高地应力作用下渭武高速木寨岭隧道围岩大变形灾变预测分析研究

为解决在建渭武高速木寨岭隧道施工过程中遇到的高地应力环境下软岩大变形问题,基于工程区已有地应力实测数据,利用ANSYS有限元软件建立三维地质模型,反演工程区地应力场,并结合Hoek围岩变形预测公式计算分析隧道围岩的变形量。结果表明：工程区的地应力场主要受断裂控制,其次还受到岩体强度和地形的双重影响,强构造变形区的水平主应力值普遍低于弱构造变形区,沿隧道轴线三向主应力大小关系为最大水平主应力（SH）>最小水平主应力（Sh）>垂直应力（SV）,强构造变形区最大水平主应力值在G8区段最大,而在G6区段和G11区段最小;弱构造变形区的水平主应力值自G12区段开始逐渐增大,直至G14中段开始因埋深减小而逐渐降低。沿隧道轴线最大水平主应力方向总体为北东向,而在断裂间挤压构造带多偏转为北东东—近东西向。高速公路隧道围岩变形受岩体强度和地应力场的双重影响,其中,岩体强度占主导作用,围岩变形量主要集中在20~80 cm范围内,变形等级以中等和强烈为主。     

西昌普诗地区中—下白垩统小坝组岩石–紫色土剖面稀土元素地球化学特征分析

探究山地–丘陵区稀土元素地球化学特征,对了解区域生态地质环境具有十分重要的意义。本文在大凉山区生态地质调查的基础上,选取西昌市普诗地区中–下白垩统小坝组4个典型土壤垂向剖面进行系统采样分析,揭示了西昌普诗地区岩石–土壤剖面中14种稀土元素（La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu）的地球化学分布、迁移及富集特征。结果表明：相似的环境下不同类型成土母岩形成的同类土壤中稀土元素含量有所不同,泥岩–紫色土剖面（PM0909）、砂岩–紫色土剖面（PM03-3）、粉砂质泥岩–紫色土剖面（PM04-4）、泥质粉砂岩–紫色土剖面（PM0924）等代表性剖面土壤中,稀土元素含量依次为126.870 mg/kg、116.472 mg/kg、163.926 mg/kg、175.231 mg/kg,各个剖面稀土元素含量差异与成土母岩的岩性和粘土矿物含量关系密切,黏土矿物对稀土元素具有一定的吸附作用;研究区4个剖面呈现明显的“V”字形右倾模式,负Eu异常明显,重稀土部分较为平坦,属于轻稀土富集型,这与成土过程中稀土元素（REEs）淋溶及其成土母岩化学性质差异有关;不同成土母岩形成的剖面迁移系数存在一定的差异,迁移系数高值主要分布在各个剖面的淀积层（B层）底部及母质层（C层）,这是由于REEs受到淋溶、淀积作用和黏土矿物吸附、解吸作用的共同结果。本次研究结果可以为大凉山区大尺度的生态地质研究提供一定的理论支持和科学依据。

     

新时期榆林煤矿区生态保护修复与综合治理策略及路径探索

榆林作为陕北地区国家能源基地的重要组成部分,在过去30余年为中国经济社会发展作出了重要贡献。然而,煤炭资源开发不可避免地给当地生态环境带来了采空区塌陷、土地与水资源破坏、生态退化等诸多问题,且目前因煤炭规模开发的负面效应持续加剧着矿区水资源、土地资源的破坏以及生态系统韧性的下降,已然威胁到榆林经济社会的可持续发展及国家能源资源的长远安全。多年来,榆林煤矿区在地质环境治理方面形成了一批可复制、可推广的经验和模式,但目前仍然呈现出整体效果不显著、基金使用率低、实施阻力大、系统设计受限、顶层规划缺乏等“五个问题”的困境,多元化治理模式和相应的政策机制也尚未形成合力。为解决这一实际,本研究在剖析煤矿区生态问题现状及生态修复工作面临问题及原因的基础上,结合煤矿区治理现状及乡村高质量发展需求,创新形成了“1个目标、2个底线、3个空间、4种模式”的榆林市煤矿区综合治理系统性解决策略,建议了3项创新机制以及“三步走战略”的具体实践路径,总结了适用于榆林煤矿区生态修复+N的综合治理模式清单,最后从政策、技术、管理等方面提出了对策建议。研究结果有助于为下一步系统性、整体性指导榆林市各煤矿企业开展矿山生态保护修复工作提供借鉴,切实促进煤矿区生态保护修复走向多元化综合治理模式、走向社会–经济–生态协调的绿色发展新格局。     

