深海潜水器谱系化框架探索研究

深海潜水器是我国走向深远海的重要装备,国家在“十三五”规划纲要中提出了蛟龙探海工程,这是国家对海洋事业的整体布局和规划。通过几十年的技术取得跨越性发展,研制出了“蛟龙” “潜龙”系列、“海龙” “海马” “海斗” “海燕”等不同类型和深度的深海系列装备,并逐渐向谱系化发展。未来将根据海洋科学研究、海洋资源开发利用、海洋权益维护的需求,研发出更多符合实际要求的深海装备。文章借鉴其他高科技领域,开展潜水器谱系化探索研究,构建谱系化框架。     

基于XEPOS型X射线荧光光谱仪研究江西朱溪铜钨矿床成矿元素地球化学特征与成因

江西朱溪铜钨矿是近年新发现的一个以钨铜为主的多金属大型至超大型矿床,成矿潜力巨大,但目前仅对矿床地质特征等有所研究,研究程度较低,因此急需对矿床成因类型、地球化学特征等进行深入研究。本文对铜钨矿体钻孔岩芯样品进行直接粉末制样,应用XEPOS型偏振激发能量色散X射线荧光光谱仪分析主量元素(SiO₂、CaO、MgO),微量元素(Cu、W、Zn、Ag)的含量,研究朱溪矿区成矿元素的地球化学特征。结果表明,主量元素SiO₂、CaO、MgO交代作用显著,SiO₂和CaO呈"对顶"之势;微量元素Cu、W、Zn、Ag等含量随深度增加呈波状起伏是受构造控制的岩层交代的明显特征,且Cu、W在空间上有中间高、两边低的分布特征。这些元素的变化趋势均表明该矿体属于交代成因,而元素的变化反映到矿物组合也说明成矿物质来源与花岗岩、花岗斑岩、花岗岩闪长岩等有关。本文的研究成果可为进一步勘探工作与成矿预测提供理论依据。     

湘南骑田岭矿集区深部探测剖面的稀土元素地球化学特征

湖南骑田岭白石渡—飞仙镇剖面是我国深部探测专项工作实施的重点剖面之一,前人对该剖面穿过的骑田岭岩体稀土元素特征开展了大量研究工作,但并未系统地就岩体、风化壳及其邻近的地层等各地质单元稀土元素地球化学特征作出分析。本文运用电感耦合等离子体质谱技术,对该剖面穿切的5种地质单元(灰岩岩屑、砂岩岩屑、第四纪残破积黏土、花岗岩及花岗岩风化壳)的稀土元素含量进行分析。结果表明:①剖面中各地质体的稀土配分曲线均为轻稀土富集型,但稀土总量存在显著的差异,骑田岭花岗岩风化壳的稀土含量最高(均值605×10-6),灰岩的稀土含量最低(均值154.3×10-6);对于相同岩石类型的岩性,其稀土总量也存在着较大差异,往往是越靠近岩体的地层其稀土元素含量越高;②结合REEs-Y/ΣREEs、ΣREEs-δEu图解及前人对花岗岩中锇同位素示踪结果,推测骑田岭花岗岩混入了较多的幔源物质;③骑田岭花岗岩风化壳的稀土含量(RE2O3平均含量814.8×10-6)超过了离子吸附型稀土矿床的边界品位(重稀土RE2O30.05%,轻稀土0.07%)。研究指出,骑田岭矿集区的稀土是否以离子吸附状态存在以及能否构成工业矿床有待进一步评价。     

赣南加里东期陡水岩体的锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其稀土含矿性探讨

利用LA-MC-ICPMS对陡水岩体中细粒黑云母二长花岗岩中的锆石开展了U-Pb同位素测试,获得206Pb/238U年龄为460.8±1.5 Ma(n=10,MSWD=0.78),属华南加里东晚期第一次岩浆活动峰期的产物。陡水花岗岩显示高硅(SiO2平均含量为78.37%),富钾(K2ONa2O)的特征,A/CNK平均值1.17,属于高硅高钾过铝质花岗岩。其稀土总量偏低(平均为90.68μg/g),稀土元素球粒陨石标准化配分图具有M型四分组效应,强烈的Eu负异常;明显亏损Ba、Sr、Ti、P元素。相对于已知含稀土矿的和具有寻找稀土矿潜力的加里东期岩体来说,陡水岩体可能不具备形成稀土矿的能力。通过对南岭地区已确认的加里东期花岗岩体的地球化学资料对比分析,认为华南地区加里东期花岗岩对离子吸附型稀土矿床的形成有很大贡献,在今后的找矿工作中应给予重视。     

