河北高阳低凸起深部热储层回灌注水诱发断层失稳危险性探讨

近年来, 注水诱发断层活化引发地震已成为深部地热资源安全开采面临的突出地质安全问题。河北高阳低凸起深部岩溶热储丰富, 区内分布多条隐伏断层, 研究旨在探明未来大规模开发高阳低凸起深部地热资源是否会诱发区内隐伏断层失稳破坏。研究基于华北地区综合地应力场, 利用莫尔-库伦准则计算热储区及邻区主要隐伏断层的初始稳定状态; 选用Hsieh and Bredehoeft水文模型计算代表性地热井回灌注水10~40年产生的超孔隙水压力值; 在初始稳定状态的基础上叠加该孔隙水压扰动, 采用断层滑动失稳概率评价方法, 分析长期回灌注水对断层稳定性的影响; 讨论断层走向与最大水平主应力夹角变化对断层滑动失稳风险的作用规律。结果表明: 高阳低凸起及邻区代表性地热井在170 m3/h注水速率条件下, 持续注水40年产生的超孔隙水压力值最大不超过11 MPa, 该扰动以注水井为中心向四周呈幂函数规律递减, 其影响范围不超过8 km; 持续回灌注水对高阳低凸起代表性地热井附近2 km范围内隐伏断层的稳定性影响显著, 部分断层滑动失稳概率超过85%, 具有极高的活化风险; 距离注水井2 km范围内不同走向的断层, 在单井回灌注水50年的作用下, 滑动失稳概率随断层走向与最大水平主应力夹角的减小而迅速增加。文章研究方法及相关成果可为国内外深部地热资源安全开发利用提供地质科学支撑。     

Geochronology, Eruption Sequence and Geochemistry of Mid–Late Jurassic Volcanics South of Manzhouli: Petrogenesis and Implications for Mesozoic Tectonic Regime Transformation

To the south of Manzhouli, Hulunbuir, Inner Mongolia, experienced a tectonic regime transformation from compression to extension in the mid-Mesozoic. Based on systematic research of the volcanics, petrology, volcanic facies, chronology and geochemistry of rocks in the Buridun area, two stages of volcanics are identified. The first stage named the trachyte series was formed in the late Middle Jurassic (167–163 Ma), its eruption rhythm is pyroxene trachyandesite–trachyandesite–trachyte, and its origin rock is basic volcanics from thickened lower crust, with a tectonic setting in the collision orogeny after the closure of the Mongolia Okhotsk Ocean (MOO). The second stage is a bimodal volcanic rock, formed in the early Late Jurassic (163–160 Ma). The eruption rhythm of basic volcanics in this stage is basaltic andesite–basalt–olivine basalt, which comes from the metasomatized lithospheric mantle, the acidic volcanics of which being characterized by the eruption rhythm of sedimentary-explosive-overflow facies, which came from the partial melting of newly formed lower crust, and this shows the characteristics of A-type granite; the tectonic setting is extension of the lithosphere after collision and closure of the MOO. The changes in the formation age and tectonic setting of the two stages of volcanics demonstrate that the transition time from the compressive system to the extensional system south of Manzhouli is about 163 Ma.     

Vestiges of the Kerguelen Mantle Plume in Southern Tibet:Evidence from 123–117 Ma Magmatism in the Dingri Area of the Central Tethys Himalaya

The widely distributed Early Cretaceous magmatism in the Tethys Himalaya(TH) of southern Tibet is related to the Kerguelen mantle plume. Associated magmatic activity products are distributed in the eastern TH, where the active age is earlier than the peak ages of the Kerguelen mantle plume. This study investigated magmatic activity of the Dingri area in the central TH which was coeval with the Kerguelen mantle plume. The intrusion in the Dingri area contains diabases and monzonites. The zircon a...     

汉中盆地地下水水化学特征及其成因研究

为研究汉中盆地地下水的水化学特征及成因,在丰水期共采集56件潜水样品,综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs模型和离子比等方法,分析了汉中盆地地下水的水文地球化学特征、各化学参数的空间变化规律、主要离子的控制因素及来源。结果表明,汉中盆地地下水阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO3–为主。从离子空间变化规律上来看, K+波动最为剧烈,且从中下游开始逐渐降低,Cl−和Na+变化规律一致,呈波动变化;HCO3−、Ca2+、Mg2+以及SO42−的从中上游至中下游含量逐步降低,至下游含量增加;TDS值为128.5～590 mg/L,平均值为282.67 mg/L,在中下游含量明显增加;pH平均值为7.17,为弱碱性,在中上游波动剧烈,至下游逐渐降低。地下水水化学类型以HCO3–Ca和HCO3–Ca·Mg型为主,受碳酸盐岩和硅酸盐岩的溶解共同控制,阳离子交替吸附作用较弱,Na+和K+主要来源于钾长石、钠长石等硅铝酸盐矿物的溶解和部分盐岩的风化溶解,Ca2+除来自碳酸盐岩的溶解外,还有大量硅酸盐岩的溶解;方解石及少量白云石等碳酸盐岩的风化溶解对Mg2+和HCO3−贡献较大。查明汉中盆地地下水水化学特征及成因机制,可为汉中地区地下水饮水安全提供有力科学依据。     

