用区域重力资料确定的华北地台南缘地缝合线及其地质意义

利用１∶２０万区域重力资料，结合航磁，电磁测深、遥感、天然地震等丰富的地质、地球物理资料，根据断裂的地质、地球物理标志，在华北地台南缘发现并确定了控制火山喷发的裂隙—中心式古火山通道，即隐伏的北西西向的上戈—铁炉坪—付店超壳断裂带。该断裂属华北地台南缘不同时代、不同性质的近东西向的地缝合线。研究认为：该断裂及其次级断裂不仅是重要的长期多次活动的控岩、导矿和容矿构造，而且也为矿床的多次改造、叠加和再富集提供了热源。它的发现，对重新认识豫西地区大地构造的演化特征，建立新的成矿模式，拓宽该区的找矿前景具有重要意义。     

上天梯膨润土在钻井泥浆中的应用研究

信阳上天梯矿区钙基膨润土可分为四个自然类型。根据矿石理化性能和蒙脱石晶体结构特征，选用第Ⅲ类矿石，运用对辊挤压钠化法和最佳工艺进行实验研究，获得钻井泥浆用Ａ．Ｐ．Ｉ级膨润土。     

Geochronology and geochemistry of lithium-rich tuffs in the Sichuan basin,western Yangtze: Implication for the magmatic origin and final closure of eastern Paleo-Tethys

The felsic volcanogenic tuffs named “green-bean rocks” (GBRs), characterized by a green or yellowish green color, are widely distributed in the western Yangtze platform and have a high lithium content (286–957 ppm). This paper studies the ages, origin and tectonic setting of the GBRs in the Sichuan basin on the western margin of the Yangtze platform through the whole-rock geochemistry and zircon trace elements by using U–Pb dating and Hf–O isotopes. The GBR samples from the Quxian and Beibei sections yielded zircon U–Pb ages of 245.5 ± 1.8 Ma and 244.8 ± 2.2 Ma. These samples can be used as the isochronous stratigraphic marker of the Early–Middle Triassic boundary (EMTB) for regional correlation. The whole-rock and zircon geochemistry, and zircon Hf–O isotopes exhibited S-type geochemical affinities with high positive δ¹⁸O values (9.28‰–11.98‰), low negative ε_Hf(t) values (?13.87 to ? 6.79), and T_DM² ages of 2150–1703 Ma, indicating that the lithium-rich GBRs were generated by the remelting of the pre-existing ancient Paleoproterozoic layer without mantle source contamination in the arc-related/orogenic tectonic setting. The results of this study demonstrate that the lithium-rich GBRs in the western Yangtze platform were derived from arc volcanic eruptions along the Sanjiang orogen, triggered by the closure of the eastern Paleo-Tethys Ocean and the syn-collision between the continental Indochina and Yangtze blocks at ca. 247 Ma. This was marked by a major shift from I-type magmas with intermediate ε_Hf(t) values to S-type magmas with low negative ε_Hf(t) values. Collectively, our results provide new insights into the origin of the GBRs and decodes the closure of the eastern Paleo-Tethys.     

浅钻技术在若尔盖地区泥炭调查中的应用

泥炭是一种具有多种用途的宝贵自然资源,泥炭中的有机碳储量是研究全球碳库变化及碳循环过程的重要参数。由于泥炭多分布于沼泽中,且泥炭松软含水量大的特性,对于泥炭深度的调查、获取用于测试泥炭原状样品的质量不高,导致泥炭碳储量评价仍存在不确定性和偏差。笔者等在典型泥炭形成地若尔盖沼泽湿地地区,开展了浅钻泥炭调查取样工作,通过在泥炭斑块边缘及中心两种不同沼泽湿地地层开展的试验,验证了轻便钻机在难进入的沼泽湿地的适应性,配套的振动冲击工艺可高质量的获得无扰动的泥炭样品,同时查明了泥炭层的厚度。通过试验初步探索了采用轻便钻机配套振动冲击钻进工艺进行泥炭调查取样的有效性。浅层取样钻探作为泥炭调查取样的一种直接有效的技术手段,可以有效地提高泥炭调查效率和精度,为准确评价泥炭储量数据提供可靠的钻探技术服务支撑。     

