新疆阿尔泰额尔齐斯构造带片麻岩的锆石U-Pb SHRIMP定年及其地质意义

对包括额尔齐斯构造带中片麻岩在内的新疆阿尔泰地区中深变质岩石的时代一直存在争议,李天德等将阿尔泰山造山带中大部分中深变质岩划分为古-中元古界克木齐群和新元古代富蕴群,引起了广泛的关注和争议,特别是对位于额尔齐斯构造带中片麻岩的时代问题争议颇多。笔者对该片麻岩采样进行主量元素、微量元素分析及锆石U-Pb SHRIMP年龄测定,表明该处片麻岩以正变质岩为主,成分与闪长质、石英闪长质岩石相当,为后碰撞阶段岩浆活动的产物。锆石U-Pb SHRIMP定年结果表明其锆石主要为岩浆锆石,²⁰⁶Pb/²³⁸U年龄主要为350~295 Ma,其中10个点构成的谐和年龄为（326±6）Ma,为石炭纪构造-岩浆活动的产物。该片麻岩中没有前寒武纪古老锆石的年龄信息,基本上可以否定该片麻岩形成于前寒武纪的观点,应为晚古生代的产物。结合前人研究成果,认为阿尔泰造山带中深变质岩可能为不同时代的产物。     

东坪金矿“芥末金”及其类型

对中国河北东坪金 -碲化物型金矿的成分及性质复杂多样的金矿物的研究表明 ,东坪金矿产有由不同尺寸微粒金与碲酸盐 /亚碲酸盐 /含水氧化物组成的一些特殊的混合相 ,具芥末状或胶状结构 ,沿用“芥末金”之称。研究所获众多的分析数据得以对这些成分复杂的物质进行鉴别和分类。并按碲金矿蚀变模式 ,利用孔隙中充填的针铁矿、水硫碲铅石、绿碲铁矿、黄碲矿、黄碲铁石、碲酸等 (或一些未知混合相 )对铁芥末金、碲铅芥末金、碲铁芥末金、锰铅芥末金等各类型的化学组成及性质进行模式化。与前人资料进行了对比 ,对蔡长金、田澍章等描述过的金的碲酸盐或氧化物矿物做出了新的解释 ,提出其中某些未定名的新矿物应解释为芥末金的变种。根据电子能谱学数据推测 ,芥末金中可能存在金的纳米级团簇。     

新疆准噶尔北东缘造山后伸展及陆壳生长：来自哈旦逊杂岩体的岩石学及地球化学的证据

哈旦逊岩体位于准噶尔北东缘玛因鄂博断裂以南,受断裂构造控制,呈近三角形。该岩体岩石类型较复杂,主要岩石组合为石英二长岩、二长岩、辉长岩、闪长岩、二长花岗岩、钾长花岗岩等。二长岩中锆石SHRIMP UPb测年结果为289.5±3.6Ma。除个别辉长岩样品为钙碱性系列外,其它所有样品属于碱性系列。辉长岩的稀土总量（∑REE）为43×10-6~88×10-6,Eu异常不明显,轻稀土富集（LaN/YbN=2～6）,微量元素含量变化趋势一致且富集大离子元素,Cr、Ni含量低。中性岩的∑REE大于100×10-6,轻稀土元素表现出不同程度的富集（LaN/YbN=6~20）,具有不明显或是弱的Eu正异常。微量元素含量变化大,但总体变化趋势一致,即表现出大离子亲石元素（LILE）富集而高场强元素（HFSE）亏损。花岗岩的稀土元素组成可以分两类,一类具有中等到弱的Eu负异常（δEu=0.7~1.0）,轻稀土强烈富集（LaN/YbN=12~30）,其微量元素的原始地幔标准化配分模式与中性岩近于一致;另一类具有显著的Eu负异常（δEu=0.1~0.3）,轻重稀土的分异不明显（LaN/YbN=3~8）。在微量元素配分模式中,有显著的Ba、Sr、P、Ti的亏损。不同岩石类型显示出Sr初始值异常低（0.7036~0.7039）和正的εNd(t)初始值（~6.5）。综合野外观察、岩石学及地球化学特征,推测辉长岩部分来自被俯冲带流体交代的亏损岩石圈地幔,而花岗岩部分来自年轻的基性下地壳重熔,熔融发生的深度大约在30~40km,使其中的部分酸性岩浆出现典型的高BaSr花岗岩的特征。基性岩浆和酸性岩浆在上升过程中发生混合,闪长岩及二长岩可能是它们混合的产物。哈旦逊岩体形成于造山后伸展构造背景,壳幔岩浆的混合可能是造成新生陆壳生长的一种重要方式。     

超临界CO2注入煤层对顶板岩石纵波速度及力学响应特征研究

深部煤层CO₂地质封存与CH₄强化开采(CO₂–ECBM)技术在提高煤层气采收率的同时可实现碳减排,具有能源和环境双重效益。超临界CO₂(ScCO₂)、水和煤层顶板之间的地球化学反应可改变其物理力学性质,增加CO₂泄漏的风险。以沁水盆地胡底煤矿3号煤层顶板岩石为研究对象,开展“ScCO₂–水–岩”地球化学反应模拟实验,探讨CO₂煤层封存条件下ScCO₂–水–顶板岩样地球化学反应过程及其对岩石纵波速度和力学性质的影响。结果表明:ScCO₂–水–岩之间化学溶蚀反应造成岩样Ca、Mg元素显著降低,促使岩样表面形成孤立状溶蚀孔,并随着反应时间的持续,进而形成大量的“溶蚀坑”和“溶蚀缝”;增加了岩样结构不连续性,使得声波传播路径增大、能量损失加剧,导致纵波波速降低;ScCO₂–水–岩反应后岩样的峰值强度和弹性模量降低,泊松比升高,且三者之间的变化率与反应时间之间呈现Logistic函数的变化关系。对于胡底煤矿而言,ScCO₂–水–岩反应过程中顶板力学性质的弱化不足以造成盖层的破裂和CO₂泄漏,但在评价煤层CO₂封存安全性时,还应考虑煤层吸附膨胀应力对顶板的影响。      

