中国三稀矿产资源战略调查研究进展综述

三稀资源是稀土、稀有和稀散资源的统称。"三稀矿产资源战略调查研究"项目启动以来,研究了全球三稀资源的分布、产出特征及其开发现状、选冶技术与市场供需状况;发现中国重稀土资源消耗过快,关键性稀散金属的利用水平有待提高,部分稀有金属亟待发现新的矿产地;同时,中国三稀资源利用的质量不高,高附加值产品少,采选回收率低;现场实地调研也表明中国离子吸附型稀土矿区还存在证外采矿和环境污染问题。在地质理论研究方面,通过成矿规律研究发现离子吸附型稀土矿的母岩体可以扩展到燕山晚期花岗岩以外的地区,内生稀有稀土资源的形成具有时空分离的趋势。在技术方面,项目组把高分辨率遥感技术应用到三稀资源的监管工作,并全面更新了三稀元素的分析测试技术,取得了显著成效。此外,所提出的分单矿种评价、管理稀土资源、修改三稀资源勘查规范、设立复合型三稀资源矿种以及水化学技术调查监测三稀矿山的生产状况和环境污染等建议和新思路,都具有现实意义。在找矿部署方面,项目组根据三稀资源的综合特点,认为应建立稀有资源的整装勘查区、稀土资源的规划区、稀散资源的综合利用示范区,甘肃、四川、福建等地已取得初步找矿进展。     

松嫩盆地北部林甸地热田供暖尾水处理试验

将混入污染物和杂质的地热尾水直接排向地表水体,会造成水、土环境污染,也会造成水资源的浪费。为高效减少地热尾水中污染物,实现供暖地热尾水的无害化排放,以林甸县花园镇供暖地热尾水为例,通过混凝沉淀、超滤、纳滤工艺开展供暖尾水处理的室内实验和中试试验研究,连续监测获取地热尾水各处理工艺运行参数,组合工艺稳定运行期间监测到溶解性总固体浓度由5 824.7 mg/L降为432.40 mg/L、氯化物浓度由3 010.13 mg/L降为194.16 mg/L、氟化物浓度由1.57 mg/L降为0.31 mg/L、硼浓度由4.04 mg/L降为1.62 mg/L。确定该区地热尾水处理的最佳组合工艺为采用超滤运行压力为0.1 MPa,纳滤膜为陶氏NF90,操作压力为0.60 MPa,进水量为0.8 m3/h。室内实验溶解性总固体去除率90.21%～92.49%,氯化物去除率91.63%～93.02%,氟化物去除率96.81%,硼去除率55.20%～55.69%。中试试验溶解性总固体去除率为92.62%;氯化物浓度200 mg/L,氯化物去除率为92.57%;硼浓度1.77 mg/L,硼去除率为55.7%,以上实验结果均达到相关规范标准。试验证明本工艺处理松嫩盆地北部林甸地热田供暖尾水是可行的,解决了供暖尾水处理中资源浪费和尾水回收利用的技术性问题,为地热资源可持续利用提供了新的途径。     

四川盆地开江地区WT1井震旦系陡山沱组物源分析及构造背景判断*

为厘清四川盆地开江地区WT1井震旦系陡山沱组地层发育的构造背景,重塑其原型沉积盆地,为重建古地理及油气进一步勘探部署工作提供科学依据,利用岩石学、岩石地球化学及碎屑锆石U-Pb年代学手段对该井陡山沱组物源进行了分析。岩石地化结果表明WT1井陡山沱组沉积物源岩为中基性火山岩类且经历了中等程度化学风化作用;碎屑锆石U-Pb年龄主要记录了915~850Ma、794~714.5Ma以及622~700Ma 3个阶段的构造岩浆活动,与扬子克拉通北缘及邻区Rodinia超大陆的裂解演化过程有关,该构造活动背景下的中基性火山岩是WT1井陡山沱组沉积的主要物质来源。结果表明四川盆地开江地区的陡山沱组发育于拉张伸展构造背景,属克拉通内裂陷盆地沉积,有利于烃源岩层的发育;同时为Rodinia超大陆的裂解演化过程提供了重要的年代学演化证据。该成果对深入认识四川盆地的地质结构、沉积-构造演化以及油气勘探的战略部署等具有极为重要的科学意义。     

西藏浦桑果铜多金属矿床侵入岩的地球化学特征及对构造环境的约束

浦桑果铜多金属矿床是在南木林火山盆地内新近发现的矽卡岩型铜多金属矿床。文章对矿区内的花岗闪长岩、花岗闪长斑岩和闪长玢岩进行了岩石地球化学研究,结果表明:这些岩石的ω(SiO2)介于59.08%～67.28%,ω(Al2O3)为15.38%～16.86%,ω(MgO)为1.52%～4.06%,ω(TFeO)介于1.2%～3.46%,均属钙碱性系列。稀土元素总量为22.0×10-6～148.56×10-6,LaN/YbN比值为17.98～37.57,为轻稀土元素富集。花岗闪长岩、花岗闪长斑岩和闪长玢岩均相对富集Cs、Rb、Sr等大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE)Th、U、Nb等,强负铕异常或弱负铕异常,无铈异常或弱铈异常。岩石学、岩石化学、微量元素研究表明,花岗闪长斑岩和闪长玢岩形成于中生代雅鲁藏布新特提斯洋向北部拉萨地体俯冲的岛弧环境,花岗闪长岩形成于青藏高原碰撞后伸展作用环境。     

