钻孔电视技术在三维地质建模中的应用

断层特征是岩体工程质量评价和三维地质建模的基础数据,但传统手段无法获得精确的深部断层产状。利用超声波钻孔电视技术可获得岩体深部断层的产状特征。基于钻孔电视技术和其他地质资料对中国高放废物地质处置地下实验室的推荐场址—甘肃北山新场花岗岩地段周边的断层特征进行研究,获得详实的断层特征数据,为推荐场址三维地质建模研究和地下实验室工程设计提供了参考数据。研究成果对区域基础地质研究具有重要指导意义。     

新场岩体定压力压水试验数据解译方法的对比

以高放废物地质处置北山预选区新场岩体三个深钻孔的定压力压水试验为例,分别从压水阶段数据求解、压力恢复阶段数据求解和特殊试验段参数求解3个方面,对稳定流公式法和非稳定流参数拟合法进行了对比,得到了如下结论:非稳定流参数拟合法较稳定流公式法适用的渗流类型更多,使用数据量更大,结果更为可靠;在压水阶段和压力恢复阶段数据完整时,优先选择压力恢复阶段非稳定流参数拟合结果作为试验段的渗透系数。依据上述筛选原则,得到了新场岩体BS17~BS19三个深钻孔渗透系数的概率分布图,可初步判断新场岩体为低渗透性岩体,适宜于高放废物地质处置。     

阿奇山1号岩体现场水文地质试验及渗透性评价

岩体渗透性是高放废物处置场址评价的重要指标之一。采用双栓塞水文地质试验设备,对高放废物地质处置新疆预选区阿奇山1号岩体的钻孔进行了分层水文地质试验,并利用稳定流和非稳定流参数拟合相结合的方法对试验数据进行了解译,获得了岩体的渗透系数。结果显示:阿奇山1号岩体渗透性极低,90%的试验段渗透系数低于10~(-8)m·s~(-1),钻孔揭露岩体渗透系数呈现随深度增加而降低的趋势,从渗透性的角度判断,该岩体是有利场址之一;深部岩体渗透系数与裂隙数量呈现明显的正相关性。     

北山新场BS34钻孔岩样在不同温度下的水岩作用北大核心CSCD

高放废物深地质处置过程中,放射性核素衰变可能产生大量的热量,释放到处置硐室周围环境中将影响深部地质环境局部的水岩作用。为探究温度对新场场址深部地下水化学环境的影响,使用新场场址原状地下水与BS34钻孔深部花岗岩岩样,开展了不同温度下室内水岩作用研究。结果表明:BS34钻孔岩样与原状地下水反应后,水相的pH为6.4~8.5,总溶解固体(TDS)为1653.9~1759.6 mg/L。随着温度的升高,水溶液Na^(+)、K^(+)浓度增大,其中Na^(+)可能来源于钠长石溶解、阳离子交换作用,K^(+)可能来源于钾长石溶解;Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)浓度减少,主要以方解石和白云石的形式沉淀析出,反应温度越高,沉淀析出越多。     

应用航空磁测资料在某岩浆岩区进行铀矿预测的探讨

磁异常是地表及其深部岩石磁性差异的信息,是各种磁性地质体的综合反映。航空磁测不仅能反映地表的地质特征,而且能探测隐伏深部的磁性体,从而为寻找与磁性体有关的铀矿床提供了可能性。研究区曾进行过航磁工作,发现了一些好的磁异常点带。1982年对该区进行了航磁解释,圈定了深部构造、岩体;分析了深部构造、岩体与铀矿化的关系。     

为放射性废料处理探查花岗岩体中的近水平裂隙带

一些国家正积极调查利用结晶岩体作为放射性核废料最终处理场所的可行性。作为加拿大废核燃料处理计划方案评价的一部份,对马尼托巴东南部的Lacdu Bonnet岩体进行了一次多学科调查研究。在这个岩体中正准备处置一些密封的放射源或示踪同位素。高分辨率地震发射波测量结果和从几个深钻孔取得的资料一起显示出,直到800 m深度的岩体内部存在着有影响的水平裂隙带。综合解释地震数据和选出的测井资料后发现,有热水沿主要裂隙带上涌。在岩体中寻找合适的放射性废料处置场地时,不能不把主要裂隙带的渗透性能和     

