综合地球物理方法在浅地表高阻采空区探测中的应用

某建筑用地位于原瓦庄煤矿矿界范围内,场地及周边曾进行过多期次的煤矿资源开采活动,形成诸多煤矿采空区,且有一封闭的瓦庄煤矿斜井待探查。通过现场踏勘、资料收集、分析及研究,采用高密度电阻率法和地质雷达综合地球物理方法对采空区进行勘察,重点探测废弃巷道的位置、埋深及走向等信息。根据探测目的要求,设计高密度测线2条、雷达测线6条,分别采用频率为100MHz和40MHz雷达天线进行现场探测,获取了地下0~30.0m深度范围的地质信息,查明了废弃巷道的分布范围、埋深及走向,后经钻探验证,采空区特征参数准确。本次探测成果为未来进行浅地表非积水高阻采空区的探查提供了基本思路与技术方法,同时也为后续场地稳定性及建筑适宜性评价提供了基础资料。     

废弃矿井煤层气资源地球物理勘探研究进展

煤炭开采形成大面积的采空区和数量众多的废弃矿井,在这些废弃矿井中蕴藏着大量的煤层气资源。区别于常规煤层气资源,废弃矿井煤层气资源的勘探和开发受到采空区分布、覆盖层、围岩情况、裂隙带发育情况、煤层顶底板情况、煤矿开采方式以及采空区地下水等情况的综合影响,利用地球物理勘探技术可以为废弃矿井煤层气的开发提供技术支持。本文介绍了山西煤炭地质的基本情况,分析了采空区坍塌及积水的机制,以及围岩与采空区的地震波场特征、电性特征、激发极化特征和放射性氡异常特征;介绍了地震法、直流电法、可控源音频大地电磁法、瞬变电磁法、激发极化法、放射性勘探法、微动勘探法、航空瞬变电磁法和半航空瞬变电磁法探测采空区的原理、方法及应用。指出开发、研究新的地球物理方法,建立多方法、多维度、多空间的采空区综合探测体系,充分利用地球物理大数据,深入发掘人工智能反演技术,可为我国废弃矿井煤层气资源的勘探和开发提供技术支持。     

微动勘探与高密度电法在小尺度老采空区探测中的应用

栾川县赵庄村一带的油页岩老采空区对当地人居环境产生了一定威胁,但其规模小、分布复杂,人员聚居干扰多,探测难度大。为了有效探测该采空区,提出了将微动勘探与高密度电法结合的综合探测方法。通过数据采集与处理获得二维视速度与电阻率剖面,结合实际地质情况,将电阻率剖面上近似层状分布的中等电阻率层推断为油页岩富含层位,将视S波速度剖面上对应该层位处的横向上的低速异常区解释为油页岩采空区。钻探验证结果表明物探解释结果与实际情况基本相符,证明该组合方法可有效探测小尺度老采空区,且抗干扰能力强,施工效率高。     

综合物探方法在铁矿采空区探测中的应用研究

针对铁矿采空区的特点,合理选择物探方法、灵活运用物探方法是准确探测采空区的关键。根据铁矿开采前后磁场的变化特征,结合开采前的物探资料,利用高精度磁测探查采空区的空间分布、埋深是一种新的尝试,同时结合其它物探方法可相互补充、相互印正,效果更好。通过实例介绍了综合物探方法在铁矿采空区探测中的应用效果。     

沈丹客运专线本溪段下伏采空区的数值模拟分析

为分析沈丹铁路客运专线本溪段的路基稳定性,为铁路客运专线建设提供依据,利用概率积分法进行了预测,并采用有限元软件ADINA进行了数值模拟。建立三维模型,分析了采空区残余变形对客运专线的影响,并对采空区注浆后的状态进行了模拟分析,得到了注浆前、后沿路基方向下沉、沿路基方向水平移动、垂直路基方向水平移动的数值。研究表明,采空区处于基本稳定状态,地表移动和变形是均匀渐变的,不会出现突然塌陷,但采空区上方出现了应力集中和塑性变形,地表移动仍会对铁路客运专线的运营造成影响,考虑未来可能产生的残采和复采以及铁路行车荷载的作用,也可能会出现老采空区活化,宜采取措施进行加固;对采空区进行注浆后地表的移动和变形值较小,达到了铁路客运专线的要求,采空区注浆能有效地控制地表移动和变形。     

