黄陵断穹核部鳞片石墨矿地球化学特征与成因研究

黄陵断穹核部石墨矿是我国鳞片(晶质)石墨矿的主要产区,对该区石墨矿的研究具有重要理论和实际意义。该区已有石墨矿研究成果多侧重于矿床地质方面,对矿床成因分析缺乏地球化学支撑。为此,本文从地球化学层面查明石墨矿原岩类型,碳质富集岩相、变质作用和晶质石墨的形成,为矿床成因和成矿作用提供地球化学依据。通过系统采集区内主要石墨矿样品,进行主量元素、微量元素、稀土元素和同位素分析,根据矿床地球化学原理和分析方法,阐明石墨矿的物质来源,成矿元素集散行为和矿床形成机制。根据主量元素含量和组合,推断石墨的原岩为碳质粉砂质泥岩。微量元素的双重性指示石墨矿的物质有两个来源:中太古代野马洞岩组和中太古代东冲河片麻杂岩。独特的稀土元素配分型式说明物源转化为原岩时存在着强烈的地球化学反应。石墨矿的碳同位素组成支持碳质来自有机物的观点。     

多源遥感数据在西准噶尔哈拉阿拉特山地区1:5万地质填图中的对比研究

以ETM、SPOT5和Quickbird为主要信息源,在哈拉阿拉特山地区开展1：5万区域地质填图,对该地区的地层单元、中—小规模地质体（如岩脉、小岩体和火山口）和地质构造特征进行了详细地遥感解译分析,并开展了大量的遥感野外地质调查验证。结果表明,采用彩色空间HSV变换融合法将SPOT5高精度遥感图像数据与ETM图像数据融合,保持了波谱信息的一致性;选择主成分PC1、2、3之SPOT5 1~4、主成分PC1、2、3之ETM 1~7、主成分PC6、5、4之ETM 1~7假彩色合成的图像,清晰地显示了主要岩性地层单元界线的多光谱信息,提高了遥感影像底图的信息量和易解译程度。将野外采集的地质资料与Quickbird高精度遥感图像相结合,可准确而快速地勾绘地质界线,显著提高了对构造和地质体边界勾绘的精度。ETM、SPOT5和Quickbird数据综合遥感解译成果很好地指导了哈拉阿拉特山地区野外地质调查工作,高分辨率遥感影像准确解译中—小规模地质体在该区域地质调查工作中起到了关键作用。     

陕西旬阳地区小河金矿硫铅同位素组成及地质意义

小河金矿是近年来在南秦岭中带发现的中型金矿床,矿石类型为微细浸染型,矿床受地层和构造双重控制。在野外工作基础上,根据矿物组合及穿插关系划分了4个成矿阶段:Ⅰ,成矿早期少硫化物石英脉成矿阶段;Ⅱ,石英脉、黄铁矿、毒砂成矿主阶段;Ⅲ,石英脉-多金属硫化物成矿主阶段;Ⅳ,方解石、石英脉成矿晚阶段。其中Ⅱ、Ⅲ阶段是主要金矿化阶段。不同阶段样品的原位硫同位素结果显示:成矿早阶段石英脉期的黄铁矿δ³⁴S值为20.80‰~25.77‰,均值为23.59‰;主成矿期II阶段中黄铁矿、毒砂δ³⁴S值为15.46‰~19.12‰,均值为17.5‰;主成矿期Ⅲ阶段中方铅矿、闪锌矿δ³⁴S值为11.35‰~16.78‰,均值为13.88‰。硫同位素特征指示硫以沉积硫为主,成矿过程可能存在低δ³⁴S值热液的持续加入。金属硫化物Pb同位素测试结果显示²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.882 1~18.367 4,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.614 0~15.674 1,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为38.016 3~38.934 2,指示小河金矿铅主要源于地壳,同时伴随幔源铅的混入。综合矿床地质特征及硫、铅同位素地球化学特征,认为小河金矿成矿过程可能存在流体混合作用。     

