Low-temperature alteration of oceanic island basalts and their contribution to transition metal circulation of the ocean

The major elements, rare earth elements （REE） and trace elements of four basalt samples from central and western Pacific ferro- manganese crust provinces have been analyzed using chemical methods and ICP - MS, respectively. The results indicate that the samples have been extensively altered and that the contents of their major elements have changed significantly. However, the similarity of REE partition patterns and trace element contents of basalt samples to those of fresh oceanic island basalts （OIB） indicate that the basalt samples originated as OIB. Because of low-temperature alteration, the contents of A1203 , Fe203 , MnO, K20 and P205 increased, while MgO and FeO decreased. Active components, such as magnesium and iron, were leached from OIB resulting in the relative enrichment of SiO2. The leaching of active components can cause the relative enrichment of REE, while the precipitation of LREE-rich ferromanganese oxides in vesicles and fissures not only causes an increase of REE contents, but also induces ＂fractionation＂ of LREE and HREE. Based on the enrichment mechanism of REE contents, the theoretical quantities of precipitated ferromanganese oxides and the depleted quantities of active components are calculated ： the depleted quantities of active components for the unit mass of fresh basalts vary in the range of 0.15 ～ 0. 657, and the precipitated quantities of ferromanganese oxides for the unit mass of fresh basahs vary in the range of 0. 006 ～ 0. 042. Of the major elements, the two most depleted are iron, and magnesium, with 18.28% ～ 70.95% of iron and 44.50% ～ 93.94% of magnesium in the fresh basalts was leached out. Theoretical calculation and geochemistry results both indicate that low-temperature alteration of basalts can supply abundant amount of metals to seawater, and may play an important role in ocean metal circulation.     

基于高导热材料填充漏失构造的深井换热器性能分析

地热供暖可有效缓解北方雾霾天气。干热岩虽然储量丰富,但增强型地热技术由于开发费用较高,裂隙控制以及避免诱发地震的技术尚不成熟,现阶段还不能商业化应用。水热型地热开发技术虽较成熟,但受资源条件的限制,开发规模较小。对于大多地区,受地质构造和资源禀赋的控制,单井产水量较低或者回灌难,开发经济效益较差。深井换热器(DBHE)技术是开采地热水低产区或回灌难地区热能的有效方式,但受制于岩石导热系数低,单井输出功率小,投资回收期长。为提高DBHE的输出功率,本文提出了增强型深井换热器(EDBHE),通过主动将高导热性能的复合填充剂流进漏失构造的方式提高岩石的导热性能,通过调节回压、密度和黏度来控制漏失量。研究结果表明,单井EDBHE十个采暖季的平均取热功率为1002.34 kW,是DBHE(424.45 kW)的2.36倍。而双井EDBHE十个采暖季的平均取热功率更是达到了27501.61 kW,且热输出稳定,每年的衰减率0.95%。EDBHE技术有效利用了出水量低或回灌难的水热型热储,大幅提高了其出力,扩大了地热供暖的应用范围。     

不同型号GNSS接收机短基线检定实验研究

全球卫星导航系统(GNSS)以其全天候、操作简便、高精度等优点在测绘、航空、地质勘察、环境监测与保护等领域得到了广泛应用。为提高GNSS接收机检定设备的利用率和检定工作的效率,也为测量工作中提高GNSS接收机的使用效率提供可靠依据,文中设计了不同型号的GNSS接收机与相同型号GNSS接收机联合检测和联合数据处理的实验。实验证明,不同型号GNSS接收机联合检测具有可行性。     

资源三号立体数据云区域DEM修正方法研究

针对有云的资源三号立体数据生成的DEM存在的问题进行了分析,提出了DEM的修正方法。首先,利用面向对象图像分割的原理,建立规则提取云区域,并形成云区域矢量文件;然后,利用提取的云区域裁剪外部参考DEM,得到云区域修正的DEM值,并利用栅格运算替换资源三号原DEM中云区域的值;最后,得到研究区无云区域的修正DEM。并利用湖北咸宁地区资源三号立体数据和30 m ASTG DEM数据进行了实验验证,实验证明,本文方法可以有效地去除云区域的错误DEM值,为后期应用提供更可靠的DEM数据。     

