豫西寨凹隐伏岩体地球物理场特征与深部找矿预测

寨凹隐伏岩体是豫西南地区利用重磁资料解释推断的8个隐伏、半隐伏岩体之一,分布面积约310km2。豫西南地区主要钼（钨）铅锌银（金）矿床均分布于这8个隐伏、半隐伏岩体区及其边部附近,二者具有非常明显的时空关系。研究隐伏岩体分布形态、深度、产状和深大断裂构造分布,对指导深部找矿勘探具有重要意义。通过研究寨凹隐伏岩体重、磁场变化特征和分布规律,并通过相关定量计算,确定了隐伏岩体的侵入模型。将全区隐伏岩体分为三个区,Ⅰ区隐伏岩体顶面深度0~0.8km,分布面积约71km2,Ⅱ区隐伏岩体顶面深度0.8~2.0km,分布面积约153km2,Ⅲ区隐伏岩体顶面深度2~4km,分布面积约86km2。根据隐伏岩体侵入模型和典型矿床物探异常特征,建立了立体成矿模型（从浅至深从中低温成矿元素到高温成矿元素的过渡模型）和综合地球物理找矿模型（包括隐伏岩体、隐伏岩体顶上带、岩钟和斑岩体、矿体矿化体的地球物理异常标志）;预测了找矿潜力,总结了勘查方法技术组合;指出在Ⅰ、Ⅱ隐伏岩体分布区银（金）铅锌矿床的下部有寻找斑岩型钼、钨、铜矿产的潜力。     

兰坪金顶超大型铅锌矿床含矿岩石沉积特征

云南兰坪金顶超大型铅锌矿含矿岩石的成因一直存在正常沉积和非正常沉积两种对立的观点。为了查明其成因,从矿区开采露头和岩芯观察描述出发,以矿区填图为基础,通过对含矿岩石的岩石学特征、粒度和沉积构造等相标志分析,确定了金顶超大型铅锌矿含矿岩石属于湖底扇深水重力流沉积,并识别出非沟道体系的液化流和沟道体系的砂质碎屑流、浊流等类型,进一步划分出内扇、中扇和外扇三个亚相。该湖底扇平面展布为自矿区东部至西部粒度明显由粗变细,岩性由厚层—块状灰岩岩块构成的角砾岩相逐渐过渡到交错层理发育的中细粒砂岩相,其中砂质碎屑流沉积体具有良好的储集层物性特征,亦是重要的含矿岩石,具有广阔的勘探前景。     

酸性火山岩早成岩期岩矿特征及其地质意义 ——以新西兰北岛Taupo火山带Waiotapu地热区火山喷口堆积物为例

新西兰北岛Waiotapu地热区位于Taupo火山带中部,以发育众多的第四纪酸性火山岩而闻名。通过 X衍射、电子探针、扫描电镜、激光拉曼等方法对区内一处于活动间歇期的小型火山口堆积物岩矿特征及特殊结构进行研究。结果表明,火山口堆积物可分为3类:1)球粒流纹岩,矿物组成为:α方石英-PO鳞石英—正长石、奥长石、紫苏辉石—钛铁矿(钛磁铁矿);2)流纹质晶屑熔结凝灰岩,矿物组成为:奥长石晶屑、塑性玻屑;3)硫磺土,矿物组成为:单质硫、长英质细粒岩屑。结合前人实验矿物学结论后认为,球粒流纹岩中的球粒体为富火山玻璃的流纹岩喷出堆积后在热水作用下脱玻化形成的,是酸性火山岩早成岩期表生蚀变阶段的标志;而流纹质熔结凝灰岩则为岩浆喷溢出地表后,在塑性流动中冷凝结晶形成的,是酸性火山岩早成岩期冷凝固结阶段的标志。在此基础上,提出了Waiotapu地热区酸性火山岩的表生蚀变模式,为酸性火山岩冷凝固结—表生蚀变阶段的岩矿特征及蚀变作用研究提供现代对比实例。     

中东地区阿普特阶Shuaiba组碳酸盐岩沉积体系特征及模式探究

中东地区主力产油层系Shuaiba组的勘探及研究逐渐以地层岩性圈闭为主,笔者通过总结Bab盆地阿普特阶Shuaiba组沉积相类型,多油田地层格架及空间展布特征的对比,为系统恢复Shuaiba组沉积演化过程及模式提供地质依据。研究表明,阿普特阶Shuaiba组共发育开阔台地、台地边缘、台缘斜坡及盆地相4种沉积相单元和6种亚相类型,各相带单元受控于四个三级层序且沿Bab盆地周缘呈带状展布。开阔台地一侧,主要沉积了第二个三级层序对应的Lower Shuaiba地层;台地边缘往Bab台内盆地区域,则以第三和第四个三级层序对应的Upper Shuaiba地层为主。Shuaiba组生物礁、滩建造集中发育在第二个三级层序的高位域阶段,滩间海、缓坡及盆地相受控于海进和低位体系域。阿普特阶Shuaiba台地边缘生物建隆、台内浅滩在空间上相互叠置并成带展布,符合弱镶边型缓坡台地沉积模式,该类型台地具备深水陆棚性质的非常宽缓的斜坡,且缓坡往盆地一侧发育一个镶边台地边缘。     

