金川露天矿高边坡的反射地震CT探测研究

高边坡的岩体结构和稳定性研究是工程地质研究的一个重要课题。本次探测使用高分辨率数字地震仪和反射地震CT方法,对金川露天矿高边坡的岩体结构进行了深入细致的探测与研究,清楚地揭示了边坡岩体中优势结构面的产状和组合关系,以及边坡表层松动带厚度分布,未发现顺坡软弱岩层。     

Synchrotron IR study of hydrous ringwoodite (γ-Mg2SiO4) up to 30 GPa

High-pressure synchrotron infrared (IR) absorption spectra were collected between 650 and 4,000 cm⁻¹ at ambient temperature for hydrous Mg-ringwoodite (γ-Mg₂SiO₄) up to 30 GPa. The main feature in the OH⁻ stretching region is an extremely broad band centred at 3,150 cm⁻¹. The hydrogen bond is strong for most protons and the most probable site for protonation is the tetrahedral edge. With increasing pressure, this band shifts downward while decreasing its integrated intensity until disappearance at a pressure of 25 GPa. Only one band at 2,450 cm⁻¹ and an absorption plateau persist with a maximum wavenumber of 3,800 cm⁻¹. This behaviour is reversible upon pressure release. We interpret this as a second-order phase transition occurring in hydrated Mg-ringwoodite at high pressure (beyond ∼ 25 GPa). This result is compatible with the observation by Kleppe et al. (Phys Chem Miner 29:473–476, 2002a) who suggested the presence of Si–O–Si linkages and/or partial increase in the coordination of Si. Beyond the phase transition, the protons are delocalized and their environment on the ringwoodite structure is probably quite different from that at low pressure. Data obtained in situ at high pressures and temperatures are needed to better understand the effect of protonation on the structure and to better constrain this phase transition.     

MODFLOW中两种模拟混合井流问题方法的耦合

对于无(弱)水力联系的多含水层,混合井改变了含水层的结构,通过井筒将无(弱)水力联系的含水层联通。对于大区域井流问题数值模拟,MODFLOW中显式流量分配法和"High Kv in Wellblock"法的假设条件都很难得到满足,将两者耦合起来拓展其适用范围。采用质量守恒定理和Darcy定律计算井网格的平均等效渗透系数,结合显式流量分配法模拟混合井流问题。最后,通过两个典型算例来验证该方法的合理性,其中一个算例是非完整井穿透相邻的两个含水层,另一个算例是完整井穿透两个含水层,且中间有隔水层。将耦合法的计算结果与显式流量分配法对比,结果表明:只有在第一个例子中当水流达到稳定时,两种方法的计算结果几乎相同,且井网格的水头差很小;而其它情况两者的差别很明显,且采用流量分配法计算井网格的水头差大于耦合法计算井网格的水头差。根据Neville等的相关结论可知采用耦合法对于文中的两个例子都比较合理。     

基于参考线圈和变步长自适应的磁共振信号噪声压制方法

核磁共振地下水探测仪的灵敏度高,接收到的纳伏级磁共振探测信号极易受到强工频谐波噪声的干扰,导致信号特征参数提取的准确度降低,影响反演解释的水文地质参数结果.为了解决这一难题,基于相关抵消的原理,针对全波磁共振信号,设计带有参考线圈的90°移相自适应噪声抵消系统,理论计算了参考线圈相对于探测线圈的距离,提出变步长LMS算法进行噪声压制.仿真结果表明,在不同的信号强度及不同的信噪比下,当信号与工频谐波干扰频谱不重合时,采用设计的自适应噪声抵消系统和变步长算法,信噪比可以提高到5.94 dB以上,初始振幅、弛豫时间特征参数的拟合误差在2.8%以内;当信号与工频谐波干扰频谱重合时,采用双向自适应滤波算法,信噪比可以达到5dB以上,初始振幅、弛豫时间特征参数的拟合误差在10%以内,可以满足实际应用的要求;实测数据处理进一步证明了方法的有效性.     

