T型巷道中突出煤−瓦斯两相流动力学试验研究

为了进一步探究突出煤−瓦斯两相流在不同巷道布置方式下的动力学行为,利用多场耦合煤矿动力灾害大型物理模拟试验系统,开展了T型巷道布置方式下的煤与瓦斯突出试验,得出了两相流运移过程中冲击力与静压的演化特征。结果表明：直线主巷内冲击力随时间呈多峰值震荡衰减趋势,体现了突出过程的脉冲特性,且距突出口越近,冲击力震荡次数越多;分岔两侧支巷内冲击力突出前期呈现两种演化趋势,其一是迅速增大至峰值后缓慢下降,其二是缓慢增大后缓慢下降;距分岔结构中心左侧1 500 mm处出现了较大冲击力值,出现重度危险区域,而右侧则在距500 mm和1 900 mm处。利用突出运移动态图像将整个过程分为单相气流和两相流两个阶段,单相气流阶段中分岔后支巷的冲击力就迅速上升至峰值,而在两相流阶段分岔前主巷的冲击力上升至最高值,存在分岔后冲击力峰值高于分岔前的现象。突出过程中,巷道壁面上静压值总体偏低;静压随时间呈间歇式波动发展,且其峰值点自煤层由近及远呈先增大后减小的趋势;距突出口越远,直线主巷内静压出现峰值的时刻越滞后;分岔支巷内静压左右两侧的演化近似,随着时间推进,分岔结构前后静压衰减逐渐增大。     

贵州煤中某些金属元素异常富集研究进展

煤层能在特定的地质条件下富集多种关键金属元素,形成具有综合利用价值的“煤型关键金属矿床”,随着煤中共伴生金属元素提取技术日益成熟,研究煤中金属元素的富集与分布特征、查明具有成矿潜力的富集区具有十分重要的资源意义。本研究基于近20年以来前人发表的有关贵州煤地球化学的研究成果及作者自测数据,统计了贵州省23个主要产煤县（市）的1002个样品数据,揭示了贵州煤中Li、Zr、Hf、Nb、Ta、U和稀土元素（REY）等关键金属元素的总体分布富集特征。研究表明,贵州煤中Li、Zr、Nb、REY等关键金属元素较为富集并具有共伴生成矿潜力的区域为黔北煤田和黔西南兴义煤田两个区域。其中,金沙、桐梓、普安等地煤中Li平均含量换算为灰基Li2O 分别为1254 μg/g、1214 μg/g和724.4 μg/g,务川和正安煤种Zr平均含量换算为灰基ZrO2分别为4749 μg/g和4168 μg/g,务川煤中Nb平均含量换算为灰基Nb2O5为484.4 μg/g,金沙、桐梓、务川及凯里煤中REY含量换算为灰基稀土氧化物REO含量分别为2175 μg/g、2429 μg/g、2875 μg/g和2604 μg/g,这些含量均超过了相应矿种的最低工业品位或文献建议的可回收利用指标。贵州煤中多种金属元素具有较高的含量背景值,尤其以黔西南兴义煤田和黔北煤田最为显著,作者建议应进一步加强对上述两个区域的煤地球研究,查清煤中微量元素的时空分布与富集规律,为煤型关键金属矿床的找矿勘查提供更可靠科学依据。贵州晚二叠世煤中异常富集的Li、U、Nb、Ta、Zr、Hf和REY等元素的富集主要受峨眉山玄武岩风化产物的供给、同沉积火山灰的混入以及成煤期后低温热液作用的影响。其中REE的富集,不仅与玄武岩风化产物有关,还可能受到长英质—中性物质输入的影响。     

大兴安岭北段诺敏大山地区早白垩世侵入岩地球化学特征及其构造意义

本文选择大兴安岭北段诺敏大山地区早白垩世侵入岩进行了锆石U-Pb年代学和地球化学研究,探讨该区域侵入岩成因类型、岩浆来源及构造环境。该区侵入岩岩性主要为正长花岗岩、正长花岗斑岩和似斑状正长花岗岩,对其中正长花岗岩样品进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年表明,正长花岗岩侵位年龄为129.5±0.4 Ma,应为早白垩世岩浆活动的产物,结合区内侵入岩与地层相互接触关系,本区侵入岩形成时代为早白垩世。区内侵入岩具有富硅（SiO2= 67.36%~74.09%）、富碱（K2O+Na2O= 8.88%~9.34%）、高铝（Al2O3= 12.56%~16.15%）,低MgO、TiO2、CaO的特点,属于高钾钙碱性岩石系列;铝饱和指数（A/CNK）为0.94~1.31,为准铝质—过铝质岩石。微量元素富集Rb、U、Th、K等大离子亲石元素,强烈亏损Ti、Nb、Sr、P等高场强元素,具有明显的Eu负异常,属于高分异I型花岗岩。岩石Rb/Sr为0.9~2.0,Sr/Y为4.2~7.2,显示出高Sr、低Y的特点,指示岩浆源区为地壳物质的部分熔融。结合区域研究成果,蒙古—鄂霍茨克构造域在早白垩世之前已结束碰撞,诺敏大山地区早白垩世岩浆活动可能发生在蒙古—鄂霍茨克造山后的伸展环境。     

