网纹红土红白色网纹的分形研究

网纹红土的网纹结构是其最主要的结构特性,其网纹包括红色网纹和白色网纹。本研究采用金相显微镜获取网纹红土微观结构图像,再利用IPP图像处理软件对网纹红土红白色网纹部分的微观结构图像进行预处理、图像增强、图像分割、图像二值化等步骤;再提取反映土体微观结构的特征参数,并对微观结构进行分形研究,得出网纹红土红白色网纹在分形结构上的差异性,为工程问题的解决提供参考。研究表明,网纹红土红白色网纹微观结构的孔隙大小符合分形特性,其孔隙分维数在1.06-1.39之间;红色网纹比白色网纹部分的土样自组织程度更高、级配更好、土体的结构更复杂。     

湖南双峰县包金山金矿成矿流体与矿床成因EI北大核心CSCD

包金山金矿位于湖南省双峰金矿带上,根据矿床地质特征将成矿作用划分为变质热液期、岩浆热液期和热液叠加期等3个成矿期,并将岩浆热液期细分为乳白色石英脉阶段(A)、烟灰色石英脉阶段(B)和碳酸盐-石英细脉阶段(C)3个矿化阶段。通过流体包裹体显微测温、包裹体成分分析及氢氧同位素组成分析来研究矿床成矿流体特征,并分析矿床成因。包裹体岩相学研究发现,A、B阶段的石英中发育3类包裹体:气液两相包裹体(I型)、水溶液-CO_2包裹体(II型)和纯CO_2包裹体(III型)。A阶段发育大量I型包裹体和极少量II型包裹体,均一温度集中于260~380℃,盐度为3.12%~15.42%;B阶段发育I型包裹体,II型及III型包裹体明显增多,均一温度集中于250~370℃,盐度为2.31%~12.29%。群体包裹体气相成分以H_2O和CO_2为主,还含有N2、CH_4、H_2、CO等,液相成分主要为Ca^(2+)、Na^+、Mg^(2+)、SO_4^(2-)、Cl^-和NO_3^-。矿床主成矿期流体属低盐度、中高温、富CO_2的Ca^(2+)(Na^+、Mg^(2+))-SO_4^(2-)(Cl^-、NO_3^-)-H_2O-CO_2体系,估算成矿压力为70~113 MPa,估算最大成矿深度为4.2km。氢氧同位素分析表明主成矿阶段的流体来源于原生岩浆水。矿床成因类型为变质热液叠加中温岩浆热液充填交代型矿床。     

聚乙烯醇凝胶堵漏剂的室内研究

为解决地质钻孔钻井液漏失的问题,研制了一种新型堵漏剂——聚乙烯醇凝胶堵漏剂,该堵漏剂由聚乙烯醇、硼砂、二丁酯、羧甲基纤维素钠等化学交联反应而成。根据地质钻探钻孔堵漏材料性能的要求,对该堵漏剂进行了成胶时间、成胶黏度、溶胀性、抗稀释性、抗矿化物污染、堵漏等实验。结果表明:(1)当聚乙烯醇为3%、硼砂为0.8%、二丁酯为0.3%、羧甲基纤维素钠为0.3%、交联温度为35℃、p H值为10时,制备的聚乙烯醇凝胶堵漏剂性能为最好,成胶黏度达358 600 m Pa·s,成胶时间为18min;(2)成胶时间在0.1~1.0 h范围内可调,对不同大小通道适宜性好;(3)单独的凝胶堵漏剂最大承压能力达到6.0 MPa,加入1%木屑后最大承压能力提高到7.0 MPa,具有很好的堵漏效果。结论认为,所研制的聚乙烯醇凝胶堵漏剂具有较强的溶胀度、抗稀释、抗矿化物污染和堵漏能力,并且制备方便、价格低廉,可应用于裂缝、溶洞、孔隙及含有动水的复杂漏失地层。     

