异常结构三维综合系统的开发和应用

地球化学异常结构三维综合系统的开发和应用是为了满足地球化学多维异常体系的研究而逐步展开的。应用于深部找矿预测的多维异常结构方法,从钻孔岩芯直接采样,获得了具有真三维属性的地球化学数据,研究者迫切需要在三维场景下对所获三维地球化学数据进行解读和表达。异常结构三维综合系统(3D-MDAS)是利用三维可视化和地质体三维建模技术,在MapGIS K9平台上进行二次开发获得的。本系统实现了地上、地下数据模型的一体化显示,实现了实体模型与属性模型的耦合一体化显示,在此基础上还可以对异常结构进行空间分析,建立三维地球化学找矿模型。笔者详细阐述了三维异常结构3D综合系统的三维建模思路和技术,并用安徽马头矿区的实际应用成果给以说明。     

铀矿资源勘查三维电阻率采集系统与应用研究

LQC-Ⅱ三维电阻率采集系统采用多子站、分布式智能电极设计思路,实现了多通道同时快速并行采集,通过16个子站排列组合实现了大深度的勘查要求。文章对LQC-Ⅱ型三维电阻率测量系统的基本原理、工作方法和技术作了概括性论述。利用该仪器进行了野外试验研究,对采集数据进行了三维反演,得到的水平方向和垂直方向电阻率切片均与钻孔资料吻合。     

Geochemistry of mafic rocks and melt inclusions and their implications for the heat source of the 14.0°S hydrothermal field,South Mid-Atlantic Ridge

Fresh rocks sampled from the 14.0°S hydrothermal field of the South Atlantic Ridge can be divided into two categories： olivine-gabbro and basalt. The olivine-gabbro is composed mainly of three types of minerals： olivine, clinopyroxene and plagioclase, while a multitude of melt inclusions occur in the plagioclase phenocrysts of the basalts. We analyzed the whole-rock, major and trace elements contents of the basaks, the mineral chemistry of phenocrysts and melt inclusions in the basalts, and the mineral chemistry of olivine-clinopyroxene-plagioclase in the olivine-gabbro, then simulated magma evolution within the crust using the COMAGMAT program. The whole-rock geochemistry shows that all the basalts exhibit typical N-MORB characteristics. In addition, the mineral chemistry characteristics of the olivine-gabbro （low-Fo olivine, low-Mg# clinopyroxene, high-TiO2 clinopyroxene, low-An plagioclase）, show that strong magma differentiation occurred within the crust. Nevertheless, significant discrepancies between those minerals and phenocrysts in the basalts （high-Fo olivine, high-An plagioclase） reflect the heterogeneity of magma differentiation. High Mg# （-~0.72） melt inclusions isobaric partial crystallization simulations suggest that the magma differentiation occurred at the depth shallower than 13.03 km below the seafloor, and both the vertical differentiation column shows distinct discrepancies from that of a steady-state magma chamber. Instead, a series of independent magma intrusions probably occurred within the crust, and their corresponding crystallized bodies, as the primary high-temperature thermal anomalies within the off-axis crust, probably act as the heat source for the development of the 14.0°S hydrothermal system.     

定向钻穿越技术在清江河天然气管道敷设的应用

清江河天然气管道工程是在河床下穿越1500多米的Φ1016×26.2天然气钢管和Φ114硅管套管。该河为通航河道,河底地面高程最低-5.90m左右,最大水深6.0~8.6m。地层为填土、淤泥质粘粉土、淤泥质粉砂、粉质粘土夹粉砂细砂。施工中通过优化施工方案,针对导向孔轨迹控制、淤泥地层定向钻进纠偏、大口径扩孔清孔和长输大口径管道回拖采取了一些有效的技术措施,确保了工程一次性回拖成功。     

遥感监测水质参数的方法概述

介绍了内陆湖泊水质遥感监测的特点及遥感监测水质的机理;总结了国内外近年来用于内陆湖泊水质参数反演的3种常用方法:经验模型、半经验法和机理模型法,并分析了3种模型的优缺点;讨论了目前遥感在水质监测应用中存在的问题和未来该领域研究的重点。     

磁法三维建模在龙王沟磁铁矿勘探中的应用

以龙王沟磁铁矿高精度磁测数据为基础,采用小波多尺度分解方法,对化极后的磁法数据进行多尺度分解,通过功率谱法计算小波多尺度分解后的各阶细节异常的场源深度。结合地形、地质及钻孔资料,采用2.5D人机交互反演对磁测剖面上的磁铁矿体进行拟合,利用Golden Software公司开发的Voxler软件,在虚拟三维环境下实现二维小波多尺度分解数据的可视化,建立三维地质体模型,直观的预测磁铁矿体的空间范围和分布形态,实现地质、物探和地上、地下信息一体化集成展示,进行专业分析评价和辅助决策,可以有效的提高地质找矿效果。     

