沁水盆地煤层气成藏主控因素与成藏模式分析

沁水盆地石炭-二叠系煤层厚度大、分布稳定、演化程度高,具有良好的煤层气勘探潜力,是目前国内首个成功商业化开发的煤层气盆地。基于研究区已有地质成果,对影响沁水盆地煤层气富集成藏的主控地质因素与成藏模式进行分析,认为构造运动、水动力条件、煤层埋深、煤岩组成及热演化程度是控制沁水盆地煤层气成藏的主要地质因素,高镜质组含量、高热演化程度、弱水动力条件和较大的埋深是煤层气成藏的有利条件,向斜是煤层气富集成藏的有利部位。     

劈裂砂岩有、无砂粒填充条件下的多因素对渗流量影响对比分析

采用宜昌劈裂砂岩,在有、无砂岩填充条件下,分别从轴压、围压、劈裂面面积、凹凸高差、迹线长度、劈裂面2D投影面积、进出口长度、结构面粗糙度对渗流量的影响规律进行了对比分析。研究结果表明：有、无砂粒填充下轴压与渗流量均呈线性递增关系;无填充时围压与渗流量呈对数递减关系,有充填时围压与渗流量呈线性关系;无充填时渗流量与流面积呈三次函数关系,而充填后过流面积对渗流量几乎无影响;凹凸高差、2D面积与渗流量的关系也有相似规律,分析认为,这主要是砂粒充填后带来的过流通道要远大于上述三因素对过流通道的改变;无充填时,渗流量随迹线长度线性递减,有填充时该规律被淹没;无论有、无填充,渗流量与过流面粗糙度系数在一定范围内均呈现二次函数关系。这些规律能指导渗流测量时各因素的优先次序,可有效减少对次要影响因素的测量工作,同时可对渗流的数值模拟提供参考。     

层序地层研究产生的地层学新观点、新概念和新方法——兼论建立新一代年代地层表

层序地层学在地层划分、对比、分类和级别体系等地层学根本理论问题上给地层学带来了新认识、新概念和新方法。全球层型剖面和点(GSSP)可建在层序界面的整合部位,从而将传统的自然界线(或不整合面)、层序界面和GSSP三者有机结合起来,使得年代地层界线成为可在野外识别和追索的界线。论证了层序地层是独立存在于岩石地层和年代地层之间的地层类别和包含这三个基本地层类别的新的三重地层分类方案。阐述用层序地层界线优化各类原有年代地层和岩石地层界线的原理和方法,探讨和阐述了新的地层学体系和建立新一代年代地层表的途径和方法。     

酸性环境干湿循环对泥质砂岩力学特性影响的试验研究

由于库水位升降及降雨等原因,岩体经常处于干湿交替状态,对岩体工程的长期稳定性不利。以三峡库区泥质砂岩为研究对象,进行了酸性环境干湿循环交替作用后的常规单轴与三轴压缩试验研究,获得了泥质砂岩在酸性溶液浸泡干湿循环后的相关力学参数。相对于没有经过干湿循环作用的干燥试件,经过不同次数的干湿循环作用后,泥质砂岩的弹性模量、单轴抗压强度、黏聚力与内摩擦角都有不同程度的降低。各个力学指标的总体变化趋势是在第一次饱水之后有大幅度的降低,此后随着干湿循环次数的增加其降低的幅度逐渐减小。同时,酸性溶液的pH值对力学指标的影响很大,存在对泥质砂岩力学性能影响较大的一个临界pH值,低于此值酸性溶液对泥质砂岩力学性能影响显著增大,高于此值酸性溶液对其力学性能影响较小。     

赣南樟东坑钨矿两类矿化中辉钼矿的Re-Os同位素定年及其地质意义

赣南樟东坑钨矿具有典型的"上脉(黑钨矿石英脉)下体(蚀变细粒花岗岩)"和"上钨下钼"矿化模式, 为了弄清黑钨矿石英脉与蚀变细粒岩体型矿化之间在成矿时间上的关系, 对产于该矿细粒花岗岩中的辉钼矿和石英脉中的辉钼矿分别进行了Re-Os同位素定年. 测试结果为: 细粒花岗岩中的3件辉钼矿样品Re-Os等时线年龄为155.4±2.1 Ma(MSWD=1.12), 模式年龄154.9±2.6 Ma~156.5 ± 2.6 Ma, 加权平均年龄155.5±1.4 Ma(MSWD=0.44);而石英脉中5件辉钼矿样品的Re-Os等时线年龄为154.6±1.7 Ma(MSWD=0.030), 模式年龄变化范围为154.2±2.3 Ma~154.7±2.7 Ma, 加权平均年龄为154.29±0.98 Ma(MSWD=0.045). 上述结果表明, 花岗岩体型矿化与石英脉型矿化的年龄在误差范围内高度一致, 从而证明了岩体中的钼钨矿化与石英脉中的钨钼矿化为同一次岩浆热液矿化事件的产物.      