高温水基钻井液研究及应用进展

向地球深部进军是我国必须要解决的战略性科技问题,深部钻探是精准探测地球深部的直接手段。随着探测地球深度的增加,深部钻探工程面临着更加复杂的高温高压钻进环境,对高温钻井液的性能提出了更高的要求。近年来,高温钻井液取得了快速发展,国外的高温钻井液抗温能力已超过260℃,而国内高温钻井液技术也在加速发展,目前仍以“三磺”、“聚磺”体系为主,抗高温能力在240℃左右。本文在对比国内外高温水基钻井液进展的基础上,分析总结了国内外主流高温处理剂及高温水基钻井液的种类、功能与工程应用情况,探讨了其在工程应用中存在的问题以及未来的技术发展方向等。提出了未来国内深部钻探高温钻井液面临的关键问题及优先发展方向,主要有研制与优化耐260℃以上高温的处理剂与钻井液体系、开发配套耐高温仪器与系统、控制经济成本以及保护生态环境等方面,将为我国未来实施的万米深地钻探工程奠定技术基础。     

煤矿井下定向钻孔中电阻率探测技术与应用

受高瓦斯/承压奥灰水威胁的工作面开采前,一般采取定向钻进技术在工作面底板开展压裂或注浆工程保障开采安全。利用底板定向钻孔开展孔中探测工作,可更加精细揭露工作面内隐伏构造,还可实现“一孔多用”。为解决定向钻孔内的探测问题,提出一种在水平定向钻孔中进行直流电阻率法探查的方法。定向钻孔施工完毕后,退出定向钻孔施工的通缆钻杆,送入内平钻杆,将孔中高密度电缆通过钻杆尾端特制水便送入钻孔,使孔中电缆平铺于钻孔中,在定向钻孔水平段,进行孔内直流电阻率法径向探测。在理论上通过数值模拟研究层状介质下单孔测量工作模式的接收信号衰减规律、视电阻率曲线变化特征、顶底板岩性对测量结果的影响等,并采用单孔测量数据对孔旁异常范围进行反演定位。数值模拟研究表明,孔中电阻率探测方法对隐伏的异常体有良好的探测效果。通过在陕西韩城某矿井下实际煤层底板探测试验,对研究区2个定向抽采钻孔孔中探测数据进行处理,反演结果异常区与工作面内隐伏小断层位置吻合,验证了定向钻孔中电缆布置的可行性和定向钻孔内通过孔内径向和孔间透视探测隐伏构造的可靠性。      

海底硬岩钻探的现状与前景分析

海底硬岩是世界大洋钻探实现“莫霍钻”目标必然钻遇的地层。世界大洋钻探实施的航次中已多次钻遇海底硬岩,不仅采获了岩心样品,也在钻进施工中发现了诸多问题。本文搜集了近年来世界大洋钻探实施的309、312、335、360和384等有关海底硬岩钻探航次的资料,在对航次情况简要介绍的基础上,重点阐述了目前海底硬岩钻探在钻头、井壁稳定以及取心工具等方面遇到的挑战以及采取的应对措施,并对今后海底硬岩钻探的发展进行了展望。     

ZHDN-SDR 150A型高频声波钻机设计

文章主要介绍了ZHDN-SDR 150A 型高频声波钻机设计及其验证测试,为该钻机应用于污染场地调查和治理提供理论依据和技术指导。论文阐述了钻机总体设计思路及主要性能参数指标,系统分析了高频声波动力头、钻机主体、配套钻具结构设计及其技术创新。该钻机在两种不同地层进行了验证测试,各项测试指标均达到设计要求。将验证测试结果与国内外同类钻机对比表明,ZHDN-SDR 150A型钻机主要性能参数与关键装置已处于国内先进和国外并跑水平。该型钻机在振动频率、地层适用性、钻具使用寿命等方面优势显著,但是存在过高温度运行条件下钻进效率降低、智能自动化水平不足的问题,需进一步研发耐高温强硬度新材料和改进远程无线操控系统。