甘肃厂坝-李家沟超大型铅锌矿床成矿金属来源 ——来自闪锌矿原位S-Pb和Zn同位素证据

甘肃厂坝-李家沟铅锌矿床位于西秦岭多金属成矿带内的西成矿集区,为矿集区内重要的超大型铅锌矿床。矿体赋存在中泥盆统安家岔组的白云石化大理岩及石英片岩中,其成因认识一直存在争议,主要分歧集中在是同生还是后生。文章对不同成矿阶段的闪锌矿,采用多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS)测定Zn同位素组成、采用激光剥蚀-多接收电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)原位微区分析技术测定S、Pb同位素组成,示踪成矿物质来源,并分析矿物沉淀机制,为深入理解矿床成因提供新的精细证据。研究结果显示,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个成矿阶段闪锌矿的δ⁶⁶Zn分别为0.08‰~0.29‰,平均0.20‰;0.19‰~0.37‰,平均0.30‰;0.36‰~0.37‰,平均0.37‰。其中,Ⅰ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅰ值为20.9‰~26.1‰,平均24.4‰;Ⅱ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅱ值为12.2‰~21.9‰,平均19.1‰;Ⅲ阶段的闪锌矿δ³⁴S_Ⅲ值为18.2‰~24.7‰,平均21.5‰。3个阶段的矿石矿物Pb同位素组成变化不大,²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb为17.922~18.013,²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb为15.567~15.647,²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb为37.990~38.266。δ⁶⁶Zn同位素值显示,成矿金属早期来源于围岩海相碳酸盐岩,由于混合了岩浆热液或者是瑞利分馏作用,在成矿作用中后期δ⁶⁶Zn同位素逐渐上升。δ³⁴S同位素值显示,早期硫源主要为地层中的硫酸盐,中后期的δ³⁴S同位素值降低,可能是成矿流体中岩浆热液中的S^2-成分逐渐增多导致,闪锌矿为硫酸盐通过TSR反应沉淀成矿。Pb同位素指示成矿物质来源于上地壳,并混入了部分古老的变质基底的成分。笔者研究发现,厂坝-李家沟铅锌矿的成矿机制为不同来源的流体混合,随着pH值、成矿流体的温度发生变化而沉淀成矿。     

城市地下空间开发利用地质适宜性三维评价指标体系研究——以杭州市为例

地下空间开发地质适宜性三维评价是合理进行地下空间立体化开发、降低开发地质风险的重要手段,也是当前研究热点。作为地质适宜性三维评价全过程的重要一环,科学合理地建立三维评价指标体系是其能否正确开展的前提基础。通过结合杭州城市地下空间开发面临的地质问题,在系统分析各评价指标对地下空间开发建设影响的特征基础上,以三维视角从地层三维结构等多个方面构建完成了一套具有多层次结构的三维评价指标体系,并采用层次分析方法对评价指标进行了目标权重的计算、一致性检验、排序和分析。该指标体系可划分为5个准则层21个指标层,相较于二维评价指标体系,通过融合三维地质模型和三维空间分析方法,使评价过程中能够考虑更多的评价因子,更好地描绘地下复杂的三维地质环境,丰富了三维评价结果的内涵。基于模糊综合评价方法的杭州钱江新城二期的三维评价应用成果表明,该指标体系为三维地质模型和三维空间分析方法之间的整合提供了有力的指导,为提升三维尺度下的地下空间开发地质适宜性评价精度和准确性提供了有力的支持。     

云南香格里拉红山铜矿石硫化物环带及地质意义

云南香格里拉县红山铜矿是三江义敦岛弧带南端重要铜矿床,颇受关注,成因认识分歧大.矿区出露上三叠统板岩、变碎屑岩和灰岩夹中基性火山岩、火山碎屑岩以及少量侵入其中的中酸性和超基性岩脉、岩株,透镜状铜硫化物矿体产在顺层状矽卡岩体内或边部,成矿后断裂明显.矿石中普遍发育以黄铁矿为核部、黄铜矿为中间带、磁黄铁矿为边部带的硫化物环带,其中核部黄铁矿呈立方体自形-半自形晶,黄铜矿呈他形晶围绕黄铁矿沉淀,磁黄铁矿呈他形分布在黄铜矿外围,内带常被外带硫化物溶蚀交代.环带从内到外硫化物先后沉淀,矿物生成顺序为黄铁矿-黄铜矿-磁黄铁矿.环带中三种硫化物矿物的REE配分曲线和微量元素蛛网图极为相似,负Eu异常显著,富集U、Th、Zr、Hf,亏损Rb、Sr、Ba,与矿区超基性岩表现出较高相似性;环带从内到外,∑REE(0.17371×10-6、1.22626×10-6、5.25925×10-6)和微量元素含量依次升高,Co/Ni和Se/Te比值降低,指示矿石硫化物沉淀过程中,可能伴随热液体系内地壳物质不断增加.环带中硫化物矿物δ34SV-CDT=3.81‰～5.23‰,具有岩浆硫源特征,δ34SV-CDT边部带磁黄铁矿 (4.47‰)＜δ34SV-CDT中间带黄铜矿(4.58‰)＜ δ34SV-CDT核部黄铁矿(4.65‰),三种硫化物间没有达到同位素平衡分馏.红山铜矿石环带结构是岩浆热液为主成矿流体中黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿先后晶出成因,伴随硫化物环带的形成,热液系统从早到晚H2S和O2逸度降低或pH升高过程.     

第四纪两类千年尺度气候振荡现象及机理研究

千年尺度气候突变事件是第四纪冰期普遍存在的气候现象。这些事件可以被分为两类,一类为Dansgaard-Oeschger Event (DO事件),另一类为海因里希(Heinrich Stadial,HS)事件,后者有时也被认为是一种特殊的DO事件,因此也被称为 HS-DO事件。HS事件期间北大西洋冰架的融化一般对应DO振荡的冷相位,这与通常认为的冰架在较冷气候下体积增加并不相符。这两类事件在北大西洋重建数据中表现得最为明显,但其气候影响具有全球性。由于没有显著的外强迫驱动这两类气候突变事件,自20世纪90年代首次被确认以来,HS-DO事件一直是古气候界关注的重点,且人们对其触发机理仍没有定论。本文基于目前对这两类千年事件的研究现状,集中总结了目前已有的可反映千年事件的重建数据,利用已有的模拟工作,重点回顾了现有的机制理论,评述了目前研究DO事件以及HS-DO事件的局限性,并对其后续工作,尤其是模拟部分,进行了展望。