Low-temperature alteration of oceanic island basalts and their contribution to transition metal circulation of the ocean

The major elements, rare earth elements （REE） and trace elements of four basalt samples from central and western Pacific ferro- manganese crust provinces have been analyzed using chemical methods and ICP - MS, respectively. The results indicate that the samples have been extensively altered and that the contents of their major elements have changed significantly. However, the similarity of REE partition patterns and trace element contents of basalt samples to those of fresh oceanic island basalts （OIB） indicate that the basalt samples originated as OIB. Because of low-temperature alteration, the contents of A1203 , Fe203 , MnO, K20 and P205 increased, while MgO and FeO decreased. Active components, such as magnesium and iron, were leached from OIB resulting in the relative enrichment of SiO2. The leaching of active components can cause the relative enrichment of REE, while the precipitation of LREE-rich ferromanganese oxides in vesicles and fissures not only causes an increase of REE contents, but also induces ＂fractionation＂ of LREE and HREE. Based on the enrichment mechanism of REE contents, the theoretical quantities of precipitated ferromanganese oxides and the depleted quantities of active components are calculated ： the depleted quantities of active components for the unit mass of fresh basalts vary in the range of 0.15 ～ 0. 657, and the precipitated quantities of ferromanganese oxides for the unit mass of fresh basahs vary in the range of 0. 006 ～ 0. 042. Of the major elements, the two most depleted are iron, and magnesium, with 18.28% ～ 70.95% of iron and 44.50% ～ 93.94% of magnesium in the fresh basalts was leached out. Theoretical calculation and geochemistry results both indicate that low-temperature alteration of basalts can supply abundant amount of metals to seawater, and may play an important role in ocean metal circulation.     

东安浅成低温热液型金矿床地质特征及成因

东安金矿床是浅成低温热液型金矿床,赋存于中酸性火山-侵入岩、印支晚期碱长花岗岩和燕山晚期细粒碱长花岗岩脉强硅化蚀变带中,受库尔滨断裂的次级断裂控制.岩石地球化学显示,金来源于深部岩浆.氢氧同位素结果表明,流体中的水主要来自岩浆水和大气水.流体包裹体研究结果显示,该矿床成矿温度为144～348℃,成矿深度为0.2～1.0 km.同位素地质年代测试结果证实,矿床形成于燕山晚期.     

冻土区天然气水合物钻井泥浆冷却系统设计及关键参数计算

泥浆冷却技术是天然气水合物钻探的关键技术之一,低温泥浆可以抑制天然气水合物在钻进和提钻过程中分解,有利于钻获水合物实物样品。新型天然气水合物钻井泥浆冷却系统主要包括载冷剂制冷器、翅片管式换热器、温度监测与记录和防冻装置4部分。制冷机组采用变频启动,减小了野外施工中配套发电机的功率,大幅度降低油料消耗;翅片管式换热器中泥浆与载冷剂对流换热,换热面积大,换热效率高;温度监测与记录装置对4个关键节点的温度进行监测和记录,同时防冻装置可防止泥浆在换热器中结冰堵塞,影响正常使用。运用传热学和流体力学理论对泥浆与载冷剂对流换热过程进行计算,在满足制冷要求的前提下,换热器换热面积是10.58 m2,管路压力损失为0.34 MPa。     

降雨对松散堆积体滑坡稳定性影响探讨——以贵州省沿河土家族自治县为例

降雨是引发滑坡灾害的主要原因之一。通过对沿河土家族自治县具代表性的四个松散堆积体滑坡的分析,认为最大降雨量与滑坡的稳定性系数、滑面倾角均成反比,而滑带土内摩擦角增加时,滑坡启动需要的降雨强度就越大,成正比。其认识与目前该类滑坡的监测数据变化特征总体相吻合。     

煤的形成过程

煤,早在800年前就被广泛用作工业生产的燃料,推动了当时工业的向前发展,随之发展起煤炭、钢铁、化工、采矿、冶金等工业。煤在地球上的储量丰富,除了作为燃料以取得热量和动能以外,更为重要的是从中制取冶金用的焦炭和制取人造石油,即煤的低温干馏的液体产品——煤焦油。经过化学加工,从煤炭中能制造出成千上万种化学产品,所以它又是一种非常重要的化工原料,我国相当多的中、小氮肥厂都以煤炭作原料生产化肥。煤也被人们誉为“黑色的金子”。     

