东升庙多金属硫化物矿床主要含矿岩系地质地球化学特征及对矿床成因的指示意义

东升庙矿床是内蒙古狼山-渣尔泰山成矿带上最大的锌多金属矿床,主要含矿岩系是狼山群第2岩组。通过对矿区地质现象的野外观察和钻孔样品地球化学特征的研究,结合国际上同类矿床最新研究进展,对东升庙矿床主矿体的成矿过程提出了新观点。岩、矿石样品的岩相学研究结果显示,不同岩段的岩、矿石有不同的组构特征：第4岩性段中部菱铁矿矿石为典型的细粒镶嵌结构和块状构造,具明显的化学沉积特征;第4岩性段底部②号矿体中的闪锌矿矿石具半自形-它形晶粒结构或溶蚀结构,多为角砾状构造或块状构造,有明显的充填-交代现象;第3岩性段以绢云石墨片岩为主的黑色岩系网脉状矿化普遍,常见后期热液充填现象。岩矿石样品的地球化学研究结果显示,菱铁矿矿石和闪锌矿矿石有相似的微量元素富集特征和稀土元素配分曲线,可能具有同一物质来源。而第3岩性段的绢云石墨片岩有不同的微量元素富集特征和稀土元素配分曲线,可能是多期热液活动作用的结果。值得一提的是,在②号主矿体硫化物矿石中不但发现有来自于矿体下部的有一定磨圆度的绢云石墨片岩碎屑角砾,还有一些来自上部围岩的含炭质白云大理岩角砾。此类碎屑角砾可能是交代残余或者交代过程中垮塌的产物,无法用同时沉积解释。综合分析认为第3岩性段的网脉状矿化是后期热液充填的结果,而第4岩性段底部的②号矿体是含矿热液选择性交代碳酸盐地层而成矿,菱铁矿矿体是富铁热液运移到海底后沉积生成。相对于传统的喷流沉积成矿方式,本文认为交代作用对东升庙主矿体的形成起到了关键作用。     

吉林省塔东大型铁矿地球化学特征及黄铁矿Re- Os同位素定年

塔东铁矿是吉黑成矿省内最大的火山喷流沉积-变质改造型铁矿。首次对矿床地质特征、岩石地球化学特征、黄铁矿微区分析、黄铁矿Re-Os同位素进行了系统研究。矿床产于塔东群含矿岩系中,矿体为层状、似层状或透镜状,产状与围岩一致。矿石构造以条带状构造为主,其次为层纹状、致密块状、皱纹状等构造。地球化学分析塔东铁矿岩石形成于海底化学沉积—海底基性火山喷发—海底火山碎屑交替沉积环境,大地构造环境为陆- 陆碰撞带岛弧构造环境。塔东铁矿电子探针分析磁铁矿全铁含量88.49% ~ 93.72% , 平均92.35%, SiO2 含量0 ~ 1.058%,平均0.075%; TiO2 含量0 ~0.13% ,平均0.03%; Al2O3含量0~ 0.30%,平均0.06%; MgO含量 0~ 0.26% , 平均0.06%; MnO含量 0~ 0.08% ,平均0.03%,成因类型以岩浆岩型、火山岩型及沉积变质型为主。黄铁矿主量元素Fe含量43.534%~48.246%,平均46.779%。S含量48.728%~54.402%,平均51.837%。S/Fe 1.782~2.072,平均1.931,具较弱的硫亏损特点,反映火山热液和变质热液特点。5件黄铁矿Re-Os同位素测定w（Re）为1 172~29 810(×10-12),w（Os）为20~184(×10-12), 187Os/188 Os为3.82~52.11,187Re/188Os为601~7 739。Re-Os模式年龄值为370Ma~448Ma,等时线年龄为401±41Ma,MSWD=10.2,Initial187Os/188Os为0.3±3.4。Re-Os同位素数据显示塔东铁矿成矿时期为加里东晚期,成矿物质来源为地壳,并厘定含矿岩系的主体时代为早古生代,而非新元古代。     

