干热岩控热构造系统厘定与类型划分

为了研究干热岩成因机理,综合分析了干热岩形成背景、控热构造系统及尺度.地球中的干热岩具有特殊的形成构造背景,控热构造对干热岩热能的传输与聚敛具有很重要的作用,导致岩石圈不同热结构和热异常.控热构造可划分为生热、导热、储热和释热构造.生热构造包括地幔软流圈底辟,具有大量高放射性元素的岩浆房,活动性的深大断裂等;中、下地壳脆韧性转换带,活动的韧性剪切带是导热构造;中、下地壳的低阻高导体,韧性剪切流变层既是导热层,也是储热构造;火山、地震、浅表层次的活动断裂等为释热构造;控热构造的类型受到构造尺度和构造背景的限定.由于地壳中控热构造分布状态及发育特征差异较大,从而导致干热岩等地热能资源在地壳中的埋深、规模、热量以及分布状态等也有较大差异.      

侧限条件下充填散体压缩承载和传力特性

充填散体的压缩承载和传力特性对防控充填开采矿山的地表变形具有重要意义。通过河卵石、碎石、尾矿、河砂、尾砂5种散体材料和7组不同粒径河卵石的侧限压缩试验,以及河卵石数值模拟压缩试验,分析了其压实过程和粒径对其变形、承载的影响,揭示了散体压缩过程中的传力特性。结果表明：散体压缩过程可分为空隙压密、颗粒破碎压密和压实固结3个阶段,且散体类型和粒径对其非线性压实过程基本没有影响,但对其内部结构重组过程有较大影响;压缩过程中,存在一个临界密实度使不同粒径河卵石的承载能力次序发生反转,且河卵石散体平均变形模量与颗粒特征因子呈负指数关系;基于河卵石数值模拟压缩试验得到的散体内部力链强度分布和“压力拱”,很好地证实了室内压缩试验中散体垂直应力沿加载方向呈递减的趋势,以及侧向应力在整个散体高度上先增后减这一试验结果。     

顶板对称固定块体最小固定面积松弛分析

现有顶板对称固定块体的稳定性分析,未考虑原岩夹持力与结构面断裂的影响,易造成分析结果的不准确。基于松弛分析法,分析了受夹持力时对称固定块体的受力情况,推导了结构面断裂下固定面处等效应力公式,探讨了受夹持力与结构面断裂共同影响时固定面处的联合应力分布状态,并给出了对称固定块体最小固定面积的解析解;运用PFC^2D软件,模拟了对称固定块体的失稳过程,对比了最小固定面积数值解与解析解结果间的差异性;对广西高峰矿105~#矿体某巷道顶板现场破断现象进行了实地调查。分析结果表明：(1)顶板对称固定块体的最小固定面积分别与块体高度、结构面和竖直面的夹角正相关;(2)最小固定面积的数值解与解析解结果基本一致,二者平均相对误差为7.4%;(3)夹持块体呈断裂脱落并在巷道顶板处留下可见最小固定面积,现场破断现象与松弛分析结果、数值分析结果相吻合。研究成果表明基于松弛分析法的顶板对称固定块体稳定性分析是科学合理的。     

云南小江断裂东支活动性分析及工程场地稳定性评价

小江断裂延伸长、次生断裂交错分布多,使得区域内重大工程难以避免活动断裂带的影响,因此活动断裂的活动强弱以及场地稳定性是区域重大工程建设面临的主要工程稳定性问题。为了查清活动断裂对公路工程场地的影响,笔者等基于小江断裂地质构造背景,充分利用既有研究成果资料,重点研究区域构造环境和断裂特征,通过地质调绘、物理探测、年代学测试,结合对前人资料的系统梳理,计算分析了小江断裂中段东支活动速率,初步判定断裂活动程度;并综合考虑断裂活动性、地震烈度、岩体特性等因素,对工程场地稳定性进行分级。结果表明,小江断裂东支平均水平位移速率为6.6 mm/a,判定为强活动断裂,区域工程场地稳定性划分为极不稳定区;认为强烈活动性断裂两侧各10 km区域内对工程的影响最为严重,为公路工程场地选址和抗震设计提供了理论和数据支持。     

我国陆相页岩油勘探开发进展与发展建议

【研究目的】中国页岩油资源丰富且快速发展,但仍存在探明率低、开采难度大、产量低等关键问题,因此需要分析中国陆相页岩油勘探开发进展与形势,提出页岩油发展建议,服务国家能源安全保障。【研究方法】通过梳理国内外页岩油发展历程,分析近些年我国陆相页岩油勘探开发取得重大突破、重要进展的方向与领域,总结页岩油储产量增长点。【研究结果】鄂尔多斯盆地探明了国内首个10亿t页岩油大油田、松辽盆地古龙凹陷新增页岩油预测地质储量12.68亿t、渤海湾盆地古近系多口探井试获高产工业油流、准噶尔盆地吉木萨尔页岩油三级地质储量达5亿t等8项重大进展;形成了具有中国特色的页岩油富集理论和勘探开发技术;截至2021年底,全国页岩油探明地质储量12.2亿t,待探明地质资源量271.06亿t,探明率为4.3%,勘探潜力巨大;八个大中型含油气盆地取得多个层系页岩油调查勘探的重大突破,展示了中国陆相页岩油广阔的发展前景。【结论】鄂尔多斯盆地、渤海湾盆地、松辽盆地、准噶尔盆地、四川盆地、江汉盆地是页岩油未来勘探开发主要地区,有望成为“十四五”油气现实接替领域;渤海湾盆地济阳坳陷渤南地区古近系、鄂尔多斯盆地陇东和伊陕斜坡三叠系、...     

