深部带压开采:传承与创新

回顾了带压开采的传承与创新发展历程。阐述带压开采的概念及充要条件,以带压开采的内涵为基础,定义侵蚀基准面为浅部和深部带压开采的分界线（面）,明确承压水上采煤为带压开采,而含水层“下”采煤不属于带压开采范畴,纠正《煤矿安全规程》中有关“顶、底板带压”的不妥表述。梳理了直接为带压开采服务的理论和技术,探（探查）、治（防治）、保（保障）3项技术,机理（致灾机理）、评价（危险性评价）、预测（灾变预测）3项理论,即构成带压开采理论技术体系;华北煤田奥陶系岩溶随深度增加发育减弱,由此推断,空间上深部岩溶径流带多形成在古岩溶系统中,而现代岩溶径流带则发育于现代岩溶中。深部隔水层损伤裂隙增多,为采后承压水导升奠定物质基础。总结对比了浅部和深部底板岩溶水害特征,阐明深部奥陶纪灰岩（简称奥灰）水突水机理,沿裂隙渗透、扩容、压裂,薄层灰岩中转,不断向上导升,形成大面积散流突水。从理论上说明突水系数已不适用隔水层厚度超出80 m的情形,提出厚、巨厚隔水层带压开采评价方法:p₀ > 3σ₃-σ₁-p_p+s_T;依据隔水层厚度、底板破坏带、奥灰导升带、突水系数等因素将底板类型划分为5类隔水层,提出相应5级带压开采条件以及5种治理模式;针对深部带压开采复杂条件,倡导应用“全时空”水害综合防治思想理念及技术。面向未来,地质体+水流的本构模型仍是学术界需攻克的最大难题,现实的“卡脖子”难题,如深部岩溶发育规律、精细探查技术、水害机理及评价预测、综合治理技术等,是实现安全带压开采的关键。      

赣南铁山垅钨矿田花岗斑岩地球化学特征、锆石U- Pb年龄及Hf同位素特征

赣南铁山垅钨矿田位于南岭钨锡多金属成矿带东段,已探获黑钨矿资源量超10万吨。铁山垅复式岩体包括主体似斑状黑云母花岗岩和补体细粒二云母花岗岩两部分,花岗斑岩呈脉状分布。矿田内花岗岩具有相似的地球化学特征,都属过铝质高钾钙碱性花岗岩类,表现出高硅、富铝、富碱、高钾、富成矿元素（W、Sn、Cu、Mo）和亏损Ba、Sr、Ti、P、REE、Eu,稀土配分曲线呈典型的“海鸥式”分布和M型四分组效应等特征。利用LA- ICP- MS锆石U- Pb定年方法获得花岗斑岩206Pb/238U 年龄为146. 7±0. 5 Ma（MSDW=0. 5）,成岩时代属晚侏罗世。锆石的n(176Lu)/n(177Hf)=0. 000973～0. 001989,fLu/Hf=-0. 97～-0. 94,εHf(t)=-17. 9～-10. 3,二阶段模式年龄（TDM2）为1. 86～2. 33 Ga,显示原岩为古元古代地壳。综合分析认为,铁山垅矿田岩浆活动可划分为170～155 Ma、155～150 Ma、150～145 Ma三个阶段,钨锡矿成矿主要集中在第二阶段,且第三阶段花岗斑岩与铜多金属矿成矿关系密切,推测铜岭矿区深部具有较大的找矿前景。     

上软下硬黏土中四筒基础抗倾覆承载特性研究

随着海上风电向深远海发展,四筒基础发展潜力巨大。中国大多数海域存在较厚的上覆软土层,对基础抗倾覆承载能力有着重大影响。采用有限元软件ABAQUS建立上软下硬分层黏土模型,对四筒基础在单向水平荷载和弯矩荷载作用下的承载力特性进行研究。研究结果表明：四筒基础在水平、弯矩荷载作用下主要运动模式为转动,对边加载时,转动轴靠近受压筒且随着软土层厚度增加不断靠近四筒基础平面中心,但变化幅度较小;水平和弯矩极限承载力对于不同的筒间距和长径比具有相同的变化趋势,当软土层厚度h/筒高L≤3/4时,水平和弯矩承载力随着软土层厚度的增加近似线性降低,当h/L＞3/4后,承载力降低速率明显减小。     

基于Windows克立格算法的可视化编程与应用

随着信息社会的发展,克立格法已被广泛应用于矿产储量计算,物探、化探、遥感地质数据处理,环境科学、水文地质、农林科学和农田水利等诸多方面.文章综合分析克立格各种计算方法,对克立格复杂计算过程进行模块分解,基于Windows编写了克立格算法流程图并在Visual C 6.0平台上实现可视化编程,并对二维普通克立格算法的优化进行了有益的探索.     