不同沉积变质型铁矿石中磁铁矿-赤铁矿的微区拉曼光谱研究

不同成因类型铁矿石中氧化铁矿物的化学成分和晶体结构存在一定程度的差异。光学显微镜和电子探针分析可以有效地识别铁矿石中氧化铁矿物的形貌与成分,激光拉曼光谱可深入探讨其晶体结构以及微观区域(1~100μm)的相变特征。     

江西德兴铜厂斑岩铜矿床的成矿成晕机理及其地球化学勘查意义的初步研究

江西德兴铜厂矿区内出露的地层属震旦亚界(经地科院Rb—Sr法测定,绝对年龄为14.01亿年),系由泥质、粉砂质及火山凝灰质沉积经区域变质而成的浅变质岩系,由千枚岩和变质沉凝灰岩的互层所组成.矿区内岩浆活动频繁,与德兴铜厂斑岩铜矿床有成因联系者属燕山运动早期(经长春地院K—Ar法测定,绝对年龄为170百万年,属中侏罗世),形成了中酸性深源浅成小型侵入体,其主体为花岗闪长斑岩,其余均为成矿作用中、后期的脉岩.     

缝洞型碳酸盐岩油气分布规律及成藏条件：以塔中北斜坡东部鹰山组为例

缝洞型碳酸盐岩储集层具有强烈的非均质性,其油气成藏及富集规律极其复杂,充分认识此类油气藏的形成条件及分布特点对油气藏进一步勘探及有效开发至关重要。通过对东部井区的统计分析,目的层油气性质与I号断裂带及走滑断裂密切相关,平面上塔中北斜坡东部鹰山组油气具有“西油东气,内油外气”的分布特征,纵向上油气集中在不整合面以下200 m内,沿风化壳不整合面呈“准层状”分布。从源、储、盖、运等成藏要素角度对油气成藏控制因素进行了综合研究,结果表明：该研究区发育两套烃源岩,且经历了多期充注,为油气聚集提供了充足的物质基础;后期构造抬升及断裂活动促进岩溶作用的进行,改善了储层的储集性能,为油气富集提供了有利的场所;良三段到良五段致密灰岩分布广、厚度大,可以有效封闭油气,为油气聚集提供了较好的保存条件;塔中北斜坡东部断裂及不整合面是油气成藏的关键,沟通源岩为油气运移聚集提供了良好的通道。     

临海浅埋富水明挖隧道底板合理支护参数研究

沿海地区深基坑设计施工都十分重视其抗浮问题,在深基坑开挖前掌握抗拔桩对于基坑隆起和围护结构变形及受力规律十分重要,其研究成果对于节约工程成本和保证基坑施工安全具有重要的指导意义。以港珠澳大桥侧接线拱北海关隧道明挖段为依托,首先建立抗拔桩与土体的硬接触模型,并验证该模型对于抗拔桩模拟的合理性,采用极差分析法研究底板不同桩长和桩径加固对基坑围护结构稳定性的影响规律。分析结果表明,增大桩长可更有效地减小地表沉降,增大桩径可更好地控制连续墙的变形,增大桩长和桩径都可以很好地控制坑底隆起。     

柴达木盆地东部石炭系页岩三维裂缝网络模型研究

裂缝既是页岩气的聚集空间,同时也是页岩气的运移通道, 对页岩气成藏起着重要控制作用。裂缝的产状、密度、组合特征等很大程度上决定了页岩气是否具有开发价值。该研究对柴达木盆地东部的13个露头的岩石裂缝进行了野外观测统计,实测裂缝1 000多条,选取了三个具有代表性的页岩露头进行统计分析建模。通过野外观测和室内统计分析发现,工作区页岩裂缝发育有三组(某些地段一组不发育),各组裂缝的方向满足Fisher分布,迹线长度满足对数正态分布。确定了各组裂缝方向、长度的均值和方差,以及各组裂缝的密度,建立了三维裂缝网络模型,绘出了模拟的三维裂缝网络图。裂缝三维模型为圆盘模型,即假设单个裂缝三维空间上具有圆盘形状。建模过程采用了逆建模方法,其基本原则是通过拟合实测的二维露头观测数据,优化裂缝三维大小和密度参数,使模型能够准确再现野外所观测到的实际现象,包括露头面上不同裂缝的数量、密度和长度。该研究对柴达木盆地东部石炭系页岩裂缝描述达到了定量化,为研究页岩中油气运移提供了很好的基础数据。     

音频大地电磁测深在齐大山铁矿王家堡子采区深部找矿中的应用

鞍山齐大山铁矿王家堡子采区产出鞍山式沉积变质型铁矿,铁矿石多以磁铁贫矿为主,局部产出富铁矿,目前钻探工程控制标高为-600 m,采区深部的资源潜力是急待解决的问题,为此对采区进行音频大地电磁测量和研究工作。齐大山铁矿的电性变化复杂,通过先期的实验剖面确定了矿区铁矿体的3种不同电阻率特征,然后对王家堡子采区的3760线、4050线、4500线进行音频大地电磁测量、数据处理和断面反演分析。推测3760线的低阻由磁铁贫矿引起,局部高阻为假象赤铁贫矿引起;推测4050线和4500线浅部的低阻由磁铁贫矿引起,深部的高阻为假象赤铁贫矿及磁铁贫矿引起。同时预测3760线、4050线和4500线西侧深部均有低电阻率显示,反映出隐伏铁矿床的存在特征,推测在-1 000 m标高以下仍存在有隐伏的富矿体或板状磁铁贫矿。经过钻探验证,获得了预期的找矿效果。