兖州煤田矿山地质环境现状与治理对策

针对煤炭开采引发的采空塌陷和矿山生态环境破坏等问题,调查分析了山东兖州煤田开发利用现状,及采空塌陷、水环境污染、土壤污染等地质灾害的分布范围及其危害。统计表明,截止2005年,兖州煤田已累计塌陷116.127 km²,其中塌陷积水区已达18.92 km²,最大塌陷深度9.2 m,预计到21世纪中叶,兖州煤田将形成32 000 hm²的塌陷区。针对兖州煤田实际,提出了改进采矿方式、煤炭地下气化、塌陷土地复垦、煤矸石综合利用等矿山地质环境保护与治理对策,同时提出了建立和实施具有行业特色的矿区循环经济发展模式。     

化学与稳定同位素指纹示踪原油类污染:以广东南海两次小型溢油事件为例

化学和稳定同位素指纹是目前国际上用于示踪石油类污染来源及其环境命运的有效技术。通过气相色谱-质谱(GC—MS)分析可疑重油与被污染水体及植物表面污染物的饱和烃和芳烃分布以及生物标志化合物姥姣烷、植烷、“不可分辨的混合物”(UCM)等化学指纹特征,对比可疑重油与被污染水体表面漂浮重油的沥青质同位素组成,追踪了发生在广东省南海市的两次小型重油泄漏事件。结果揭示,2002年10月16日晚发生的污染事件源于某饲料公司锅炉房的重油泄漏;而2002年10月25日的泄漏事故则是某加油站重油渗漏所致。     

川西裂缝性致密碎屑岩气藏高渗区成因机理及预测

川西深层上三叠统须家河组二段致密碎屑岩气藏非均质性极强,裂缝网络与相对优质储层叠加形成的高渗区分布预测是钻井获得高产稳产的技术关键。通过地表露头调查、钻井资料统计分析及地震地质综合研究,剖析了高渗区地质成因机理,认为在砂岩及岩性相变带、相对薄层及地层厚度突变带、优质储层发育区、强构造褶皱变形区、断裂附近等易于形成裂缝及高渗区。通过高渗区储层测井及波阻抗特征、地震响应特征对比分析、模型正演等方法,建立了“杂乱弱反射”地震暗点识别模式,利用吸收处理、像素成像、三维可视化等地震技术手段,预测了高渗区分布,解释了各高渗区地质成因,钻井验证了预测结果。     

海南福基田幔源辉石结构OH与氢氧同位素

采用IR光谱和质谱技术分析了海南福基田幔源巨晶和包体中辉石的结构羟基红外光谱和氢氧同位素。测试的所有巨晶普通辉石和包体中透辉石及顽火辉石均含结构OH,对比印证了国内外同类矿物的红外光谱特征。结构水质量分数分别是:普通辉石87×10-6~389×10-6;透辉石127×10-6~273×10-6;顽火辉石69×10-6~207×10-6。包体中结构水质量分数为1 811×10-6~5 377×10-6,平均为3 133×10-6。包体中辉石的氢氧同位素特征如下:透辉石的δ(D)为-123.17‰,顽火辉石的δ(D)为-132.04‰;透辉石的δ(18O)为5.96‰,顽火辉石的δ(18O)为5.60‰。实验和对比表明,辉石是海南福基田上地幔重要的"水储库",包体未受地壳成分污染,继承和保持了上地幔"富水贫氘"的特征。上述结果为该地区上地幔研究提供了结构水和氢氧同位素的基础资料。     

基于监测曲线特征点分析的阶跃型滑坡预警方法

在三峡库区专业监测滑坡中,部分滑坡受到库水或者降雨等外界因素影响,其累计位移-时间曲线表现出明显的“阶跃型”特征。直接使用改进切线角对阶跃型滑坡位移监测曲线进行预警分析,其改进切线角预警值可能在变形曲线陡增阶段高于实际预警级别,增加虚警率。为了准确判别阶跃型滑坡的变形阶段及发展趋势,本文以白家包滑坡和谭家湾滑坡为例,分析滑坡监测历史数据及其影响因素,采用斜率单变点分析法和AMPD法对“阶跃型”累计位移-时间曲线进行特征点提取,结合Hill 函数形成特征点拟合曲线,在此基础上利用改进切线角对拟合曲线进行滑坡变形阶段划分及预警分析。结果表明,当前白家包滑坡总体上处于蠕滑变形阶段,预警级别为无预警;谭家湾滑坡处于中加速变形阶段,预警级别为橙色预警。研究表明,本文方法可以很好抑制变形曲线的阶跃特征对预警级别判定带来的影响,更准确地判定滑坡变形阶段。     

