Hydrothermal Mineralization on the Mesoproterozoic Passive Continental Margins of China： A Case Study of the Langshan-Zha＇ertaishan Belt, Inner Mongolia, China

Most ore-forming characteristics of the Langshan-Zha‘ertaishan hydrothermal exhalation belt, which consists of the Dongshengmiao, Huogeqi, Tanyaokou and Jiashengpan large-superlarge Zn-Pb-Cu-Fe sulfide deposits, are most similar to those of Mesoproterozoic SEDEX-type provinces of the world. The characteristics include: (1) All deposits of this type in the belt occur in third-order fault-basins in the Langshan-Zha‘ertaishan aulacogen along the northern margin of the North China Platform; (2) these deposits with all their orebodies hosted in the Mesoproterozoic impure dolomite-marble and carbonaceous phyllite (or schists) have an apparent stratabound nature; ores display laminated and banded structures, showing clear depositional features; (3) there is some evidence of syn-sedimentary faulting, which to a certain extent accounts for the temporal and spatial distribution and the size of the orebodies in all deposits and the formation of intrabed conglomerates and breccias; (4) they show lateral and vertical zonation of sulfides; (5) The Cu/(Pb Zn Cu) ratio of the large and thick Pb Zn Cu orebodies gradually decreases from bottom to top; and (6) barite is interbedded with pyrites and sometimes with sphalerite. However, some characteristics such as the Co/Ni radio of the pyrites, the volcanism, for example, of the Langshan-Zha‘ertalshan metallogenic belt, are different from those of the typical SEDEX deposits of the world. The meta-basic volcanic rock in Huogeqi, the sodic bimodal volcanic rocks in the Dongshengmiao and potassic bimodal-volcanic rocks with blastoporphyfitic and blasto-glomeroporphyritic texture as well as blasto-amygdaloidal structure in the Tanyaokou deposits have been discovered in the only ore-bearing second formation of the Langshan Group in the past 10 years. The metallogeny of some deposits hosted in the Langshan Group is closely related to syn-sedimentary volcanism based on the following facts: most of the lead isotopes in sphalerite, galena, pyrite, pyrrhotite and chalcopyrite plot on both sides of the line for the mantle or between the lines for the mantle and lower crust in the lead isotope composition diagram; cobalt content of some pyrites samples is much higher than the nickel content (Co/Ni= 11.91-12.19). Some volcanic blocks and debris have been picked out from some pyritic and pyrrhotitic ores. All Zn-Pb-Cu-Fe sulfide orebodies in these deposits occur in the strata overlying metamorphic volcanic rocks in the only ore-bearing second formation. In the Jiashengpan deposit that lacks syn-sedimentary volcanic rocks in the host succession only Pb and Zn ores occur without Cu ore, but in the Dongshengmiao, Tanyaokou and Huogeqi deposits with syn-sedimentary volcanic rocks in the host succession Cu ores occur. This indicates a relatively higher ore-forming temperature. The process of synsedimentary volcanic eruption directly supplied some ore-forming elements, and resulted in secular geothermal anomaly favorable for the circulation of a submarine convective hydrothermal system, which accounts for the precipitation of deep mineralizing fluids exhaling into anoxidic basins along the syn-sedimentary fault system in the Langshan-Zha‘ertai rift. The Dongshengmiao, Tanyaokou, and Huogeqi deposits hosted in the Langshan Group appear to be a transitional type of mineral deposit between SEDEX and VMS-types but with a bias towards SEDEX, while the Jiashengpan deposit hosted in the Zha‘ertai Group is of a characteristic SEDEX type. This evidence, together with other new discoveries of Mesoproterozoic volcanic rocks and the features of lithogeny and metallogeny of the Bayun Obo deposit in the neighborhood emphasize the diversity, complexity and uniqueness of the Mesoproterozoic Langshan-Zha‘ertal-Bayun Obo ore belt.     

煤岩及煤岩加不同介质的热模拟地球化学实验--气态和液态产物的产率以及演化特征

对塔里木盆地侏罗系煤岩以及煤岩加不同介质等 4个系列以 50℃为一温阶,从 250～550℃进行热模拟实验,并对其气体产物、液态有机质进行了系统分析。结果表明:煤岩成烃过程是一个综合作用的过程,它的生气、生油与外界环境如水,粘土矿物等的辅助作用有关。随着热模拟温度的升高,各产气率呈增长趋势。介质的加入可降低有机质成烃温度,有利于液态物的产出。     

