Geodynamic constraints on orebody localization in the Anqing orefield, China: Computational modeling and facilitating predictive exploration of deep deposits

The Anqing Fe–Cu skarn deposit, with an age of 134 to 142 Ma and resources of 62.4 Mt at 0.906% Cu and 32.2% Fe, is one of the most important deposits in the Yangtze River Metallogenic Belt, East China. To better understand the localization of orebodies and thus facilitate predictive exploration of deep orebodies, computational modeling is used to simulate the coupled geodynamic processes during the syn-tectonic cooling of the ore-related intrusion, based on geological and geophysical investigations in the Anqing orefield.The occurrences of the ore veins and veinlets in diorite and skarn, as well as the sharp zigzag boundary of the orebody, indicate that the Cu ores were deposited after the solidification of the diorite and skarn formation, and were located in some tensional structural spaces that are unevenly distributed along the contact zone between the felsic intrusion and sedimentary carbonates. The locations of orebodies are closely associated with the contact zone shape. The computational results of two models with two typical contact-shapes show that pore fluid flow was focused into the dilation zones from different sources. All the significant dilation zones, in which the existing orebodies were located, are distributed in some specific places of the south contact zone of the intrusion. In addition, these dilation zones are closely related to the contact zone shape of the intrusion and can control the location of orebodies through the coupled mechano-thermo-hydrological processes during cooling of the intrusion in the extension setting. The skarns are not critical for controlling the localization of orebodies. This means that exploration for deep ore should target deep dilation zones close to the contact boundary of the intrusion. Such recognition may provide a useful guide in selecting exploration targets in the Anqing orefield. As a direct result of computational modeling, an orebody has been discovered in the deep dilation zone in this orefield. It demonstrates that computational modeling is a promising tool for understanding the metallogenic processes and for facilitating the deep exploration of hidden orebodies that are related to intrusions.     

新疆东昆仑阿其克库勒湖西南缘蛇绿岩--铬铁矿证据及其构造环境探讨

新疆东昆仑阿其克库勒湖西南缘蛇绿岩沿近东西走向的昆中断裂出露,以构造岩片的形式夹持于泥盆纪和志留纪地层中,由变质橄榄岩、堆晶岩和火山岩三部分组成.对变质橄榄岩中的铬铁矿成分分析证实了它们属蛇绿岩的成员,并且铬铁矿的Cr#=Cr/(Cr Al)为0.59～0.65,指示蛇绿岩经历了从洋中脊到俯冲带环境的演化,形成机制为岩石-熔体反应机制.     

豫北平原浅层地下水资源可持续开发利用

豫北平原隶属黄河、海河两大流域,在平原区松散岩类中蕴藏着较丰富的地下水.随着工农业和城市化的发展,地下水资源的开发利用程度在逐步升高,合理地开发利用地下水资源的重要性日趋显著.主要论述了浅层含水岩组的特征、水动力条件、开发利用现状及与地下水开采相关的环境地质问题.分析了天然资源量的组成,说明了可采资源量的计算方法,指出有开采潜力区和超采区的分布.针对所存在的问题,提出了浅层地下水资源可持续开发利用的措施.     

桩基筒形翼状钻头的改进设计及应用

针对浙江省温州市世贸中心大厦桩基施工中硬岩钻进时出现的堵管、卡钻和效率低等问题,从所钻地层和钻头的磨损分析出发,提出了钻头的改进设计方案.改进型筒形翼状钻头比原先使用的平底滚刀钻头增加了18个孕镶金刚石-针状硬质合金复合式钻齿和3个钎头,并按受力特点进行了合理分布.实际钻进效果表明改进型钻头应用于超深、大直径钻孔的钻进效率较高、钻进过程平稳.针对钻头的实际磨损情况提出了钻头进一步改进设计的建议.     

钻孔灌注桩后压浆作用机理与应用

通过对桩侧和桩底后压浆,可大幅度提高钻孔灌注桩单桩承载力.应用桩-土理论分析了后压浆中浆液对土体及桩体的作用,并从分析影响桩基承载力的因素出发,研究了后压浆的作用机理.在渗透率小的地层中后压浆以压密注浆为主,在渗透率大的地层中后压浆以渗透注浆为主.为避免过分压裂土层,在压浆过程中应控制灌浆压力.压浆量是影响后压浆质量和提高单桩承载力的关键因素之一.     

