加拿大纽芬兰岛Indian Head Range地块格林威尔期二长花岗岩年龄、Nd-Hf同位素特征——块体属性与演化新证据

加拿大阿巴拉契亚造山带纽芬兰岛Humber带基底地块属性及地壳生长演化是近年来关注的科学问题,尤其是岛内西南部的Indian Head Range地块,其年龄组成与同位素特征研究对区域基底构造属性划分与对比至关重要。本文对Indian Head Range地块内的二长花岗岩岩体进行了锆石U-Pb定年,得到其²⁰⁶Pb/²³⁸U加权平均年龄值为1 149±4 Ma,代表该岩体的侵位年龄。这一定年结果表明该岩体具有中元古代晚期的年龄,为该地块格林威尔期岩浆事件的存在提供了新的年龄证据。Nd-Hf同位素分析结果显示,该二长花岗岩岩体εNd值为-2.3,εHf值介于+1.93～+3.65之间,两阶段Hf模式年龄介于1.84～1.73 Ga之间。结合前人研究,我们认为Humber带内各地块发育约1.5 Ga、1.15 Ga和1.0 Ga的3期花岗质岩浆事件,它们具有相似的Hf模式年龄值,暗示它们均来源于古元古代新生地壳物质的再造。带内格林威尔基底地块均为原地基底,且与劳伦大陆远端东部边缘具有一致的岩浆-构造演化史。以上研究对Humber带内格林威尔基底...     

长乐—南澳构造带泉港临头片麻状英云闪长岩中岩浆绿帘石的发现及其地质意义

岩浆绿帘石能够作为压力计反映岩体侵位深度,进而可估算地壳抬升剥蚀速率及地壳演化历史,因而引起了人们的研究关注。在长乐—南澳构造带泉港临头地段发现了片麻状英云闪长岩中的岩浆绿帘石。该地段是我国当前报道岩浆绿帘石的第5处产出地,但在东南沿海地区尚属首次发现。含岩浆绿帘石的片麻状英云闪长岩形成于早白垩世(K₁),以钙性(C,Peacock碱钙指数)、中钾钙碱性系列(MKCA)、准铝质和弱过铝质、钙碱性系列(CA,Miyashiro SiO₂-FeO^*/MgO)为主,具镁安山岩系列(MA)性质,呈奥长花岗岩演化趋势(Tdj);轻稀土(LREE)较富集,铕负异常不明显;微量元素呈现较大的钽(Ta)、磷(P)和钛(Ti)负异常,显示出造山带火山弧花岗岩的特征。片麻状英云闪长岩中绿帘石岩相学特征显示,黑云母和自形的绿帘石分布于斜长石的隙间,为典型的填间结构;绿帘石与黑云母相互接触、相互包裹,是一起从富水的晚期岩浆中结晶出来的原生矿物,不是交代斜长石的岩浆期后的次生矿物。绿帘石电子探针分析结果显示Ps值为24~29,TiO₂含量均小于0.1%。综合绿帘石岩相学与化学特征知悉,泉港临头片麻状英云闪长岩中的绿帘石为岩浆绿帘石。岩浆绿帘石形成压力约870 MPa,深度为25~32 km,而现今东南沿海陆壳厚度约30 km,据此推测,早白垩世(K₁)时东南沿海陆壳厚度为55~62 km;早白垩世(K₁)之后,地壳可能经历了多次抬升。     

再论鄂尔多斯盆地延长组长73砂层组与烃源岩相关的高伽马砂岩

针对自然伽马等常规测井系列长期仅能将鄂尔多斯盆地延长组长7₃砂层组大规模发育的与烃源岩相关的高伽马砂岩解释为“油页岩等优质烃源岩”的问题,根据岩心观察及测录井资料、电子探针薄片和大量页岩油实际生产资料的分析,对长7₃砂层组内与烃源岩相关的高伽马砂岩的定义、成因以及其发育特征与长7油层组页岩油试油效果的关系进行了探索性的研究。研究表明,鄂尔多斯盆地长7₃砂层组内与烃源岩相关的高伽马砂岩可划分为狭义和广义两种类型,高放射性的成因可能与深部热水作用有关,首次发现其发育特征与长7油层组页岩油试油效果关系密切。该项研究对鄂尔多斯盆地延长组长7油层组页岩油的大规模高效勘探与开发具有重要的理论和现实意义。     

