西准噶尔萨吾尔地区科克托别基性岩体岩石成因:地球化学和锆石U-Pb年代学证据

萨吾尔地区位于西准噶尔东北缘,广泛发育晚古生代中酸性侵入岩和火山岩以及少量基性侵入岩,这些岩浆岩的年代学研究对于限制西准噶尔地区石炭纪构造环境具有重要的意义。本文通过研究萨吾尔地区科克托别岩体的岩相学特征、锆石SHRIMP U-Pb年龄以及地球化学特征,探讨该岩体构造背景以及成因机制,为进一步论证西准噶尔地区石炭纪构造环境提供佐证。科克托别岩体包括中粗粒辉长岩、细粒辉长岩和闪长岩,在野外露头显示细粒辉长岩以脉状侵入中粗粒辉长岩中,细粒辉长岩中包裹有中粗粒辉长岩包体,中粗粒辉长岩与闪长岩之间呈渐变过渡接触关系,说明科克托别岩体是不同期次岩浆侵位形成的杂岩体,早期岩浆侵入形成中粗粒辉长岩和闪长岩,晚期岩浆上侵就位于中粗粒辉长岩构造裂隙中形成细粒辉长岩。科克托别岩体中细粒辉长岩锆石SHRIMP U-Pb年龄为323.2±6.2Ma,表明岩体形成于早石炭世晚期。该岩体成岩年龄晚于该地区蛇绿岩套岩石年龄,也晚于岛弧火山岩年龄以及含斑岩矿床侵入岩年龄,与该地区I型花岗岩年龄相似,而明显早于碰撞后A型花岗岩和双峰式火山岩的形成年龄,说明科克托别岩体可能形成于同碰撞构造环境中。不同岩相的岩石主量元素之间的相关关系以及微量元素配分型式相似性说明它们为同源岩浆结晶分异的产物。岩相学和地球化学特征表明岩体初始岩浆可能为软流圈地幔与上覆交代地幔相互作用形成,板片断离可能为软流圈地幔的上涌起到重要作用。     

新疆西准噶尔塔北地区晚古生代中酸性侵入岩的成因分析

塔尔巴哈台-萨吾尔地区位于西准噶尔北部,中酸性岩浆侵入作用十分强烈。本文对塔尔巴哈台-萨吾尔地区西段的塔北地区出露的克孜贝提、哲北、巴斯、卡姆斯台、阿西和科鲁克6个代表性中酸性岩体的地质、成岩年代和地球化学特征进行研究。结果表明,塔北地区中酸性岩浆作用可分为早石炭世早期(343~338Ma)、早石炭世晚期(328~324Ma)和晚石炭世(315Ma)三个阶段:早石炭世早期中酸性岩体包括克孜贝提、哲北岩体;岩性主要为闪长岩,具有碱性、过铝质岩石的特点;早石炭世晚期中酸性岩体包括巴斯、卡姆斯台和阿西岩体,岩性主要为花岗闪长岩,具有钙碱性-碱性和准铝质-过铝质岩石的特点;晚古生代中酸性侵入岩体为科鲁克岩体,岩性为钾长花岗岩,具有碱性和过铝质岩石的特点。从早石炭世至晚石炭世,塔北地区中酸性岩具有向富K、Si和贫Ca演化的趋势,研究源区以壳源为主、有幔源物质混入的特征;岩浆演化具有分离结晶增强、围岩混染减弱的特点。塔北地区早石炭世早期中酸性岩体形成于俯冲岛弧环境,早石炭世晚期-晚石炭世岩浆侵位于后碰撞环境。     