超高温高压流变仪的研发及应用

随着我国能源勘探及地球深部探测等向深部发展,深井越来越多,地层温度、压力越来越高。保证高温高压状态下钻井液流变性能的稳定是深井安全钻进的必要前提,测定钻井液高温高压流变性是评价和优选钻井液体系最基础的工作。依托国家科技部重大仪器设备开发专项,通过对压力控制系统、温度控制系统、剪率控制系统、粘度检测系统等方面技术难题的攻关,研制成功了国内首台超高温高压流变仪。该仪器可在高温高压及低温高压条件下对钻井液、完井液、压裂液等样品的流变性进行高精度测量。     

吉林集安铅锌矿地球化学与分散元素

吉林集安铅锌矿床是我国最早报导的少数几个典型低温铅锌矿床之一。矿化具有多期次特点 ,富矿体都是多期次矿化叠加的产物。根据矿化先后和矿物生成顺序将矿化分为五个阶段 :①石英 黄铁矿矿化阶段 ;②重晶石 闪锌矿矿化阶段 ;③石英 方铅矿矿化阶段 ;④石英 黄铁矿矿化阶段 ;⑤碳酸盐 氧化矿物矿化阶段。用均一法和爆裂法测得石英、重晶石、闪锌矿包裹体成矿温度变化在 1 1 0℃～ 1 97℃之间。矿床中除含铅锌矿外 ,还有微量的Pt和Pd,并普遍含分散元素Cd、Ga、Tl、In、Se、Ge、Te,其中以Cd含量最高 ,闪锌矿中Cd含量最高可达 71 5 5× 1 0 6。分散元素主要呈类质同象形式赋存在各种矿物之中 ,未发现独立矿物。通过矿床地质和硫铅同位素研究表明该铅锌矿床属低温沉积 改造型层控矿床。     

考虑径流影响的滑坡降雨入渗二维有限元模拟及应用

降雨是滑坡失稳的常见诱发因素之一,现有数值模拟方法由于不能考虑来自基岩边坡的径流对滑体渗流的补给而低估了真实的降雨入渗水量,导致在评价降雨对滑坡稳定性特别是深层滑动影响时存在一定不足。以Richards方程和有限元法为基础,忽略降雨对渗透性极低的滑床和滑带的影响,将滑坡渗流计算域缩小为滑体,以避免因滑体与滑床（滑带）渗透性差异巨大引起的数值计算困难;依据基岩边坡水平长度和滑体降雨入渗边界饱和情况,修正降雨入渗边界,实现了考虑径流补给的滑坡降雨入渗简化数值模拟。算例表明,该方法所得渗流场更加符合实际情况。以三峡库区某滑坡为例,模拟了2006年10月～2009年12月间滑坡在库水升降和降雨条件下的渗流场和安全系数的演化过程;计算结果表明,考虑径流补给时滑坡后部的渗流场饱和区域明显较大,稳定系数降低较多,与位移监测资料显示的佐证较为吻合;若不考虑径流补给,则降雨对滑坡稳定性影响不大。     

含砾石土壤降雨入渗过程模拟

在室内模拟降雨试验的基础上,利用多重相互作用连续体(MINC)组件,对含砾石土壤降雨入渗过程进行了数值模拟,以期深入理解含砾石土壤中的水土过程.研究结果表明,土壤中砾石的存在能够导致土壤水分饱和度增加,使得土壤总入渗量以及降雨入渗深度降低.含砾石土壤中存在一个陡的湿润锋面,在湿润锋面上土壤水分饱和度急剧下降.MINC组件可以很好地模拟含砾石土壤降雨入渗过程,其对含砾石土壤湿润锋和土壤含水率变化的模拟值与实测值吻合较好.降雨期间土壤水分饱和度沿土壤剖面的变化可用来解释含砾石土壤降雨入渗深度降低的原因.