巴布亚新几内亚奥克泰迪铜金矿床成矿特征和控制因素

巴布亚新几内亚西部Fubilan山奥克泰迪矿床是一个世界级铜金矿床,在大地构造上位于新几内亚造山带的巴布亚褶皱带。该矿床的铜金矿化赋存于Fubilan二长斑岩及其周边的磁铁矿夕卡岩和硫化物夕卡岩中。矿石类型以原生硫化物矿石为主,金属矿物包括磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、斑铜矿等。蚀变类型包括夕卡岩化、钾化、泥化和青盘岩化。矿床氧化次生富集带发育,表生矿石矿物为蓝辉铜矿、辉铜矿、自然铜、铜蓝和银金矿。成矿作用主要受区域构造、侵入杂岩体、Darai组灰岩地层、断裂等因素的控制。根据矿床的主岩、矿石特征、蚀变特征和控矿因素,认为该矿床成因类型属于较为典型的夕卡岩—斑岩型矿床。     

沁水盆地南部王坡井田煤层气开发潜力分析

根据王坡井田地质条件及3号煤层储层特征,结合区内地形和交通等条件,分析了适合于王坡井田的煤层气开发方式,并采用数值模拟方法预测了不同方式的煤层气井产量及储层压力和含气量的变化,评价了本区煤层气的开发潜力。结果表明:王坡井田3号煤厚度大,含气量高,渗透性好,具有良好的资源开发前景;丛式井和水平井开发不仅能提高产量,还能有效降低井下瓦斯含量,两种方式相结合将带来巨大的经济效益和广阔的商业前景。     

新郑矿区地热资源潜能分析与保护建议

基于新郑矿区以平均每年0.0813×108m3的涌水量向地表排放热水,造成的地热资源损失和污染环境的现实,在分析地温地质条件基础上,利用热储资源量公式、卡明斯基公式和弹性储存量公式,分别计算了矿山开采前和开采后不同类型地热资源量,并对当前矿区地热潜能进行了评估。在此基础上,提出了选择煤层底板加固技术,保持岩溶裂隙水一定的水位、减少地下水排放和利用识别模型,选择适宜区段作为地热资源开采区,以调减矿山日常的排水量,尽可能维持渗流场基本不变,进而提高热储的潜能,实现节能减排,达到保护与利用地热资源的效果的建议。     

Defining physico-chemical variables, chlorophyll-a and Secchi depth reference conditions in northeast eco-region lakes, China

Establishing reference conditions for regional lakes is necessary to assess human impact on aquatic ecosystems, protect water quality and biotic integrity. The northeast eco-region lakes often present a marked seasonal variability in hydrological, biological and geochemical processes, which could affect physico-chemical variables, chlorophyll-a and Secchi depth reference conditions. Reference conditions were calculated using two different methods: lake population distribution method and trisection method. General physico-chemical reference conditions (pH, conductivity, BOD and nutrients) and chlorophyll-a, and Secchi depth reference conditions were established using the two approaches combined with the analysis of seasonal variability for each parameter for shallow and deep lake types in the northeast eco-region lakes. The results indicated that depth was an important factor affecting physico-chemical variables, chlorophyll-a and Secchi depth reference values. Moreover, the seasonal differences in parameters were also assessed using a non-parametric repeated measure ANOVA (Friedman test) in the shallow and deep lakes. Some parameters showed a seasonal variability for shallow and deep lakes. The least restrictive reference values of the four seasons were proposed to simplify the water quality assessment for regional lake management goals. These results indicated that the 50th percentile (median) value from the best one-third of the nutrient-concentration data distributions is more appropriate for the northeast eco-region lakes.     

