A GIS-based method of risk assessment on no. 11 coal-floor water inrush from Ordovician limestone in Hancheng mining area,China

The no. 11 coal seam in the deep area of Hancheng mining area is mining in recent years, which is threatened by the water inrush from the Ordovician limestone aquifer. Coal-floor water inrush is governed by the water abundance of coal-floor aquifer, the water-resisting performance of coal-floor aquitard, and the pathway connecting the water source and the working face. To make an accuracy risk assessment of water inrush from the no. 11 coal seam floor, a GIS-based vulnerability index method (VIM) is adopted for its superior comprehensive consideration of more controlling factors, powerful spatial analysis, and intuitively display functions. This study firstly established an index system including the water pressure of the coal-floor aquifer, the unit water inflow, the thickness, the core recovery percentage, the thickness ratio of brittle rocks to ductile rocks, the thickness of effective aquitard, and the accumulated length of faults and folds, of which the former six indexes governed the water abundance of the coal-floor aquifer which was combined with the last two factors to determine the risk of coal-floor water inrush. Secondly, the thematic map of each controlling factor is established by GIS using the geological prospecting data, and the weight of each factor is determined by the analytic hierarchy process (AHP) after consulting the expert review panel. At last, a vulnerability index is obtained and used to assess the risk of coal-floor water inrush of the no. 11 coal seam. The risk of water inrush of the no. 11 coal seam of the study area was ranked to three zones: the southeastern shallow area in red color is the dangerous zone, the wide northwestern area in green color is the safe zone, and the transition area in yellow color is the moderate-risk zone. Compared with the actual water-inrush incidents, the risk assessment result was verified to achieve an accuracy of 82.35%, which is proved to be a dependable reference for the prevention and controlling of coal-floor water inrush of the no. 11 coal seam in Hancheng mining area.     

Stability study on the northern batter of MBC Open Pit using Plaxis 3D

Cracks appeared on the northern batter at Maddingley Brown Coal Open Pit Mine, Victoria, Australia, on 8 November 2013 and a 2-day rainfall event happened 5 days later. This study models the stability of the northern batter considering the effect of the rainfall event and an emergency buttress using finite element method (FEM) encoded in Plaxis 3D. It is found that the batter tended to lead to block sliding after overburden removal. The observed vertical crack would be a combined action of the overburden removal and groundwater flow. The simulated location of cracks agrees well with the actual location, and the simulated heave of the coal seam is in good agreement with the experience in Victoria brown coal open pit mining. The rainfall accelerated the development of the cracks. With the construction of the emergency buttress, the batter became stable that is in good agreement with the monitored data.     

湘西-黔东下寒武统清虚洞组藻灰岩沉积特征及其找矿意义

铅锌矿是湘西-黔东地区的优势矿种,资源丰富,开发历史悠久,找矿潜力巨大。综合分析前人有关湘西-黔东生物礁的资料,介绍了藻灰岩的沉积特征,并结合大量实际地质资料,对藻灰岩控矿进行了论述。结果表明: 成矿物质主要来源于藻类及碳酸盐泥对Pb²⁺、Zn²⁺离子的吸取,矿床成因属于沉积成岩矿床类型,兼有成岩期后矿床性质; 藻礁灰岩与不同岩性的接合部位及其附近等微地球化学障区,往往就是铅锌富矿体产出部位; 藻礁灰岩与礁间通道的薄层泥质白云质灰岩呈指状交叉接触处,也常有铅锌富矿体产出; 铅锌富矿体基本上产于清虚洞组灰岩段中,且明显受该段藻礁灰岩控制。为满足国内外对铅锌矿日益增长的消费需要,深入研究区内铅锌矿的地层岩相岩石控矿因素及其富集规律,指导该地区藻灰岩中铅锌矿找矿工作,具有重要的现实意义。     