基于特征提取与聚类识别的人工源电磁伪随机信号处理方法

人工源电磁数据易受噪声干扰,影响勘探效果。传统人工源电磁数据处理通常采用频点筛选、异常剔除等方法,人为因素影响太大,且滤波方法无法保留伪随机有效信号。为解决这些问题,针对人工源电磁伪随机数据,通过剖析有用信号与噪声的时域特征,定量辨识并定性分析人工源电磁伪随机有用信号,提出了基于特征提取和聚类识别的人工源电磁伪随机信号处理方法。首先,建立两类典型噪声和伪随机信号的样本库,分析样本库信号的时、频域特征;然后,提取时域统计学特征,并结合模糊C均值聚类算法识别并去除噪声,保留有用信号并重构人工源电磁原始数据;最后,利用数字相干技术提取有效频点的频谱。对模拟数据与实测数据进行处理分析,结果表明：本方法能准确、有效地识别并剔除典型噪声,显著提高人工源电磁伪随机数据的质量,经本文方法处理后的电场分量E_x归一化电场曲线和广域视电阻率曲线更平稳、连续,可有效提高人工源电磁信号的信噪比。     

钢管注浆填土的剪切强度特性

为了了解钢管注浆后土体的剪切强度特性,以湖南株洲某建筑项目场地填土为例,开展了刚性体植筋、渗透加固两类直剪试验并进行原位剪切。室内试验研究了钢管植筋及渗透注浆对土体抗剪强度的影响,试验表明在刚性体植筋能提高土体的最大抗剪力至1.29倍,渗透注浆下土体的抗剪强度幅度与水泥掺量成正比。当水泥掺量为6%时最大抗剪力提高约2倍;原位剪切试验表明注浆后填土的最大抗剪力最高能提高9倍。由此分析钢管注浆加固新近填土的机理,除了浆液渗透增强土体抗剪强度、浆液本身及与钢管形成的结石体在填土中增加了土体的抗剪性之外,浆液对填土中的塑料袋、碎石、块石等物质的胶结作用也能极大地提高土体的抗剪强度。     

胶东大尹格庄金矿床成矿过程数值模拟及其找矿意义

大尹格庄金矿床的形成涉及到构造变形、流体活动、热量传递和水岩反应等过程的相互耦合作用。利用FLAC^3D数值模拟软件,结合现代矿化率概念,开展了大尹格庄金矿床力—热—流—化耦合的数值模拟,以探讨断裂、体积形变与化学过程耦合对金矿体就位的控制作用。研究结果表明：正体积应变、流体汇聚和金析出量(负矿化率)的高值区均位于控矿招平断裂倾角由陡倾向缓倾转换部位以及断裂局部起伏部位,与金矿体的实际空间分布相吻合,反映出成矿流体更多地汇聚、停留在这些部位,并发生强烈的化学反应,引起金的沉淀析出。这种多物理—化学过程在相同部位的耦合可能是控制大尹格庄金矿床形成的关键因素,基于该成矿规律,推测大尹格庄金矿区深部具有较大的成矿潜力。     

云南都龙锡锌多金属矿床硫铅同位素地球化学示踪

深入探索云南都龙锡锌多金属矿床的成矿物质来源,解析矿床形成的构造环境与深部地球动力学背景,有助于揭示矿床的成矿作用机制及其形成机理。通过开展矿石硫铅同位素组成及其地球化学特征研究,结果表明,硫同位素δ34 SCDT值介于-1.27‰～2.92‰,以正值为主,极差为4.19‰,均值为0.87‰;206 Pb/204 Pb为17.573～18.574,极差为1.001,均值为18.267;207 Pb/204 Pb为15.526～15.746,极差为0.22,均值为15.677;208Pb/204Pb为38.077～39.158,极差为1.081,均值为38.81;ω值介于38.87～41.09之间;μ值范围为9.43～9.74;Th/U为3.91～4.13。都龙矿床的硫源主要表现为岩浆硫的特点,而矿床的铅源具有多来源特征,主要来自于下地壳,另外造山带铅也具有一定贡献;矿床主体形成于下地壳构造环境。     