长基线航空重力测量精度分析

针对中远海域航空重力测量过程中由于不易架设GPS基站而导致基线较长的实际,根据航空重力测量原理,基于实际测量数据分析了长基线对航空重力测量精度的影响。综合分析长基线对差分定位精度的影响并结合航空重力异常内符合精度评价,相较于航空重力测量所要求的精度,认为长基线(600～800 km)对航空重力测量精度影响有限且几乎可以忽略不计,为进一步开展中远海域航空重力测量提供了技术支撑。     

矿山砂卵石地层中截水帷幕长幅槽段稳定性研究

露天煤矿长时间大流量疏排降水导致矿区地下水资源严重浪费、井田周围生态环境急剧退化、生产运行成本大幅增加,截水帷幕技术为露天矿山地下水控制提供了新的思路。槽段稳定性直接关系到截水帷幕施工安全、成槽效率及防渗效果。为探讨矿山截水帷幕砂卵石地层在成槽时长幅槽段的稳定性,以我国内蒙古东部某露天煤矿为例,采用二维和三维水平条分法对砂卵石地层长幅槽段稳定性影响因素及规律进行研究,并对比分析二维与三维水平条分法在安全系数计算结果上的差异;借助FLAC3D软件模拟分析砂卵石地层分别开挖17.5、22.5 m 2种长度时槽段的稳定性;结合上述分析结果给出砂卵石地层长幅槽段稳定性控制措施;再通过超声波测试手段验证长幅槽段稳定性及控制效果。研究结果表明:影响槽段稳定性的主要因素有地层岩土体性质、槽段开挖深度、泥浆液面、泥浆密度、泥浆液面与地下水位高差及单幅槽段长度;调整泥浆参数、提高泥浆液面、降低地下水位、优化成槽次序及控制成槽时间等措施可以增加长幅槽段的稳定性;该地层条件下单幅槽段长度不超过21 m时,槽段可以保持直立稳定,长幅成槽技术可行。      

坚硬顶板强矿压动力灾害演化机理与超前区域防治技术

工作面上覆坚硬顶板往往不易垮落,破断后易形成动压灾害。以神东矿区布尔台煤矿为背景,针对典型坚硬顶板造成的强矿压动力灾害问题,采用数值模拟、理论分析的方法分析并揭示坚硬顶板弱化前后的应力演化特征及顶板破断机理,提出超前区域防治技术并应用于现场实践。结果表明:坚硬顶板破断演化特征分为3个阶段,即“长悬臂梁”阶段—“砌体梁滑落失稳”阶段—重新压实阶段,其中“长悬臂梁”阶段支架上方顶板应力显著增大至6.8 MPa,破断前支架上方顶板应力为破断后的2倍,其临界破断产生的应力释放是引起强矿压的根本原因,这也是弱化改造控制的主要阶段。基于坚硬顶板灾害发生机理,提出“广域大空间”超前区域防治技术,阐述了绿色、精准、广域的防治优势,以及钻孔轨迹控制、封孔质量控制、多孔联动效应的关键技术及治理评价体系。结合数值模拟进一步验证防治技术的可靠性,当“长悬臂梁”结构弱化后,其破断前支架上方顶板应力为4.6 MPa,降幅32.4%,顶板破断演化特征3个阶段演变为来压前阶段—“砌体梁滑落失稳”阶段—重新压实阶段,弱化后顶板各阶段支架上方顶板应力降幅达到32.4%~79.4%,表明预成裂隙弱面和降低坚硬层完整性能够有效改变顶板破断结构,显著降低来压强度。实践表明:压裂过程产生多次压降,降幅均达到3 MPa以上,探测裂缝发育长度达到30 m以上,压裂前后工作面周期来压步距降幅44.9%,支架来压载荷降幅18.1%,治理效果良好。研究结果可为类似矿区动力灾害治理提供借鉴。      

北山地区古元古界北山岩群中长英质脉内锆石U- Pb年龄及其地质意义

深熔作用是大陆地壳分异、元素迁移富集的重要地质过程。位于中亚造山带南缘的北山地区,笔者等对前寒武系北山岩群进行了研究,结果表明该岩群普遍经历了角闪岩相变质及深熔作用,长英质浅色脉体分布广泛,却鲜有文献报道。绵山地区出露的古元古代北山岩群斜长角闪岩及相关的长英质浅色脉体的野外地质特征、相互关系共同指示了北山岩群变质地层经历了部分熔融,熔体在原地分凝聚积。锆石LA-ICP-MS U-Pb测定结果表明,顺北山岩群变质地层片理产出的长英质浅色脉体锆石n(²⁰⁶Pb)/n(²³⁸U)加权平均年龄约为370 Ma,表明深熔作用发生时间为晚泥盆世;一测点的n(²⁰⁷Pb)/n(²⁰⁶Pb)年龄为1623±12 Ma,与前人报道的北山岩群测年结果高度相近,虽此年龄值不足为证,但结合产出特征,可能指示长英质浅色脉体的源岩为北山岩群。此外,北山岩群中深熔作用普遍发育,露头可见大量的石榴子石、电气石、云母类矿物,指示区内部分稀有元素成矿潜力巨大。     