新疆乌恰县阿克塔木–阿克塔什地区地球化学特征及找矿方向

笔者在1∶5万水系沉积物测量成果的基础上,对阿克塔木-阿克塔什一带的Cu、Au、Zn等18种元素地球化学特征进行了初步总结。发现该区Cu、Au等元素具有较高的背景,且分异较大。R型聚类分析显示Cu元素与Zn、Cd等亲硫元素相关性强,而Au元素显示了独立的成矿性。本次工作共圈定了35个以Cu、Au为主的综合异常,并对异常进行了评序和分类;共圈定甲类异常4个,乙类异常22个,丙类异常7个,丁类异常2个。结合区内成矿地质条件和异常检查工作,优选了萨洛依、小尚亥–依买克、古鲁滚涅克、阿克沙热、央布拉克及乌鲁阿特等6个地球化学成矿远景较好的靶区;指出该区的找矿方向应以寻找海相块状硫化物型铜（锌）矿和岩浆–热液石英脉型金（银）矿2个方向进行。     

陕西金矿成矿规律与找矿靶区圈定

陕西省金矿资源丰富,矿床类型多样,其属陕西的优势矿产之一。金矿产地主要分布于西安、宝鸡、渭南、汉中、安康和商洛等市所辖之陕南秦巴山区。以近年来完成的《陕西省潜在矿产资源评价报告》为基础,笔者系统收集和整理了陕西已有金矿地质资料,总结了金矿的成矿地质条件及时空分布规律;采用综合信息矿产预测理论和方法,对金矿资源潜力进行了预测。划分预测工作区11个,圈定金矿找矿远景区56个、重点找矿靶区45个,预测2 000 m以浅潜在金矿产资源4 477 918 kg,可利用潜在矿产资源2 248 102 kg。其研究成果和认识可作为新一轮找矿突破战略行动金矿勘查工作部署的参考资料。     

成矿地质体找矿预测理论与方法在矿产勘查中的应用

成矿地质体找矿预测理论与方法的创建为中国勘查区找矿工作提供了理论指导和方法遵循, 已广泛应用于矿集区、老矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等83个矿集区和168座矿山取得了良好的找矿效果。该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志"三位一体"找矿预测地质模型。总结了应用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程和要点: 开展预研究提出找矿思路, 研究典型矿床确定主攻矿床类型; 研究成矿地质体确定找矿方向, 研究成矿构造与成矿结构面确定矿体赋存位置, 研究成矿作用特征标志提供矿体赋存依据, 构建找矿预测地质模型确定成矿作用中心; 综合地质、物探、化探方法, 预测深部矿体空间位置; 探矿工程验证实现找矿突破。本次研究为找矿预测工作提供了思路和示范, 为新一轮找矿突破战略行动提供了支撑服务。     

下扬子区二叠系烃源岩评价与生源环境

基于下扬子区海域-陆域钻井岩心和露头岩样, 通过有机岩石学和有机地球化学方法, 应用有效指标参数, 从不同维度综合分析下扬子区上二叠统大隆组、龙潭组和下二叠统孤峰组、栖霞组4套烃源岩在纵向及平面上的有机地球化学特征、生烃潜力和生源环境。根据测试数据及前人研究资料, 栖霞组和大隆组烃源岩的有机质丰度为中等-好级别, 龙潭组烃源岩的有机质丰度为一般-中等级别, 孤峰组烃源岩有机质丰度达到很好级别。下二叠统烃源岩有机质丰度在平面展布上表现出海域优于陆域的特点, 上二叠统则反之。根据干酪根碳同位素特征, 栖霞组烃源岩有机质类型最好, 为Ⅰ~Ⅱ型; 其他3套烃源岩均为Ⅱ~Ⅲ型母质类型。4套烃源岩成熟度参数镜质体反射率主频分布范围为1.3%~2.0%, 均达到高热演化阶段, 在平面展布上表现出明显的非均一性。二叠系4套烃源岩生物来源以低等水生生物为主, 有机质均在贫氧的弱还原-弱氧化条件下保存, 其中大隆组沉积的水体动荡频繁和生物变化较明显。综合认为, 下扬子区二叠系烃源岩有机质丰度高, 类型较好, 具有形成大型油气田的良好物质基础, 尤其是以往被忽略的孤峰组烃源岩评价等级被提高, 是一套潜在的优质烃源岩, 其对该区进一步的油气勘探具有重要的指导意义。     

