基于多源数据约束的成矿动力学模拟——以宁芜盆地钟姑矿田典型矿床为例

数据驱动是大数据分析的特点之一。成矿过程的数值模拟即采用数据驱动方式,在基本的物理化学方程及地质模型基础上,通过定量的手段,模拟不同阶段、不同条件下成矿系统的演化过程,从而能够更深入、直观的讨论各种地质要素对成矿系统的影响,验证已有的成矿理论,获得新的认识。姑山铁矿床和杨庄铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田内的典型矿床。前人研究显示,杨庄铁矿床为典型的充填-接触交代型热液矿床,而姑山铁矿床目前在成因上仍存在争议,存在岩浆成因和热液成因等多种观点。为了更好的对比和了解姑山铁矿床和杨庄铁矿床的成因及成矿过程,本文基于多源数据的综合解译剖面,采用力-热耦合数值模拟方法对与热液矿床密切相关的扩容空间的形成机制和特点开展研究。模拟结果显示,姑山铁矿床和杨庄铁矿床可能分属不同的成因类型;随着岩体的逐渐冷却,杨庄铁矿床内岩体和地层接触带会出现明显的扩容空间,可为成矿流体的汇聚及矿质的沉淀提供良好的条件,有利于热液矿床的形成;而姑山铁矿床内岩体和地层接触带只有局部区域出现扩容空间,同时体应变数值较小且形态变化大,并不利于大规模的流体汇聚及矿质的沉淀,姑山铁矿床可能主要为岩浆成因,并受少量热液的叠加改造。     

交通荷载下加筋土桥台工作性能试验研究

加筋土桥台因其具有良好的复合体特性,被广泛应用于各项工程建设,研究它在实际工程条件下的工作性能对其设计和推广具有重要意义。加筋土桥台在服役过程中主要承受交通荷载作用,通过室内大比例缩尺模型的加速应力试验,研究交通荷载条件下加筋土桥台的工作性能,考虑加筋间距与筋材刚度的影响,综合分析了不同交通荷载等级和循环次数下桥台变形与筋材应变的变化规律。研究结果表明,加筋土桥台在交通荷载作用下整体变形随循环次数趋于收敛,其顶部沉降、面板水平位移与筋材应变均远小于规范给出的阈值;各变形值随加载时间呈阶梯状发展,不同条件下变形收敛趋势有所差异;增大筋材刚度和减小加筋层间距有利于控制桥台的变形,筋材刚度对变形的控制作用要优于加筋间距;交通荷载作用下面板水平应变与顶部竖向应变并不满足2倍关系,二者之间的定量关系有待进一步研究。     

基于AHP与独立性权系数综合确权的煤矿含水层富水性评价

为克服传统多源信息融合方法在评价含水层富水性中多采用单一主、客观赋权的不足,以徐庄煤矿为例,在充分考虑影响7煤顶板(即山西组7煤至下石盒子组底界之间的层段)砂岩含水层富水性各因素的基础上,确定了断裂分维、平面变形系数、断层强度、砂岩含水层厚度、砂泥比、岩芯采取率、钻孔冲洗液消耗量、井下涌(突)水点涌水量作为影响其富水性的8大主控因素;采用AHP法和独立性权系数法分别计算了各主控因素的主、客观权重,通过乘法合成归一法得到综合权重,结果表明:褶皱平面变形系数、断裂分维对7煤顶板砂岩含水层富水性影响大,钻孔冲洗液消耗量、岩芯采取率、砂泥比对其富水性影响小;建立了基于AHP与独立性权系数法综合确权的含水层富水性指数法评价模型,通过ArcGIS得到了研究区含水层富水性分区图,并通过已知突水点的分布,对该评价模型进行识别与检验,验证了该模型评价效果的准确性,圈定了顶板防治水的重点靶区。本研究成果为预测矿井含水层富水性强弱、防治顶板水害问题提供了有益参考。     

西江流域的有机碳侵蚀通量

在西江下游的马口水文站对径流进行了4个季节的有机碳采样分析。研究表明,西江径流有机碳的断面构成在各个季节均较为一致;季节性变化表现为,有机碳和悬浮物含量随流量的增加而增加。随着水体悬浮物含量的增加,悬浮物的有机碳含量呈对数趋势降低。西江流域的有机碳侵蚀通量为10.18×106gC/km2·yr.,是全球外流域有机碳侵蚀通量的2～3倍,其中以颗粒有机碳的侵蚀通量为主,达到8.30×106gC/km2·yr.,溶解有机碳的侵蚀通量为1.88×106gC/km2·yr.。反映了流域内较强的机械剥蚀过程,这与西江流域典型的季风气候、较大的地形高差,以及农业耕作历史长久、土地利用强度较大等因素有关。     

