基于迟滞排泄水箱模型模拟岩溶断流泉水文过程

传统的连续排泄水箱难以模拟岩溶泉断流现象,通过将表层岩溶带调蓄水箱对管道水箱的补给设置为迟滞排泄模式,模拟岩溶断流泉水文过程,并应用于丽江市黑龙潭岩溶泉域。研究结果表明,该模型较好地模拟了泉群流量动态及断流现象;当降雨量明显增大时,通过表层岩溶带调蓄水箱进入裂隙水箱的水量变幅不明显,而管道水箱的分配水量迅速增加,反映了集中补给的大气降水在岩溶系统中形成快速流的过程;黑龙潭泉群水量的绝大部分（82%～95%）来自于管道水箱,岩溶水流在时间和空间上分配的不均匀性易导致泉群断流。该研究提供了将水箱模型应用于岩溶断流泉模拟的参考,有助于理解该类型岩溶水系统的水文过程。     

基于NSMC方法的某核工程场地裂隙地下水数值模拟不确定分析

裂隙介质渗透结构表现为高度的非均质性与各项异性。为了科学有效地预测某核工程场地裂隙地下水的流动规律,揭示裂隙岩体地下水的渗流特性,笔者等采用Pilot Point调参方法与null space Monte Carlo方法（NSMC）,开展了裂隙岩体渗透结构的不确定性分析研究,构建了符合实际水文地质条件的多个渗流数值模型集合。结果表明：该方法获得的各个实现地下水位模拟结果能够与实际观测数据较好吻合,可反映工程场地裂隙地下水动力特征与流动趋势;各个实现的参数化渗透结构在空间上存在一定的差异性,但整体变化趋势是保持一致的,渗透参数的不确定性表现为在实测数据分布区域相对较低,钻孔空白区域相对较高;该方法可以弥补单一、确定性模拟结果在表征裂隙介质渗透结构方面的局限性,有效地降低模型参数的不确定性与随机性。此方法对进一步提升裂隙岩体渗流模拟精度与预测能力,深化裂隙地下水迁移规律的认识具有重要的意义。     

义敦岛弧晚白垩世斑岩成矿系统

义敦岛弧晚白垩世花岗(斑)岩及其相关成矿系统发育,呈南北向展布,且由北向南呈规律性变化,形成北段昌台弧、中段乡城弧和南段中甸弧3个子系统:(1)北段昌台弧发育97~93Ma的斑状二长花岗岩岩基和矽卡岩型锡矿床,岩体侵位于乡城-格咱断裂与甘孜-理塘断裂的交汇地带,表现了较宽的主量元素变化范围,属于高钾钙碱性-钾玄质的过铝质系列,稀土配分模式较平坦、具有负Eu异常,锡矿化多发育于岩体与上三叠统图姆沟组碳酸盐岩的接触带上;(2)中段乡城弧乡城-格咱断裂两侧发育大量85~77Ma的花岗(斑)岩及斑岩-矽卡岩型Sn-Pb-Zn-Ag多金属矿床,主体岩相为斑状黑云二长花岗岩,是碱性、分异程度高的酸性岩,具典型钾质演化系列,多金属矿化主要发生在岩体与上三叠统图姆沟组碳酸盐岩和变质碎屑岩接触带中,从花岗岩向外为Sn→Pb-Zn,垂向上由深部到浅部依次为含Sn磁铁矿→Sn→Sn-Pb-Zn-Ag;(3)南段中甸弧发育呈岩株出露的88~78Ma的二长花岗斑岩及斑岩-矽卡岩型Cu-Mo-W多金属矿床,休瓦促和热林花岗斑岩体侵入上三叠统喇嘛亚组、拉纳山组砂板岩中,主要发育蚀变花岗岩型和热液石英脉型矿体;红山花岗斑岩体侵入上三叠统图姆沟组碳酸盐岩和变质碎屑岩中,主要发育矽卡岩型矿体。斑岩体中发育角闪石斑晶,铝饱和指数小于1.1,Zr、P与SiO 2呈显著负相关,具有I型花岗岩特征。与晚三叠世同俯冲的弧花岗岩相比,晚白垩世花岗(斑)岩明显偏酸性(SiO 2含量范围为65.06%~76.30%)、富碱质(K2O+Na2O含量范围为6.55%~10.77%)和铝饱和(A/CNK=0.72~1.13);岩浆源区深度变浅,且花岗(斑)岩源区从昌台弧(Eu/Eu*=0.20~0.66,εNd(t)=-6.90~-5.30,εHf(t)=-0.6~1.9)→乡城弧(Eu/Eu*=0.04~0.18,(87Sr/86Sr)i=0.7110~0.7250,εNd(t)=-8.40~-5.54)→中甸弧(Eu/Eu*=0.14~0.88,(87Sr/86Sr)i=0.7075~0.7092,εNd(t)=-8.50~-5.76,εHf(t)=-9.5~-2.2)呈现由中-酸性变沉积地壳到中-基性地壳的变化趋势。这表明义敦岛弧由北向南成矿系统多样性的变化可能与晚白垩世花岗质岩浆的源区有关,即控制花岗岩氧逸度的主要因素是源区性质,岩浆型地壳通常形成氧化型花岗岩及相关的Cu、Mo成矿系统;而沉积型地壳形成还原型花岗岩及相关的Sn、W、Pb、Zn成矿系统。     