西准噶尔塔尔巴哈台-谢米斯台地区火山热液型铜矿床(点)地质及含矿火山岩年代学、地球化学特征

西准噶尔塔尔巴哈台-谢米斯台地区研究和找矿勘探工作十分薄弱,近年来随着谢米斯台铜矿的发现,本项目组陆续发现了喀因德、乌兰浩特、阿依德、巴汗等铜矿点,指示该区具有与火山热液活动有关的铜成矿作用有的潜力。本文对这些矿床(点)开展了地质特征、年代学和地球化学研究显示,区内发育的阿尔木强、谢米斯台铜矿床以及喀因德、乌兰浩特、阿依德、巴汗等铜矿点与火山岩地层密切相关,矿化主要表现为黄铁矿化、孔雀石化,发育绿帘石化、绿泥石化、硅化、碳酸岩化等蚀变,具有火山热液型铜矿特点。锆石LA-ICP-MS U-Pb测年获得喀因德铜矿点火山岩年龄为455.1±5.4Ma,乌兰浩特铜矿点火山岩年龄为428.6±4.6Ma,阿依德铜矿点火山岩年龄为428.8±7.2Ma,谢米斯台铜矿床火山岩年龄为424.3±4.3Ma,阿尔木强铜矿床火山岩年龄为426.7Ma,巴汗铜矿点火山岩年龄为411.7±4.7Ma,可分为晚奥陶世、中志留世、早泥盆世三个阶段,以中志留世为主。地球化学特征显示晚奥陶世、中志留世、早泥盆世三个阶段的火山岩均形成于岛弧环境;且具有类似的岩浆源区和演化过程;岩浆在上升侵位过程中没有明显的受到外来物质混染。综合地质、年代学和地球化学特征显示,塔尔巴哈台-谢米斯台地区与火山热液有关的铜矿床(点)主要受控于构造背景、地层组合、岩石类型、蚀变、控矿构造等因素,其中中志留世中基性火山岩、与火山机构相关的深部可能存在的次火山岩或浅成侵入岩分布区具有较好的找矿潜力。     

福建紫金山矿田西南铜钼矿段蚀变矿化特征及SWIR勘查应用研究

西南铜钼矿段位于中国著名的福建上杭县紫金山矿田内,是该矿田最新发现的另一个典型的斑岩型矿床。该矿床形成于白垩纪,矿化(浸染状和细脉浸染状)与成矿同期花岗闪长斑岩密切相关。围岩蚀变由深到浅分别为青磐岩化带、绢英岩化带、高级泥化-泥化蚀变带和氧化带。蚀变矿化期次可划分为:(早期)绢英岩化期、斑岩矿化期、浅成低温热液叠加期、成矿后期脉和表生期。其中,斑岩矿化期又可分为钾硅酸盐化阶段、青磐岩化阶段和(晚期)绢英岩化阶段;浅成低温热液叠加期主要为泥化-高级泥化蚀变。对比研究发现,西南矿段具有与典型斑岩矿床相似的矿化蚀变特征,但缺失钾化带且矿化规模小,成矿斑岩以岩枝状(非岩株状)水平侵位,产生非对称蚀变分带,据此推测西南矿段深部可能存在真正的成矿斑岩岩株和大储量及高品位的矿化中心。通过短波红外光谱(SWIR)研究发现,从矿化中心到外围,伊利石结晶度值(IC)和伊利石2200 nm吸收峰位值(Pos2200)均有明显的从高值到低值的变化趋势。此外,研究发现高IC值(2.1)和高Pos2200值(2203 nm)可作为紫金山地区勘查该类矿床的找矿标志。本研究可以为紫金山地区斑岩矿床的成矿规律认识和找矿勘查提供科学依据。     

煤矿井下钻探用系列泥浆泵车研制

为了解决煤矿井下大功率钻探设备外形尺寸增大而带来的井下运输和钻场使用不便等问题,基于将大功率设备多体化的思路,提出了煤矿井下钻探用泥浆泵车这一煤矿井下新型钻探设备。通过对泥浆泵单元水力端与液力端参数计算及低速大扭矩液压马达特性的匹配设计了泥浆泵单元,泵车总体设计集成了履带车体、操纵台、泵站等关键部分,并且对泵车完成了以人机工程学为基础的工业设计。泥浆泵车系列化扩大了该类型产品的应用范围,为煤矿井下钻探装备在瓦斯抽采、防治水、底板治理、大直径高位钻孔等煤矿安全治理方面提供关键设备。     

