晋冀蒙交界地区地震活动性增强分析和预测规则的优化

晋冀蒙交界地区处于华北地块、鄂尔多斯地块和燕山地块交界处,其地震活动受到构造应力场变化的影响,和未来中强地震有一定关联性.2019年以来,晋冀蒙交界地区出现 M_L3．0以上地震显著增强现象,为了评估此区域地震活动起伏的震兆意义,构建有效的预测方法,文章将增强区域作为地震频次的窗口,选取 M_L3．0以上地震年滑动频次为预测指标.通过回溯历次5级以上地震前的地震活动情况,确定最优预测规则.经过在预测规则参数空间扫描,以R 值作为目标函数,最终确定的预测窗长和阈值为2年和14次,在此规则下地震频次预测指标有较好的预测效果和较高信度.     

超低空无人机航空γ能谱测量在铀矿异常检查中的应用——以内蒙古阿巴嘎旗为例

为利用无人机平台开展铀矿勘查航空γ能谱异常检查工作,开发了超低空无人机航空γ能谱测量技术。采用自主研制的仪器设备和校准方法,开展了铀矿异常检查测量和数据处理,较详细地查明了铀矿异常形态、规模和幅度等重要信息。通过与有人机航空γ能谱测量、地面便携式γ能谱测量结果的比对,发现利用无人机航空γ能谱测量设备开展超低空测量,得到的结果与地面测量结果基本一致,测量效率远高于地面便携式γ能谱测量。超低空无人机航空γ能谱测量有望替代现有地面便携式γ能谱测量在草原、沙漠等超低空适飞区开展铀矿异常查证工作。     

雅鲁藏布江缝合带蛇绿岩中铬铁矿的前景讨论

蛇绿岩地幔橄榄岩中产出的豆荚状铬铁矿是铬的主要来源,是中国极缺的重要战略资源。开展豆荚状铬铁矿成矿作用及围岩地幔橄榄岩的研究,是进一步寻找铬铁矿床和缓解中国铬铁矿资源的瓶颈状态的必要手段。本文以西藏雅鲁藏布江蛇绿岩带内几个主要的地幔橄榄岩体及其中的铬铁矿体为研究主体。在野外地质调查的基础上,系统总结了蛇绿岩的组成、矿物成分、岩石地球化学成分和Re-Os同位素等特征,探讨铬铁矿和地幔橄榄岩的形成过程,取得以下进展和认识:(1)雅鲁藏布江缝合带各段的岩石组合存在较大差异,构造背景的演化过程也不同,佐证了特提斯洋演化过程的不均一性;(2)在雅江西段存在高铝型和高铬型两类铬铁矿矿体,其余都为高铬型铬铁矿,铬尖晶石的矿物化学特征记录了不同构造背景的痕迹;(3)地幔橄榄岩的矿物学和地球化学表明地幔橄榄岩及铬铁矿具有深海地幔橄榄岩和岛弧地幔橄榄岩两者的特点,是岩石/熔体反应和部分熔融作用叠加的结果;(4)提出豆荚状铬铁矿为多阶段形成的认识,经历了早期俯冲到地幔过渡带,在地幔柱/地幔对流驱动下,运移到过渡带顶部冷凝固结,在侵位过程和俯冲带环境,含水熔体与方辉橄榄岩反应的过程;(5)在雅鲁藏布江缝合带中金刚石等超高压矿物的普遍存在,西段的几个大型岩体与罗布莎存在较多相似之处,均经历了相同的构造背景和豆荚状铬铁矿的成矿作用,存在较大的找矿空间。     

基于数值模拟的浅层地下水资源论证

运用数值模拟软件对户县涝渭水源地潜水含水层进行分段模拟开采,并结合分段比选法在设计要求下对布井方案进行分段比选,确定整个水源地的最优布井方案。通过对水源地整体模拟开采,计算得出潜水含水层可开采量为76 800 m3/d,且最大降深未超过7 m,水源地地下水资源取得了较好的论证。通过实际应用看出:数值模拟方法在计算地下水可开采量方面具有易于计算、精度较高的特点,可提高小区域浅层地下水资源论证的质量。     