旋挖钻机配套集束式潜孔锤硬岩施工方法研究

针对旋挖钻机在大口径硬岩地层嵌岩桩施工困难的问题,采用旋挖钻机配套集束式潜孔锤的解决方案,设计了JSQ-Z正循环及JSQ-F反循环2种类型集束式潜孔锤,并提出了3种施工方法及钻具配套方案,使旋挖大口径硬岩施工更加快速、高效、经济。     

柴北缘东坪地区片麻岩的地球化学特征及构造意义

东坪地区片麻岩可分为花岗片麻岩、斜长片麻岩和角闪片麻岩三类,SiO_2含量在57.47%~75.32%,全碱含量(Na_2O+K_2O)介于2.62%~7.40%,Al_2O_3含量在11.08%~16.29%,A/CNK范围0.84~1.78,属于中-酸性、高钾钙碱性、过铝质岩石;稀土元素配分模式表现为轻稀土元素富集、重稀土元素相对亏损的右倾型曲线,大部分样品具有负铕异常;微量元素表现为Rb、Ba等大离子亲石元素富集,Nb、Ta、Sr等元素相对亏损。综合岩石学及元素地球化学特征,东坪地区斜长片麻岩和角闪片麻岩的原岩为高钾钙碱性I型花岗岩,可能为壳源与幔源物质混合成因;花岗片麻岩的原岩属于陆源S型花岗岩,是地壳部分熔融后冷凝结晶的结果。通过本文研究结果并结合区域构造演化背景,认为东坪片麻岩形成于早古生代活动大陆边缘的岛弧环境,反映了柴北缘、北阿尔金断裂、北祁连地体经历了原特提斯洋闭合后的板块汇聚和碰撞作用。     

埋藏压实—构造抬升地质过程下储层孔隙回弹的演化过程模型

早期埋藏压实、晚期构造抬升是我国多个盆地一种共性的地质演化过程。受此类演化过程的影响,特别是在晚期构造抬升、砂岩孔隙回弹作用下,可形成较优质储层。明确此类储层孔隙、孔径、喉径等参数的演化特征并进行定量评价,对油气勘探具有重要意义。基于成岩物理模拟实验分析,与实际地质研究相结合,认为库车坳陷克拉2气田白垩系储层的孔隙类型、含量变化及演化规律可划分为5个阶段,前3个演化阶段与克拉苏构造带深层相一致,自上新世（5～3 Ma）、埋深6 000 m左右始,浅层克拉2井区与深层克深—大北井区的埋藏演化开始分异。之后发生构造抬升作用,可将其划分为早期和晚期两个阶段。构造抬升后发生的“孔隙回弹”作用可使储层剩余的原生孔增加1.0%左右,地层降温卸压作用,可使储层中出现较多的成岩缝。孔隙回弹、成岩缝的出现,促进了次生溶蚀作用发生、储层孔喉分选均一性的增强,进而提高了储集性。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组典型微相砾石定向性定量研究