襄樊—广济断裂带东段构造变形特征及其演化

襄樊—广济断裂带是分隔大别造山带和扬子板块北缘前陆褶皱逆冲带的边界断裂,其几何学、运动学及构造演化特征记录了南北两大不同性质的大地构造单元发生碰撞、拼贴及相互作用的地质过程。在野外调查、构造解析和年代学研究基础上,结合区域地质和地球物理资料分析,认为襄樊—广济断裂带东段以深部向南逆冲、浅表向北逆冲的“鳄鱼嘴式”对冲构造为特征,与西段的构造变形样式和次序存在显著差异。中扬子地区东部受控于江南—雪峰造山带和大别造山带南北两大构造体系,深部扬子板块北缘向大别造山带之下俯冲导致造山带自北向南挤出,推覆构造可影响至瑞昌一带,由南向北的浅层逆冲推覆可影响至梅川附近,二者在襄樊—广济断裂带东段的蕲春—武穴—浠水一带对接。襄樊—广济断裂带经历了印支早期同碰撞由北向南的逆冲推覆和深层次的韧性剪切变形(T₂末)、燕山早—中期双向对冲构造变形(J_1-3)、燕山晚期伸展正断层变形(K_1-2)、喜山早期由北向南小规模逆冲变形(E₁)阶段。     

四川邻水县华蓥山—西槽土壤Cu地球化学特征与生态健康

铜(Cu)是人体所必需的微量元素,目前我国还没有农作物Cu含量的推荐值,更缺少开发富Cu土地资源的土壤Cu含量标准。本文以四川省邻水县华蓥山—西槽耕地区为研究区,根据1∶5万土地质量地球化学调查获取的表层土壤、农作物及根系土中Cu含量数据调查结果,研究了土壤与农作物中Cu的含量及分布特征,分析了玉米籽实Cu生物富集系数(BAF)的影响因素,构建了玉米籽实Cu的BAF预测模型,提出了开发富Cu玉米和富Cu土地资源的Cu含量最佳赋值范围。研究结果显示:(1)研究区表层土壤Cu含量范围为(3.33～173)×10^-6,平均值、中位值分别为26.85×10^-6、25.60×10^-6。土壤Cu高值区主要分布在邻水县华蓥山玄武岩、碳酸盐岩与炭质页岩为成土母岩的地区,土壤Cu低值区分布在西槽侏罗系砂页岩为成土母岩的地区。(2)研究区玉米籽实Cu含量范围为(0.80～2.71)×10^-6,平均值为1.76×10^-6,中位值为1.82×10^-6。(3)为保证人体摄入Cu安全...     

湖南宝峰仙花岗岩地球化学特征与锆石SHRIMP U-Pb定年

湘东南宝峰仙地区发育3个小规模花岗岩体,岩性均为黑云母二长花岗岩,与南岭产有大型-超大型钨锡多金属矿床的骑田岭和千里山岩体位于同一成矿带内,相距不远。文章通过对宝峰仙岩体进行锆石SHRIMP UPb测年,获得(细)中粒斑状黑云母二长花岗岩(早期)和细粒黑云母花岗岩(晚期)的形成年龄分别为(147.0±4.0)Ma(MSWD=1.6)和(141.3±3.3)Ma(MSWD=1.09),为燕山期构造岩浆活动的产物。这2种花岗岩具有高w(Si)(平均75.11%)、富w(K2O)(平均5.07%)、低w(Ti O2)、w(Mg O)、w(Ca O),10000×Ga/Al值(大于2.6)较高、δEu较小的特点,为铝质A型花岗岩的岩石地球化学特征。宝峰仙花岗岩的εNd(t)偏高,T2DM偏小,显示在花岗岩成岩过程中有幔源组分参与,与千里山和骑田岭相似。花岗岩石成矿元素W、Sn、Pb、Zn等含量偏高,且岩体与围岩接触带的岩石蚀变较强、钨锡矿化点广泛分布。综合分析宝峰仙地区花岗岩成岩年龄、岩石地球化学特征及其所处构造位置,认为该区具有较大的钨锡多金属找矿潜力。     

广西大厂锡多金属矿田西矿带稀散元素铟的富集规律研究——来自矿石组构和闪锌矿地球化学的证据

广西大厂锡多金属矿田是世界最主要的铟产地之一,对其的富集机制还有很大争议。文章以大厂矿田西矿带高峰矿床和铜坑矿床中的闪锌矿为研究对象,在野外和室内矿相显微观察的基础上,应用高精度电子探针与等离子体质谱分析手段,研究稀散元素铟的空间分布规律、赋存状态及与主成矿元素的关系,揭示其在闪锌矿中的富集规律。实验结果表明,铜坑矿床中闪锌矿内稀散元素铟的含量随深度增加而减少,而高峰矿床中铟含量却保持稳定;铟主要以类质同象形式赋存,与铜以双替代锌的形式进入闪锌矿晶格中,也不排除铟以微细包体形式赋存的可能。结合前人研究,推断燕山晚期复式岩体岩浆演化末期花岗斑岩侵位冷却过程中,岩浆结晶产生的富铟、铜等流体对早期生成的闪锌矿进行交代并富集。这一研究结果为寻找稀散元素铟指示了方向。     

