE向的伸展作用,形成了包括三山岛断裂在内的胶东地区的伸展构造。胶东侏罗—白垩纪岩浆活动强烈,玲珑型花岗岩、郭家岭型花岗岩、伟德山型花岗岩、崂山型花岗岩的地球化学特征研究表明,该区经历了由华北-扬子构造体系向欧亚-太平洋构造体系和由挤压机制向伸展机制的转换,由EM1型富集地幔向EM2型富集地幔演变。金矿的同位素年龄与壳幔混合源伟德山型花岗岩及相关中基性脉岩的形成时代一致,均形成于早白垩世。早白垩世岩浆活动在金成矿中起到了"热机"作用,使围岩中的金活化,并将地幔中的金携带上来,提供了部分成矿物质。白垩纪,中国东部软流圈上涌,构造岩浆活动强烈。在胶东地区,受早白垩世壳幔混合型大规模深部岩浆热隆影响,侏罗纪形成的壳源型玲珑岩基强烈隆升,其上覆的变质岩层发生大幅度拆离滑脱,形成拆离断层,三山岛断裂、焦家断裂和招平断裂均是热隆-伸展体制下的铲形下滑断裂,属拆离断层的组成部分。这种热隆-伸展构造为金矿成矿提供了有利条件,岩浆活动为金矿形成提供了适宜的物源、热源和流体,伸展拆离构造为金矿成矿提供了有利空间,构造、岩浆、流体的耦合造成了胶东型金矿大规模成矿作用。     

胶东三山岛-仓上断裂带控矿规律与找矿勘查实践

三山岛-仓上断裂带是我国著名胶东金矿集区重要的金矿成矿带之一;近十年来,地勘单位与科研院校针对该成矿带深部资源的预测与勘查做了大量的工作,并提出了阶梯式成矿模式。三山岛-仓上断裂带断裂带主裂面整体较陡,主要沿不同岩体的接触面进行展布,从上至下整体呈现逐渐变缓的趋势,构造蚀变带纵向上呈"S"型或反"S"型的张裂处为成矿提供了有利空间,区域内金矿体主要赋存在主裂面的下盘。对断裂带宏观和微观地质特征的分析显示,断裂带北部在三山岛地段走向NE以张剪性为主,赋存矿体延深大于延长;而在南部新立地段和仓上地段之间断裂带走向近NEE以张性为主,赋存矿体延长大于延深。针对三山岛-仓上成矿带南部与北部成矿地质条件的差异性,有针对性布设探矿工程,南部布设工程走向间距可大于倾向间距,钻孔相对较浅;北部布设工程倾向间距可大于走向间距,钻孔相对较深。     

海域金矿找矿方法研究——以山东省莱州市三山岛北部海域金矿为例

莱州市三山岛北部海域金矿区是世界上第一个查明的海域岩金矿。它通过追索延伸至海域的三山岛断裂,圈定破金找矿靶区。利用海域高精度磁测和浅地层剖面测量配合海上钻探,找到了海域大型金矿。以三山岛海域金矿普查为依托,研究出来的这套海域金矿找矿方法和海上钻探平台,可为今后开展海域金及其它与断裂有关的矿产资源找矿,提供指导和借鉴。     

综合物探技术在三山岛断裂带与焦家断裂带深部成矿模式中的应用

焦家断裂带与三山岛断裂带,是胶东西jE部著名的金矿成矿带。利用综合物探资料,对三山岛断裂与焦家断裂带之间与金成矿关系密切的早前寒武纪变质岩系和中生代花岗岩的空间分布关系进行了重新划分。利用高磁、重力、大地电磁（MT）和可控源音频大地电磁（CSAMT）综合研究剖面,研究探索焦家断裂与三山岛断裂带深部断裂构造的分布关系及成矿模式。系统总结了两带金矿地球物理特征及成矿规律和找矿标志,并进行了深部成矿预测,提出了6处深部成矿靶区。其中Au4预测靶区,深孔验证见到厚大金矿体,取得了良好的地质科研效果,为胶西北地区深部地质找矿方向提供了重要依据。     