贵州泥堡金矿床流体包裹体特征及其成矿意义

为揭示泥堡金矿床的成因机制,本文对泥堡金矿床两类矿体中的萤石、方解石中的流体包裹体进行了岩相学、显微热力学和单个包裹体成分的激光拉曼显微探针分析。结果表明,层控型矿体为早期成矿阶段的产物,其中的脉石矿物萤石中发育了气液两相水溶液包裹体、含CO2包裹体,其均一温度为220~260℃,盐度为0.00%~2.00%NaCleq,密度为0.54~1.03g/cm3;断裂带型矿体方解石中发育气液两相水溶液包裹体、含CO2气液两相包裹体和含子矿物的三相包裹体,其均一温度主要为100~200℃,盐度为3.00%~6.00%NaCleq,密度为0.69~1.00g/cm3。计算得到早期成矿阶段流体捕获压力为40~80MPa,成矿深度为1.5~3.0km;断裂带型矿体中流体的捕获压力为30~40MPa,成矿深度为1.0~2.5km。反映出初始流体的中-低温、低盐度、低密度并含CO2及CH4、N2等有机气体成分的特点。流体混合是导致成矿早期阶段矿质初步富集形成层控型矿体的原因,后期的断裂带活动引发的流体沸腾是形成断裂带型矿体的原因。     

探地雷达探测技术在奉先寺保护工程中的应用

为了查明龙门石窟奉先寺周边岩体裂隙、岩体破碎带分布以及奉先寺顶部覆盖层厚度,为奉先寺的渗水治理提供基础资料,将探地雷达无损检测技术应用于奉先寺保护工程。探测结果显示,奉先寺顶部岩体较完整,神仙洞与卢舍那大佛之间裂隙和破碎带较多,形成了交叉网络渗水通道;奉先寺顶部覆盖层呈凹形分布,厚度在1~2.2m之间,有利于雨水的贮存和滞留。此次工程实践表明,将探地雷达技术应用于奉先寺岩体裂隙和覆盖层厚度调查是可行的,探地雷达在岩土文物保护中有巨大的应用前景。     

沁水盆地地层剥蚀量研究

沁水盆地自晚三叠世以来不断抬升,遭受了多次剥蚀,但其累积剥蚀量一直悬而未决,不利于盆地模拟和资源评价。本文在沁水盆地沉积-构造演化史、热演化史研究的基础上,根据野外露头和钻井资料,以镜质体反射率反演方法为主,辅以声波时差法和构造剖面法,较为准确地确定了沁水盆地中新生代以来的累积地层剥蚀量。研究表明,沁水盆地石炭-二叠系煤层在燕山运动时期遭受最高地温,其后回返抬升并伴有地温梯度下降。参照济阳坳陷连续沉积剖面建立了镜质体反射率与深度的关系,经地温梯度校正后,计算出了沁水盆地石炭-二叠系最大埋深,从而得到其此后抬升过程中的累积剥蚀量,经与声波时差法、构造剖面法计算结果对比,三者计算结果较为符合。研究结果表明,晚三叠世以来沁水盆地累积地层剥蚀量在1400～3300m之间,其中盆地中部剥蚀量较少,一般小于2500m,盆地边缘剥蚀量较大,可达3000m以上。主要剥蚀时期为晚白垩世至新近纪,地层剥蚀量可达2000m以上;其次为晚三叠世至早侏罗世,地层剥蚀量一般小于1000m。     

滇黔桂地区卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统构建和找矿实践

南盘江—右江成矿区作为中国南方集中产出卡林型金矿的地区,是我国最重要的金资源产地之一。笔者等通过沉积系统、地层系统、岩石系统、构造系统、年代系统、物质系统、就位系统、动力学系统的研究,拓展了构造蚀变体的内涵,建立其判别指标,明确其既可产出于不整合面之间,亦可在能干性差异大的岩层之间,构建了中国南方卡林型金矿多层次构造滑脱成矿系统,建立了贵州卡林型金矿区域找矿预测综合模型。笔者等基于构建的成矿系统和预测模型,开展了区域成矿预测,圈定找矿靶区,进行了理论指导下的找矿实践,实现了贵州卡林型金矿的历史性突破。