全国地热资源调查评价与勘查示范工程进展

地热作为一种清洁能源,在我国经济发展与能源转型过程中正发挥着越来越重要的作用。“全国地热资源调查评价与勘查示范工程”自实施以来,主要开展了京津冀地区地热资源评价以及东南沿海和青藏高原东部干热岩的勘查等工作。这些工作的开展在获得一系列科研突破成果的同时,也解决了大量地热开发的工程问题,积累了大量成果和经验。该文对工程取得的进展及成果进行了总结,对工作开展中出现的问题进行了探讨,可用于指导我国地热资源勘查开发工作。     

重力方法在祁连山地区构造特征与岩体解释中的应用

依据地质、航磁等资料,结合实测岩石物性资料,以1∶250 000重力资料为基础对祁连山地区(张掖、刚察地区)进行综合研究。研究地质构造与地球物理特征,划分了大地构造单元,探讨了隐伏与半隐伏岩体分布。该区域经多年的重力工作,勘探面积已近3万多km²,根据重力资料研究布格重力场特征并进行分区; 对地质构造单元重新划分,对主要断裂进行探讨; 圈定隐伏与半隐伏岩体,推断其空间展布特征,并对其解释。结果表明: 祁连山地区地壳密度结构横向分区、纵向分层明显,布格重力异常场的分区特征与地质构造分区特征基本一致。结合2.5D重力剖面反演印证了新的推测结果,为综合地质、地球物理找矿提供参考。     

羌塘盆地晚侏罗世夏里组磁学参数指示的沉积环境及其成盐意义

羌塘盆地位于青藏高原中部,是一个具有沉积钠盐、钾盐远景的蒸发岩盆地。最近在羌塘盆地上侏罗统夏里组中发现多处具有钾、钠异常的盐泉这一重要的找钾盐线索,然而目前对上侏罗统夏里组的古环境演变仍然不甚了解,限制了对晚侏罗世羌塘盆地的成盐(成钾)条件和可能的层位等重大科学问题的理解。因此本文以热磁分析为主,对羌塘盆地雁石坪地区上侏罗统夏里组沉积物进行高分辨率岩石磁学研究,并讨论其古环境意义。最后,根据成盐(成钾)理论,综合分析羌塘盆地上侏罗统夏里组成盐(成钾)的构造、气候和物源条件。κ-T曲线、磁滞回线和热退磁结果共同表明磁铁矿和赤铁矿是夏里组的主要载磁矿物;磁学参数分析表明夏里组上段赤铁矿含量相对增加,揭示夏里组上段形成于干旱气候环境;综合分析构造、气候和物源条件表明,羌塘盆地上侏罗统夏里组上段最为具备良好的成盐(成钾)条件。     

碘化氨除锡后封闭酸溶-电感耦合等离子体质谱测定锡矿石中的共生和伴生元素

锡矿石是难分解的矿物,主要存在形式是锡石(SnO_2),且共生和伴生元素多,常用的酸溶方法几乎不能溶解SnO_2,从而给锡矿石中的共生与伴生元素的准确测定带来困难。本文基于碘化氨在较低温度下熔融可产生无水状态的碘化氢,利用碘化氢的酸性和氨的还原性分解SnO_2,使Sn呈SnI_4升华分离的原理处理锡矿石。实验中以高纯铂丝作催化剂,加入碘化铵在450℃的马弗炉中分解锡矿石30 min,使得Sn以SnI_4形式挥发,除锡率达到98%以上,再用2 mL氢氟酸和1 mL硝酸封闭溶解残渣,电感耦合等离子体质谱测定钴镍铜铌钽钍铀等24个共生和伴生元素。元素检出限在0. 001～2. 9μg/g之间,90%以上元素的相对标准偏差(RSD)小于5%,相对误差小于10%。本方法解决了锡矿石难分解的问题,可测定共存金属元素,也适合测定Sn含量在1. 27%～62. 49%之间的锡矿石中的微量和痕量元素及锡精矿中的微量元素。     