红外光谱/扫描电镜等现代大型仪器岩石矿物鉴定技术及其应用

传统的光学显微镜由于分辨率、放大倍数的限制,对于细微颗粒的定性分析不准确,矿物的定量分析存在一定的误差,对纳米-微米级矿物形貌及结构特征的观察束手无策。随着油气勘探及地质找矿的不断深入,需要提供岩石中所有矿物、孔隙及微量元素的信息,因此整合傅里叶红外光谱仪、X射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电镜的优点,建立以大型仪器为基础的岩石矿物鉴定方法是当前地质工作的需要。红外光谱光谱范围为7500~370 cm-1,能对固、液、气样品中含量高于30%的矿物进行快速、准确的定性分析;主要用于有机质分析,其次还可对部分具有极性键的无机化合物及金属氧化物进行分析。X射线衍射仪能快速地对样品中含量大于15%的矿物进行较为准确的定量分析;现今主要用于各类晶质矿物的定性分析,同时也可对碳酸盐岩矿物等不含水矿物进行定量分析。拉曼光谱仪光谱范围为200~1000 nm,空间分辨率为横向0.5μm、纵向2μm,通过对包裹体进行测试能直接获得成岩过程中的温度、压力、流体成分等信息;目前主要用于流体包裹体成分的测试,其次还可对分子极化度会发生变化的液态、粉末及固体样品进行定性分析。扫描电镜分辨率达到1 nm,能清晰地观察到纳米-微米级矿物的形貌特征及矿物的结构特征;主要用于纳米-微米级的任何非磁性固体矿物的形貌及相关关系的观察。通过大型仪器建立的岩石矿物鉴定方法具有更高的分辨率,显著地提高了岩矿鉴定的精准度,大大拓宽了岩矿鉴定的范围(如鉴定纳米/微米级的矿物、矿物的不同变种等),能够全面、精准地提供岩石矿物的矿物含量和矿物组成、客观准确的成岩作用信息、清晰的矿物微观形貌及结构特征,而且仪器功能相互重叠,测试结果相互验证,保证了测试结果的可靠性。与传统光学显微镜鉴定方法相比,现代大型仪器岩石矿物鉴定技术为揭示矿物间的共生、反应、演化、岩石的成因、沉积/成岩环境等提供了依据,为地质工作提供准确、全面的矿物定性定量、组构特征及成岩作用等信息,为地质工作的顺利完成奠定了坚实的基础。     

内蒙古八大关斑岩型铜钼矿床成岩成矿年代学研究

八大关斑岩铜钼矿床是中国内蒙大兴安岭地区典型的斑岩型铜钼矿床之一。对矿区Ⅱ号岩体不同位置的2件岩石样品采用高精度的LA_ICP_MS锆石U_Pb测年,获得的锆石U_Pb年龄分别为(230.6±2.8)Ma和(230.5±4.4)Ma,两者在误差范围内非常一致,由此确认花岗闪长斑岩体的形成年龄约为230 Ma;对矿区7件辉钼矿样品采用Re_Os同位素测年,获得的Re_Os等时线年龄为(228.7±3.1)Ma,指示了八大关铜钼矿床辉钼矿的沉淀时间约为228.7 Ma。结合矿区岩相学、矿物学特征,辉钼矿呈浸染状分布于花岗闪长斑岩体内,且辉钼矿与黄铜矿密切共生,以及上述2种精确方法获得的年龄在误差范围内的一致性,说明花岗闪长斑岩即为成矿岩体,成岩与成矿大致同时或成矿略晚于成岩,表明八大关铜钼矿床形成于中三叠世,属于印支期成矿。     

近40年来气候变化对青海盐湖及其矿产资源开发的影响——以小柴旦湖为例

青海是中国盐湖主要分布区之一,蕴藏着丰富的矿产资源。文章以RS和GIS技术为基础,从20世纪70年代、90年代、2000年前后、2008~2009年和2013~2014年五期Landsat遥感影像中提取了青海面积大于10 km2的所有盐湖(不包括干盐湖),分析了其近40年来的变化趋势:总体上,盐湖总面积除在2000年前后有所减少外,基本上呈现增加的趋势;具体而言,2000年前后,萎缩的盐湖主要分布在柴达木盆地;其他时期均呈现全面扩张的趋势。在全球气候变暖的大背景下,通过分析青海地区11个气象台站的年平均气温、年降雨量和蒸发量数据,可知青海地区气候呈现了向暖湿方向转型的趋势,且2002年之后更为明显。最后,以青海省小柴旦湖为例,分析了湖泊淡化、矿产资源贫化对盐湖资源开发的影响,具体为:1资源开发成本升高、难度加大,甚至使一些处于工业开发临界品位的盐湖失去开发价值;2盐湖淡化条件下,锂等矿产资源有效提取技术亟待研发;3政府制定矿产资源开发政策时,需要对气候及盐湖的动态变化过程综合考虑。以上说明,青海地区的暖湿气候使盐湖大幅度淡化,给盐湖矿产资源开发带来了新的挑战。     