鄂尔多斯盆地湖盆中部长73亚段深水砂质沉积特征及勘探前景

鄂尔多斯盆地延长组长7₃亚段发育大套厚层的富有机质泥页岩夹薄层粉细砂岩,深水环境的砂质岩类受到优质烃源岩的高强度源内充注,局部具有一定规模,是盆地深水勘探的重要目标.基于湖盆中部长7₃亚段的岩心、测录井、分析测试资料,结合岭页、池页水平井风险勘探实践,对长7₃亚段深水砂质岩类的沉积储层特征进行分析.结果表明：长7₃沉积期水体较深,优质烃源岩发育,湖盆西南祁秦造山带地震火山活动频发,物源供给充足,降雨量大、湖平面上升,滑塌成因与洪水成因的重力流沉积在湖盆中部广泛发育;环绕湖盆的一级坡折带控制着深水重力流的发育范围,沉积物入湖后受古地貌与沉积微相的控制,发育滑动-滑塌、砂质碎屑流、混合事件层、浊流、异重流等沉积类型,坡折带的坡脚、古沟道相对富砂,砂质碎屑流、浊流沉积是有利的储层类型;单砂体较薄,平均厚度1 m,孤立或叠置发育,空间上厚度、长度、宽度较小,较厚的块状单砂体和紧密连续叠置的薄层单砂体组合是期待钻遇的储层;高R_o、高TOC的泥页岩是砂质岩类充注油气的物质基础,高剩余压差下...     

新疆卡拉麦里蛇绿混杂岩带北侧英云闪长岩年代学、地球化学特征及地质意义

以出露于卡拉麦里蛇绿混杂岩带北侧元湖一带英云闪长岩为研究对象,在野外地质调查基础上,结合锆石LA-LCP-MS U-Pb年龄测试、岩石地球化学分析,对该岩体侵入时代及成因进行讨论。英云闪长岩锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为(342.3±2.8) Ma(MSDW=0.49)。岩石SiO₂含量73.21%～77.15%,Al₂O₃含量10.66%～13.00%,属偏铝质,A/CNK为0.89～0.98、富钠,Na₂O/K₂O值为6.99～22.31,低钾(拉斑)系列。稀土元素总量较低,∑REE=40.95～55.01,轻重稀土分馏较弱,(La/Yb)N=0.47～0.72,Eu负异常明显,δEu=0.15～0.25。Sr/Y比值为3.07～4.36,Nb/Ta比值为3.61～9.86。岩石具较低的Sr初始值,(⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)i=0.704 485和正的Nd初始值,εNd(t)=9.45～10.295。认为卡拉麦里蛇绿混杂岩带北侧...     

彬长矿区“井上下”立体防治冲击地压新模式

随着煤矿开采强度的不断增大,矿井逐渐向深部转移,冲击地压灾害日益严峻。而深部冲击地压矿井往往存在一层或多层坚硬厚岩层,这些坚硬顶板厚度较大,整体性强,突然断裂时会释放大量弹性能,易引发冲击地压事故,严重制约矿井安全生产。以陕西彬长矿区孟村矿为例,针对矿区内煤层埋藏深、普遍存在多种坚硬厚岩层的特殊情况,提出针对性治理措施：对顶板上方0～80 m范围内厚度超过10 m的坚硬厚岩层进行破断、弱化处理,对煤层上方0～30 m范围的低位岩层采取顶板深孔爆破预裂措施,对煤层上方30～60 m范围内的中位坚硬岩层采取顶板定向长钻孔水力压裂措施,对煤层60 m以上高位坚硬岩层采取地面水平井分段压裂措施;使高、中、低位顶板产生的裂缝在垂向上实现贯穿,将顶板“切割”成相对规则的“块状”结构,使上覆岩层应力由“硬传递”转化为“软传递”;并结合煤层大直径孔卸压、煤层爆破等煤层卸压措施,形成了区域与局部相结合、煤层与岩层全覆盖的“井上下”立体防治模式。工程实践证明：采用“井上下”立体防治模式后,工作面103 J以上微震事件降低88%,周期来压强度降低23%,来压持续时间缩短61%,防冲效果良好。该技术模式的成功...