遵义市岩溶地下水环境的空间信息统计组合分析

应用空间信息统计分析理论与方法来分析遵义市岩溶地下水环境,对遵义市城区岩溶地下水中的硫酸盐(SO42-)、氨氮(NH4+)、亚硝酸盐(NO2-)、硝酸盐(NO3-)等离子作克里格(Kriging)估值等值线图,并根据等值线图对4种离子的空间分布特征及范围、空间变化规律进行分析评价。     

流土和管涌破坏机理研究

首先针对渗流破坏的机理进行研究,区别在堤防工程中常用的流土和管涌的概念,从现有的大量土的渗流破坏的实验资料,结合理论分析,从微观的角度去阐述渗流破坏的形成机理,提出了在级配连续性土和级配不连续性土中进行管涌型土和流土型土判别的标准.然后从定量的角度去推导出各种渗流破坏类型的判别公式以及临界抗渗坡降计算公式.     

变质岩中金红石研究综述

随着原位微区分析技术的发展,金红石作为常见的副矿物,受到越来越多的关注。文章系统论述了变质岩中金红石的矿物学特征、形成过程及与其同质多像变体的区分方法,总结了金红石在变质岩中4个主要方面的应用,为广泛开展与金红石有关的地质问题的探讨提供了较为全面的基础性认识。     

蒙脱石的电动电位调控及其对重金属离子吸附性能的影响

为了提高蒙脱石对水体中的Cr3+、Ni2+、Cu2+等重金属离子的净化效率,用各种金属离子、聚合羟基铝离子、十六烷基三甲基溴化铵及邻菲罗啉的螯合物等插层蒙脱石,调控其电动电位,研究了改性蒙脱石的电动电位与吸附金属离子性能的关系,探索了pH值及金属离子浓度对吸附性能的影响。结果表明:蒙脱石经不同物质改性后,电动电位发生了不同程度的变化,其中聚合羟基铝离子,十六烷基三甲基溴化铵及邻菲罗啉螯合物的插层,使蒙脱石的电性从负值变为正值,不利于对带正电的金属离子的吸附。利用重金属离子的配位性,先在含有重金属离子的溶液中加入邻菲罗啉,使其生成螯合物,再用蒙脱石进行吸附,能显著改善吸附性能,这一方法不仅提高了对低浓度的金属离子的吸附性能,而且由于氢键和范德华力起主要作用,使得吸附性基本不受溶液pH值的影响。     

苏鲁超高压地体部分熔融时间的厘定：荣成花岗质片麻岩中浅色条带的锆石U-Pb定年、微量元素和Lu-Hf同位素证据

威海-荣成地区混合岩化花岗质片麻岩为研究超高压地体折返过程中的部分熔融提供了理想的窗口。本文通过对荣成地区鲍村花岗质片麻岩中浅色条带野外观察、岩相学以及锆石的CL图像、U-Pb定年、微量元素和Lu-Hf同位素的系统研究表明,鲍村花岗质片麻岩中的浅色条带为部分熔融的产物,其主要矿物组成为石英+斜长石+钾长石+黑云母。锆石CL图像显示清楚的核-边结构:继承岩浆核和新生岩浆边。继承核的206Pb/238U协和年龄为620±8～784±7Ma(Mean=701±33Ma);具有典型的岩浆锆石的微量元素特征,如重稀土(HREE)和Y富集,强烈的正Ce异常和负Eu异常,以及极低的(Gd/Lu)N和Hf/Y比值;εHf(t=700Ma)值为-13.0～-8.0(Mean=-10.9±0.8),相应的tDM2为2120～2429Ma(Mean=2303±51Ma)。新生边的206Pb/238U协和年龄为211±6～244±5Ma(226±10Ma);虽然微量元素的整体含量低于继承核,但也具有岩浆锆石的微量元素特征,如稀土元素配分模式显示HREE明显上翘的特征,正Ce异常和负Eu异常,以及极低的(Gd/Lu)N比值;εHf(t=225Ma)值为-17.3～-14.2(Mean=-15.2±0.6),相应的tDM2为2152～2347Ma(Mean=2214±33Ma)。上述特征表明,部分熔融的原岩是由古元古代(2.2～2.3Ga)的地壳物质在新元古代(701±33Ma)重熔而成,部分熔融可能发生在超高压地体折返早期的热折返阶段(榴辉岩相-高压麻粒岩相条件下),时代应为226±10Ma。威海-荣成混合岩化片麻岩内广泛发育的富含钾长石和石英的酸性岩脉(约220～210Ma),可能为折返晚期的角闪岩相冷凝阶段,部分熔融形成的熔体经历了结晶分异作用的产物。