砾石定向性可用于辅助判断粗粒沉积物沉积环境的介质性质与强度。在岩芯图像分析与测量的基础上,运用砾石长轴相对视倾角玫瑰花图中任意相邻三个小扇形的半径之和的最大值（参数a）和小扇形半径大小偏离程度（参数σ）,对玛湖地区百口泉组152种典型砾岩岩石相以及四种典型微相中的砾石定向性进行定量研究,结果表明:玛湖地区百口泉组不同岩石相中砾石定向性存在一定的差异,但是总的来说岩石相中包含交错层理属性、平行层理属性、小中砾岩属性的,砾石定向性比较好,定向性参数比较大;四种典型微相中,辫状河道沉积、水下分流河道沉积、河口沙坝沉积中砾石定向性变化在垂向上都有一定的旋回性,而泥石流沉积中砾石定向性变化在垂向上的旋回性不是很明显;四种典型沉积微相中砾石定向性参数大小也存在一定的差别。定向性由差到好依次是泥石流微相（σ最大值为6.61、最小值为3.00、平均值为4.03,a最大值为52.94%、最小值为22.95%、平均值为32.87%）、辫状河道微相（σ最大值为8.91、最小值为3.11、平均值为5.31,a最大值为65.79%、最小值为25.93%、平均值为341.41%）、水下分流河道（σ最大值为7.22、最小值为2.96、平均值为5.11;a最大值为55.71%、最小值为25.93%、平均值为38.76%）、河口沙坝微相（σ最大值为10.34、最小值为3.65、平均值为5.54;a最大值为83.02%、最小值为32.35%、平均值为44.42%）。     

浙江临安石室寺NYF型伟晶岩中稀有稀土金属的矿物学行为与成矿过程

浙江临安石室寺伟晶岩位于河桥岩体西北面,属于典型的Nb-Y-F （NYF） 型伟晶岩,富含大量稀有稀土矿物。本文在野外考察和显微镜观察的基础上,结合电子探针背散射电子图像观察与矿物化学成分分析,系统鉴定了石室寺NYF 型伟晶岩中的稀有稀土矿物,揭示了稀有稀土元素的富集、迁移、结晶与成矿过程。研究结果表明：（1） 石室寺伟晶岩中的稀有稀土矿物有铌钽矿物（铌铁矿、铌锰矿、重钽铁矿、细晶石等）、钇矿物（褐钇铌矿、黑稀金矿）、钨矿物（黑钨矿、 白钨矿、铌钨矿物）、铈矿物（独居石、氟铈矿、氟碳铈矿） 和钍矿物等。（2） 铌钨系列矿物的WO3含量在8.30~70.51 wt%之间呈规律变化,可能为铌铁矿与黑钨矿之间形成的一系列多体矿物。（3） 铌铁矿LA-ICP-MS U-Pb 定年结果显示,石室寺伟晶岩的形成年龄为133±2 Ma,与河桥花岗岩具有成因联系。（4） 石室寺NYF 型伟晶岩中稀有稀土元素的成矿过程与其岩浆的结晶演化密切相关：岩浆阶段,锆石、钍石与独居石等矿物最早晶出;岩浆—热液阶段,黑稀金矿、铌铁矿、褐钇铌矿、氟铈矿等稀有稀土矿物逐渐结晶;热液阶段,黑钨矿、铌钨矿物相继形成,同时早期的独居石、氟铈矿受晚期热液交代形成次生铈矿物。     

基于砂槽模型研究不同水流密度下盆地地下水流系统

在干旱半干旱地区,沉积盆地是人类生产、生活用水的主要载体,为查明在水流自身密度改变条件下盆地地下水流系统的变化特征,需在变密度条件下对盆地地下水流系统进行模拟研究。本文采用砂槽物理模型,在改变区域性水流密度条件下模拟研究地下水流系统的变化规律。试验结果显示:随着区域性水流密度的增加,区域水流系统的渗流速度和循环量均减少,且流线径流距离和径流深度也随之减小;而局部水流系统的渗流速度和循环量均增加。结果表明区域性水流密度的增加会抑制区域水流系统的发育,对局部水流系统有一定增强作用。本研究着重强调了区域性水流自身密度变化对盆地地下水流系统所产生的影响,并通过物理试验模拟得出在改变区域性水流密度条件下盆地地下水流系统的变化规律。     

白云鄂博赋矿白云岩成因研究历史,问题及新进展

前人对白云鄂博矿床赋矿白云岩的成因主要有４种认识（１）正常沉积;（２）岩浆侵入;（３）海底火山溢沉积;（４）与深源热卤水有关。笔者综合评述了这些认识的主要论据,阐述了笔者等的新发现－武放白云云岩为大型微晶丘－它可以较好地解释这些看起来极为矛盾的地质事实。