内蒙古哈达门沟金矿床地质特征及成矿作用探讨

哈达门沟金矿床地处华北克拉通北缘阴山隆起带南缘乌拉山复背斜南翼,金矿体主要产于新太古界乌拉山群变质岩中,主要矿石类型包括含金石英脉、含金石英-钾长石脉、含金钾化蚀变岩等。成矿流体主要为中低温(160~300℃)、中低盐度(5%~15%NaCleq),气相成分以H2O和CO2为主,液相组分阴离子以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+、K+和Ca2+为主。矿石δ34S变化于-21.7‰~5.4‰,极差为27.1‰,说明成矿物质来源的复杂性,平均值为-10.6‰,表现出亏损重硫的特点,硫继承了太古代地层中硫的同位素特点,并混有深部含矿流体的硫。矿石铅同位素组成、单阶段模式年龄、Th/U比值、μ值变化范围较大,表现出多源特点,在铅构造模式图上,投点比较分散,表明哈达门沟矿石铅来源的复杂性。氢-氧同位素表明,成矿流体来源于岩浆水和部分变质热液,后期有天水的混入。矿石辉钼矿Re-Os同位素加权平均年龄为386.4±2.7Ma,等时线年龄为386.6±6.1Ma,金钼矿床主要成矿时代为早泥盆世,后期有多期热液活动叠加。矿床形成于弧-陆碰撞后的伸展构造背景。     

软岩三轴加-卸载试验的破坏特征及抗压强度取值方法研究

软岩三轴加、卸载试验中的抗压强度参数取值是一个非常关键的问题,目前还没有比较确定的方法,通常根据经验或工程要求确定。基于此,结合一组砂质泥岩的三轴加、卸载试验进行了详细研究,试验结果表明:(1)当围压大于10 MPa时,不论是三轴加载试验还是卸载试验,砂质泥岩均表现出明显的应变硬化特性;(2)砂质泥岩在三轴压缩和三轴卸荷两种应力路径的力学响应差别明显,在卸荷条件下通常只存在一条完整的剪切破坏面,而压缩条件下岩样没有明显的控制破裂面,并且剪胀效应明显;(3)将半对数法引入到软岩三轴加、卸载试验数据分析中,可以比较方便地确定软岩三轴加、卸载试验的抗压强度;(4)基于三轴加、卸载试验过程中的应力、应变增量分析,将软岩变形破坏过程分为3个阶段:平滑阶段、规则跳跃阶段和急剧跳跃阶段,各阶段划分的意义明确,可以作为抗压强度确定时的重要参考,因此,在软岩三轴试验数据分析时,可以综合采用这两种方法。研究提出的抗压强度确定方法可操作性强,在其他软岩三轴试验数据分析中值得参考借鉴。     

温度对煤系泥岩力学特征影响的试验研究

利用RMT-150B岩石力学试验系统和GD-65/150高低温环境箱,对经历不同温度后煤系泥岩的力学特性进行试验研究,分析不同温度下煤系泥岩的应力-应变全过程曲线、峰值应力、峰值应变、弹性模量、变形模量以及泊松比受温度的影响。研究结果表明,不同温度下泥岩的力学特性有差异。随温度的升高,其峰值应力、峰值应变有不同程度的降低,其峰值应力从25℃时的9.153 MPa下降到55℃时的8.271 MPa,降幅为9.6%;峰值应变从25℃时的11.002×10-3下降到55℃时的8.249×10-3,降幅达25.0%。弹性模量随温度的升高逐渐减小,变形模量随温度的升高而增大,泊松比随温度的升高逐渐减小,由此得到各参数变量随温度的变化关系。研究成果可为深井高温软岩巷道的围岩控制提供理论基础。     

