高含水量冻粉黏土应力-应变曲线特性的试验研究

为研究青藏高原粉质黏土在高含水量条件下的应力-应变特性,本文对粉质黏土试样开展了较高含水量（15%,30%,50%）、不同温度（-2℃,-4℃）及围压（0.5,1.0,2.0,4.0 MPa）条件下的三轴剪切试验,分析了冻粉黏土试样应力-应变曲线的形态和强度规律,并给出了机理性解释。试验结果表明:冻粉黏土试样的应力-应变曲线均为应变软化型。高含水量下（50%）,试样的初始切线模量随围压增大呈幂函数形式增大。随着含水量的增大,试样的破坏过程渐呈脆性。试样强度方面,含水量的增大使冻粉黏土强度呈先减小后增大的规律,即存在一个强度最不利含水量。此最不利含水量主要是由于土骨架与冰相的组合使系统处于“最弱结构”以及各组分在承受荷载时的主次地位变换而引起的。围压增大使冻粉黏土强度线性降低,但降低幅度不大。结合Mohr-Coulomb准则的分析表明,黏聚力是冻粉黏土强度的主要指标,其值在最不利含水量时取得最小值,围压对冻粉黏土强度的削弱作用也在此时得以突显。     

贵州碧江长行坡锰矿床地质特征与勘查实践

碧江长行坡锰矿床位于南华纪万山中朝溪-盆架山-长行坡IV级地堑盆地中。该地堑控制形成了长行坡、盆架山、中朝溪、洪岩洞及湖南莫家溪等中小型锰矿床。矿床具体处于区域瓦屋向斜南西段,构造线总体呈NE向展布,锰矿赋存于南华系大塘坡组第一段底部黑色炭质页岩中,呈层状、似层状大致顺层产出,含矿层内部结构较简单,一般为1层矿。矿石矿物以菱锰矿、钙菱锰矿为主;矿石具泥晶、砂屑等结构,条带状、块状构造。矿床成因类型为古天然气渗漏沉积型锰矿床。     

古天然气渗漏沉积型锰矿床找矿模型——以黔湘渝毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿为例

产于Rodinia超大陆裂解背景下、武陵次级裂谷盆地中的黔湘渝地区南华纪古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为中国最重要的锰矿床类型。通过分析总结该类型矿床地质背景、南华纪早期构造古地理与矿床地质特征,基于古天然气渗漏沉积型锰矿床的成矿模式,总结建立了该类型锰矿床找矿模型:即以南华纪早期同沉积断层、Ⅳ级断陷盆地、两界河组及其中古天然气成因的白云岩透镜体存在与否、锰矿成矿地质体与大塘坡组厚度和裂谷盆地古天然气锰矿成矿系统中渗漏喷溢中心相、过渡相、边缘相等为主要地质标志建立地质找矿模型;以Ⅳ级、Ⅲ级断陷盆地中不同的Mn/Cr微量元素比值指标和δ~(34)S值在中心相、过渡相、边缘相判别指标建立地球化学找矿模型;以锰矿成矿地质体的低电阻率、高极化率与其上覆及下伏地层高电阻率、低极化率的物性差异特征,建立AMT地球物理间接找矿模型。项目团队运用建立的地质、地球化学和地球物理找矿模型,在黔东地区锰矿整装勘查实践检验中,已先后新发现了亚洲最大的松桃道坨和松桃普觉(西溪堡)两个隐伏超大型锰矿床,最近又新发现松桃桃子坪、高地两个超大型锰矿床,使黔东地区成为新的世界级锰矿资源富集区。古天然气渗漏沉积型锰矿床已成为继传统的海相沉积型、沉积变质型锰矿床之后,全球最重要的三大锰矿床类型之一。     

黔东北地区南华纪锰矿基本特征

黔东北地区“大塘坡式”锰矿，产于南华系大塘坡组底部炭质页岩中。含锰沉积盆地受北东向古断裂的控制，矿床呈北东向展布。本文总结了区内锰矿成矿地质条件、夯布特征、成矿规律、找矿标志及地质勘探工作程度，并提出了下步地质勘查工作建议。     

黔东及毗邻区南华纪“大塘坡式”锰矿研究历史、主要进展及展望

锰矿是国家战略紧缺矿产。自上世纪1958年在黔东松桃大塘坡地区发现"大塘坡式"锰矿以来,经过三代地质科技工作者的不懈努力,终于在锰矿成矿理论、找矿方法和找矿成果等方面取得重大突破,使黔东地区成为新的世界级锰矿资源富集区和中国锰矿资源最丰富的地区。为纪念"大塘坡式"锰矿发现60周年,特撰文介绍该地区锰矿的主要研究历史、研究现状和近年来该类型锰矿主要研究进展与找矿突破性成果,同时展望未来,提出下步工作建议。谨以此文向为黔东及毗邻区南华纪"大塘坡式"锰矿找矿事业做出突出贡献的老一辈地质工作者表示崇高的敬意!     

