煤层顶板导水裂缝带高度综合探查技术

新建矿井应进行顶板"两带"实测。采用井下上仰钻孔注水测漏法、井-地联合微震监测法以及UDEC软件数值模拟,综合探查高家堡矿井首采面顶板导水裂缝带发育高度。利用这3种方法获得的工作面停采线附近的导水裂缝带高度数值基本一致,分别为88.03 m、86.54 m和87.00 m,与实际情况相符合。与地面钻孔冲洗液法或井下上仰钻孔注水测漏法探查结果结合起来,井-地联合微震监测具有突出优势,可实现煤层顶板覆岩破坏与变形的时-空动态四维监测,是研究顶板"两带"发育高度及其变化规律的重要方法。      

九寨沟MS7.0级地震斜坡地震动响应监测研究

通过在九寨沟县聚宝山不同位置处布设微震监测仪器,采集到了九寨沟M_S7.0级地震后几次典型的余震监测数据。对地震动监测剖面上1#（1414 m）和2#（1551 m）监测点的余震加速度响应数据进行系统的研究,表明:（1）孤立突出山体的地形放大效应显著,各监测点的水平向加速度幅值一般要大于竖直向;（2）在地震过程中,聚宝山近SN走向的山脊沿水平东西方向震动更为猛烈,即沿东西两侧发生猛烈"甩动",形成沿山脊走向发育的地震裂缝。对余震监测数据的研究证实了斜坡地震动方向效应的存在,聚宝山山顶处的2#监测点水平东西向峰值加速度放大效应明显强于其他方向,地震波能量在水平东西向上得到显著放大,因而坡顶处建筑物也更容易沿该方向发生破坏,证明了局部地形对斜坡地震动力响应具有控制效应;（3）2#监测点竖直向主频值主要为6~12 Hz,水平东西向主频值主要为5~8 Hz,水平南北向主频值主要为5~10 Hz,其水平东西向主频率值主要为低频成分;相较于1#监测点,2#监测点各向的主频值发生明显衰减,即随着高程的增加,地震动主频值呈现出减小趋势,在斜坡上部地震波以中低频为主。通过进一步地计算分析得出,九寨沟地震诱发单薄山脊、条形山体、多面临空山体等地形放大效应与地震波半波长密切相关,斜坡在局部地形尺寸与地震波丰富的波长成分的耦合作用下,地形放大效应显著,山体震害发育。     

沧东地区中生界砂岩储层特征及影响因素

基于钻井、录井、岩芯、铸体薄片和物性分析等资料,对沧东地区中生界J_(1-2)~上储层特征及其影响因素进行分析。结果表明,研究区中生界J_(1-2)~上储层的岩石类型有岩屑砂岩和长石砂岩2类,砂岩的成分成熟度和结构成熟度偏低。储层孔隙度平均值为18.7%,平均渗透率为62.2×10~(-3)μm~2,属于中孔中渗至中孔低渗型砂岩储层,储集物性好。在此基础上,对储层物性的影响因素进行分析,其中构造破碎作用和溶解作用是储层次生孔隙形成的重要因素,大断层上升盘底部及溶解作用强烈有利于有机酸流体进入的部位是寻找中生界有利储集体的方向。研究成果对下一步的勘探部署具有指导意义。     

内蒙古乌拉特中旗依肯脑包石墨矿地质特征及成因

内蒙古乌拉特中旗依肯脑包石墨矿为一套角闪-绿片岩相的区域变质岩系,矿区构造以褶皱构造和脆性断裂为主,形成该区的构造格架。矿区地层主要为色尔腾山岩群东五分子岩组二岩段,矿体分布受层位控制,呈层状、似层状,部分为透镜状,其产状与围岩一致。通过地质填图、探槽揭露、激电异常等方法,最终圈定出6条石墨矿(化)体,其走向呈北西向,矿体平均品位在3.97%~4.77%之间。该矿的成矿物质与东五分子岩组(二云)石英片岩同时沉积,片岩中赋存的成矿物质经3期区域变质作用形成晶质石墨。因此,该矿床属区域变质型晶质石墨矿。     

新疆东昆仑卡尔瓦西地区马尔争组牙形石的发现及地质意义

通过分析新疆东昆仑卡尔瓦西地区马尔争组中上段地层,揭示该套地层的沉积旋回及韵律特征。沉积标志和微量元素分析表明,该区马尔争组地层为浅海至半深海碳酸盐台地相沉积。对研究区马尔争组采集的牙形石标本进行研究和分析,10件样品中采集到2枚Neogondolella regale化石标本,该牙形石广泛分布于早三叠世斯派斯特期末期—中三叠世安尼期早期。因此,该区原定为二叠系马尔争组的形成时代可能是早中三叠世。     