氡气测量在寻找隐伏铀矿体中的应用——以新疆杰别特地带为例

随着铀矿的发展和地表勘探工作的不断深入,在覆盖层较厚的地区,靠传统的追索地表矿化露头信息和测量伽马总量的组合方法,寻找大规模的铀矿已变得越来越难,而以氡气测量为主的深部勘探方法正逐渐被广泛应用。以新疆杰别特地区氡气测量为例,介绍氡气测量方法的理论基础及运移机制,对实测土壤氡活度浓度数据进行正态化变换处理,在二维平面趋势面分析的基础上建立带地形的三维趋势面模型。结果表明,三维趋势面提取剩余异常信息明显优于二维趋势面分析效果,从而为划定深部铀矿有利远景区提供有利依据。     

趋势面分析应用效果两例

我们对三九○、三九五两个地区,作了γ资料的趋势面分析,并对趋势高及趋势鞍部进行了适当的深部揭露验证工作,现就所获得的结果分别加以介绍。一、三九○地区该区位于灵山岩体西段,为燕山早期花岗闪长岩(γ_5~2)和晚期黑云母花岗岩(γ_5~2)。脉岩以石英脉和细晶岩脉为主,细粒花岗岩脉、煌斑岩脉次之。断裂构造分近南北向、近东西向和北东向三组。     

河北平原深部地层的中子注量率、^36Cl／Cl地球长期平衡值及地下水年龄的研究

为研究河北平原深部地层的中子注量率和36Cl/Cl地球长期平衡值,应用中子活化分析技术测量了岩石样品的元素含量数据.根据这些数据,计算了河北平原第四系深部地层的中子注量率平均值为2.79×10-5cm-2s-1,36Cl/Cl地球长期平衡值平均为1.27×10-14.为研究河北平原深部地层地下水的年龄,应用加速器质谱法测量得到保定地区第四系第二、三含水组混合开采井及第四含水组钻孔地下水的36Cl/Cl值分别为247×10-15和224×10-15,皆为新水;沧州地区第三含水组钻孔地下水的36Cl/Cl值为40.5×10-15,依据其计算的地下水年龄为23万年左右.     

相山矿田北部铀成矿地质特征和控矿因素分析

基于对相山矿田北部大量钻孔剖面数据的二次开发、整合,利用钻孔轨迹投影,绘制了五条贯穿相山整个北部地区的NS向钻孔数据提取剖面图,直观清晰地展示出该区地质和铀矿体的分布特征。区内断裂构造发育,打鼓顶组下段较厚,且次火山岩体侵位形式多样。综合认为,相山矿田北部铀成矿主要受断裂构造、次火山岩和岩性界面控制。由南向北看,矿体的分布由组间界面控制逐渐转换为断裂构造、次火山岩体以及次火山岩体和基底变质岩接触带控制,尤其是各种控矿因素叠加及形态变异部位是极为有利的成矿空间。以绘制的钻孔数据提取剖面为依据,认为打鼓顶组下段中侵位的次火山岩、基底界面以及基底变质岩深部隐伏的次火山岩体具有较好的成矿潜力。     

河北平原深部地层的中子注量率、~(36)Cl/Cl地球长期平衡值及地下水年龄的研究

为研究河北平原深部地层的中子注量率和3 6 Cl/Cl地球长期平衡值 ,应用中子活化分析技术测量了岩石样品的元素含量数据。根据这些数据 ,计算了河北平原第四系深部地层的中子注量率平均值为 2 .79× 10 - 5cm- 2 s- 1,3 6 Cl/Cl地球长期平衡值平均为 1.2 7× 10 - 14 。为研究河北平原深部地层地下水的年龄 ,应用加速器质谱法测量得到保定地区第四系第二、三含水组混合开采井及第四含水组钻孔地下水的3 6 Cl/Cl值分别为 2 4 7× 10 - 15和 2 2 4× 10 - 15,皆为新水 ;沧州地区第三含水组钻孔地下水的3 6 Cl/Cl值为 4 0 .5× 10 - 15,依据其计算的地下水年龄为 2 3万年左右。     

高精度磁法和音频大地电磁测深法在红石泉铀成矿区的应用

通过分析研究红石泉铀矿区主要岩石的物性参数,总结了研究区的电、磁异常特征,发现不同地层和岩体存在明显电性、磁性差异。进而应用地面高精度磁法和音频大地电磁探测工作,获取了研究区的磁异常及地下电性资料,得出了测区磁异常信息和地下电阻率分布规律,增加了对研究区地球物理特征及区域深部构造空间分布情况的了解;结合含矿主岩与肉红色中粒花岗岩的伴生关系,推断了红石泉铀矿区隐伏伟晶状白岗岩体的深部延伸情况,揭示了深部铀成矿的可能性,为进一步铀矿勘查部署提供技术支撑。     