黔东地区含锰页岩选矿中试研究

黔东地区锰矿资源储量大,除主要为15%20%的中低品位资源外,还有相当部分未参与资源量估算的、锰含量在8%10%的含锰页岩,为使这部分低于边界品位的“锰矿石”得到合理开发利用,减少浪费。在实验室小型试验取得良好指标的条件下进行了选矿中试研究,研究发现,获得合格锰精矿的关键因素是选择高冲次强磁选条件,在原矿含Mn为9.71%条件下,通过合适的选矿工艺,可得到锰品位14.25%,回收率83.91%的锰精矿,为该矿的高效利用奠定了技术基础。     

用于大数据预测的大塘坡式锰矿找矿过程复盘研究

本文提供一个试验性工作的初步总结。通过数据驱动方式对黔东北地区“大塘坡式”锰矿找矿过程进行“复盘”,一方面找到了构建相关知识图谱的办法,另一方面找到了优化实际找矿过程的途径。在此基础上,把基于地质学和矿床学基础知识的“有模型”预测,与基于第四范式的“无模型”预测结合起来,进而组织大数据集和大数据链,便可建立数据-模型联合驱动的锰矿综合预测模式。基于数据-模型联合驱动的成矿预测,涉及地质、物探、化探、遥感数据的广度聚联和深度挖掘,是一项复杂的系统工程,应当着重加强整体逻辑过程研究及其数据链组织;同时需要有地矿勘查工作数字化转型的配合,应当研发并应用基于大数据的数字勘查和成矿预测技术体系,以及相应的大数据采集、管理和融合的基础设施。     

华南南华纪武陵锰矿成矿带松桃举贤地堑盆地特征与潜力预测

在松桃举贤锰矿、寨英锰矿地质工作的基础上,通过对松桃举贤地区南华系两界河组、大塘坡组第一段(含锰岩系)分布特征、岩性及厚度变化规律的系统分析研究,类比普觉(西溪堡)地堑盆地特征,发现在南华纪大塘坡早期,位于南华裂谷盆地(Ⅰ级)、武陵次级裂谷盆地(Ⅱ级)、石阡-松桃-古丈地堑盆地(Ⅲ级)中的举贤地区存在一个隐伏的Ⅳ级地堑盆地,仅盆地的北西边缘局部出露地表,大部分隐伏于地下。预测该盆地展布方向为北东东70°左右,长15 km左右,宽35 km,锰矿资源潜力大,是寻找隐伏大型、超大型锰矿床最有利的地区之一。目前通过首批深部钻探工程验证,已初步证实这一预测。     

黔东北地区优质锰矿找矿进展与前景展望

黔东北地区优质锰矿产于早震旦世大塘坡早期黑色岩系底部，位于普通锰矿－菱锰矿层的下部。作者在论述区内锰矿成矿的岩相古地理、古构造、成锰盆地特征的基础上，对优质锰矿的分布产出规律进行了分析和论述，并对区内优质锰的潜力进行了评估，可望成为我国重要的优质锰矿勘查开发基地。     

黔东大塘坡锰矿区古天然气渗漏喷溢口群发现及地质意义

在通过对大塘坡矿区所有钻孔原始资料以及野外地层剖面整理、分析研究的基础上,运用锰矿裂谷盆地古天然气渗漏沉积成矿系统理论关于中心相、过渡相和边缘相判别标志,在断陷盆地中心的渗漏喷溢口及附近,分布有大量的古天然气渗漏喷溢构造,如底劈构造、渗漏管构造、软沉积变形纹理等,特别是出现被沥青充填的气泡状构造的菱锰矿石是其关键标志。综合分析认为该矿区至少存在三个古天然气渗漏喷溢口,构成"一大两小"、十分罕见的古天然气渗漏喷溢口群。每一个喷溢口,即构成一个相对独立的古天然气渗漏喷溢沉积成矿系统,各自的中心相、过渡相和边缘相独立完整。故大塘坡锰矿床是形成于由三个古天然气渗漏喷溢沉积成矿子系统构成的一个统一的、复杂的古天然气渗漏喷溢沉积成矿系统。该发现对于研究古天然气渗漏沉积型锰矿床成矿系统成矿模式与找矿模型具有重要意义。