巷道周边半封闭注浆法在北山矿涌水治理中的应用

广西北山矿0 m水平巷道掘进过程中遇断层突水,为封堵富水断层在3个方向上对巷道的充水,采用巷道周边半封闭注浆法封堵涌水。由于断层裂隙带的裂隙发育极不规律,注浆孔涌水量差别极大,为保证注浆效果,针对不同涌水量的裂隙采用不同的水泥-水玻璃浆液配方。采用钻孔涌水量来估计该裂隙的注浆量,以此优化注浆参数和注浆施工工艺。最后采用检查孔法和注浆量分布特征法分析注浆效果,分析结果与巷道开挖后的实际结果一致。北山矿采用的注浆施工方法效果较好、工程量小、施工进度快,值得类似工程借鉴。     

松辽盆地中央凹陷青山口组一段页岩生烃潜力及沉积环境研究

松辽盆地青山口组一段发育厚层富有机质页岩,是松辽盆地页岩油勘探开发的重要目标层段。综合岩心与薄片观察、岩石学矿物学以及有机地球化学等手段,系统地研究了目标区页岩岩相特征及其生烃潜力与沉积环境的差异。结果表明,研究区共发育4种主要岩相类型,分别为粉砂质泥岩岩相、纹层状泥岩岩相、块状泥岩岩相和黑色页岩岩相。粉砂质泥岩岩相主要形成于浅湖-滨浅湖等浅水区,水体较浅,水动力强,不利于有机质的保存,因而有机质丰度较低;纹层状泥岩岩相主要形成于滨浅湖-半深湖过渡区间,纹层状构造发育,含较多碎屑矿物,有机质来源以水生浮游生物和陆源高等植物混合为特征,有机质类型以Ⅰ型和Ⅱ₁型为主,生烃潜力较强;块状泥岩岩相主要形成于水体进一步加深的深湖-半深湖环境中,整体呈现厚层块状构造,岩石颗粒致密,有机质来源、类型及生烃潜力与纹层状泥岩相似;黑色页岩岩相主要形成于相对缺氧的深湖-半深湖环境中,黏土矿物含量高,有机质来源以湖泊低等水生生物为主,有机质丰度高(TOC为2.41%～7.34%,平均值为5.03%),有机质类型以Ⅰ型为主,生烃潜力强,具有极高的页岩油气资源潜力。     

广域电磁法在海南深层干热岩探测中的应用

随着三深战略的发展,地热开发利用正在向埋深更大、温度更高,且储层致密的非常规地热资源推进。深层的干热岩资源勘查开采已逐步成为未来能源开发的重点之一。海南省位于我国第二大地热区带,具备良好的干热岩勘探潜力。而干热岩体本身为高电阻率中酸性岩体,上覆盖层则为低电阻率的砂泥岩,两者电阻率差异明显,电法勘探的适用性很强。本文通过已有的地质、物探与钻井资料综合分析,在海南琼北东部地区部署并完成了2条广域电磁测深剖面,旨在通过深层微弱电磁响应信号高效高分辨率采集与处理理解,研究琼北地区热储构造、多尺度断裂及岩体埋深与分布特征,为干热岩有利区优选与钻探部署提供数据支撑。勘探成果表明:(1)琼北地区基底由前中生界沉积岩与花岗岩侵入体构成,岩株发育,与大型断裂有关;(2)研究区发育断块状地堑-地垒,构造较复杂,东部的断块状地堑地层发育情况与福山凹陷相似,且古近系地层的分布明显受断陷的规模控制;(3)测线L1与测线L4交汇区域,花岗岩体规模较大,埋深在3 500 m左右,有上覆盖层,是干热岩勘探的有利区。因此,广域电磁法能反映深部地层的电性特征,进而推断岩体分布与基底起伏情况,是深层干热岩勘探与选区的有效方法。