城市时空大数据驱动的新型冠状病毒传播风险评估——以粤港澳大湾区为例

2019年末至2020年初新型冠状病毒(COVID-19)的快速传播对中国与世界的公共卫生带来巨大的挑战。如何科学合理地评估新型冠状病毒传播风险并制定相应防疫管控措施,是各国所面临的难题,也是科学防治与精准施策的重要依据之一。作为我国最重要的城市群之一,粤港澳大湾区受本次新型冠状病毒影响较大,且春节假期后大量的复工回流人口进一步带来潜在的传播风险。本文面向粤港澳大湾区新型冠状病毒传播风险评估的紧迫需求,结合大湾区多源城市时空大数据与流行病动力学模型,构建适宜大湾区的改进模型,并对新型冠状病毒在大湾区的传播风险和各类防疫管控措施效果进行评估与模拟。首先,引入动态复工回流人口和聚集热点改进现有动力学模型(SEIR模型),对现有动力学模型在不同空间评估单元的传播参数进行纠偏,加强模型在大湾区评估中的适宜性;利用手机信令等多源城市大数据,构建更精细化的人口、疾病流动矩阵和相应的传染病动力学模型,以满足各级防疫部门精细化(如村(社区)级)风险评估的迫切需求。模拟结果表明,相对经典SEIR模型,改进模型在大湾区的传播风险评估中具有更强的适宜性;大湾区高强度的人口流动为病毒的传播带来较高的风险;防疫...     

九瑞矿集区三维电性结构研究及找矿意义

九瑞矿集区作为全国重点整装勘查区之一,深部找矿工作一直是研究重点和热点.本文在综合分析研究区区域地质资料、对典型地层和岩石标本进行电阻率参数测试和统计分析的基础上,利用研究区面积性AMT数据进行三维电性结构研究.为获得AMT最佳反演参数,选择一条典型AMT剖面开展二维非线性共轭梯度(NLCG)反演,进而总结出利用TM极化模式数据、拉格朗日乘子等于3的二维反演方案.综合利用地质、钻探和电性特征对全区23条AMT剖面进行二维约束反演,并将所有测线的电阻率反演结果三维网格化,得到了研究区的三维电性结构.最后,我们通过对三维电性结构的综合分析,确定研究区地下地层、岩体展布、断裂构造分布特征以及基底起伏情况.与已知矿床对比,我们发现浅部北西断裂与北东向区域性深部断裂交汇处、基底隆起凹槽边缘以及岩体边缘为成矿有利区.     

九瑞矿集区重磁三维约束反演及深部找矿意义

研究九瑞矿集区成矿地层和岩体的三维分布特征可为区域成矿背景和成矿规律研究提供新的信息,实现研究区深部及外围找矿突破.本文首先综合分析研究区区域地质及地层和岩石密度和磁化率特征,然后将区域地质和12条地质剖面信息利用自行开发的GIF2UBCmodel程序构建剩余密度和磁化率参考模型和上下边界约束模型,实现了带约束重磁数据三维反演.反演结果揭示九瑞矿集区剩余密度和磁化率三维分布特征,解译了矿集区主要地层和岩体分布特征.该区存在邓家山—东雷湾以及武山—丁家山两个大型岩体;盖层褶皱与结晶基底隆起方向一致,是深部基地隆起的继承.通过与矿集区已知矿床对比发现,高磁性岩体边缘和基底隆起(高密度体)两翼为成矿有利区.