真三轴单面临空下煤岩组合体冲击破坏特征试验研究

煤岩复合承载结构所处的应力边界条件不同,冲击地压在巷道中的显现特征和前兆规律亦不相同。采用高频振动采集及孔内成像三轴动静载试验系统,开展了高静载和动静载耦合作用下煤岩组合体真三轴单面临空试验,分析了煤岩组合体界面处力学特征和强度条件,探究了不同应力边界下煤岩组合体的破坏形态、动力显现特征和声发射信号的演变规律。研究结果表明:(1)受煤岩变形相互制约的影响,交界面处砂岩强度被"弱化"。当界面处煤体裂隙尖端的应力大于"弱化"后砂岩强度时,裂隙将穿过煤岩界面发育至砂岩中,砂岩呈现出屈曲层裂、劈裂成板的破坏形态。(2)高静载作用下,煤岩组合体变形破坏特征和声发射信号具有明显的前兆规律,组合体发生承载失效前煤体局部颗粒弹射动能增大、弹射颗粒块度降低,声发射信号由"高频低能"向"高频高能"转变,组合体的破坏形态以剪切-张拉复合破坏为主。(3)受冲击动载影响,顶底板砂岩夹持作用减弱,煤体裂纹尖端应力得不到有效积聚,裂纹扩展到煤岩交界面时被阻隔,组合体以煤样的张拉破坏为主,声发射信号呈现出"高频高能"的特点,但大多集中在冲击破坏之后,导致组合体动力破坏难以预测。(4)与纯静载作用相比,虽然动静载耦合作...     

混凝土单桩对瑞利波的阻隔机理试验研究

通过室外试验的方法绘制相对加速度的二维等值线图,并依据桩周土体的振动情况进行区域划分,进一步研究单桩几何尺寸变化时其周围土体振动区域的变化情况.结果表明:单桩桩前、桩两侧存在振动加强区,桩前的振动加强现象更强,以桩角处尤为明显;当桩长与波长的比值在0.109～0.840时,隔振区、反射区的面积增长幅度较大,而绕射区的面...     

准噶尔盆地油气源、油气分布与油气系统

准噶尔盆地是中国西部典型的多旋回叠合盆地,发育有石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系、白垩系和古近系6套烃源岩,同时存在6大类原油和3大类天然气,广泛分布于盆地不同地区。西北缘原油总体相似,碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰),胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、三环萜烷、伽马蜡烷丰富,甾烷以C_(28)、C_(29)为主,基本没有重排甾烷,为第二类原油,来源于二叠系湖相烃源岩。腹部绝大多数原油与西北缘原油相似,但胡萝卜烷、类异戊二烯烷烃、伽马蜡烷等有差异,来源于不同凹陷的二叠系湖相烃源岩;少量原油碳同位素组成重(δ~(13)C-28‰~-26‰),Pr/Ph大于2.5,三环萜烷以C_(19)、C_(20)为主,藿烷丰富而伽马蜡烷极低,以C_(29)规则甾烷及重排甾烷为主,为第四类原油,来源于侏罗系煤系烃源岩。东部存在5种类型原油,第一类原油碳同位素组成特别重(δ~(13)C-26‰),来源于石炭系烃源岩;第二类原油与腹部地区绝大多数原油十分相似,来源于二叠系湖相烃源岩;第三类原油碳同位索组成轻,重排甾烷、Ts、C_(29)Ts及C_(30)重排藿烷异常丰富,来源于中上三叠统湖相烃源岩;第四类原油源于侏罗系煤系烃源岩;混合类原油为二叠系、三叠系、侏罗系原油的混合,各自贡献平均分别为20%、15%和65%。南缘存在4类典型原油,为第二、第四、第五和第六类原油,其中第二、第四类分别源于二叠系和侏罗系;第五类原油碳同位素组成轻(δ~(13)C-29‰)、Pr/Ph1.0、伽马蜡烷丰富且有两个异构体、Ts、C_(29)Ts、C_(30)重排藿烷、C_(27)~C_(29)异胆甾烷及C_(30)甲基甾烷丰富,来源于白垩系湖相烃源岩;第六类原油主要为中低成熟原油,碳同位素组成δ~(13)C~28‰~-26‰,C_(27)、C_(28)、C_(29)甾烷呈"V"型分布,甲藻甾烷异常丰富,来源于古近系湖相烃源岩。准噶尔盆地天然气有油型气、混合气和煤型气,前两类主要来源于二叠系湖相烃源岩和石炭系海相烃源岩,煤型气主要来源于石炭系和侏罗系煤系烃源岩。不同类型油气分布与不同时代烃源灶具有良好对应关系:石炭系油气主要分布于陆东-五彩湾;二叠系油气主要分布于西北缘、腹部与东部;三叠系原油仅分布于东部;侏罗系原油主要分布于东部与南部;白垩系原油仅分布于南缘中部;古近系原油仅分布于南缘西部。按照盆地构造特征及不同时代烃源灶与油气关系,将准噶尔盆地划分为西部、中部、东部、南部及乌伦古5个油气系统及15个子油气系统。     

