大功率激电在承德槽子沟金矿勘查中的应用

应用大功率激电法对深部隐伏矿体的探测是一种行之有效的方法。通过激电中梯对承德槽子沟金矿区进行激电面积性测量,圈定出与金矿伴生的金属硫化物及氧化物引起的激电异常分布区带,利用激电测深查明地下极化异常体的展布,而后结合已知地质、物性资料布置验证钻孔,并取得了较好的勘查效果。本文总结出利用大功率激电方法勘查隐伏金矿的行之有效工作模式,该找矿模式可广泛应用于同类隐伏金矿的勘探之中,必将有力提高物探方法寻找隐伏金矿的勘探水平。     

多通道大功率电法勘探仪集成试验

采用自主研发的多通道大功率电法勘探仪进行了深部矿勘探测试.首先在河北省张家口市张北县进行了仪器整体的调试和波形测试等试验,试验结果表明,在大偏移距情况下,尽管存在50 Hz电磁干扰,也能获得与发射波形相关的波形曲线,验证了仪器系统的正确性和稳定性.然后在内蒙古曹四夭钼矿区采集了4.8 km的剖面数据,并进行了相应的数据处理工作.对所采集的数据进行了大地脉冲响应计算、峰值时刻提取和视电阻率计算,以及电阻率二维反演工作,反演的的电阻率断面结构与已知地质资料相吻合,验证了数据流程和处理方法的正确性.此次多通道大功率电法勘探仪的成功集成,为进一步大规模比对试验和装备整装勘探打下了基础.     

Coal top detection by conductively guided borehole radar wave imaging for open cut blast-hole drilling

Damage to the top of coal seams, caused by incorrect blast stand-off distances, results in coal losses of up to 10–15% to the Australian open cut coal mining operations. This is a serious issue to be addressed. Here we propose to use a new forward-looking imaging technique based on the borehole radar technology to predict the coal seam top in real time while drilling blast holes. This is achieved by coupling the conventional borehole radar waves on to a steel drill rod to induce a guided wave along the axial drill rod. The drill rod ahead of the borehole radar behaves as a forward-looking antenna for the guided waves. Both numerical modelling and field trials simulating a drill rod as an antenna are used to investigate the feasibility of the proposed technique for prediction of the coal top under typical open cut environments. Numerical modelling demonstrated that conductivity of the overburden is the most important factor affecting our ability to see coal seams ahead of the drill bit, the guided borehole radar waves could be used for top coal prediction and a theoretical prediction error less than 10 cm and a forward-looking capability of 4–6 m can be achieved. Field trials at Australian open cut coal mines also demonstrated that guided borehole radar waves can be observed and used for prediction of coal top ahead of drill bit during blast-hole drilling in resistive, open cut environments (the average resistivity should be higher than 75 Ωm).     

Application of surface-wave tomography to mineral exploration: a case study from Siilinjärvi,Finland

In order to assess the feasibility and validity of surface-wave tomography as a tool for mineral exploration, we present an active seismic three-dimensional case study from the Siilinjärvi mine in Eastern Finland. The aim of the survey is to identify the formation carrying the mineralization in an area south of the main pit, which will be mined in the future. Before acquiring the data, we performed an accurate survey design to maximize data coverage and minimize the time for deployment and recollection of the equipment. We extract path-averaged Rayleigh-wave phase-velocity dispersion curves by means of a two-station method. We invert them using a computationally efficient tomographic code which does not require the computation of phase-velocity maps and inverts directly for one-dimensional S-wave velocity models. The retrieved velocities are in good agreement with the data from a borehole in the vicinity, and the pseudo three–dimensional S-wave velocity volume allows us to identify the geological contact between the formation hosting most of the mineralization and the surrounding rock. We conclude that the proposed method is a valid tool, given the small amount of equipment used and the acceptable amount of time required to process the data.     

近场强震动记录基线校正方法的振动台实验研究

为了获取近场永久位移,通常采用基线校正方法,对近场加速度记录进行基线校正并积分得到永久位移值,但这一结果主观性较强,其可靠性也往往缺乏验证。为了解决这一问题,本文提出了一种能产生包含永久位移振动过程的振动台实验方案,采用振动台加滑动机构的方法,模拟记录到永久位移台站测点的真实振动情况;在实验中分别采用加速度计、摄影测量方法分别直接得到加速度和位移时程,对加速度时程进行基线校正并积分得到位移时程,将其与直接获得的位移时程进行对比,以验证采用基线校正方法的有效性。实验结果表明,在实验室条件下采用现有的基线校正方法校正后,通过积分能得到可以接受的位移时程。     

