物探方法在喀拉扎地区铀矿勘查中的应用

文章简述了喀拉扎地区地质概况、成矿岩性特征及成矿岩层物性参数特征。根据喀拉扎地区地质特点、成矿类型、含矿岩体地层与背景地层物性参数上存在较大差异性,及钙质砾岩与铀矿化正相关性,选取可控源音频大地电磁测量、地面伽玛能谱测量、伽玛总量路线调查及综合测井的勘探方法,并分别说明单一方法在喀拉扎地区的找矿应用及效果,最后综合分析了方法组合在该地区找矿中的应用效果,认为白垩系下统清水河组(K_1q)为该区的铀成矿有利地层,钙质砾岩为主要含矿岩体。     

加载速率对不同岩性岩石Kaiser效应 影响的试验研究

 当加载速率较快时,砂岩、粗砂岩、泥岩等岩石相对于加载速度较慢的测试,Kaiser点对应的应力值增大,但对于灰岩等脆性岩石,加载速率对其Kaiser效应影响甚微。因此,需要具体分析加载速率对不同岩性岩石Kaiser效应的影响。试验发现,不同加载速率导致声发射累积次数随应力的变化曲线存在显著差异。这是因为当加载速率较慢时,岩心内部较大和较小的裂缝都会发生错动和扩展,致使声发射信号比较明显,得到的Kaiser点对应的应力值较小;而当加载速率较快时,只有较大的裂缝才会发生错动和扩展,Kaiser点对应的应力值相对较大。当深度大于2 500 m的岩心在声发射测量过程中,Kaiser点往往出现在岩石破坏点之后,因此必须模拟地层条件采用围压下的Kaiser效应进行测量,测得相应地层的地应力大小。针对不同的岩性岩石选取不同的加载速率进行加载研究,试验结果与现场试验结果基本一致。结论为Kaiser效应试验测地应力提供理论依据和借鉴。     

深埋硬岩隧洞复杂岩性挤压破碎带塌方过程及机制分析——以锦屏地下实验室为例

 深埋大断面隧洞开挖同时揭露多种不同岩性的岩体,各岩体之间物理力学性质差异大,其破坏规律也不相同。深入研究复杂岩性挤压破碎带的塌方演化过程及机制,对于防塌和治塌具有重要作用。针对锦屏地下实验室二期中3#实验室的复杂岩性挤压破碎带区塌方,通过现场地质调查及矿物分析,发现该处破碎带本身岩性复杂、地应力高是影响这次塌方的关键因素。同时结合现场录像观察的塌落岩体破坏形态、室内电镜扫描结果和不同岩性岩体的空间分布特点,认为此次塌方具有明显的渐进性破坏特征;不同岩性岩体具有不同的破坏机制：南侧边墙和掌子面分布的花斑角砾状大理岩、溶蚀状大理岩为剪切滑移型破坏,北侧边墙方解石化大理岩为节理张开倾倒破坏,顶拱镶嵌组合胶结状大理岩、花斑角砾状大理岩和溶蚀状大理岩为重力型塌落破坏。基于现场录像观察到塌方发生时间的先后顺序和电镜扫描不同岩性岩体的破坏机制,归纳其演化过程为：开挖卸荷→隧洞周边薄层岩体松散垮落→南侧边墙岩体剪切滑移破坏→北侧边墙岩体节理张开倾倒破坏→在两侧边墙卸荷作用下顶拱岩体发生卸荷回弹→重力坍塌破坏。根据岩体破坏机制和塌方演化过程,建议采用围岩表面和内部综合治理的支护措施(初喷不少于10 cm厚的混凝土+带锚垫板的注浆锚杆+挂网+复喷混凝土)。该研究成果可为深埋隧洞穿越复杂 岩性挤压破碎带的类似设计、施工、支护提供参考。     

北京市延庆硅化木园区典型岩石矿物图像特征提取与分析

北京市延庆硅化木园区位于中朝准地台内蒙地轴与燕山台褶带两个Ⅱ级构造单元衔接部位,地层岩性组合在北京地区具有一定的典型性和代表性。对研究区内岩石矿物特征的提取与分析,进而为北京地区今后开展岩性识别相关工作具有一定的参考意义。本研究基于Visual C++软件平台,应用数字图像处理技术开展颜色、灰度、纹理、投影、频域等多种适用于典型岩石矿物图像的特征提取方法研究,进行系统的参数值计算及仿真分析。通过优化选择确定最优特征量及最大判据值,实现了多参数特征有效集成,初步建立了综合、全面的特征提取系统技术体系,有助于提升地质调查工程中岩石矿物识别的精度。     

崇州市鸡冠山乡苟家村大岩沟泥石流成因分析

泥石流灾害是灾区重大的地质灾害之一。给工程建设带来很多不利的影响。崇州市鸡冠山乡苟家大岩沟为泥石流多发段。泥石流具有规模较大、分布较广、发生频率高、致灾作用强烈的特点。本文通过系统分析工程区陡峻的地形条件、发育的区域构造、软硬相间的岩层、广泛分布的堆积物、降雨量降雨集中的气候条件、地震对泥石流的影响,揭示了崇州市鸡冠山乡苟家大岩沟泥石流的成因。为本地区的工程建设提供了指导意义,也为同类地区的泥石流的成因提供了借鉴意义。     