发震断层对微、宏观震中偏离的影响分析:以新疆地区为例

大量震例表明通常情况下地震的微、宏观震中有很大的偏离,如何在震后快速正确估计微、宏观震中偏离的程度,是目前迫切需要解决的重要问题。以新疆地区为例,详细研究了新疆地区M s≥6.5级的历史地震微、宏观震中偏离与发震构造的空间分布关系。新疆地区主要的发震断层类型包括逆断层、逆冲走滑断层及走滑断层3种。针对不同的发震断层类型初步提出了根据发震构造快速估计6.5级以上强震微、宏观震中偏离的模型和方法。微、宏观震中偏离的理想方向取决于破裂的性质(如单侧破裂、双侧破裂),很难确定理想宏观震中在发震断层的确切位置,具有一定的随机性,但是地震微、宏观震中的偏离方向与新疆整体构造应力方向具有一致性,宏观震中位置一般位于发震断层上或其附近,在实际应用过程中可以认为宏观震中就在断层上。     

红庆梁煤矿地应力场特征及巷道稳定性分析

针对红庆梁煤矿回采巷道变形严重问题,采用空心包体地应力测量方法对红庆梁煤矿3-1煤的地应力进行了实测,获得地应力场分布特征。应用地质动力区划法划分红庆梁井田Ⅰ—Ⅴ级断裂构造,应用“岩体应力状态分析系统”,进行应力区划分和巷道稳定性分析。研究表明：红庆梁煤矿地应力场属于以水平压应力为主导的水平构造应力场,地应力场方向对巷道稳定性影响较小;井田范围内共划分4个应力区：低应力区、正常应力区、应力梯度区、高应力区,分别占井田面积的5.9%、55.7%、27.0%、11.4%;应力大小是影响巷道稳定性的主要原因,致使处于应力梯度区和高应力区内的巷道变形严重。地应力场的分布特征分析和应力区的划分对红庆梁煤矿及类似条件矿井的采掘部署和支护设计具有重要作用。移动阅读     

深井旋转轴套流场的CFD模拟

旋转轴套在超深井工作时,其井下流动是三维湍流流动,旋转轴套的旋转和表面曲率效应以及随之而来的哥氏力和离心力,使流场在超深井的流动中极其复杂,同时,由于流体介质泥浆属于液固两相流,更致使内部流场测试困难,而且超深井中的工况在使用常规方法已很难得到较准确的数据。为此,将计算流体力学软件Fluent应用于超深井下流场的模拟,基于Navier-Stokes方程和Reynolds应力方程模型,建立多种仿真模型,在相同条件下,使用CFD仿真软件Fluent模拟仿真的不同结果,优化与旋转轴套叶片设计相关的几何参数,提高     

硫化物固—液界面电化学效应实验探讨

硫化物作为一类重要的常见矿物，目前国内外对其表面矿物学特征研究有限。具体到硫化物固－液界面处的行为机理，前人的研究程度就更低了。笔者自行设计了一个Fe1-xS-Cr^6 原电池，通过实测电动势（E），t-E关系曲线，溶液可见光吸收谱及其λ－A关系曲线，阐明硫化物与Cr^6＋溶液间的界面行为机理。认为其界面行为过程为；硫化物溶解→离子反应（氧化还原）→吸附Cr^3 。该原电池与一般原电池结构不同，其主要差别在于将反应电极和测量电极分开，从而解决电极反应过程中的浓度极化问题，提高了电化学实验的精度。该研究成果有助于揭示矿物－液体相互作用机理，完善和丰富表面矿物学研究内容，深化化界面成矿理论，并对环境治理，矿物材料应用等开发领域具有重要的参考价值。     

硫化物矿物溶解度与溶液pH值的关系

硫化物作为自然界常见的一大类矿物 ,由于溶解度很小 ,硫化物对水pH值的影响以及水对它的溶解度影响往往被人们所忽视。通过计算常见硫化物矿物的自由能ΔG0f、溶度积Ksp和溶解度S、绘制logS—pH曲线 ,得出硫化物矿物在不同 pH值条件下的溶解规律 ,水溶液的pH值受硫化物矿物的控制 ;反过来 ,水溶液的pH值也影响着矿物溶解度的大小。此外 ,对硫化物矿物饱和溶液的缓冲范围、缓冲容量和硫化物与溶液pH值相互作用的机理进行了探讨