地震映像高精度时频分析方法在铁路隧底隐伏岩溶识别中的应用研究

铁路岩溶隧道隧底隐伏岩溶危及列车行车安全,为了彻底消除安全隐患,保证运营安全,在新建铁路工程静态验收前须完成隧底隐伏岩溶探测、整治设计、整治施工等工作。岩溶探测手段以物探为主钻探为辅,地震映像法作为成熟的物探方法得到了大量应用。地震映像剖面包括时域和频域信息,由于目前用于地震映像时频分析方法计算过程较繁琐、精度不高,实际生产中并未得到广泛应用,资料分析仍以时域的波形特征识别为主,而波形特征具有复杂性、多解性,资料解释准确度不高。这里引入Wigner-Ville改进方法对地震映像剖面进行时频分析,得到高精度的瞬时频率属性剖面,综合利用地震映像剖面的时域和频域信息进行解释,减少了多解性,提高了判释的准确度。本新方法在铁路隧底隐伏岩溶探测中得到了成功验证,对类似岩溶勘探具有重要的借鉴作用。     

浅论湘东北地区与燕山期花岗岩有关矿床的成矿系列与找矿方向

湘东北地区是华南重要的Au、Cu、Co、Pb、Zn、W等多金属以及Nb、Ta、Li等稀有金属的矿集区之一, 区内的(稀有)多金属矿床在空间展布及形成时间上显示与燕山期花岗岩关系密切。本文在系统梳理前人研究成果的基础上, 将湘东北地区燕山期花岗岩有关的(稀有)多金属矿床厘定为一个成矿系列以及6个成矿亚系列。与早燕山期侵入岩有关的铜多金属矿床成矿亚系列(Ⅰ)的成矿岩体为石英斑岩, 为壳幔同熔的产物。与晚燕山期侵入岩有关的各成矿亚系列(Ⅱ~Ⅵ)均与该区伸展拉张环境下深部地壳重熔形成的幕阜山和连云山花岗岩体有关, 其中锂铌钽等稀有金属成矿亚系列(Ⅱ)属二云母二长花岗岩分异出的伟晶岩型矿床; 幕阜山岩体的酸性花岗岩岩浆所分异的成矿流体为钨多金属成矿亚系列(Ⅲ)和铅锌多金属矿床(亚系列Ⅳ)提供了成矿物源; 连云山岩体花岗岩浆的上涌, 通过萃取元古宙地层中成矿元素以及致早期区域构造的重新活化, 为钴铜多金属成矿亚系列(Ⅴ)以及金多金属成矿亚系列(Ⅵ)提供了成矿物源及矿质的运移、储存空间。依据区域成矿规律和“缺位找矿”理论, 本文认为长平大断裂南端是寻找钴铜矿的有利地段, 湘东北地区具备良好的稀有金属及金等矿床的找矿前景。     

云南闪电活动的时空分布特征

利用1998-2013年TRMM卫星上携带的闪电探测仪(LIS)监测的闪电资料以及云南6个气象站降水观测资料,分析云南闪电活动的时空分布特征及其与降水量的关系。结果表明:(1)云南地区平均闪电密度为4.7 fl·km^-2·a^-1,闪电密度分布与地形密切相关,自西北向东南呈"V"字型带状增大,滇南的西双版纳、普洱东南部和中越边境的闪电活动最为活跃,最高值为30.6 fl·km^-2·a^-1。(2)闪电活动具有明显的季节变化和日变化。春、夏季闪电活动明显多于秋、冬季,其中春季闪电活动主要发生在滇南,而夏季则在滇东。滇北闪电活动的月分布呈单峰型,峰值在7月或8月,且闪电密度与降水量有较好的相关性,而滇西、滇南和滇东南则呈双峰型,峰值在4月,次峰值在7月或8月,闪电密度与降水量的相关性较差。云南大部地区闪电易发生在当地时间16:00-20:00,而密度高值区的闪电活动多发生在夜间。(3)云南闪电活动明显受地形和海拔高度影响,且与季风密切相关。     

封开县新旧站气象观测资料对比分析

基于新旧站2010年1、4、7、10月平行观测的气温、气压、相对湿度和全年风向风速资料,采用差值分析法和t检验,分析了气温、气压、相对湿度和风向风速在迁站前后的差异特征,结果表明:4个月份中,新站的定时观测气温、气压以及月平均气压、平均气温比旧站偏低;相对湿度7月份比旧站偏高,其他月份比旧站偏低;全年平均风速新站比旧站偏高,主导风向新旧站有差异;迁站前后气压和风速存在显著性差异。造成新旧站气象资料差异的主要原因可能是探测环境和海拔高度等因素发生变化。     

德州市地下空间开发地质环境适宜性评价

正基于GIS平台,从水文及水文地质、工程地质、环境地质、生态环境保护以及人类工程活动5个方面,对德州市地下空间开发的地质环境适宜性进行了评价研究。在此过程中,建立了德州市地下空间开发地质环境适宜性评价指标体系,确定了二级评价指标分别为:对工程有影响的地下水最小埋深、地下水赋存条件、地下水水质、地形地貌、断裂构造、岩性组合、软土厚度、粉土、砂土液化程度、