任意各向异性介质三维有限元航空电磁响应模拟

在航空电磁探测方法应用中,地下探测环境复杂,地下介质物性参数存在各向异性特征。如果采用常规各向同性介质模型,在资料解释过程中会产生严重的偏差。本文基于矢量有限元法开展三维任意各向异性频率域航空电磁响应模拟计算研究。首先,将总场分解成一次场和二次场,对空气介质的均匀全空间进行一次场解析计算,同时利用矢量有限元法对二次电场的双旋度方程进行求解。为提高求解速度,采用共享内存直接求解器PARDISO对大规模稀疏矩阵并行计算,大大提高了三维模型的计算速度。之后开展了4种典型目标模型的三维各向异性介质模拟：围岩各向同性-目标体各向异性（绕z轴旋转）模型;围岩各向同性-目标体各向异性（绕x轴旋转）模型;围岩各向异性-目标体各向异性（绕z轴旋转）模型;围岩各向异性-目标体各向异性（绕x轴旋转）模型。对比分析了不同模型在不同旋转角度情况下,磁场实虚分量的变化特征,进而总结了各向异性参数对航空电磁响应的影响规律和识别方法。     

贵州开阳磷矿山体崩塌形成机理与数值模拟

近年来,开阳磷矿区内地质环境和生态环境急剧恶化,山体崩塌等地质灾害频发。本文以开阳磷矿某崩塌为例,利用三维有限元软件MIDAS/GTS模拟地下采矿对斜坡变形的影响关系,分析崩塌的形成机理。研究结果表明地下采矿将会引起坡体产生差异沉降和应力集中,是形成该崩塌的决定性因素。结合地质分析将崩塌的发展过程分为:地下采矿-坡体应力调整-坡表差异沉降-结构面J1错动开裂-结构面J2剪断贯通-坡体失稳等6个阶段。     

南极冰盖与中国风尘堆积

通过南极冰盖消长和风尘堆积物的气候事件对比,说明在4.3—2.5 Ma B.P,间南极冰盖增长和北极冰盖发展,中国第三纪风尘红壤土沉积可能是中国东部季风气候雏形形成的反映。2.6Ma以来,随着北极冰盖的迅速扩展,中国内陆进一步干旱化并促成黄土堆积。南极极锋带北移与黄土区极寒等事件的发生具有同步性,据此建立极寒事件的序列,可能反映大气环流强度变化情况。南极东方站冰岩芯气候曲线说明,黄土高原晚更新世以来的干冷期可能形成于0.115Ma B.P.。我国东部地区转暖大致发生在13000aB.P.,此后不久可能出现欧洲新仙女木寒冷事件。此外,大约在40000aB.P.可能有一寒冷事件。     

地表剥蚀作用对地应力场反演的影响

岩体自重和剥蚀作用都是形成岩体初始应力场的重要因素。在地应力回归分析中，反演所得岩体重度往往大于实测重度。通过算例说明，地表剥蚀作用因素是导致该结果的主要原因，并分析了由此产生的一些工程应用问题。     

潘集煤矿二叠纪主采煤层中微量元素亲和性研究

安徽淮南煤田位于华北地台南端 ,发育了华北地区二叠纪含煤岩系中层位最高的可采煤层。采用仪器中子活化分析法 (INAA)测试了淮南煤田潘集煤矿二叠纪主采煤层 13个样品的 36个微量元素的浓度分布 ,并对其共生组合特点、地球化学特征及稀土元素配比模式作了初步分析 ,结果表明 ,煤中不同微量元素显示出不同的亲和性质。元素Br,As ,Sb ,Ni和Co等趋于在煤中富集 ,其中Br的有机亲和性最大。元素Na ,K ,Rb ,Th ,Hf,Zr ,Ta和REE则在煤层与顶底板接触带的碳质泥岩中富集 ,表现出与细粒陆源碎屑物更强的亲和性。其它元素倾向性不甚明显 ,但Fe ,Ca ,Sr ,HREE等元素在海水影响强度增大的煤层中含量增加。元素As,Cs,Ni,Fe和Ca在煤层中含量变化较大 ,其变异系数大于 1,其它元素则相对稳定 ,表明同一矿区煤层中微量元素含量在不受其它地质作用明显叠加影响时具有一定的稳定性。本区煤层稀土元素配比模式与华北其它地区C—P纪煤基本类似 ,普遍存在Eu亏损现象。 ∑REE在煤中分布范围为30× 10 -6～ 95× 10 -6,在顶板泥岩中超过 2 0 0× 10 -6。煤层中部 ∑REE降低 ,HREE相对富集。聚类分析表明 ,元素As ,Se ,Ag和Fe关系密切 ,这与煤中黄铁矿等成岩矿物有直接关系 ,泥炭沼泽演化期间或之后海水的直接或间接影响会促使这