柴达木盆地西部油族划分及成因研究

对柴达木盆地西部各油田的151个原油进行了分子地球化学分析,并选取伽马蜡烷/C30藿烷、升藿烷指数、甾烷C27/C29和三环萜烷/C30Hop四个参数作为变量进行SAS聚类分析。结合常规二维散点图法,柴西原油可以分为3个油族7个亚族：油族Ⅰ以强水体分层、强还原环境为特征,主要分布于西端的七个泉、红柳泉地区,该油族可以分为两个亚族,油亚族②相比于油亚族①具有更高的甾烷 C27/C29比值;油族Ⅱ主要分布于狮子沟、花土沟、跃进和南翼山油泉子地区,在七个泉、红柳泉等地区也有分布,以相对较强的水体分层、还原环境为特征;油族Ⅲ主要分布于东（南）部的切克里克、乌南、绿草滩、咸水泉、跃西和跃进Ⅱ号等地区,以水体分层变差、较还原环境为特征,该油族可以分为3个亚族,其中油亚族⑤则具有异常低的三环萜烷/C30Hop 比值,油亚族⑥具有异常高的甾烷 C27/C29比值,油亚族⑦则具有异常高的三环萜烷/C30Hop 比值。油族空间分布特征受下干柴沟组源岩有机相在空间上的变化制约,下干柴沟组源岩发育时期,自西向东地层沉积速率增大,水体的分层变差、还原性降低,导致陆源输入的增加以及有机质保存条件变差。     

卫星热红外遥感技术在火山区地热探测中的应用——以内蒙古锡林郭勒火山区为例

能源的全球性短缺以及全球环境问题的日益加剧,使得绿色新能源的研究与开发成为当今世界许多国家的一项重要任务。地热资源作为其中一员其重要性日益凸显。在地热资源的勘查中,传统的地质和地球物理勘探投入高、难度大,而遥感技术具有经济、高效、覆盖范围广等优势,已逐渐成为地热资源探测与调查的一种新技术手段。地热能开发的首选地区往往是新生代火山活动区,因其在相对较小的深度内就能获得很高的温度。本文综述了国内外利用遥感技术探测火山地热的发展历史和研究现状,介绍了这项技术在美国黄石公园、日本阿苏火山以及我国长白山火山和腾冲火山的应用。同时选取内蒙古锡林郭勒盟新生代火山活动构造区作为实例,利用美国NASA陆地卫星Landsat-7 ETM+第6波段的红外遥感数据反演了研究区的地表温度,结合ETM+7-4-1波段组合影像的地质构造解译结果以及其它相关资料对研究区地表温度分布进行了分析。结果表明,区内红外遥感地表温度异常区多位于北东东与北西向构造的交汇处或与环形构造密切相关。本文圈定了7个地表温度异常区作为这一地区下一步地热资源勘查的远景区。     

Micromechanical Modeling of Anisotropic Damage-Induced Permeability Variation in Crystalline Rocks

This paper presents a study on the initiation and progress of anisotropic damage and its impact on the permeability variation of crystalline rocks of low porosity. This work was based on an existing micromechanical model considering the frictional sliding and dilatancy behaviors of microcracks and the recovery of degraded stiffness when the microcracks are closed. By virtue of an analytical ellipsoidal inclusion solution, lower bound estimates were formulated through a rigorous homogenization procedure for the damage-induced effective permeability of the microcracks-matrix system, and their predictive limitations were discussed with superconducting penny-shaped microcracks, in which the greatest lower bounds were obtained for each homogenization scheme. On this basis, an empirical upper bound estimation model was suggested to account for the influences of anisotropic damage growth, connectivity, frictional sliding, dilatancy, and normal stiffness recovery of closed microcracks, as well as tensile stress-induced microcrack opening on the permeability variation, with a small number of material parameters. The developed model was calibrated and validated by a series of existing laboratory triaxial compression tests with permeability measurements on crystalline rocks, and applied for characterizing the excavation-induced damage zone and permeability variation in the surrounding granitic rock of the TSX tunnel at the Atomic Energy of Canada Limited’s (AECL) Underground Research Laboratory (URL) in Canada, with an acceptable agreement between the predicted and measured data.