对华北中尺度低压个例的数值模拟及敏感性试验

选取典型个例，用MM4模式对华北中尺度低压进行模拟分析以及敏感性试验。检验了MM4模式对行星边界层中尺度系统的预报能力。通过调整风场，温度场，气压场与地形的配置关系，设计多种试验方案，并讨论了气流与山脉交角大小，冷暖平流对华北中低压的影响，结果表明，气流与山脉交角大，低层暖平流或弱冷平流，对华北中低压形成是有利的。反之，则不利于华北中低压出现。通过对天气观测事实和模拟试验结果进行分析，提出对华北中低压有重要作用的大尺度背景条件。     

宽波段太阳紫外线强度监测仪器的设计和应用

采用ATML89C52，ADC0809等微控制器、集成电路和紫外线Ua、Ub宽波段传感器，结合计算机通讯技术，设计出实时宽波段太阳紫外线强度监测仪器，并用RS232通讯口与PC机组成监测、预报、发报一体化的应用系统。     

近40年5—6月东北亚和北半球其他区域阻塞高压活动特征及其联系

基于美国环境预报中心/国家大气研究中心（NCEP/NCAR-Ⅰ）再分析资料,按照国际通行的阻塞高压（阻高）定义,采用计算机自动识别和天气图人工主、客观相结合的检测方法,获得了1979—2018年5月和6月逐日北半球中高纬度阻高活动的无缝隙分布;并利用线性相关和信息流因果关系等统计方法,研究了东北亚（鄂霍次克海）阻高与北半球其他阻高活动区特征及其联系。根据阻高活动集中程度与占北半球活动总天数的百分比,选定8个5月阻高主要活动区和10个6月阻高主要活动区。从统计结果来看,5月北太平洋、北美和乌拉尔山阻高活动占前3位,6月东北亚阻高活动天数跃升第1位。值得注意的是,初夏在贝加尔湖以南、青藏高原以北地区出现了明显的阻塞形势,称为青藏高原北阻高。5月和6月北半球各阻高活动中心集中的纬度分布,自西向东具有“正弦波”特征,其主要活动区引起的同期北半球500 hPa高度场的异常虽不尽相同,但均具有一定的遥相关特征;5月和6月东北亚阻高活动天数的年际变化分量具有明显的相对独立性。5月东北亚阻高是6月贝加尔湖阻高活动年际变化的稳定影响源,是6月青藏高原北阻高活动年际变化的不稳定影响源;唯有5月北太平洋阻高是6月东北亚阻高年际变化的稳定影响源。2019年6月北半球阻高活动异常的区域位于欧洲,达19 d,为气候平均值（7 d）的2.7倍,也是导致欧洲大陆初夏高温的主要影响系统。      

初论中国铜矿数字矿床模型

从传统描述性矿床模型入手，通过对比论述数字矿床模型的概念、定义、特点及其与矿产资源评价方法的关系，最后介绍了中国铜矿数字矿床模型的主要特点、设计思路及基本结构。     

祁连造山带及邻区前寒武纪深变质基底的时代和组成

本文对祁连造山带及邻区前寒武纪深变质基底变泥砂质岩石和壳源花岗质岩石的地质、年代学、地球化学和Nd同位素组成进行了研究。主要结论为：①祁连造山带深变质基底主要由变泥砂质岩石和壳源花岗岩组成，主体形成于0．8～1．0Ga(晋宁期)；②大多数变泥砂质岩石和壳源花岗岩具有较强的负铕和负钡异常，tDM和εNd(1．0Ga)分别为1．87～2．26Ga和-8．54～-4．06，显示出较高的成熟度；③花岗质岩石为典型的陆—陆碰撞产物，可能与全球新元古代Rodinia超大陆形成事件有关。本文还探讨了祁连造山带及邻区深变质基底的构造归属，认为祁连—柴北缘地体和阿拉善—敦煌地体在晋宁期以前相互分离，分属华北克拉通和扬子地台不同的板块体系。祁连造山带和秦岭造山带至少在晋宁期就有相同或相似的演化历史。     

碳酸盐岩风化成土过程中的微生物作用

碳酸盐岩风化作用长期受到广泛关注,有关其成土的物源也一直是颇有争议的问题。基于前人有关碳酸盐岩风化成土作用的研究基础和对有关资料的调研与分析,结合各类研究成果,笔者提出了喀斯特地区岩石微生物的风化成土作用途径:微生物生长对矿物养料的吸收,以及分泌的代谢产物导致碳酸盐岩的破坏分解和一些次生矿物的形成;一些岩石微生物能够通过新陈代谢固定大气中的碳素和氮素,截留由雨水、风尘、大气气溶胶甚至空气流动所带来的土壤颗粒等外来物质。微生物在岩石表面与缝隙中的生长繁殖在碳酸盐岩风化成土这一漫长的地质演化过程中发挥了不可替代的重要作用。