内蒙古科尔沁右翼前旗哈拉黑地区地层锆石U-Pb年代学研究及其地质意义

对大兴安岭中南段内蒙古科尔沁右翼前旗哈拉黑地区原定二叠系林西组和侏罗系白音高老组的样品分别进行了锆石LA-ICP-MS U-Pb同位素测年,获得林西组的282 Ma和317 Ma两组峰值年龄以及白音高老组134 Ma、242 Ma和284 Ma的3组峰值年龄,说明原定白音高老组地层并非属于侏罗纪,而应该属于白垩纪。根据锆石结构特点推测林西组地层物源可能主要来自该区晚泥盆世-早石炭世岩浆弧产物和下二叠统大石寨组火山沉积。综合区域资料研究认为,内蒙古东部大兴安岭地区可能曾经发育有三叠纪沉积,现今大面积的缺失是由于后期构造抬升剥蚀所致。     

新疆北准噶尔苦橄岩的发现及其地质意义

在新疆北准噶尔构造带的乔夏哈拉—老山口地区发现了苦橄岩。苦橄岩、苦橄质玄武岩和玄武岩组成的熔岩层厚100～200m。在乔夏哈拉-老山口铁铜矿区,铁铜矿层于苦橄岩层内或其底板产出。苦橄岩SiO2为39.9%～46.78%,9个分析样品平均44.39%;MgO为16.4%～36.67%,平均22.01%;Na2O K2O为0.17%～1.47%,多数小于0.5%,平均0.59%;TiO2为0.28%～0.62%,个别达1.05%,平均0.50%。总体具有低硅、低铝、低钛、低碱、高镁的超镁铁喷出岩特征。其稀土元素总量小于45×10-6,轻稀土略富集,铕低正异常。微量元素Li、Be、U、Rb、Sr、Ba、V、F、Bi、Pb等明显富集,而Ni、Cr、Co和S明显亏损。表明经过一定程度的分异作用,并有上地壳成分的污染。铂族元素含量接近世界其他地区的苦橄岩,具有Pt/Pd<1和贫Os、Ir的特征。     

老柞山金矿床地质特征及同位素地球化学特征

通过对赋存于麻山群老地层且与岩浆热液有关的老柞山金矿床的矿床地质及稳定同位素地球化学特征的研究分析,得出老柞山金矿床与岩浆岩、构造和麻山群密切相关,岩浆热液提供物源和热源,区内成矿物质具有深源性且来源单一的特点。     

高密度电阻率法探测采空区

通过对某金属矿区开采历史、现状和形成环境的分析,创建了该矿区采空区的异常响应模型;利用模糊分析的原理,提出了采空区调查的10个指标、2个指数,并对其进行了模糊赋值和运算.对利用高密度电测异常进行采空区空间位置的认定给予了积极的探讨.     

甘肃景泰县老虎山地区蛇绿岩及其上覆岩系中枕状熔岩的地球化学特征

甘肃景泰县老虎山地区蛇绿岩之上覆盖着一套镁铁质的喷出岩和沉积岩组合，位于蛇绿岩的枕状熔岩之上，不是蛇绿岩的成员，为蛇绿岩的上覆岩系。蛇绿岩的枕状熔岩具Ｎ－ＭＯＲＢ的特征，而其上覆岩系中的枕状熔岩类似Ｅ－ＭＯＲＢ。前者来自扩张脊的下部岩浆房；后者推测源于扩张脊之外的岩浆房，也是软流圈地幔中等至高程度部分熔融的产物，不过，可能有少量来自下地幔的物质的加入