砂岩型铀矿找矿勘探中钻孔资料的管理与应用技术

在简要介绍钻孔资料数据库设计、数据库结构、管理模式及入库工作流程的基础上，详细阐述了钻孔资料的综合管理和数据的分析应用，主要包括钻孔数据的统计分析、信息查询和信息提取技术方法等，基于该方法开展了岩石一地球化学分类统计、目标层砂体厚度、砂体埋深、泥岩厚度和砂地比等统计计算工作，利用统计计算得到的结果可编制层间氧化带前锋线及砂体的空间展布等图件。     

华东地区部分花岗岩体铀含量及迁移富集特征研究

通过对华东地区部分花岗岩体铀、钍数据整理,分析和计算得到花岗岩古铀量、活化铀、迁移率数据,进而划分出富铀岩体、铀源体、低富铀岩体、低铀源体、含铀岩体和一般岩体。探讨了花岗岩体铀迁移富集及分布规律,可为该地区寻找与花岗岩有关的铀矿床提供依据。     

小管径薄壁管超声探伤和尺寸测量系统的研究

本文对小管径薄壁结构的超声波探伤和超声波尺寸测量系统进行了理论分析和计算，给出了主要的参数选择及其选择原则，同时提出了用于解决信号耦合问题的二动三静盘式电容结构，并对这种结构进行了分析计算，得出令人满意的结果。     

内蒙古巴仁扎拉格801矿床铀镭平衡系数特征研究

巴仁扎拉格801矿床属于以铌为主伴生稀有稀土放射性元素的矿床,矿化赋存在钠长石化碱性花岗岩体中,呈面状展布,位于碱性花岗岩体的顶部,矿化向岩体深部减弱。其中放射性元素铀镭的平衡状态,关系到放射性元素储量计算的可靠性,因此对U-Ra平衡系数的计算和统计分析,总结其U-Ra平衡变化规律显得尤为重要。同时,为修正γ测井解释结果、指导该地段放射性矿床的开采具有重要意义。     

基于瑞雷面波频散曲线反演的岩体力学参数求取方法

岩体力学参数是岩土工程中表征岩体力学性质的重要参数,应用二维傅里叶变换获得高信噪比的频散曲线,采用阻尼最小二乘法自动反演横波速度,进而计算岩体力学参数.结合内蒙古二连盆地瑞雷面波勘探实例,得到了动态岩体力学参数剖面,且在采集和处理参数选取合理的情况下,最大勘探深度可达120 m.相比于其他岩体力学参数测试技术,瑞雷面波法具有快速、高效、经济、无损的特点.     

高庙子膨润土与北山地下水的长期作用试验

以内蒙古兴和县高庙子钠基膨润土和甘肃北山BS05号钻孔地下水为研究对象，依托低氧手套箱，在常温低氧条件下开展膨润土与地下水长期作用试验研究，获得了1年内膨润土 北山地下水体系pH和Eh值随时间的变化特征；得到了作用前后体系液相关键离子成分以及固相可交换阳离子、化学成分，依托拉曼光谱仪测定了作用前后膨润土的结构。结果表明，膨润土 北山地下水体系在本试验条件和时间范围内可以保持相对稳定的状态。     

电子探针在测定晶质铀矿年龄中的应用

最近2—3年为研究花岗岩中铀的配分问题,我们对岩体人工重砂中分选出的晶质铀矿进行了电子探针分析,共积累了几十个晶质铀矿的分析数据。根据以往晶质铀矿铅同位素的质谱分析资料,其中的铅大部分为放射成因铅,而普通铅所占的比例甚小(见表1)。法国的朗香曾用电子探针对晶质铀矿颗粒测定的U、Th、Pb含量计算过法国中央地块二云母花岗岩的年龄。我们利用探针分析数据计算了18个岩体及矿床的粗铅年龄值,并与已有的同位素地质年龄进行了对比,其结果对于绝大多数岩体来说,大的地质时代,如燕山期、海西期……是一致的。我们所采用的年龄计算公式为:     

高庙子膨润土与北山地下水的长期作用试验

以内蒙古兴和县高庙子钠基膨润土和甘肃北山BS05号钻孔地下水为研究对象，依托低氧手套箱，在常温低氧条件下开展膨润土与地下水长期作用试验研究，获得了1年内膨润土 北山地下水体系pH和Eh值随时间的变化特征；得到了作用前后体系液相关键离子成分以及固相可交换阳离子、化学成分，依托拉曼光谱仪测定了作用前后膨润土的结构。结果表明，膨润土 北山地下水体系在本试验条件和时间范围内可以保持相对稳定的状态。