华北克拉通北缘西段中元古代花岗岩类的特征及其形成构造环境

华北克拉通北缘西段中元古代花岗岩类仅见于查干础鲁－霍尔森构造带以南的雅布赖－巴音诺尔公构造带中，整体上受NEE向长寿命线性构造控制。据岩性可分为斜长花岗岩和石英闪长岩两类。斜长花岗岩为S型花岗岩，但具有向I型过渡的特征，富含Cr,Ni,SiO2,Al2O3，其均值分别为672μg/g，405μg/g,71.40%和14．93％。δEu值变化大，介于0．34和3．95之间，起源于幔源岩浆与壳源物质的混合。石英闪长岩为典型的I型花岗岩，其Cr,Ni含量的均值分别为220μg/g和162μg/g，类似于华南同熔型花岗岩。斜长花岗岩中的锆石U－Pb等时线上交年龄为1256Ma，代表了发生于华北克拉通北缘西段的一次构造－热事件。伴随这一构造－热事件，华北克拉通北缘西段发生拉伸裂解，进入拉张型过渡壳阶段。中元古代花岗岩类是这一构造热事件的重要产物。在这一构造－热事件中，推测查干础鲁－霍尔森一线地壳减薄最大，其北侧的宗乃山－沙拉扎山构造带因无同时代岩浆作用，为非火山型被动陆缘，南侧的雅布赖－巴音诺尔公构造带广泛发育了花岗岩类，镁铁质、超镁铁质侵入岩，以及火山－沉积组合，为火山型被动陆缘，二者构成被动陆缘“对”。     

广东省揭西县金坑锡铜多金属矿床“三位一体” 找矿预测地质模型的构建

金坑锡铜多金属矿床是粤东锡多金属成矿带近年来新发现的一处中—大型锡铜铅锌银多金属矿床,分为马山、崆角、赤告岭、黄竹嶂4个区段,地层为中上侏罗统热水洞组火山熔岩与火山碎屑岩,地层走向30°～50°,倾向SE,倾角20°～40°。断裂构造为区域断裂派生的次一级断裂,为NE向、NW向和近SN向三组,岩石片理化强烈,层间滑动构造发育,为主要的容矿空间,岩浆岩出露于矿区西北部,为早白垩世中粗粒黑云母花岗岩、细粒黑云母花岗岩,晚侏罗世花岗闪长斑岩,晚白垩世石英斑岩,闪长岩和辉绿岩。“三位一体”找矿预测地质模型的构建,对该区开展锡铜多金属矿的找矿预测意义重大。     

广东莲花山断裂带动力变质成矿作用新认识

广东莲花山断裂带是广东省内已知的最重要的锡、铜多金属成矿带。其南西段是莲花山国家级锡铜多金属整装勘查区,区内共分布有北山嶂—九龙嶂、棉洋—双华、五指嶂—锅子嶂、梅陇—鲘门—观音山4个动力变质带,动力变质带是本区内重要含矿及控矿构造。本文在野外地质调查、构造专项地质填图的基础上,通过对新发现的具有大型找矿前景的金坑铜锡多金属矿床的解剖,从矿区宏观地质特征、矿床的成矿温度、压力、成矿物质来源及成矿年龄等方面进行分析,认为矿床的成矿物质来源于侏罗纪火山岩;矿床的成矿作用主要与动力变质作用密切相关,为动力变质热液改造矿床;由此推测广泛分布于4个动力变质带中的诸多中、小型锡铜多金属矿床、地表矿化带（点）和化探异常的深部具有重要找矿潜力,具有大型矿床找矿前景。通过对本区的进一步工作,广东莲花山断裂带有望成为华南地区乃至全国重要的锡铜多金属成矿带。     

Mises屈服准则及其在钻探工具强度设计中的应用

在地质钻探工具设计和使用过程中,需要用到强度理论或屈服准则对遇到的钻采设备、工具失效等问题进行分析。为帮助人们对Mises屈服准则（应力）的理解,从理论上阐述了Mises屈服准则与畸变能密度理论的关系,其实质就是第四强度理论。在弹塑性范围内,Mises屈服准则统一了单向拉压状态的第一强度理论、复杂应力状态的第三强度理论和第四强度理论。Mises屈服准则在有限元数值分析中获得了更为广泛的应用。     

顶点重要度调整的三维场景集成简化方法

针对地形模型随视点简化时,容易引起边界的变化,使得地物模型与地形模型简化过程中产生"裂缝"或翻转现象的问题,文章提出一种改进方法:在对三维地形和地物进行集成后,采用递进格网表示方法并在边折叠过程中采用条件约束对其简化;在边排序的基础上,根据顶点重要度进行排序。该方法优点是计算时间短,且权值定义能够很好地反映局部几何特征,能够保持三维地形、地物模型边界原始信息和格网三角面的基本方向,并消除集成模型之间的"裂缝"或悬空现象。最后通过对整个三维场景进行动态实时绘制,证明该方法具有良好的可视化效果。