砂质碎屑储层钙质夹层形成机理及其主控因素分析

砂岩储层中局部钙的富集是影响储层物性的重要因素之一,因此揭示钙形成的主控因素及形成机理,对油田后期的高效开发无疑具有重要意义。在砂质碎屑岩中,钙的富集一般以"钙尖"的形式产出,有顶底钙形式、也有团块状等等。本文通过物理化学分析手段,剖析钙离子的来源,钙离子富集条件及钙质沉淀机理及其主控因素。研究结果表明,钙离子主要在同生、表生与深埋成岩作用期析出,各类酸性水是其催化条件。在同生与表生作用期,在湖(海)平面下降,河道变迁等条件下,通过蒸发作用,化学反应平衡左移,形成含钙化合物沉淀。利用苏里格气田东区目的层丰富的地下水地球化学组成分析资料,经综分析表明,目的层钙质夹层形成地质条件复杂,为深埋成岩、同生与表生混合作用下的产物,其中深埋成岩作是其主要形成时期,而其余少量钙质夹层则是在同生或表生期形成,并进一步明确了深埋成岩作用是苏里格气田东区钙质夹层富集的主控因素。     

Compositions and Pressure–Temperature Conditions of Metamorphic Fluids Overprinting the Talate VMS Pb–Zn Deposit, Southern Altay, China

The Talate Pb-Zn deposit,located in the east of the NW-SE extending Devonian Kelan volcanic-sedimentary basin of the southern Altaides,occurs in the metamorphic rock series of the upper second lithological section of the lower Devonian lower Kangbutiebao Formation(D_1k_1~2).The Pb-Zn orebodies are stratiform and overprinted by late sulfide—quartz veins.Two distinct mineralization periods were identified:a submarine volcanic sedimentary exhalation period and a metamorphic hydrothermal mineralization period.The metamorphic overprinting period can be further divided into two stages:an early stage characterized by bedding-parallel lentoid quartz veins developed in the chlorite schist and leptite of the ore-bearing horizon,and a late stage represented by pyritechalcopyrite-quartz veins crosscutting chlorite schist and leptite or the massive Pb-Zn ores.Fluid inclusions in the early metamorphic quartz veins are mainly CO_2-H_2O-NaCI and carbonic(CO_2±CH_4±N_2) inclusions with minor aqueous inclusions.The CO_2-H_2O-NaCl inclusions have homogenization temperatures of 294-368℃,T_(m,CO2) of-62.6 to-60.5℃,T_(h,CO2) of 7.7 to 29.6℃(homogenized into liquid),and salinities of 5.5-7.4 wt%NaCl eqv.The carbonic inclusions have T_(m,CO2)of-60.1 to-58.5℃,and T_(h,Co2) of-4.2 to 20.6℃.Fluid inclusions in late sulfide quartz veins are also dominated by CO_2-H_2O-NaCl and CO_2±CH_4 inclusions.The CO_2-H_2O-NaCl inclusions have T_(b,tot) of142 to 360℃,T_(m,CO2)of-66.0 to-56.6℃,T_(h,CO2) of-6.0 to 29.4℃(homogenized into liquid) and salinities of 2.4-16.5 wt%NaCl eqv.The carbonic inclusions have T_(m,Co2)of-61.5 to-57.3℃,and T_(h,CO2) of-27.0to 28.7℃.The aqueous inclusions(L-V) have T_(m,ice) of-9.8 to-1.3℃ and T_(h,tot) of 205 to 412℃.The P-T trapping conditions of CO_2-rich fluid inclusions(100-370 MPa,250-368℃) are comparable with the late- to post-regional metamorphism conditions.The CO_2-rich fluids,possibly derived from regional metamorphism,were involved in the reworking and metal enrichment of the primary ores.Based on these results,the Talate Pb-Zn deposit is classified as a VMS deposit modified by metamorphic fluids.The massive Pb-Zn ores with banded and breccia structures were developed in the early period of submarine volcanic sedimentary exhalation associated with an extensional subduction-related back-arc basin,and the quartz veins bearing polymetallic sulfides were formed in the late period of metamorphic hydrothermal superimposition related to the Permian-Triassic continental collision.     

The Geological Characteristics of Chengkou Type Shale Gas of Lower Cambrian in Dabashan

<正>1 Introduction After the successful implementation of large-scale shale gas exploration、development and utilization in United States,the domestic shale gas exploration and development is in a rapid development.However,the progress of exploration and understanding of the highEvolution shale gas in the complex structure zone of the outer basin are relatively slow,the evaluation method and