余江盆地铁镁质火山岩地球化学特征及其地质意义

余江盆地位于赣杭铀成矿带中段的西端,盆地内出露的铁镁质火山岩主要为玄武岩和玄武质安山岩,全岩SiO_2含量为47.6%~52.1%(平均49.1%),全碱(Na_2O+K_2O)含量较低,变化范围为3.16%~4.11%(平均3.64%),K_2O/Na_2O比值高,变化于0.70~0.94之间(平均0.78),在TAS图解上落入亚碱性系列范围;TFeO含量为9.26%~11.2%(平均10.5%),且Fe_2O_3/FeO比值为0.30~0.59(平均0.43),MgO含量为6.39%~8.03%(平均7.34%),在AFM图解主要落入钙碱性系列范围。CaO含量为7.45%~8.89%(平均8.28%),Al2O3含量为14.3%~15.3%(平均15.0%)。稀土总量较低,变化范围为149~160μg/g(平均154μg/g),轻稀土富集明显,(La/Yb)N值变化范围为6.77~9.12(平均7.65),Eu和Ce异常不明显(δEu=0.86~1.09;δCe=0.89~1.00),富集大离子亲石元素Ba、K、Rb、Sr等,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Ti、Y等。(87Sr/86Sr)_i值介于0.704634~0.705000之间(平均0.704741),(143Nd/144Nd)_i值介于0.512650~0.512674之间(平均0.512659),εNd(t)值变化范围是2.60~3.07,显示出亏损地幔源的特征;全岩δ18O值较高(6.99‰~9.90‰,平均8.21‰),可能与部分地壳物质的混入有关;(~(206)Pb/~(204)Pb)_i值介于17.659~17.875之间(平均17.768),(~(207)Pb/~(204)Pb)_i值介于15.255~15.292之间(平均15.272),(~(208)Pb/~(204)Pb)_i值介于37.854~37.994之间(平均37.933)。在(~(87)Sr/~(86)Sr)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i、(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(206)Pb/~(204)Pb)_i和(~(143)Nd/~(144)Nd)_i-(~(87)Sr/~(86)Sr)_i图解中位于亏损地幔端元和EMⅡ富集地幔端元之间,且更偏向于亏损地幔端元,表明源区可能有亏损地幔和EMⅡ富集地幔的贡献,且亏损地幔端元所占比例更高,暗示铀成矿作用与亏损地幔的关系比较密切,并且多类型的铁镁质岩浆活动可能有利于铀成矿作用。结合构造环境判别图分析,余江盆地铁镁质火山岩形成于板内伸展环境,由于岩石圈伸展减薄导致软流圈上涌所产生的结果,同时铀成矿作用可能与伸展构造环境有关。     

岩溶地区地下水位变动带隧道涌水问题的思考

通过鸡冠山隧道涌水实例及广泛收集岩溶地区隧道涌水案例,总结出岩溶地区隧道季节变动带涌水具有反应时间快、水量大、泥沙重的特点,并综合分析地下水季节变动带隧道的水文地质特征,将其划分为一般山岭隧道及向斜构造地下水位变动带两种类型,且对两种类型涌水机理进行了阐述。岩溶地区隧道前期勘察应重点划分隧道岩溶地下水系统及地下水动力分带,查明岩溶发育特征与规律;施工期和运行期应结合岩溶揭露情况和涌水情况开展针对性的补充勘察,做好降雨、涌水过程和涌水压力监测,判断和预测最大外水压力和涌水量。针对涌水问题,提出封堵和排泄两种处理思路:施工开挖揭露的岩溶现象不可盲目封堵,需尽可能维持原通道的通畅,针对可能涌水的隧道衬砌设计不可仅考虑围岩结构,应充分考虑外水压力,做好围岩固结灌浆;常规隧道“环形排水系统+中心沟”排水系统可靠性差,针对大流量涌水,多采用泄水洞排水。      