西昆仑冰山地区白垩纪E-MORB型辉长岩：新特提斯弧后伸展的新证据

青藏高原西北缘的西昆仑—喀喇昆仑造山带是研究特提斯构造演化的重要地区之一。近期在西昆仑南部冰山地区新识别出白垩纪辉长岩脉。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示,冰山辉长岩最年轻锆石集中在109~103 Ma,加权平均年龄为106.2±1.7 Ma,表明冰山辉长岩形成于早白垩世。岩石含有前寒武纪年龄锆石,指示区内地壳深部存在对应时代的基底物质。辉长岩低硅（48.52%~50.69%）、高铝（14.38%~16.34%）、高镁（MgO = 6.88%~8.02%,Mg^# = 52~58）特征,以及类似E-MORB的稀土配分模式（（La/Yb）_N = 1.36~1.81）,不相容元素原始地幔标准化的蛛网图和亏损的全岩Nd同位素组成（ε_Nd（t）= 2.54~4.04）,表明母岩浆形成于相对亏损的地幔源区,且在上升过程中受到地壳混染程度有限。综合考虑以上特征并结合西昆仑—帕米尔地区晚中生代研究进展,认为冰山辉长岩脉形成于受俯冲板片释放流体交代形成的软流圈地幔部分熔融,其成因与白垩纪中期新特提斯北向平板俯冲引起的弧后伸展作用有关。

     

重特大自然灾害综合评估

2021年7月,中国河南省遭遇极端强降雨天气,出现大范围洪涝灾害,河南省内各级交通网受到严重影响。为了快速、准确地获取极端气候条件下自然灾害对大范围交通网造成的损坏和运行影响情况,对哨兵1号、高分三号卫星遥感影像、欧洲中期天气预报中心的降雨和水汽数据、地质灾害调查数据等多源数据进行分析与融合,提出了大范围洪涝灾害影响下的交通网受损快速评估技术体系框架,解析了此轮河南暴雨引发的洪涝灾害发展过程,并评估了洪涝灾害对交通道路网危害及后续次生灾害的风险,利用空间可达性模型对路网受损后的连通性水平进行了评估。结果显示：此次洪涝灾害具有累计降雨量极大、高度集中且降水范围广的特点,河南省郑州市及周边地区的洪涝受灾面积约3 800 km²;三门峡市、登封市山区次生滑坡灾害发生可能性极高;公路交通网受洪涝灾害影响的道路总里程约为1 300.46 km;郑州等五市的公路网连通性下降了21.27%左右。其中,高速公路、国道、省道的连通性分别下降了34.22%、13.78%和14.86%。     

基于模板的嵌入式GIS地图符号快速绘制算法

在资源有限的嵌入式GIS环境中,地图符号的绘制速度决定了矢量地图的显示速度.提出了一种基于模板的嵌入式GIS地图符号快速绘制算法,先建立基于模板的地图符号库,在地图符号绘制算法中用查表代替三角函数运算,用定点运算代替浮点运算,使地图显示速度显著提高.试验表明,用该算法可使地图显示速度提高3倍以上.     

无核紫葡萄温室育苗小气候环境条件调控研究

通过对无核紫葡萄温室苗的生长发育及所处小气候环境条件的要素观测,掌握了该新品种葡萄苗木在哈密目光温室中的生长发育状况及所需的适宜气象条件,获取了无核紫葡萄温室生长的气候调控技术,为苗木的大量繁育和该品种的大面积推广提供了支撑。     

渤海残留盆地分布综合地球物理研究

以活动论构造历史观为指导进行渤海海域残留盆地宏观分布特征研究. 以岩石物性为基础建立地质界面与物性界面的联系,通过重、磁、震等方法组合圈画不同物性界面的分布特征. 浅层沉积盆地结构通过反射地震资料控制,深层地质结构信息利用重磁异常场分离、物性界面反演等方法得到. 在地层分布格架基础上分析前新生代残留盆地宏观分布范围. 并结合渤海海域实例研究介绍了残留盆地宏观分布研究的技术方法和流程,在计算上古生界-中生界及元古界-下古生界残余地层厚度的基础上给出了渤海海域残留盆地的宏观分布范围,并指出在歧口凹陷东南部、石臼坨隆起南部及东北部、渤南凸起南部、辽东湾等地区是较好的前新生代油气潜力区.     

基于matlab的煤层底板突水预测系统

针对当前煤层底板突水预测存在的问题,在突水概率指数法预测预报系统的基础上,用matlab开发出了一套新型煤层底板突水预测系统软件。通过对地质、水文地质等信息数据进行分析处理,从而确定导致煤层底板突水的主控因素及次级影响因素,并分别赋予其相应的权重值,将各因素在底板突水中所起的作用定量化。特别是对于不同矿区不同控制因素的影响,其相应权重值的大小可以灵活改变。建立赋权求和数学模型,绘制出各个主要控制因素的专题图,并根据各个主要控制因素的不同权重值,叠合绘制出底板突水概率指数法突水分区图。同时计算出煤层底板突水概率指数。将系统软件应用于工程实际,预测效果与实际情况相吻合。