临界包裹体及其在金矿地质研究中的应用

临界包裹体具有在热动力过程中气液相比不变直至均一成一个流体相的特征.它在超临界流体中,当临界体积为一定值时才能形成.它可以在各类岩浆岩、火山岩、深变质岩以及铁、铜、金等多金属矿床中出现.利用临界包裹体的临界均一温度结合该流体体系的相图,可以获得如成矿流体体系的热力学状态、流体基本组分特征、临界压力、盐度、密度等成矿物理化学信息.通过多年研究发现,临界包裹体在中国北方深变质岩区的很多金矿床都有出现,它的临界均一温度都小于纯水的临界温度(374.2℃),表明成矿早期的超临界流体是由一种低盐度CO₂-H₂O体系组成,它可能来自古老的深变质岩.另一种较高盐度的成矿热液来自与矿床毗邻的中生代中酸性小岩体.它们通过超临界流体成矿地质作用,形成了具有中国特色的多源多期多成因金矿床.这在包裹体冷冻法及其成分分析和包裹体水的氢氧同位素分析的结果中也得到证实.     

地质系统的复杂性—地质科学的基本问题(Ⅰ)

笔者根据其所提出的“地质作用与时空结构是一切地质现象的本质与核心”的自然哲学理念将地质科学的学科体系划分为地球物质的成分与结构、地质作用、地质学场与地质系统的演化等四大基本领域, 它与9个重大基础地质问题以及与其相关的基础理论问题相对应(表 2).笔者将其已发表的地质科学的复杂性理论“地质作用的临界过程动力学——地质系统在混沌边缘分形生长”应用于研究9个重大基础地质问题, 着重对于其中所包含的主要基础理论问题的实质及其理论与研究方法作较深入而简要的剖析.目的是通过将地质系统的复杂性作为地质科学的基本问题的新视角对古老而常新的地质科学进行再认识, 将重大基础地质问题的研究提高到非线性科学和复杂性理论的层次, 并实现地质科学向精确科学的跨越, 取得突破性进展      

冰煤断裂韧度的测试研究

通过对冰煤在-30℃低温状态下的断裂韧度K_IC的测试试验, 得出了在不同预制裂纹长度条件下冻结煤体的断裂韧度变化情况. 试验中制备了三点弯曲试样并制作了低温环境下的三点弯曲实验装置, 对冰煤的试样制备、试验装置、 K_IC计算公式以及裂纹尖端塑性区的大小等断裂力学问题进行探讨, 并且对试样尺寸的有效性进行了验证. 结果表明, 断裂韧度K_IC与裂纹深度a/W的变化方向相反, a/W越大, K_IC越小, 此时裂纹越易开裂.     

甘肃大水二长岩类特征、结晶条件与侵位深度

对大水地区(石英)二长岩类的岩石学研究表明,忠格扎拉、忠曲和格尔括合岩体及周围的脉岩是同源岩浆演化的产物。尽管它们结晶的温度条件相似(约700℃~800℃),但侵位深度有明显的差别,西部忠格扎拉岩体最深(20km~22km),中部忠曲岩体次之(16km),东部格尔括合岩体最浅(8km~11km),并且后二者具有次火山岩的性质。这说明浅成岩浆对金矿的形成最为有利,这就是为什么在格尔括合和忠曲岩体附近形成了大型金矿床,而在忠格扎拉岩体周围仅找到金矿点的主要原因。      

高能级强夯在大型石化工程中的应用

大面积的多孔隙、粗颗粒非饱和土地基的加固处理宜采用强夯法。加固深厚地基,特别是大孔隙湿陷性地基、山区大厚度非均匀块石回填地基和抛石填海地基,应该施加高能级强夯进行处理。我国的高能级强夯主要用于石化工程施工中的生产装置和大型储罐地基。结合青岛重交沥青有限公司4座5万m3原油储罐和配套附属设施地基处理工程,对高能级强夯的关键技术、检测方法和综合评价进行了阐述,可供强夯设计施工参考。     