基于岩体精细化描述的围岩分类及力学参数概率分布特征分析

针对目前水电站地下厂房工程中不同围岩分类方法存在评价结果不一致、围岩力学参数存在室内试验值与实际情况不吻合的现象,现推荐采用岩体精细化描述体系对围岩岩体结构进行定量化评价。将常用围岩分类方法(RMR、Q、RMi、GSI、BQ、HC)评价指标予以归纳分组,并通过各组内不同指标对比分析获得围岩分类方法中的基础评价指标。以大岗山水电站主厂房某区段为分析对象,采取现场岩体精细化地质素描与后期数据挖掘、拟合相结合方法,并依据评价指标间的关联关系,获得了基础、非基础评价指标的分布概型及对应参数,实现对该段围岩岩体精细化描述认知;基于精细化描述结果,应用Monte Carlo法生成符合各评价指标分布概型的大量随机数,而后参照各分类方法评价思路与评分流程,得到评价指标在各分类方法对应的大量随机评分值,通过归纳统计获得不同围岩分类方法评价结果的分布概型;基于各围岩分类方法评价结果与力学参数值之间的关联关系实现对力学参数概率特征分析。该分析方法与思路可为类似工程围岩质量及力学参数的精确确定提供一定借鉴,并可为实现围岩支护极限状态设计提供必要的原始参数支持。     

考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性研究

针对目前桩基承载特性确定时未考虑桩-土体系渐进变形过程的现状,采用现场试验和理论分析等手段对考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性展开研究。首先,利用现场试验数据对侧阻和端阻的软化特性展开深入探讨,提出了侧阻和端阻软化模型,明确了模型中各参数取值方法,并验证了其合理性。同时,根据提出的侧阻和端阻软化模型,建立了一种可考虑桩-土体系渐进破坏的单桩承载特性的迭代算法。算例分析表明,计算获得的破坏性单桩承载特性与实测值有较好的一致性,且可反映侧阻和端阻的破坏特性。实际工程中,结合单桩承载特性分析算法,可根据单桩的实际受力特点灵活选用不同形式的侧阻和端阻荷载传递函数来分析不同桩顶荷载水平下的单桩受力特性。     

福建省紫金山铜金矿床原生晕地球化学特征及深部找矿前景

通过系统采集紫金山铜金矿床4~11线共41个钻孔的岩矿样,绘制原生晕剖面图,建立垂向元素分带序列、矿体剥蚀程度准则,结合深部指示元素的特征,进行隐伏矿预测。该矿床金矿近矿晕为Au-Ag-Zn1,尾部晕为BiGa-Mo-Sn-Ti-Co-Ni-W1-V;铜矿前缘晕为Hg-Sb-As,近矿晕为Cu-Pb1-Zn2,尾部晕为Be-W2。矿体剥蚀程度评价表明,高硫型铜矿体往深部已尖灭。深部F-Mn-Pb2-Zn3的异常形态和元素组合符合典型斑岩矿床的外带特征,斑岩体延伸至矿床周边;深部的蚀变矿物组合、金属矿物组合、流体包裹体特征等均表明深部可能存在斑岩铜(钼)矿床。     

嵩山地区熊耳群火山岩岩石学、地球化学及成因探讨

近年在河南省嵩山地区发现有熊耳群火山岩地层。通过岩石学、地球化学特征及成因研究,认为嵩山地区熊耳群火山岩主要为弱过铝质流纹岩,属于高钾钙碱性系列-钾玄岩系列,以高硅、高钾、过铝、贫钠、贫钙镁为特征;轻稀土富集,重稀土亏损,轻重稀土分馏较为明显,Eu强烈负异常,Ce微弱负异常;富Ba而贫Sr,Rb,U,富Zr而贫Nb,Th,Hf,Ta;岩石属A型岩浆作用产物,形成于板内拉张环境。     

鞍本地区EW向深大断裂地质特征

在“鞍本地区沉积变质型铁矿控矿条件及找矿模型研究”工作中,尝试在GIS平台上对鞍本地区进行区域地质、航磁、重力、化探、地热泉等资料进行综合分析,发现该区存在一条近EW向展布的航磁和重力水平一阶导数负值异常带,该带南北两侧的地磁场、重力场和地球化学场具有明显的差异.研究成果显示,这条EW向断裂带具有控岩、控矿作用.该断裂自新太古代以来一直有活动迹象,新太古代时,可能是火山喷发的重要通道,已知大型或特大型沉积变质型（鞍山式）铁矿床均分布在断裂北侧长约90 km、宽约20 km的带状区域内;元古宙—古生代时,断裂带对沉积环境具有明显的制约,断裂带两侧的沉积环境不尽相同;中生代时,一系列中酸性侵入岩沿该断裂侵入（局部为隐伏岩体）;新生代沿该断裂出露有一系列平行带状展布的地热泉.