“岩浆热场”说及其成矿意义(下)

上篇(张旗等[1])初步讨论了岩浆热场说的概念,本文为下篇,主要谈应用,探讨它与成矿作用的关系。研究表明,岩浆热场说对热液成矿作用有重要的意义,可能解决了岩浆热液成矿作用中许多很难解释和争议很大的问题:如钨锡与金铜为什么相伴的问题,矿床为什么大多是多金属成矿的问题,远离侵入体的夕卡岩成因问题,成矿为什么滞后于花岗岩的问题,为什么有些岩体成矿,有些岩体不成矿的问题,为什么大规模岩浆活动与大规模成矿作用息息相关的问题等。岩浆热场与煤和油气成藏有关是一个重要的发现。岩浆热场对煤和油气生成、运移、聚集的影响主要表现在加速烃源岩的热演化,使生油门限变浅,使烃源岩进入高成熟或过成熟,使烃源岩中残余有机质丰度降低。令人感兴趣的是,岩浆热场说还导出了一个"成矿组合"的概念,所谓成矿组合是指在一个或大或小的区域内,在岩浆活动集中的时间段范围内,在热场的统一作用下所形成和影响的所有矿床,不论成因和矿种,均属于一个成矿组合。它包括下述4种类型的矿床:岩浆热液矿床、热泉型矿床、层状热液矿床及生物有机质矿床等。岩浆热场说对于找矿也有启示:首先,我们可以从3个不同的级别上(大规模岩浆活动级别;成矿带、成矿区、矿集区级别;单个矿床级别)规划找矿布局;其次,在岩浆热场的统一影响下将金属矿床和非金属矿床、热液矿床和沉积矿床、无机质矿床和有机质矿床联系起来;第三,推进不同类型矿床研究的互补和交流。看来,岩浆热场对于成矿的作用是最值得学术界关注的,它也许可以改变我们目前对成矿作用的某些根深蒂固的认识,开拓出一个新的领域,推进矿床学研究进入新的时代。     

储层分布特征的时频分析及其在吉林某油田中的应用

时频分析是地震数据处理与解释中的一种重要的技术手段。笔者把该技术应用于吉林某油田中,得知研究区内储层主要由两个朵叶构成,分别位于该油田的西北部和西南部。地震反射波的85%能量位置对应的频率、65%能量位置对应的的频率和45 Hz位置的能量百分比,三个时频属性可确定砂岩的分布范围,有利储层发育程度和分布范围,并给出了有力井位,和钻井情况一致。     

沈阳地区砂土碎石土层抗拔桩承载力的试验研究

通过沈阳砂土地区旋挖成孔抗拔桩的现场静载试验、钢筋应力测试等试验,研究单桩抗拔承载能力、侧摩阻力的分布规律,得出以下结论：按地层年代划分土层确定侧摩阻力比按岩性名称划分更为合理;压浆前、后增强段侧阻力增强系数约在1.15～1.62之间;扩径支盘现象可以使局部摩阻力发挥较大,但也限制了其下部一定桩长范围内摩阻力的发挥.     

辽宁西丰一带侵入岩形成环境和成因探讨

西丰一带侵入岩即以前所说的西丰大岩体,是布列亚-张广才岭巨型花岗岩带组成部分.该巨型花岗岩带记录了造山带从古亚洲洋板块开始俯冲、洋盆闭合到增生造山演化过程的基本信息.现在已经将规模宏大的西丰大岩体进行了详细解体,重新归并成4个侵入期次,划分为11个侵入序次,统称辽宁省西丰一带侵入岩.在详细解体、重新归并和划分的基础上,进一步探讨了各序次侵入岩形成的温压条件、构造环境、物质来源与成因.早二叠世第一序次、第二序次侵入岩以及中侏罗世第一序次侵入岩为I型花岗岩,晚白垩世第三序次(闪长玢岩)也为I型,主要物质来源是地壳中岩浆岩重熔的成分.其余各序次侵入岩均为S型花岗岩,主要物质来源是地壳中沉积岩重熔的成分.西丰一带,早二叠世第一个序次侵入岩为火山弧型深成岩,早二叠世第二个序次侵入岩为火山弧型与同碰撞型的过渡类型.早二叠世第三序次至中侏罗世第各序次侵入岩和晚白垩世各序次侵入岩为同碰撞型和碰撞后型花岗岩.这些特征与古亚洲洋晚期的消减、闭合和增生造山演化序列基本吻合.     

陕西黄陇煤田侏罗系煤层气开发关键技术

黄陵煤田侏罗纪煤层裂隙发育,渗透率高,煤层气开发的地质条件优越,即将成为我国煤层气开发一个重要的潜在接替领域,根据焦坪矿区和彬长矿区煤层气开发取得的成果,详细探讨了煤层气开发方式、井位部署、钻完井工艺、压裂工艺和排采工艺等关键技术,指出欠平衡钻进、基于储层保护的洞穴完井和分层控压联合排采将是该区煤层气开发技术发展的方向。     

煤炭地质勘查相关规范执行过程的中常见问题分析

煤炭是我国最主要的矿产资源之一,目前煤炭矿产资源勘查、煤质评价、煤炭资源储量报告评审及煤炭矿井建设等工作依据的主要技术标准,为指导相关工作的开展做出了突出的贡献。然而,在相关规范的实际执行过程中,常会遇到诸如煤炭可采性区块的界定依据、资源储量控制程度、含煤系数的计算标准、局部可采煤层的稳定性评价、最低可采煤层厚度指标、不可采煤层的计量、高硫煤的处理方式等问题。通过分析上述问题在规范执行中的局限及矛盾,提出了相应的修订建议。     