土体应力-应变关系转型问题分析

通过对土体应力应变试验结果的分析,明确指出了土体普遍存在的应力-应变关系转型现象。提出了按后破坏模量和临界围压两个参数判别土体应力-应变关系转型的方法,对影响土体应力-应变关系转型的因素包括土的类型、围压、初始密度或含水率、排水条件及应力路径等进行了简要分析。最后,对砂土初步提出了一个能反映转型现象的组合应力-应变关系模型的理论框架。     

筑堤土防渗性状试验研究

结合淮河入海水道河道工程,通过渗透变形试验确定了筑堤土料的渗透变形型式、临界水力坡降和允许坡降,同时指出了采用泓道开挖土筑堤的施工控制措施、质量要求和防渗措施。     

成矿系统嵌套分形结构和自有序效应

成矿系统具有嵌套分形结构 ,岩石孔隙结构的传输性质制约着聚矿功能的实现。矿床(脉 )群聚分形分布特征明显 ,数量随时代先后呈幂律增长 ,成矿裂隙系统分维值大 ,高含量矿脉分维值低 ,这为隐伏矿床 (体 )预测提供了依据。裂隙生长是一种自组织临界现象 ,矿脉起源于微裂隙发展而成的张性裂隙 ,并最终形成脉系。超大型矿床的裂隙系统表现为临界分维状态 (5～ 12 5km ,D≈ 1 5;0 5～ 2 0km ,D≈ 1 3;1～ 10 0cm ,D≈ 1 5;0 0 0 36～ 0 18cm ,D =1 2 8～1 39)。成矿元素运移通过扩散和渗流实现 ,扩散速率的差异性导致运移路径的有序性 ,流体流动导致金及金属硫化物在界面处发生反应而沉淀成矿 ,矿床密度分布随矿化中心距离增大而减小的自有序效应保证了成矿系统的组织层次性。输运反应耦合成矿动力学计算机模拟验证了分形脉体演化模式和自有序效应。     

地质作用的自组织临界过程动力学——地质系统在混沌边缘分形生长(下)

笔者对复杂性科学中的自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌四大理论和研究领域就其发展现状和最近动态作系统和深入的剖析后得出结论 ,认为以上四者是对自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化这个统一事物的本质的面面观。笔者进一步将四者的相互关系归纳成一个重要的命题 :自然界中开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统的时空演化服从“自组织临界过程动力学” ,并且系统“在混沌边缘分形生长”。地质系统是自然界中的一种既十分重要 ,又异常复杂的开放、远离平衡、相互作用的巨大耗散动力学系统。它具有自组织临界性的内禀基本属性。它的时空行为服从地质作用的自组织临界过程动力学。地质系统位于有序和混沌之间的过渡时空域 ,即混沌边缘 ,其中系统呈规则与混沌运动并存和混合的弱混沌动力学状态 ,并且地质系统在混沌边缘分形生长。将上述命题演绎和整合成一种广泛适用于地质系统的地球科学的复杂性理论 ,名之为 :“地质作用的自组织临界过程动力学———地质系统在混沌边缘分形生长” ,并将其内容归纳成 6部分 :(1)自组织临界性、瞬态混沌、混沌边缘和弱混沌 ,(2 )多组分的耦合与相互作用及其相干与协同 ,(3)演化过程的分形动力学 ,(4 )作用的时空结构 ,(     

几类叠前深度偏移方法的研究现状

叠前深度偏移是解决复杂地质构造成像的有力手段,关于叠前深度偏移方法的研究一直是勘探地球物理研究的热点和难点。本文在收集、整理国内外有关研究资料的基础上,有选择地对若干类型方法研究背景及现状、基本原理及方法特点等进行分析,目的在于作为研究工作的起点,把握叠前深度偏移方法的发展趋势,以期生成适合我国复杂油气储集特点的地震成像方法及技术手段。