雅鲁藏布江缝合带西段东波地幔橄榄岩体钻孔岩心研究

东波地幔橄榄岩是雅鲁藏布江缝合带内代表性超镁铁岩体,位于缝合带西段,面积超过400km2。为查明岩体成因,在岩体中实施了一口千米深的科学钻探(DSD-1)。除上部有约23m厚的第四系堆积物外,钻孔均钻进在地幔橄榄岩中,孔深1002.06m,岩心采取率96.62%。岩心编录结合显微镜下鉴定将岩心划分出44个岩性单元层,并进一步归并为上、下两套岩性:上部(23.1～340.17m)为含单辉方辉橄榄岩(斜方辉石含量为15～20%,单斜辉石含量不足5%);下部(340.17～1002.06m)为方辉橄榄岩(斜方辉石含量为10%～15%,几乎不含单斜辉石),其中发育薄层状纯橄岩和辉石岩以及辉绿岩脉。矿物学及全岩地球化学研究揭示:①东波地幔橄榄岩以方辉橄榄岩为主,其次为含单辉方辉橄榄岩,它们均具有亏损的全岩地球化学及矿物成分组成,指示它们为经历过中高程度部分熔融后的地幔残余岩石;经历过富水流体(熔体)交代作用,表现为角闪石呈柱状交代斜方辉石;②纯橄岩和辉石岩以透镜状或薄层状脉体发育于方辉橄榄岩中,具有岩浆成因的矿物组成,见交代矿物角闪石,指示它们可能为交代成因;③辉绿岩脉兼具N-MORB和弧玄武岩的化学属性,以低SiO2、高MgO和高Al2O3含量为特征,具有与Western Lau Basin玄武岩一致的REE配分型式,形成于较为成熟的弧后盆地环境。东波地幔橄榄岩(及其中的纯橄岩、辉石岩和辉绿岩脉)在成因上与俯冲带关系密切,都受到了与俯冲带相关地质作用的影响。     

班公湖-怒江缝合带西段阿翁错复式岩体的岩浆混合成因:地球化学、年代学和暗色微粒包体证据

阿翁错复式岩体位于班公湖-怒江缝合带西段,是班公湖-怒江特提斯洋俯冲消减,造山过程中岩浆响应的重要组成部分,以广泛发育暗色微粒包体和岩浆混合、不协调现象为特征。本文以阿翁错复式岩体为研究对象,对寄主岩和暗色微粒包体开展了系统的地质学、地球化学和锆石U-Pb年代学研究,探讨了阿翁错复式岩体的岩浆混合成因。暗色微粒包体塑性变形特征明显,与寄主岩呈截然或渐变接触,偶见反向脉发育,包体具细-中粗粒结构,含斜长石、钾长石、角闪石、暗色镶边石英等斑晶,偶见角闪石斑晶横跨包体和寄主岩,在包体及包体周围寄主岩中见长柱状斜长石、角闪石和针状磷灰石等结构特征,表明暗色微粒包体为岩浆混合作用的产物。寄主岩与包体均为准铝质、钙碱性-高钾钙碱性系列岩石,主要氧化物含量在Harker图解上具有良好的线性关系,稀土元素配分曲线图和微量元素蛛网图具有高度一致性,表明二者具有强烈的地球化学亲源关系,且经历了相似的岩浆演化过程。寄主岩和暗色微粒包体的成岩年龄分别为109. 1±1. 0Ma和107. 4±0. 7Ma,岩浆混合作用发生在早白垩世晚期,处于班公湖-怒江特提斯洋由弧-陆碰撞向陆陆碰撞的转换阶段即软碰撞阶段。研究表明,在班公湖-怒江特提斯洋向北向羌塘地块之下俯冲的背景下,洋壳脱水,引起上覆地幔楔发生部分熔融,形成镁铁质岩浆,镁铁质岩浆向上运移,并底侵于壳-幔边界,引发下地壳物质发生部分熔融,形成长英质岩浆,当镁铁质岩浆从底部注入长英质岩浆房时,镁铁质岩浆快速冷凝,形成部分色率高、粒度细,具冷凝边的包体,与寄主岩呈截然型接触,随着端元岩浆之间的温差逐渐降低,包体色率降低,粒度变大,与寄主岩呈渐变过渡。     

城市居民小区排污系数估算——以昆明、大理和禄劝为例

以昆明、大理、禄劝3地为例,通过实地踏勘,选取若干有代表性的居民小区作为试点,分不同的时段监测小区内的用水量,并采集排放的废水样品,分析污染指标的浓度,探讨排污系数的估算方法,并利用该方法对3个城市居民小区的排污系数进行估算。结果表明：城市居民生活用水量和当地的经济水平存在一定的负相关性,但总磷的排污系数相对比较独立,总体环境质量与经济水平呈正相关。