内蒙古东乌旗达亚纳钨-钼矿成岩成矿时代及其岩体地球化学研究

内蒙古东乌旗达亚纳钨-钼矿是近年来正在勘查的一个规模有望达中型的新矿床,矿床位于兴蒙造山带中西部,矿床类型为典型的石英脉型黑钨-钼矿,黑钨矿石英脉以近于直立(75°)的平直脉体产出在黑云母花岗岩内或岩体与地层的外接触带,并向下尖灭于岩体内部,主要的矿化蚀变类型有云英岩化、钾长石化、钠长石化、硅化等。伴随黑钨矿化共生大量的辉钼矿,辉钼矿化多产出在黑钨矿石英脉两侧或石英脉内。本文在系统研究矿床地质特征的基础上,对成矿岩体——黑云母花岗岩进行了高精度LA-ICP-MS锆石U-Pb测年及地球化学分析,U-Pb测年结果显示,两件黑云母花岗岩样品(DYN-19、DYN-30)有着一致的U-Pb谐和年龄,分别为134±1Ma(MSWD=0.41)、135±1Ma(MSWD=0.52)。地球化学特征显示,岩体富硅、富碱,SiO_2平均74.43%,Na_2O+K_2O平均8.33%,Na_2O/K_2O平均0.73,明显富钾,属高钾钙碱性系列;Al_2O_3平均为12.72%,铝饱和指数A/CNK全部近1.0,为准铝质到弱过铝质花岗岩类,相对贫Mg;稀土总量较低,ΣREE变化于63.68×10~(-6)~91.11×10~(-6),表现为右倾稀土元素配分模式,弱富集轻稀土,并具有明显的负铕异常,高场强元素Th、U、Nd、Hf明显富集,而Ba、Sr、P、Ti、Nb显著亏损;为壳源重熔型花岗岩的地球化学特征。锆石Hf同位素分析显示,~(176)Hf/~(177)Hf值0.28295~0.28302,ε_(Hf)(t)值+6.4~+8.8,二阶段模式年龄值408~540Ma,年轻的二阶段模式年龄和不大的ε_(Hf)(t)正值,指示了其岩浆源区可能为新生下地壳。同时对矿区7件辉钼矿样品进行了铼-锇同位素分析测试,获得等时线年龄为133±3Ma,MSWD值为2.2。可见成岩年龄和成矿年龄在误差范围内具有一致性,为同一期地质作用的产物,即成岩成矿时代为早白垩世,属燕山期构造岩浆活动的产物。     

渝东地区寒武系龙王庙组高分辨率碳酸盐岩碳同位素记录及其古海洋学意义

早寒武世中―晚期是生命演化史上的重要节点。渝东地区寒武系龙王庙组海相碳酸盐岩地层记录了当时海水的碳同位素变化。在确保碳同位素组成有效保留海水原始信息基础上,分析发现龙王庙组61个碳酸盐岩样品的δ~(13)CV-PDB值分布在+2.7‰~-4.3‰之间;碳同位素变化曲线大体上呈先降低、后升高的变化趋势;地层中―下部δ~(13)C值波动幅度大,正、负漂移事件频发,出现可全球对比的幅度约为4‰的正漂移与幅度约为5‰的负漂移事件;地层上部δ~(13)C值具小幅波动,总体正偏。龙王庙组碳酸盐岩的碳同位素特征,受控于海平面变化、风暴沉积、生物演化引起的海洋生产力变化。龙王庙组沉积的早―中期,海平面变化频繁,陆源碎屑注入量波动性增大,风暴沉积发育,海洋环境的稳定性较差,生物种属数量逐渐降低,导致海洋原始生产力下降及碳同位素组成的频繁波动与多次负漂移事件。龙王庙组沉积的中―晚期,海平面长期缓慢上升,风暴沉积发育程度低,海洋环境趋于稳定,生物多样性增强,海洋原始生产力增大,使得碳同位素组成分布较为稳定,多表现为正值。渝东地区龙王庙组碳酸盐岩中δ~(13)C的急速负漂移可能归因于较浅水体、较充足陆源碎屑注入背景下的风暴沉积。     