群孔抽水试验与同位素分析在煤矿水文地质勘查中的应用

田庄煤矿主采煤层为石炭系太原组16上及17煤层,威胁煤层开采的地下水水源主要为十下灰、十三、十四灰和奥灰含水层。其中十三、十四灰含水层水力联系密切,可按同一含水层看待。十下灰岩水为16上煤的直接充水水源,十三、十四灰灰岩水和奥灰灰岩水为16上及17煤层的底板间接充水水源,在构造地段有可能转化为直接充水水源。在研究煤矿群孔放水试验的基础上,全面分析了氢氧同位素资料,结果表明井田内十下灰和奥灰含水层有各自的补、径、排系统,正常情况下水力联系较弱;十三、十四灰含水层与十下灰和奥灰含水层均发生着水力联系,在采掘及导水断层的影响下,其含水层间地下水联系变得更加密切。两种研究的结论基本一致,增加了成果的科学性和可信性。     

Monitoring of heat transmission from buildings into geological environment and evaluation of soil deformation consequences in foundation engineering

In engineering geology a number of factors affecting foundation conditions are taken into consideration during engineering-geological investigations. This article deals with the factor of heat sourced from a structure (brick kiln) as a restrictive factor in foundation engineering in clay soils and introduces a documentation of soil deformation observations as an impact of the heat transmission into the geological environment. It was carried out in Southern Moravia in the Czech Republic, where the dominant foundation soils are Neogeneous clays where differential settlements of a tunnel kiln structure occurred as a result of ignoring the boundary conditions of temperature changes in the soil environment. The brick kilns caused heterogeneous spatial changes in the subsoil temperatures. This consequently resulted in differential settlements due to temperature changes originating from the kilns. The differential settlements reached as much as 150 mm. The major objective of the article is to highlight the importance of the heat transmission from buildings into the geological environment as a factor which should be considered in engineering geology and its application in planning. A new procedure for reducing or elimination of ground movements sourced from underlying clayey soils depending on the heat changes was also suggested in this context.     

Quantification of electrical resistance to estimate NaCl behavior in a column under controlled conditions

Accurate prediction of solute transport processes in surface water and its underlying bed is an important task not only for proper management of the surface water but also for pollution control in these water bodies. Key issue in this task is an estimation of parameters as diffusion coefficient and velocity for solute transport both in water body and in the underlying bed. This estimation would greatly help us to understand the deposition and release mechanism of solute across the water-bed interface. In this study, a column experiment was conducted in laboratory to estimate the velocity and diffusion coefficient of sodium chloride (NaCl) in water body and underlying sand layer (bed). The column used with a diameter of 30 cm and a height of 100 cm, was filled with sand at the lower half part and water at the upper half part. Total 64 stainless steel electrodes were installed on its surface around. The sodium chloride solution was injected from the top of the column, and electrical resistance between electrodes was monitored for 71 h. Then the dimensionless resistance breakthrough curve was fitted with one dimensional analytic solution for solute transport and the related diffusion coefficient and velocity parameters were estimated. The results show that the NaCl transport velocity was high in the water body but extremely low in the underlying sand layer (bed). The diffusion coefficient estimated in sand layer coincides with those reported well. This indicates that the electrical resistance based solute transport parameter estimation method is not only effective but also has an advantage of multipoints monitoring. This is useful both in mapping solute transport parameter for solute transport process analysis and in providing parameter input for solute transport numerical modeling.     

X射线衍射和电子探针技术在矿物药雄黄鉴定及质量评价中的应用

雄黄是我国常用的矿物类中药,由于晶体空间结构不同,可分为α雄黄(AsS)和β雄黄(As4S4)。雄黄受氧化作用会产生剧毒物质砒霜(As2O3),其中β雄黄因空间结构关系更易被氧化,因此对矿物药雄黄的成分鉴定和质量评价具有重要的意义。常用的分析雄黄中砷及其他元素的方法(原子吸收光谱法、电感耦合等离子体质谱法、高效液相色谱-质谱法等)是通过测定总砷、价态砷和其他相关元素实现对雄黄的鉴别和有害成分的检测,分析过程复杂,试剂消耗大,需对样品进行破坏,而且不能直接对矿物结构进行判定。本文采用薄片鉴定、X射线衍射和电子探针对来自代表性生产地贵州思南和湖南石门的6种药用雄黄样品进行鉴别和质量评价。首先通过薄片鉴定初步确定雄黄样品的主要成分及伴生矿物,进一步利用X射线粉晶衍射和电子探针技术对雄黄的主要成分、伴生矿物进行半定量分析,再利用电子探针研究雄黄中As、S、O等元素的赋存状态,在这些技术综合鉴定的基础上,对收集的雄黄进行质量评价。分析结果显示:产自贵州思南的1号矿药由石英(82.8%)、方解石(9.5%)和白云石(7.7%)组成,2号矿药由α雄黄(64.7%)和石英(35.3%)组成;产自湖南石门的6号矿药由β雄黄(86.5%)和电气石(13.5%)组成,3号和4号矿药由α雄黄单矿物组成,5号矿药由β雄黄单矿物组成,3号、4号和5号三个样品中As含量大于70%,符合药典规定;电子探针分析样品中均未检测到砒霜,总体上表明湖南产的雄黄品质较高。研究表明,X射线粉晶衍射法利用了衍射图谱与晶体结构的一一对应性,找到不同矿物药样品的专属特性,而对于多组分矿物药样品,只要混合组分恒定,其衍射图谱就相对稳定,具有指纹特征;电子探针利用As、O等元素的赋存状态,可以有效地对雄黄的质量进行评价。X射线衍射和电子探针技术的结合用于鉴定雄黄矿物药是一种极为有效、可行的办法,与传统方法相比更为快速、经济。