山东济宁高硫煤与低硫煤煤层剖面地球化学特征研究

运用电感耦合等离子质谱（ICP-MS）、X射线荧光光谱（XRF）、离子选择电极（ISE）、显微镜光度计和煤化学等方法,对山东济宁矿区的高硫煤（太原组16号煤层）与低硫煤（山西组3上煤层）剖面的煤岩、煤质和煤地球化学特征进行研究。高硫煤中微量元素在垂向上呈现显著的变化规律：（1）Sr含量从煤层底板到顶板呈增高趋势,而Ba含量则相反;因而Sr/Ba比值从下向上呈逐渐变大趋势（0.04～47.7）;（2）Th/U比值从下向上也呈逐渐变大趋势（0.2～37.1）;（3）As含量在煤层顶板石灰岩（26.1μg/g）、透镜状黄铁矿夹层（14.7～19.3μg/g）中较高;（4）V、Cr、Co、Ni、Cu、Pb、Zn等元素在煤层底部和顶部分层中含量较高,而在煤层中部分层中含量较低;（5）Nb、Ta、Zr、Hf、Ga等元素从煤层的底部到顶部呈逐渐降低趋势;（6）煤中稀土元素总量（REE）,除透镜状黄铁矿夹层（第2、4、11分层）外,其它分层（第1、3、5、6、7、8、9、10分层）显示从上往下逐渐增高之规律性。低硫煤中微量元素的分布和垂向变化与高硫煤明显不同：As含量在14个煤分层中都较低（1.03～3.37μg/g）,Sr/Ba比值从下向上变化不大（0.4～2.2）,各个煤分层中稀土元素总量（REE）呈现随灰份含量增高而增高的变化趋势,低硫煤与高硫煤的稀土元素分布模式差别很大。上述研究结果表明济宁矿区高硫煤与低硫煤在地球化学特征上的差别,反映了上石炭统太原组与下二叠统山西组沉积环境和聚煤条件的差别,具有指相意义;太原组16号煤层中富集的硫及有害微量元素,对环境具有潜在危害。     

四川石棉蛇绿岩的地球化学特征及其构造意义

四川石棉县石棉蛇绿岩主要由变质橄榄岩和辉长岩组成,玄武岩出露零星。辉长岩中锆石U-P年龄为906±46Ma,表明它是新元古代早期岩浆活动产物。变质橄榄岩具有低的Al_2O_3和CaO含量,高的MgO含量和Mg~#值,与世界上典型蛇绿岩中方辉橄榄岩的值一致。玄武岩具有较高的SiO_2和TiO_2含量,较低的Al_2O_3和K_2O含量;LREE略亏损,基本无Eu异常;在不相容元素方面,玄武岩具有较低的(La/Yb)_N,(La/Sm)_N,Ce/Zr,Th/Y,Th/La和Ti/Y值,较高的La/Nb,Zr/Nb和Y/Nb值,Nb负异常较为明显;玄武岩的主要地球化学特征与MORB相似,但与IAT和OIB区别明显。在构造环境判别图解中,玄武岩均投影于MORB区域。根据上述特征并结合区域地质构造特征,笔者认为,石棉蛇绿岩可能形成于成熟的弧后盆地环境。     

Geoprobe直推式土壤钻机在涌砂层中的应用

本文介绍了Geoprobe7822DT、Geoprobe 8040DT、Geoprobe 3230DT三种型号直推式土壤钻机的结构、主要特点和应用情况,并与其他类型功能相近的取样钻机的使用效果进行了对比,分析了Geoprobe直推式土壤钻机在涌砂层钻进中存在护壁功能不足、整体稳定性较差、钻杆易损等主要问题,并对直推式土壤钻机后续的改进和使用提出了建议。     

西藏蓬湖西蛇绿岩地球化学及构造背景研究

西藏蓬湖西蛇绿岩隶属于班公湖—怒江缝合带的中段,是藏北湖区较好的堆晶岩剖面之一。形成该堆晶岩时矿物分离结晶顺序为铬铁矿→橄榄石→单斜辉石→斜长石,分离结晶作用具有由富镁质、铁质向富铝质、钙质演化趋势。堆晶岩主量元素组成与世界典型蛇绿堆晶岩成分相似;各种堆晶岩石的微量元素和稀土元素配分曲线总体上基本一致,反映其同源性;岩石Nb和Ta亏损,稀土元素含量很低,分配模式呈LREE微弱亏损的平坦型。该蛇绿岩形成于弧后盆地扩张中心,属SSZ型蛇绿岩。     