煤矿井下3 000 m顺煤层定向钻孔钻进关键技术

保德煤矿大盘区工作面采前瓦斯超前治理模式要求井下定向长钻孔能够沿煤层钻进3 000 m以上,针对现有技术装备在超长定向钻孔施工中存在滑动钻进困难、进水水路压耗大、有线随钻测量信号传输距离受限、冲洗液无法循环利用等问题,开发了煤矿井下基于螺杆马达水力加压和超长钻具正反扭转给进的滑动钻进减阻工艺、基于回转钻进倾角控制和侧钻分支的复合钻进轨迹控制技术,设计了低压耗进水水路系统、泥浆脉冲无线随钻测量系统和冲洗液净化循环系统,结合保德煤矿生产需要,完成了主孔深度3 353 m、孔径120 mm的顺煤层超长贯通定向孔。钻进效果表明：滑动钻进减阻工艺有效降低了给进力,显著提高了深孔滑动定向钻进能力;基于复合钻进的轨迹控制技术,保证了钻孔轨迹沿煤层定向延伸,并提高了钻进能力和钻进效率;泥浆脉冲无线随钻测量信号长距离传输稳定可靠,克服了有线随钻测量信号传输的局限性;井下冲洗液净化循环系统净化效果良好,实现了井下定向钻进冲洗液循环利用。研究成果对支撑煤矿大区域瓦斯超前治理、以孔代巷工程、水害防治及地质勘探等技术进步具有重要意义。     

煤矿井下复合定向钻进技术研究与应用

针对传动滑动钻进方法施工千米以上长距离定向钻孔遇到的问题,借鉴石油钻井领域先进技术经验,提出煤矿井下近水平复合定向钻进技术,对其高效钻进机理与钻孔轨迹控制原理进行了分析探讨。根据复合定向钻进工艺技术要求,完成了泥浆脉冲无线随钻测量系统选型,完善了复合定向钻进技术装备配套,形成了泥浆脉冲无线随钻测量复合定向钻进工艺,开展了煤矿井下长距离定向钻孔复合定向钻进现场试验,完成一个1 566 m本煤层定向长钻孔。试验结果表明,与传统滑动定向钻进技术相比,在钻进安全性显著提升的基础上,复合定向钻进技术综合钻进效率显著提升,实现了本煤层定向长钻孔的安全高效钻进。     

顶板复杂地层高位定向钻孔成孔工艺研究

针对淮南矿区顶板复杂地层条件下大直径高位定向钻孔成孔难度大的问题,结合淮南顾桥矿工业性试验,开展了顶板复杂地层成孔工艺技术研究,形成了顶板复杂地层信息探查技术、爬坡复杂孔段和目标层复杂孔段定向钻进技术、完孔技术等关键工艺技术,并成功实施完成了10个孔径153 mm的顶板大直径高位定向钻孔。抽采试验阶段,试验钻孔标况瓦斯抽采纯流量平均达到11.07 m³/min,平均瓦斯抽采体积分数达到31.39%,与邻近高抽巷瓦斯抽采水平相当,初步实现了\     

中硬煤层瓦斯抽采定向长钻孔高效钻进工艺

钻孔抽采瓦斯是治理瓦斯最直接有效的手段。根据煤矿井下本煤层定向钻进技术原理,提出一种适用于中硬煤层定向长钻孔的高效钻进工艺,该工艺是将复合钻进技术与煤矿井下定向钻进技术相结合实现定向长钻孔高效钻进的一种钻进方法。通过现场试验证明,该方法能使钻孔孔壁平滑,防止憋泵、卡钻,减少事故处理时间,提高钻孔成功率和钻进效率。经分析,使用该技术后,与常规定向钻进相比,平均机械钻速提高了26.8%,该技术为今后煤矿井下定向钻进技术的推广提供了新思路。