利用电子探针研究甘肃陇南赵家庄金矿载金矿物特征

应用偏光显微镜与电子探针相结合的手段是研究载金矿物的主要方法。本文采用镜下鉴定和电子探针分析技术,对赵家庄金矿中载金矿物含量、形态特征及其与其他矿物的空间关系开展研究,并对载金矿物进行定性和定量分析,探寻具有找矿意义的载金矿物和总结标志矿物特征。结果表明:研究区金矿石中主要载金矿物为黄铁矿,少量为黄铜矿、闪锌矿,这些载金矿物中Au含量依次为:细晶黄铁矿粗晶黄铁矿草莓状黄铁矿黄铜矿。不同时期的黄铁矿(粗晶黄铁矿、细晶黄铁矿、草莓状黄铁矿)中Au的分布均匀,但存在差异性,主要表现为细晶黄铁矿和草莓状黄铁矿中的Au含量较高(平均含量0. 14%～0. 18%),这种现象表明此类矿物为构造热液期形成,金易富集。Au以两种形式存在,一种是"可见金"包裹于脉石矿物中,或以裂隙金的形式嵌布在矿物晶隙及裂隙中;另一种是"不可见金"以纳米级颗粒金的形式存在于载金矿物中,也是Au的主要存在形式。本研究为后期矿床的成因、成矿过程和成矿机理研究提供了佐证,同时易于根据含金矿物的特征选择合适的选冶方法。     

高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱联用检测土壤中的无机硒形态

土壤样品中亚硒酸盐Se(Ⅳ)和硒酸盐Se(Ⅵ)的形态分析中,提取剂的选择和检测方法是技术的关键。以往的提取剂容易导致硒形态发生转变或无法同时提取Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ),常用的氢化物发生原子荧光光谱法无法直接测定Se(Ⅵ),而是通过差减法得出Se(Ⅵ)含量。本文对比了不同提取剂的提取能力,确定使用0. 1 mol/L氢氧化钠溶液作为提取剂,在55℃超声萃取土壤样品30 min,提取液经高效液相色谱分离,电感耦合等离子体质谱检测,建立了土壤中Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的形态分析方法。采用Hamilton PRP X-100色谱柱,以6 mmol/L柠檬酸为流动相,pH=5. 5,在8 min内可完全分离Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ),两者的检出限分别为0. 15μg/L、0. 16μg/L,线性相关系数(r~2)均大于0. 999。以土壤为基体进行加标回收试验,Se(Ⅳ)和Se(Ⅵ)的回收率在84. 2%～95. 8%之间,相对标准偏差为1. 4%～5. 3%(n=6)。该方法简单快速,具有良好的精密度和准确度,适用于土壤中无机硒的形态分析。     

印支期龙门山断裂带的逆冲-推覆构造和沉积响应

伴随着华南、华北和羌塘地块在中—晚三叠世的俯冲—碰撞,古特提斯洋逐渐消亡,在龙门山及其前陆盆地发生了广泛的构造和沉积事件,统称为印支造山运动。然而,这期重要的造山事件普遍叠加有新生代印度与欧亚板块俯冲碰撞所引起的相似的北西—南东向构造挤压作用,使得印支期的构造活动对奠定龙门山初始构造和地貌特征,乃至对新生代构造活动的深远影响难以区分。对青藏高原其他边界的研究表明,只有通过多种手段从多个角度才能认清造山带形成的真实历史,而近些年来在龙门山地区开展的深地震探测、主断裂和飞来峰定年、前陆盆地沉积序列和沉积作用以及大地热流分布的研究则为我们进一步揭示印支初期龙门山断裂带构造活动本质提供了全新的视角。深地震反射剖面和最新的定年结果揭示龙门山地区在印支期发生了大型逆冲—推覆作用,在此期间,形成了两条主要断裂带,并直至后碰撞造山时期,形成了多期次的山前飞来峰构造。龙门山断裂带在印支期的大型逆冲—推覆构造活动,引发了大量的陆源碎屑沉积物涌入到四川前陆盆地中。强烈的断裂活动还引发了区域大地震的发生,在四川盆地西缘未完全固结沉积地层中形成了软沉积物变形。综合以往的研究结果,我们认为龙门山早期的逆冲—推覆和青藏高原东缘大地热流的升高伴随有区域岩石圈底部的拆沉导致软流圈高温物质的上涌。这种早期的构造格局对龙门山断裂带在新生代构造地貌的最终形成产生了深远的影响。