滑坡碎屑化运动物理模型相似材料特性研究

高速远程滑坡物理模型试验中,岩石相似材料的选择是模型试验成功的关键,然而目前滑坡相似材料强度高、难以在缩尺试验中模拟滑坡破碎过程。以重晶石、石英砂为骨料,石膏为胶结剂,羧甲基纤维素钠、甘油、水作为辅助材料,进行可破碎岩石相似材料的配比试验。采用控制变量法研究重晶石与石英砂比例（重石比）、骨料与胶结物比例（骨胶比）、羧甲基纤维素钠含量、拌合水量、甘油含量对相似材料物理力学性质的影响。试验结果表明：所有配比情况下各相似材料物理力学参数的范围分别为单轴抗压强度为0.12～1.47 MPa,弹性模量为25.51～148.12 MPa,黏聚力为1.63～87.39 kPa,内摩擦角为22.70°～35.89°,脆性指标主要分布在0.033～0.145之间;重石比主要控制岩石相似材料的内摩擦角;骨胶比减小,对应的黏聚力和内摩擦角先增大后减小;羧甲基纤维素钠对材料的单轴抗压强度、弹性模量、黏聚力等材料的力学特性以及材料的脆性指标影响均比较大,其中对单轴抗压强度的影响最大。因此,控制羧甲基纤维素钠和拌合水量的含量,并合理调节重石比与骨胶比,在相似比约为1∶600的试验尺度下,最终确定了适用于高速远程滑坡碎屑化过程模拟的低强度高脆性岩石相似材料的配比区间。     

陆相页岩油研究进展及开发地质面临的问题

针对页岩油开展了广泛文献调研,在页岩油概念的提出、演化及研究历程基础上,对陆相页岩油资源量分布、类型和潜力及若干关键问题等研究进展进行了综述,提出了陆相页岩油效益开发面临的关键开发地质问题。具体如下:1）阐述了页岩油概念的由来及最新定义。国内外页岩油均历经三个发展阶段,对页岩油的理论认识不断深入,开发效果和水平逐渐提升。我国陆相页岩油资源丰富、潜力巨大,是今后一个时期的重点攻关对象。2）陆相页岩油可按不同方式进行分类。按成熟度演化阶段划分固态有机质阶段、滞留烃阶段、液态烃阶段、液态烃裂解天然气阶段等四类;按源储组合类型划分源储共存型、源储分离型和纯页岩型三类;按开发方式分为夹层型、混积型、页岩型和裂缝型四类。3）陆相页岩油在细粒岩分类及沉积模式、源储岩石微观特征、富集机制、“七性特征”和工业化开采技术等方面取得了较大的进展。4）陆相页岩油源储结构表现出极强的非均质性,亟待加强细粒页岩沉积超高频基准面旋回对比模式、半深湖—深湖相低级次构型单元成因及分布模式、相控储层质量差异分布模式和地质工程一体化及甜点快速评价等开发地质方面的研究,以提高页岩油开发经济效益和采收率。     

高位高能岩崩研究现状与发展趋势

高位岩崩作为高山峡谷区、海岸、交通廊道、露天矿山常见的地质灾害类型之一,具有泛生性、突发性、隐蔽性及致灾严重性等基本特性.近年来,伴随全球地震频发和气候急剧变化,高位高能岩崩事件显著增多,造成严重的生命财产损失.目前,高位高能岩崩识别和预警技术、失稳和运动机理、灾害链效应成为国际地球科学领域的研究热点之一.本文从岩崩早期识别、失稳和运动机理、综合防护技术措施等方面归纳总结了目前的主要研究成果,并提出了岩桥损伤识别方法、动态监测技术、稳定性动态评价方法、早期预警模型、运动机理和综合防控技术是亟待解决的科学问题和技术难题.这些问题的解决将有助于高位高能岩崩综合防治.      