含铜、铋和银的金精矿堆浸工艺综合回收试验研究

采用生物氧化技术和化学方法,利用堆浸工艺分步提取,对含Au 140~150 g/t、Ag 900~1 000 g/t、B i 9.0%~10.0%、Cu14%~17%的多金属浮选金精矿的综合回收工艺进行了研究。经小型搅拌试验,确定了生物氧化浸铜—氰化浸金、NaC l-FeC l3-HC l体系(氯盐法)浸出铋和银的技术方法。通过柱浸试验,研究了利用该方法分步浸取Au、Ag、Cu和B i在堆浸工艺中的可行性。在10 t精矿的扩大试验验中,验证了柱浸试验所取得的工艺指标和参数。试验中掺入骨架材料,解决了精矿在堆浸中的渗透问题;生物氧化过程中,菌种在含高浓度铜离子浸出液中反复驯化,对铜的耐受力提高到30 g/L;在NaC l-FeC l3-HC l体系浸出B i和Ag时,用H2O2将浸出液中的Fe2+氧化成Fe3+,使浸出液能循环使用,且B i和Ag同时浸出。Au、Ag、Cu和B i的最终浸出率分别为92.98%、65.09%、45.33%和53.49%。     

甘肃省文县阳山金矿安坝里南矿区矿石特征及金矿物赋存状态研究

甘肃阳山金矿安坝里南矿区是阳山金矿勘查程度最高的区段。矿区赋矿地层为泥盆系中统三河口群第三岩性段,控矿构造为安昌河—观音坝断裂。主要矿石类型为蚀变千枚岩型及蚀变斜长花岗斑岩型,其中金属矿物占3.51%,以黄铁矿、毒砂、辉锑矿为主,属贫硫型矿石。矿石中有益组分主要为金,其它有益组分不具备综合利用价值。主要载金矿物为黄铁矿,其次为毒砂。金矿物主要以包裹金、粒间金两种状态产出,以包裹金为主,该赋存状态有利于金矿物的浮选回收。     

广州地区稻田甲烷排放及中国稻田甲烷排放的空间变化

１９９３年在广州地区采用中国科学院大气物理研究所研制的自动采集和分析系统测量了稻田甲烷的排放率，首次获得了占我国２０－２５％左右水稻收获面积的华南地区稻田甲烷排放特征值。从而宏观地使我国五个主要水稻生态区的甲烷排放率都有了实测资料。稻田甲烷排放率的季节变化主要与气温及灌溉水状态的变化的较大关系，日变化规律以下午出现极大为主。本实验田的甲烷排放率低。     

钦州湾-杭州湾构造结合带（南段） 地质演化和找矿方向

钦州湾-杭州湾结合带是位于扬子与华夏两大古陆块中间的巨型构造结合带。根据内部结构不均一性和演化历史的差异,钦-杭结合带可划分为3段：北（东）段、中段和南（西）段,分界线大致为北纬24°和北纬27°。中段与南岭带大体一致;北段指南岭以北地区,即绍兴-江山-萍乡一带;南段位于南岭以南区域,大致与云开-十万大山带相当。钦-杭结合带南段是华南大陆壳再造和矿产资源寻找的重要研究课题。它的地质演化与钦-杭结合带具有整体一致性,特别是具有一致的开-合历史。震旦系底部的粤西云浮大降坪块状硫化物矿床是海底喷流沉积的产物,它与信宜和陆川新元古代蛇绿岩等是南段洋壳存在的重要证据。在进一步的矿床勘查中,要重视斑岩型铜（钼）矿床的寻找。中酸性斑岩体来自于元古宙岛弧底部玄武质岩石（下地壳）在中生代时期的部分熔融,本质上该类矿床带有岛弧俯冲环境的基因。     

粤北笋洞花岗岩的形成时代、地球化学特征与成因

笋洞花岗岩体是粤北贵东复式花岗岩体的一个重要组成部分。锆石U-Pb年龄为189.1±0.7Ma,是燕山早期岩浆活动产物。该岩体的主要元素显示富硅、富碱、强过铝质和低 CaO/Na_2O比值等特征;微量元素方面,富集Rb,Th,U,Ce,Sm,Y,亏损 Ba,Sr,P,Ti;LREE轻微富集(LREE/HREE=6.6～8.8,(La/Yb)_N=6.44～10.74),Eu亏损明显(δEu=0.14～0.31);它具有低的ε_(Nd)(t)(-11.4～-9.3),高的δ~(18)O(10.2～12.7‰)、(~(87)Sr/~(86)Sr);(0.72949～0.74923)、~(206)Pb/~(204)Pb(18.180～18.488)、~(207)Pb/~(204)Pb(15.655～15.661)和古老的Nd模式年龄(1762～1933Ma)。上述这些特征表明,笋洞岩体属于典型的壳源型花岗岩,是在地壳伸展-减薄的构造背景下,通过以泥质成分为主的古-中元古代变质沉积岩部分熔融的方式形成。     

西昆仑北缘新元古代片麻状花岗岩锆石SHRIMP年龄及其意义

在西昆仑北缘早前寒武纪变质地层中,笔者等识别出大量不同时代的片麻状花岗岩,其中包括新元古代片麻状花岗岩。获得最新的新元古代片麻状花岗岩的单颗粒锆石SHRIMP年龄为815±57Ma,片麻状花岗岩的岩石学特征反映它们形成于裂解构造背景,结合对区域上新元古代地层及中元古代末期构造事件的研究,笔者认为新元古代片麻状花岗岩反映了古塔里木板块作为Rodinia超大陆一员发生裂解的时间,这对研究古塔里木板块在Rodinia超大陆中的位置及中国Rodinia超大陆裂解的研究提供了重要的地质依据。