高温高压下成矿元素运移聚集模拟实验

通过不同温度和压力下岩块受力变形的模拟实验,证实了岩块受力变形导致成矿元素的迁移和富集,发现了高温高压下不同元素在同一温压条件下和同一元素在不同温压条件下具有不同的迁移和富集规律。实验表明,构造应力对许多内生金属矿产的形成、矿产中成矿元素的分带现象等都具有十分重要的作用。      

Spectroscopic evidence for pressure-induced phase transitions in diopside

 Raman spectra of diopside were collected from atmospheric pressure to 71 GPa. The pressure dependences of 22 modes were determined. Changes occurred in the spectra at three different pressures. First, at approximately 10 GPa, the two Raman modes at 356 and 875 cm⁻¹ disappeared, while the mode at 324 cm⁻¹ split into two modes, diverging at this pressure with significantly different pressure shifts; second, at approximately 15 GPa, a small (1 to 2 cm⁻¹) drop in several of the frequencies was observed accompanied by changes in the pressure dependency of some of the modes; and third, above 55 GPa, the modes characteristic of chains of tetrahedrally coordinated silicon disappeared, while those for octahedrally coordinated silicon appeared. The first change at 10 GPa appears to be a C2/c to C2/c transition involving a change in the Ca coordination. The third change above 55 GPa appears to be a change in the silicon coordination. At 15 GPa, it is suggested that a change in compressional mechanism takes place. Received: 14 November 2000 / Accepted: 9 January 2002     

金矿的地质地球化学找矿标志

地层和岩浆岩含金高丰度是金矿赋集的物质来源,断裂构造是容矿、储矿的空间。一般说来,金成矿物质越丰富,就越有利于形成大矿、富矿。以江西金矿找矿为例,阐述正确圈定金异常,合理布置探矿工程,获得找金成果新突破的实际意义。     

石崆山Ⅱ段岩质高边坡稳定性的工程地质系统分析研究

岩质高边坡稳定性的分析评价涉及工程地质学、岩体力学、计算科学等多学科交汇的问题,是一较为复杂的系统工程问题。在系统分析岩质高边坡赋存的地质背景和环境条件的基础上,采用系统分析评价、综合集成的方法应是研究分析和解决该问题的有效和最佳方法。针对漳龙高速公路石崆山Ⅱ段岩质高边坡工程,在系统分析边坡工程地质特性的基础上,采用赤平极射投影法和有限单元(FEM)法等,进行综合评价和系统分析,获得的稳定性结论,已正常运营使用若干年,反映了系统分析,综合评价方法是成功和有效的。它表明,综合评价、系统分析应是岩质高边坡稳定性评价分析的重要途径;它的综合内容和集成方式及其完善与工程实用性,有待进一步深入的研究和工程实践的运用及其经验的积累。     

浅层地震探测技术应用中的分辨率问题

浅层地震探测技术中影响分辨率的因素,除与反射波主频和频带宽度有关外,还主要受信噪比、子波形态、采样率、岩性界面反射系数的影响。浅层地震探测中,通过高分辨率数据处理,能有效地提高资料的信噪比和分辨率。     

处置单元核素135Cs迁移数值模拟研究

根据高放废物地质处置库概念设计,以北山花岗岩为参考岩性,内蒙古高庙子膨润土为参考缓冲材料,使用数值模拟软件tough2对放射性核素¹³⁵Cs在处置单元及其围岩中的迁移行为进行了数值模拟研究,考虑放射性核素衰变释热对核素迁移的影响。研究表明:膨润土对核素具有较强的滞留作用,模拟200000年后核素在花岗岩中迁移了1 m左右,且峰值为10-6个数量级;前10 a模型的温度变化最剧烈且温差最大,10 a后模型整体温度开始降低,2 000 a后整体温度接近于初始温度;温度的变化会引起核素迁移速率的改变,但总体温度对核素迁移的影响不大。