胶东三山岛超巨型金矿床三维地质模型及深部矿体与断裂的耦合关系

近年在胶东三山岛地区的深部和北部海域找矿取得重大进展,已成为中国深部找矿的典型案例。对三山岛金矿床进行三维可视化分析,对指导深部找矿具有重要的实际意义。基于311个钻孔资料建立了三山岛超巨型金矿床的三维地质模型,剖析了金矿床的三维空间特征,指出了沿控矿断裂深部找矿的重点区段。三维可视化分析发现,研究区以往认为各自独立的数个金矿床,主要矿体向深部相互连接,构成资源量超过1000 t的超巨型金矿床;赋矿的三山岛断裂产状起伏变化明显,浅部倾角较陡,向深部逐渐变缓,呈铲式阶梯状。对主要矿体厚度、品位变化与断裂面倾角变化的耦合关系分析表明,矿体品位和厚度沿走向和倾向均呈现高低相间变化的特点,两者呈正相关。金矿体主要赋存于断裂表面坡度较缓段,在三山岛北部海域,三山岛断裂在2000 m深度范围内有2个倾角明显缓倾的台阶,分别赋存了浅部和深部金矿体。其中,浅部台阶位于-20~-600 m标高,断裂表面坡度平均值为48.21°,矿体赋存部位的断裂表面坡度平均值为44.72°;深部台阶位于-940~-1760 m标高,断裂表面坡度平均值为44.56°,矿体赋存部位的断裂表面坡度平均值为42.75°。综合分析认为,断裂的缓倾角段是深部找矿的重点区域。     

三山岛断裂带南段地质特征及找矿方向探讨

三山岛断裂带是区域内最重要的控矿断裂带之一,其内有著名的三山岛北部海域、三山岛、新立、仓上金矿床。其南段-600 m标高以下发现24号矿体,赋矿岩性为黄铁绢英岩质碎裂岩,根据最新勘查成果,南段深部及外围尚有很大的找矿前景,可为进一步勘查提供可靠的参考依据。     

胶东谢家沟金矿稀土元素特征及其成矿意义

谢家沟金矿是胶东金矿集中区新发现的一个大型金矿床,为韧性剪切带蚀变岩型金矿床,矿体主要赋存在NE向黄铁绢英岩化糜棱岩、超糜棱岩韧脆性剪切带中。本文对矿区的黑云母花岗岩、脉岩、矿石的稀土元素地球化学特征进行了系统研究,黑云母花岗岩、脉岩及矿石稀土元素地球化学特征表现为ΣREE较小,LREE富集,HREE亏损型,Eu异常不明显,脉岩、花岗岩和矿石的稀土元素球粒陨石标准化图谱曲线基本一致。认为矿区的花岗岩、中基性脉岩、成矿流体具有同源性,继承性;成岩、成矿物质主要来源于深部壳幔过渡带;谢家沟金矿成矿作用受中国东部中生代大规模壳慢相互作用控制。     

莱州新立金矿床的发现及其地质特征

新立金矿床地处渤海莱州海畔,含矿蚀变隐伏于海水之下,矿床位于三山岛断裂带（主要控矿断裂）由ＮＥ向转为ＮＥＥ向的拐弯部位。三山岛、仓上金矿床也分布在该断裂带拐弯地段。根据胶东地区金矿主要受ＮＥ向断裂控制,构造产状变化或构造交汇部位易于成矿,以及金矿床具有等距分布的特点,今后找矿的重点地段应是仓上金矿床北部和芙蓉岛－潘家屋子一带。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法     

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。     

Structure of sediments of kaolinite

In an assembly of clay particles placed in a fluid, each particle is typically subjected to: (1) double-layer repulsive forces; (2) van der Waals attractive forces; and (3) contact mechanical forces. The study presented here concerns an approximate, quantitative analysis of clay suspensions, with considerations to the first two - the physico-chemical forces. Using recent theories to calculate the physico-chemical forces between two clay particles in an approximate model of an assembly, the equilibrium void ratio of a clay suspension is computed. The mechanical forces are ignored in the analysis. The results serve to verify the validity of physico-chemical theories employed and help interpret experimental data more fundamentally in terms of the system variables.     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

不同形式诱导缝的等效强度承载性能的数值分析

将考虑尺寸效应规律的混凝土等效断裂模型应用到不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了修正后的不同形式诱导缝的等效强度公式。同时,得到了诱导缝等效强度的变化曲线,并比较了单双向间隔诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝优于单向间隔诱导缝的结论,为高拱坝中诱导缝的设计提出了建议。     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

土的可恢复剪胀的一种解释

从土的各向异怀角度对土的可恢复剪胀现象进行了解释。基于各向异性情况下的土体弹性本构关系理论分析，认为土的可恢复剪胀现象可部分归因于土的各向异性引起的弹性剪胀。借助有关土体弹性参数实验结果，研究了应力诱导各迥异性对土体弹性剪胀的影响，结果表明：随土体应力诱导各向异性的增大，土体的弹性剪胀也增大。从土体弹性剪胀角度研究了土的卸荷体缩条件，认为土体卸荷体缩取决于加载应力路径的应力增量比，给出了土体出现卸荷体缩的区域。