厚煤层内小断层的反射槽波探测技术及应用

厚煤层、巨厚煤层工作面内的小断层一般断距或延展长度的规模较小,目前的探查方法和仪器受分辨率限制一般难以探查这类小断层,而小断层探查不清,将会对智能化工作面高效回采带来较大影响。针对这一问题,开展厚煤层内小断层反射槽波探测的数值模拟及现场实验工作。在数值模拟方面,采用交错网格有限差分法对厚煤层(6 m)、巨厚煤层(20 m)两种环境下含小断层(落差小于3 m)的数值模型进行三分量弹性波模拟,在对数值模拟结果进行频谱分析的基础上研究不同模型中的直达槽波与反射槽波的特征。在实际探查方面,通过不同矿区厚煤层、巨厚煤层实际发育断层进行透、反射数据综合研究,分析和比较透射与反射槽波方法对小断层的探查情况。研究表明,工面内构造发育相对简单的条件下,反射槽波对厚煤层、巨厚煤层工作面中小断层的探测较透射槽波有更强的识别性及准确性。      

基于电感耦合等离子体质谱/光谱技术研究朱溪钨铜矿床原生晕地球化学特征

江西朱溪钨铜矿是近年新发现的具有超大型规模前景的钨铜矿床,本文采集了大量朱溪钨铜矿床样品,用偏振激发能量色散X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱/光谱等技术分析主量和微量元素含量,根据各元素的含量水平以10种主要成矿元素(W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Ag)作为分析研究区原生晕地球化学特征的指示元素。结果表明,Cu、Zn、Ag、Pb和W、Bi、Sn、Mo的元素共生组合十分明显,同时W与Cu也有相关性,富集W的部位同样也富集了Cu。成矿元素在空间上的分布特征为:1同一剖面上越往北西方向,W为主的高温元素更为富集;平面上越往南西方向,W为主的高温元素更为富集;越往深部,W为主的高温元素更为富集。2Cu为主的中温元素富集深度比W为主的高温元素富集深度浅。研究认为,铜矿富集部位在中、深部(-1400~-1500 m),钨矿富集部位在深部(-1400~-1900 m),Ag、As、Sb等低温元素的富集部位更靠近地表(-1100~-1200 m)。这种剖面线上和平面上的原生晕地球化学特征为该矿床进一步勘探工作与成矿预测提供了理论依据。     

班韦乌卢地块中部变质表壳岩碎屑锆石U-Pb年代学、Hf同位素研究及其构造意义

通过LA-MC-ICP-MS碎屑锆石微区U-Pb定年和Hf同位素分析,对班韦乌卢地块中部地区基底变质表壳岩进行了同位素定年及物源示踪研究.结果显示,两件样品的碎屑锆石峰值年龄分布表现出较好的一致性,总体呈现出2490～2059 Ma、2044～1954 Ma、1942～1887 Ma、1865～1817 Ma以及164...     

随掘地震实时超前探测系统的试验研究

煤矿智能化建设要求采用智能化地质探测技术在巷道掘进过程中实时完成掘进前方区域的探测和预报。基于在线式矿井地震监测分站构建的随掘地震实时探测系统能够在巷道掘进的同时,采集以掘进机震动为震源的随掘地震数据,通过光纤网络实时传输至地面服务器的数据库内。随掘地震数据处理软件从数据库中获取当前随掘数据,经过筛选、提取虚拟炮集和偏移成像等步骤对掘进前方和侧前方一定区域进行反射槽波成像。为验证系统性能和探测结果的有效性,在正开展掘进作业的山西榆树坡煤矿5106回风巷内安装随掘地震实时探测系统,对该巷道开展为期数个月的随掘跟踪探测试验,探测系统实时采集随掘地震数据并成像,随着掘进长度的增加,每日的探测结果不断显示5106工作面内存在一条隐伏断层,后期的反射槽波探测和钻探工作验证了该断层的存在。试验结果表明,随掘地震实时探测系统能够在掘进过程中不断利用掘进机激发的地震信号对巷道前方和侧前方区域成像,从而在不影响掘进施工的条件下,实现了巷道侧前方地质异常体的连续跟踪探测和实时监测,达到了智能掘进系统对地质探测能力的要求。