甘肃北山南带前红泉金矿的发现及其找矿意义

甘肃北山南带是中国西北地区重要的金属矿床富集区,已发现多处韧性剪切带型金矿床或与韧性剪切带有关的金矿床,但近年来该区有关韧性剪切带型金矿的研究和找矿勘查工作陷入沉寂。前红泉金矿是在基础地质调查工作的基础上通过大比例尺化探手段逐步发现的中型金矿床。通过野外勘查和室内综合研究发现,该金矿床产于长城纪古硐井群千糜岩、千枚岩和千枚状板岩中,严格受NWW向韧性剪切带控制,硅化、毒砂化、绢云母化、黄铁矿化是与之关系密切的矿化蚀变。区内金化探异常高值区及相关矿化蚀变可作为该矿床主要的找矿标志。前红泉金矿的发现对北山南带寻找与韧性剪切带有关的金矿具有重要的指导意义,尤其是在勘查方法手段选择、找矿思路及方向上具有一定的借鉴价值。文章提出已有矿床外围、深部及重要化探异常区是下一步找矿突破的重点区域。     

露天转井工采场及其覆岩采动响应特征研究

以云南磷化集团有限公司晋宁磷矿为依托背景,借助数字照相量测技术,通过相似材料模拟试验,对20与50两种矿体倾角赋存下,露转井工后,井下采场及其上覆岩层的位移与应力响应特征及动态演化过程进行了系统研究。结果表明：（1）地下采场围岩及覆岩的变形演化过程可划分为局部小范围微动、线性持续增大以及整体非线性剧烈垮塌3个阶段;（2）矿体倾角由20增至50后,边坡与地下采场围岩及覆岩的变形整体趋缓,采动影响范围小幅度缩减,沉降曲线则由非对称槽型变为碗型;（3）采场矿柱回收过程中,地下采场围岩及覆岩发生突发性失稳,呈现出明显的多米诺骨牌效应。相关研究结论可为矿山露天转地下开采后地压管理与边坡维护提供一定的理论参考。     

某机场高填方边坡变形机理及支护设计研究

西南地区山区机场因复杂的地质、地形及净空条件,导致出现大量的挖填量巨大、填料极为复杂、施工条件恶劣等工程难度巨大的高填方机场,对这类典型案例进行分析总结对类似工程具有很大的借鉴意义。本文以西南某高填方机场为例,系统地分析了边坡出现裂缝的原因,经过理论分析提出了坡脚反压、铺设土工材料、边坡下部设置抗滑桩、改造排水系统及增设仰斜排水孔的治理措施,治理后超过1.5a的监测资料表明上述措施大幅地减小了边坡变形速率,工程措施可靠有效。本文对机场高填方边坡变形原因的探讨、理论计算方法及治理措施对类似工程具有较大的借鉴意义。     

基于短波红外技术的西藏多龙矿集区铁格隆南矿床荣那矿段及其外围蚀变填图-勘查模型构建

采用短波红外技术测量西藏多龙矿集区铁格隆南矿区地表岩石样本,发现蚀变矿物主要有绢云母和绿泥石,并在地表形成了一套从绢英岩化带-青磐岩化带的具有斑岩特点的蚀变矿物组合特征。通过测量地下ZK0804,ZK1604,ZK2404,ZK3204四个钻孔岩心的短波红外特征,发现钻孔岩心中存在大量明矾石、高岭石、地开石和绢云母,在东西向展布的过程中,绢云母数量及厚度明显增大,有继续向下延伸的趋势,说明矿体向深部逐渐从富含明矾石、地开石、高岭石的高硫、低温类型的矿物组合向绢英岩化带转变,并构成了规律的蚀变分带系统。根据地表、地下岩（矿）石的短波红外光谱特征及蚀变矿物分布趋势,构建了基于短波红外勘查技术的多龙矿集区斑岩-高硫浅成低温热液型铜（金）矿床找矿勘查模型,总结了从钾化带-绢英岩化带-泥化带-高级泥化带（明矾石-地开石-高岭石组合）-青磐岩化带的一套完整蚀变矿物组合及光谱特征。     

煤田火区碳排放量计算模型和关键参数研究

完善碳排放清单,是进行减排工作的基础,为了查明煤田火区对大气碳排放的贡献量,以煤氧复合作用学说为理论基础,从不同的研究思路出发,提出了烧失煤量法和排放通量法两种火区碳排放量计算模型。在明确模型中关键参数“释放因子”“排放系数α”“排放通量”“排放系数β”的具体含义的基础上,重点对各参数所对应的获取途径进行了研究论述：(1)释放因子通过在室内进行煤自燃模拟实验得出;(2)排放系数α通过煤岩吸附实验结合火区实地勘测得出;(3)排放通量通过对火区现场煤自燃气体排放及环境因素的实时监测得出;(4)排放系数β通过对遥感图像裂隙信息的提取得到。上述两种计算模型在我国乌达实验区进行了实际应用,并对其可实现性进行了检验。