象山港海底隧道最小岩石覆盖厚度断裂损伤分析

根据象山港海底隧道地质剖面和隧道轴线布置图,取其9个重点剖面位置,对海底隧道选线进行三维分析。每个剖面位置根据基岩的厚度选取隧道轴线设计位置、上抬和下移隧道轴线位置,应用基于断裂损伤模型的有限元程序对其进行数值分析研究。通过分析各个工况的损伤区、塑性区、应力状态、位移变化,研究洞室的稳定性;根据相邻工况的应力状态变化和位移变化,得到k30+100剖面位置在设计线下移2 m时为计算建议的底板线位置,并得到该剖面位置的最小岩石覆盖厚度。最后得出海底隧道计算建议的底板线位置。     

基于重整化群方法的红层软岩损伤破坏逾渗阈值研究

逾渗现象广泛存在于大自然中,当物体中起决定性作用的关键变量变化至某一阈值时,其状态发生突变,此时关键变量的临界值称为逾渗阈值。岩石在水的作用下的损伤破坏过程中存在着逾渗现象,可通过重整化群的方法来研究。本文针对华南地区广泛分布的红层软岩,探讨了其在损伤过程中的逾渗现象与破坏的本质关联。通过对典型红层软岩的微观结构分析,概化出红层软岩的骨架构件和胶结物构件,建立红层软岩的重整化群模型的基本单元,将基本单元进行组合,建立出红层软岩的重整化群模型。根据重整化变换规则,推导计算出其逾渗阈值。研究表明:当红层软岩在荷载条件下的破坏临近逾渗阈值时,其内部结构发生大量破坏,软岩内部从无序损伤突变为有序损伤,继之损伤破坏加剧,由稳定破坏向非稳定破坏突变,最终导致其失稳破坏。研究对揭示红层软岩损伤破坏机理具有重要意义。     

四川渠县三叠系膏盐沉积环境探讨

四川渠县三叠系膏盐产于碳酸盐岩中,二者交互沉积,具明显的旋回性。根据岩性组合、生物组合、沉积构造及地球化学特征分析,该区碳酸盐岩形成于潮下至潮上的各种环境,而膏盐则主要沉积于潮上带的浅水盆地和大陆盐湖。     

成因地层分析方法在陆相盆地填图中的应用—以冀北滦平陆相火山—沉积盆地为例

成因地层分析是陆相盆地填图中行之有效的方法。构成盆地的成因地层单位具有多级性,次级成因单位是组成高级成因地层单位的基本要素。正确地识别和划分岩性相、岩性相组合和沉积体系,对合理划分岩石地层单位、查明其成因环境、沉积作用和空间配置关系,研究盆地的发生发展及建立盆地地层格架等均具有重要意义。滦平盆地填图中成功的采用了成因地层分析方法,划分出14个岩性相和10个岩性相组合,根据各岩性相组合的成因联系和空间关系,进一步划分出冲积扇沉积体系、扇三角洲沉积体系和湖泊沉积体系。并根据各沉积体系的空间配置和变化规律,客观地划分了正式和非正式填图单位。     

四川自一里水电站气垫式调压室围岩渗透性评价

结合自一里水电工程气垫式调压室设计厂房区岩体渗透性研究,提出了从定性分析到定量计算与评价,系统刻画岩体渗透性与分区评价,以满足气垫式调压室设计要求的实用方法.该方法以基础地质与水文地质研究为背景,从系统全面的裂隙测量与统计分析中,获取岩体裂隙空间发育规律和裂隙方向、隙宽、迹长、间距和裂隙率等统计特征值,运用裂隙岩体渗透张量理论,得出分布式岩体渗透主值和综合渗透系数;在此基础上,进行岩体渗透性分区与评价.评价得出:花岗岩夹变质砂岩透镜体的厂区岩体渗透性总体随深度变化,受接触带影响局部渗透性呈强弱交替变化;区内裂隙岩体的渗透性分3级,近地表浅层岩体渗透性较强,综合渗透系数为n×100m/d～n×10-1m/d,调压室区为中等～弱渗透性岩体,渗透系数为n×10-2m/d～n×10-4m/d.