水中丝爆等离子体破岩机理研究

在隧道开挖、矿山开采等基础工程建设中,岩石爆破技术发挥着重要作用。等离子体碎岩技术具有无污染,破碎过程中无飞石、无有害气体的产生,使用方便,作业效率高,是替代炸药碎岩的最有效可行的方法。本文研究了水中丝爆产生等离子体破碎岩石的机理,分析了高电压脉冲放电过程中的铜丝融化过程,建立了铜丝在各阶段变化的电阻模型,利用MATLAB对不同阶段放电电路的电流进行了数值仿真分析,并与实验得到的电流波形进行对比。研究发现,电流波形,上升沿时间越短,脉冲放电效果越好。铜丝变化产生等离子体的过程中,等离子体通道具有一定的电阻性。实验数据结果与模型数值计算结果基本相符。     

隆探X3井基岩定向井钻井设计与施工

为确保大庆油田首口基岩定向井隆探X3井的安全顺利钻进,针对该井存在易井漏井斜、易井壁失稳、岩石硬度大、可钻性差、井眼净化难等技术难点,在工程设计中的井身结构、钻具组合、钻头优选、钻井液优选、井眼清洁等方面运用Landmark软件进行了大量的计算,同时通过统计分析和筛选,对该井工程设计进行了优化分析。在该井实钻过程中没有出现井下事故,钻井施工顺利,说明该井钻井设计合理,施工措施合理,有效地克服了钻井施工过程中存在的难题。     

贵州黔东南坑头蚀变岩型金矿的发现及意义

坑头金矿位于贵州黔东南金矿带,前人对该金矿带石英脉型金矿进行了广泛研究,认为深部可能有蚀变岩型金矿存在,但都未证实。近期经综合研究,在坑头金矿施工钻孔发现坑头金矿的深部存在蚀变岩型矿体,含金量最高达6. 65 g/t。蚀变岩型金矿矿石中金的赋存状态以裂隙金为主,主要载金矿物为毒砂。硅化蚀变及断层与金矿化关系密切,金矿体位于硅化蚀变发育的构造破碎带中。目前,黔东南金矿的开采目标多为300 m以浅的石英脉型金矿体,因此该发现对黔东南地区金矿深部勘查工作具有重要意义。     

基于3D雕刻技术的岩体结构面剪切各向异性研究

相同形貌结构面重复性剪切试验和各向异性剪切试验一直是岩体结构面剪切力学特性试验研究中的难点,而该问题对于工程岩体的开挖力学响应和稳定性分析、评价与控制至关重要,问题的关键在于同一种岩石的结构面形貌的再现。为此,基于3D扫描和3D雕刻技术,重复制备了3种不同粗糙度的大理岩结构面试样,开展了不同法向应力下相同形貌结构面的各向异性剪切试验。试验结果发现：（1）同一法向应力、不同剪切方向下,相同形貌结构面的剪切强度、剪胀和剪切破坏特征均呈现明显各向异性;（2）结构面粗糙度各向异性很大程度上决定了剪切强度的各向异性,两者具有较好的正相关性;（3）随着法向应力的升高,结构面剪切特征的各向异性有逐渐弱化的趋势。同时,研究还充分表明,3D雕刻技术是系统开展结构面剪切力学特征各向异性研究的可靠手段,可在将来研究中发挥更为重要的作用。     

基于STA/LTA岩石破裂微震信号实时识别算法及工程应用

微震监测获取的数据中通常混有大量的非岩石破裂信号,该类信号目前主要通过人工经验进行识别与滤除,这消耗了大量的宝贵时间,严重影响灾害的防治和救援效率。对大量微震信号进行分析,发现STA/LTA算法在信号实时触发后能大致表征波形振幅和频率的变化,岩石破裂信号和非岩石破裂信号在延迟位置处R值具有差异性。基于此,提出了岩石破裂微震信号实时识别算法。新算法应用到白鹤滩水电站地下厂房、红透山和阿舍勒铜矿深部采场3个工程,岩石破裂事件识别的准确率分别是85.98%、92.45%和91.06%,非岩石破裂事件滤除的准确率分别是72.06%、83.11%和49.87%。该算法使基于岩石破裂微震信息的岩石工程灾害自动分析与预警成为可能,具有重要意义。     

红层软岩压缩破坏的分形特征与级联失效过程

基于不同围压条件下的红砂岩三轴压缩试验结果,采用数字图像相关技术对岩样外表面破坏形态进行全程观测,获得不同阶段岩样外表面破坏图像,分别对岩样破坏后阶段的图像进行分析。通过分形盒维数表征岩样外表面裂纹的变化情况,发现岩样破坏越严重,裂纹分形维数越高,且在最后破坏阶段裂纹分形维数出现突变,揭示岩样的破坏特征。引入级联失效数学模型,结合红层软岩内部的矿物成分与细观结构分布特点,概化出其结构的随机连接模型与破坏方式,分析红层软岩加载作用下的内部节点颗粒“容量-荷载”重分配原则以及节点颗粒失效后其初始荷载传递路径。结果表明,红层软岩在受载时为一个级联失效的分阶段破坏过程,级联因子通过级联路径不断传播、增多,级联失效越发明显,同时结合岩石破坏的变形损伤过程与其轴向应力-应变曲线分段特征,揭示该类岩石破坏的级联失效分级标准,为拓展该领域的研究具备一定的参考价值。