新生代渭河盆地沉积-构造迁移与渭北隆起及东秦岭耦合关系探讨

渭河盆地、渭北隆起及东秦岭造山带地处青藏块体东北缘、华北克拉通和扬子克拉通的交界处,形成了特有的盆山体系,分布有油气、氦气及地热等多种能源矿产资源。新生代是渭河盆地沉积-构造演化及渭北隆起和东秦岭隆升的重要时期,缺乏该时期盆山体系耦合关系的研究,制约了对区域矿产资源分布规律的认识。盆山耦合体现在时间、空间、物质、构造作用及地表形态等多方面。以大量钻孔资料为依托,运用“回剥法”分析了渭河盆地新生代的沉降幅度及沉降速率,并根据主沉降期新近纪以来不同阶段沉积地层厚度展布特征恢复了盆地沉积演化历史。研究表明渭河盆地新生代以来沉降中心具有自西南方向西安凹陷向北东方向固市凹陷迁移的特征。古近纪始新世以来,渭河盆地发生快速构造沉降,中新世早-中期以西安凹陷为主要沉积、沉降中心,晚中新世以来以西安、固市两个凹陷为主要沉积、沉降中心,晚上新世-早更新世沉降中心转移到东北部固市凹陷,晚更新世以来,西安凹陷和固市凹陷均发生快速沉降。裂变径迹的分析测试结果表明渭北隆起约45～32 Ma整体快速抬升,同步于东秦岭太白山和华山约57～40 Ma的快速隆升阶段,与渭河盆地古近纪始新世约40 Ma的基底快速沉降具有耦合关系。晚中新世约7.3 Ma以来,渭河盆地的持续快速沉降,与渭北隆起上新世约5 Ma及东秦岭太白山约10～9.6 Ma、华山约8～5 Ma以来的快速耦合关系明显。太平洋板块的俯冲、欧亚板块与印度板块始新世约55～45 Ma碰撞及青藏高原约10～8 Ma隆升外扩的远程效应对研究区影响较大。     

应用扫描电镜-X射线能谱研究神东矿区砂岩中结构面的微观结构及元素特征

神东矿区砂岩地层中存在大量的结构面,这种结构面的存在会对岩层的力学性能、超声波传播、破坏形式以及力的传递等都有显著的影响,但是结构面的微观结构及元素特征是其主要原因之一。本文以布尔台煤矿、大柳塔煤矿和补连塔煤矿地层砂岩中的结构面为研究对象,采用FEI-SEM扫描电镜和能谱仪对不同类型结构面的微观结构和元素特征进行了研究。结果表明:神东矿区砂岩中的结构面可以分为两大类(Ⅰ_和Ⅱ),其中Ⅰ_类又可以分为三个亚类(Ⅰ_1、Ⅰ_2、Ⅰ_3);Ⅰ_类主要含有煤,Ⅱ类主要含有白云母。Ⅰ_1和Ⅱ类结构面颗粒感不明显,颗粒边界不清晰,Ⅰ_2和Ⅰ_3类结构面颗粒感比较明显,颗粒边界比较清晰。Ⅰ_1、Ⅰ_2、Ⅰ_3和Ⅱ类型结构面的孔隙直径和裂隙长度(#m)分别为2.1、81.8、8.9、38.8、4.5、143.7和3.8、13.8。Ⅰ_1类结构面主要组成元素是C、O、Si、Al、K、Ti和Fe;Ⅰ_2类结构面主要为C;Ⅰ_3类结构面主要为C、O、Si、Al、K和Mg;Ⅱ类结构面的主要元素有C、O、Si、Al、K和Ti。神东矿区地层中结构面主要元素为C和O,两种类型的微观结构存在差异。研究结果有助于进一步揭示神东矿区顶板动力灾害及台阶下沉等现象。     

东秦岭卢氏地区奥陶系陶湾群的变质变形特征及形成环境分析

陶湾群是一套经历多期变质—变形作用的碳酸盐岩、泥砂质岩及碎屑岩组合的地质体。它沿着洛南—栾川断裂带北侧呈长条状分布,其东西两侧的变形特征及产状完全不同,为了查明其变形特征及产状变化的因素,本文选择陶湾群中段卢氏地区的3条构造剖面为研究对象,通过系统考察陶湾群糜棱岩的宏观变形特征以及对面理、线理的测量和分析,认为陶湾群的塑性变形特征与其南侧洛南—栾川断裂带的特征一致,且具有近断裂带变形强,远离断裂带变形弱的特征;运动学特征表现为由南向北俯冲兼具左行走滑的特征。结合室内显微构造分析,认为陶湾群碳酸质糜棱岩的变形机制是以方解石亚颗粒式至高温边界迁移式动态重结晶为主的塑性变形,变形温度为170~250℃。其所受应力场方向有NE—SW向和NW—SE向两组,其中NE—SW向应力是早期宽坪群对陶湾群下俯冲而产生的挤压应力,NW—SE向应力是在区域上受太平洋板块的影响。石英应变椭球体形态显示陶湾群遭受的是挤压变形。洛南—栾川断裂带上(卢氏段)微弱糜棱岩化和未变形岩脉的锆石U-Pb同位素年龄为386 Ma,说明断裂带韧性变形活动结束于此时。由此,陶湾群碳酸质糜棱岩是在强烈的斜向挤压碰撞环境下形成的,是秦岭微陆块向华北板块下斜向俯冲碰撞的结果,其变质变形是洛南—栾川断裂带晚加里东—早海西期构造活动的响应。