高速远程冰-岩碎屑流研究进展

冰-岩碎屑流是高寒山区陡峭山体斜坡区冰崩、岩崩或滑坡解体后形成的冰屑、岩块和土颗粒混合体高速流动现象.由于裹挟了冰屑,冰-岩碎屑流具有超强的运动性,屡屡引发震惊世人的灾难性事件,是全球气候变暖大背景下地质灾害研究的热点与前沿问题.通过对近40余年来的研究进展进行梳理和评述,指出了冰-岩碎屑流的概念由来和主流定义方法,阐述了其成因机制的气候敏感性,结合典型实例论述了区域发育特征,重点分析了运动特征、减阻机理和冰屑影响机制.冰-岩碎屑流的超强运动性被认为与低摩擦冰减阻机理、摩擦热融减阻机理、侧限约束减阻机理密切相关.冰屑作为材料组分和融水来源,能够降低界面摩擦、改变冰-水-岩相互作用,进而形成复杂的热-水-力耦合作用.今后应加强研究冰-岩碎屑流事件的成因机制和时空分布规律、运动特性和冰屑影响机制、过程演化观测与预警评估技术,以期揭示冰-岩碎屑流运动机理,为冰-岩碎屑流及链生灾害的科学减灾提供有力支撑.      

挡墙限制型散粒体斜坡堆积特征模型试验

散粒体斜坡是川藏铁路交通廊道常见的不良地质现象,对其堆积特征开展研究对散粒体斜坡表层溜滑防灾减灾具有重要的现实意义.针对挡墙限制型散粒体斜坡,通过室内物理模型试验,利用分形维度控制试验碎屑配比,模拟斜坡源区岩石风化碎屑产物持续补给,研究散粒体颗粒堆积发育成坡过程中自然坡角的变化、斜坡表面与内部的颗粒分布特征,以及颗粒在斜坡上的运移堆积特征.试验结果表明：挡墙限制型散粒体堆积成坡过程可分为挡墙后堆积阶段、斜板堆积阶段、斜坡增长阶段和成坡阶段;斜坡最大堆积坡角随着分形维度增大而减小;随着分形维度增加,斜坡表面粗糙程度降低;粗颗粒易堆积在斜坡下部,细颗粒更易堆积于斜坡上部;同一粒组颗粒,在分形维度越大的斜坡表面上运移距离越长;相同分形维度的散粒体斜坡上,粗颗粒相较细颗粒在斜坡上的运移距离更长;颗粒在斜坡上的运移方式有腾跃和滚动两种,大粒径颗粒在分形维度越小的斜坡表面的腾跃高度越高;反之,小粒径颗粒在分形维度越大的斜坡表面的腾跃高度越低.     

松科1井南孔选址、岩心剖面特征与特殊岩性层的分布

松科1井南孔是松辽盆地白垩系科学钻探工程两个钻孔中的一个,位于松辽盆地北部中央坳陷区齐家古龙凹陷敖南鼻状构造的翼部。通过对松科1井南孔嫩二段底部到泉三段顶部连续取心资料的详细描述,建立松科1井南孔岩心剖面,识别出5种常见岩性(泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩和细砂岩)和8种特殊岩性(白云岩、火山灰、油页岩、灰质泥岩、泥灰岩、重结晶灰岩、介形虫碎屑灰岩和介形虫灰岩)。特殊岩性出现的总层数为172层,总厚度为14.516m,分布在青一段,青二、三段,姚二、三段,嫩一段和嫩二段地层中。对松科1井的精细岩心描述和对特殊岩性的识别是后续研究工作开展的基础。     

松辽盆地嫩江组白云岩形成机理——以松科1井南孔为例

松科1井是中国大陆第一口以白垩系地层为主的全取心科学探井,由松科1井南孔和松科1井北孔两个钻孔组成.在松科1井南孔岩心精细描述的过程中发现嫩江组地层中发育层状白云岩和椭球状白云岩,共62层.白云岩结核垂向截面的透镜形状、结核内部上凸下凹两端收敛的层理特点以及在显微镜下观察到的白云石的雾心亮边结构和泥灰岩被局部交代产生的"豹斑状"白云石聚集均显示嫩江组白云岩是湖相泥灰岩在准同生期被交代的产物.白云岩的形成机制是在晚白垩世松辽盆地海侵背景下Mg2 在准同生期交代由浊积事件、介形虫灭绝事件所带来的泥灰岩沉积而成.