内蒙石板井—小黄山与蛇绿岩相伴的变质岩及其演化

在内蒙古石板井－小黄山蛇绿岩带发现了具典型热变质特征的红柱石堇 青石角岩和以兰绿色角闪石、硬绿泥石、黑硬绿泥石等矿物代表的中高压区域变质角闪片岩。据变质作用时序和相拓朴图两个方面的研究,表明石板井和小黄山两地的变质岩属同一构造混杂岩,其中的变质岩先经过与火成作用有关的热变质作用,反又叠架了中高压变质作用,即经历过一反时钟PT轨迹。它的热高峰为620℃,压力高峰近0．65GPa。     

川东北石笋记录的38～39 ka B.P.活动事件

通过川东北诺水河溶洞群石笋的年代学分析,发现多支时代跨越35～ 40kaB. P.的石笋记录了发生时间在38～ 39 kaB. P.的事件: 有的石笋发育中断,有的石笋生长轴心发生了变化,有的石笋则刚刚开始发育。初步的证据显示该事件不是气候成因所为,也不像由于洞穴局部塌陷引起。考虑到秦岭山地是新构造活动十分发育的地区,为此我们推测该事件很可能与某一次构造活动有关,也可能是由一次大规模重力地貌过程(如滑坡)造成。因此,洞穴沉积物(包括石笋、石钟乳和流石等)可望为川东北地区的新构造活动尤其是地震事件研究提供一种新的依据。      

石笋中稀土元素含量的测定及气候环境意义

首次采用经过改良的外标法校正数据的ICP-MS方法对石笋中的稀土元素含量进行了测定。结果表明,该方法可以用于测定石笋中含量很低的稀土元素,尤其是对含量相对较高的轻稀土元素如La、Ce可以获得较精确的数据。对采集于四川东北部诺水河溶洞群的石笋SJ3的分析结果显示,在相对温暖湿润时期的石笋沉积中稀土元素含量明显增加。可能的原因包括:(1)温暖湿润的气候条件有利于土壤和岩石的化学风化及稀土元素的活化;(2)温暖湿润的气候条件下地下水动力加强,使得地下水中稀土元素的载体(有机质、铁锰胶体和颗粒物质等)增多。因此,石笋沉积中的稀土元素可以用于研究上覆土壤和岩石的化学风化和地下水水文演化。     

岩土参数随机场离散的三角形单元局部平均法

将不确定性岩土参数建模为随机场而非传统意义上的随机变量,基于随机场的局部平均理论,提出了用于二维随机场离散的三角形单元局部平均法。通过面积坐标变换和高斯数值积分,给出了三角形单元局部平均随机场协方差矩阵的解析计算方法和数值计算方法。采用算例再现了所提方法的分析过程和有效性,并与传统二维随机场四边形单元离散法进行了对比。结果表明:提出的二维随机场三角形单元离散法能与有限元三角形单元离散法完美结合,随机场单元与有限元单元的对应关系清晰,易于随机有限元程序的编制;对于随机场单元的均值,传统四边形单元离散法与所提方法的计算结果相同;对于随机场单元的方差,传统四边形单元离散法计算结果偏小,所提方法显得更加科学、合理。     

低密度钻井液的开发与应用

ＤＭＺ低密度无固相钻井液主要由水、高分子聚合物（防塌剂）、天然高分子物质（降滤失剂）配制而成,其密度稳定在０．９９９～１．００４ｇ／ｃｍ＾３之间,具有良好的防塌护壁和絮凝能力,能有效解决小口径绳索取心钻探中出现的钻杆内结泥皮、携带岩粉能力差、失水量高等问题。     

中、高压下粗粒土-结构接触面特性受结构面形貌尺度影响的试验研究

采用改进的DRS-I型高压直剪仪进行了砂砾与不同形貌尺度的粗糙钢板结构面接触剪切试验,获得不同压力、形貌尺度条件下的剪切试验结果,分析了中、高压下的不同结构面形貌尺度与砂土颗粒平均粒径比值R（ ,相对形貌尺度）对接触面剪切特性的影响。结构面相对形貌尺度R直接影响接触面剪切过程中的力学与体变特性,中压与高压下分别呈现不同的影响规律且存在各自的峰值相对形貌尺度 与稳定相对形貌尺度 。达到峰值相对形貌尺度之前,R的增大使得接触面剪切耗能随之增加,而剪切体变在中压、高压下分别随之增加和降低;稳定相对形貌尺度之后,接触面剪切耗能与剪切体变达到稳定状态,随R的增大呈微小变化,变化幅值较小。上述规律与接触面附近一定区域的颗粒变位及破碎等机制密切相关,获得成果将为研究不同法向压力下受形貌尺度影响的结构面相对粗糙度问题提供新思路,对于研究不同法向压力下粗粒土与粗糙结构面的接触面力学与变形机制有一定借鉴意义。