EH4在河南北冶隐伏铝土矿床定位预测中的应用

北冶铝土矿为隐伏沉积型铝土矿,周边仅有的地表或浅层铝土矿几乎开发殆尽,在此开展隐伏铝土矿的物探方法试验研究对今后勘查工作具有重要的指导意义。文章介绍了北冶矿区的地质概况和地球物理特征及EH4音频大地电磁测深的基本工作方法,重点介绍了EH4音频大地电磁测深法在北冶矿区铝土矿勘查工作中的应用效果,通过异常解译,划分出了石炭系本溪组含矿岩系与上覆地层及下伏地层之间的地层界面,反映了地层界面的起伏形态,从而间接推断出隐伏铝土矿的赋存状态及空间分布,圈出了含矿有利部位。经后期钻探验证,找矿效果突出。     

秦巴山区软弱变质岩路基填料浸水前后的变形特性

 为研究秦巴山区软弱变质岩路基填料浸水前后的变形特性,选用大型压缩仪对3种不同岩性的软弱变质岩路基填料进行浸水前后的常规压缩试验、循环荷载下的压缩试验与不同浸水荷载下的压缩试验。研究结果表明：水的浸入及循环荷载的施加加大软弱变质岩填料变形,但不同岩性的软弱变质岩填料由浸水及循环荷载引起的变形具有一定差异性;另外,随着浸水荷载的增大,软弱变质岩填料的湿化变形量增大,而总的压缩变形量却减小。通过常规压缩试验结果与循环荷载下的压缩试验结果对比分析可得：循环荷载加剧软弱变质岩路基填料的变形。因此,路基浸水与行车荷载是影响软弱变质岩路基变形不可忽视的2个重要因素。以上结论对采用软弱变质岩作为路基填料的秦巴山区公路建设具有一定的指导意义。     

西藏改则县物玛乡一带多尼组地层特征、形成时代及沉积环境

在冈底斯带北缘分布着一套滨-浅海相碎屑岩-碳酸盐岩-火山岩建造地层,该地层对于研究特提斯洋的演化历史,认识特提斯构造域的演化和理解整个青藏高原的形成过程有着重要的作用。但由于缺少古生物化石等资料,前人对冈底斯北缘改则县物玛乡一带分布的这套地层归属不统一。本文通过野外调查,在岩石学、沉积学研究基础上,通过古生物化石、同位素年龄等,将该套地层厘定为多尼组,时代为早白垩世晚期,代表在弧后盆地内陆海的台地边缘浅滩-浅海陆棚环境下形成的碎屑岩、碳酸盐岩、火山岩组合,表明改则县物玛乡一带在早白垩世晚期处于新特提斯洋对冈-念板片南向俯冲的残留海盆地阶段。以上研究为新特提斯海的演化及青藏高原的形成演变历史提供了新的资料。     

沉积岩体结构类型及其对煤炭开采矿压分布的影响

沉积岩体结构的力学特征是由沉积岩石的岩性和岩体中各种类型结构面所决定。对于层组岩体采用硬质岩石百分比含量K来表示沉积岩体岩性特征，并将沉积岩体按岩性分为3类，即硬质岩体、中硬岩体和软质岩体：根据结构面发育程度和工程规模将沉积岩体结构划分为完整结构、块裂结构、碎裂结构和松散结构4类。通过相似模拟试验方法分析了在采动影响下不同岩体结构类型顶板岩体回采工作面矿压分布规律。试验结果表明，由完整到块裂和碎裂结构，顶板岩体中回采工作面的支承压力亦由大到小变化，且支承压力峰值位置随着岩体破坏程度的增强向项板岩体内部转移。     

Using multivariate adaptive regression splines to develop relationship between rock quality designation and permeability

The assessment of in situ permeability of rock mass is challenging for large-scale projects such as reservoirs created by dams, where water tightness issues are of prime importance. The in situ permeability is strongly related to the frequency and distribution of discontinuities in the rock mass and quantified by rock quality designation (RQD). This paper analyzes the data of hydraulic conductivity and discontinuities sampled at different depths during the borehole investigations in the limestone and sandstone formations for the construction of hydraulic structures in Oman. Cores recovered from boreholes provide RQD data, and in situ Lugeon tests elucidate the permeability. A modern technique of multivariate adaptive regression splines (MARS) assisted in correlating permeability and RQD along with the depth. In situ permeability shows a declining trend with increasing RQD, and the depth of investigation is within 50 m. This type of relationship can be developed based on detailed initial investigations at the site where the hydraulic conductivity of discontinuous rocks is required to be delineated. The relationship can approximate the permeability by only measuring the RQD in later investigations on the same site, thus saving the time and cost of the site investigations. The applicability of the relationship developed in this study to another location requires a lithological similarity of the rock mass that can be verified through preliminary investigation at the site.     

Engineering geological zoning and seismic microzoning

Seismic microzoning can be accomplished by various methods. One of these methods is based on geological data and the relations between the lithological rock types, rock properties, and groundwater table, the topography and slope stability. A very helpful medium in the preparation process are engineering geological zoning maps which comprise all the above-mentioned data. The aim of this paper is to present principles of seismic microzoning in Czechoslovakia based on engineering geological maps; illustrated by an example.     

重磁测量技术在河南楸树湾铜钼矿区勘查中的应用

楸树湾铜钼矿区是东秦岭铜钼矿带上重要的组成部分,但找矿工作一直未取得明显突破,因此,利用不同方法技术找矿显得尤为重要。通过重力、磁法测量相结合的手段,对其综合剖面分析,指出矿区含矿岩层的产出状态;并结合实测剖面及钻孔验证,在楸树湾矿区确立了钼矿的重磁找矿特征,为下一步找矿提供了物探技术支持。结合矿区的岩性特征可知,重力高异常、磁性相对低异常是寻找钼矿的主要方向;根据矿区钼矿的这一物性特征,可有效寻找目标矿体。     

铁路隧道松散破碎围岩塌方特征数值模拟分析

结合某隧道塌方的实例,通过现场实验和理论分析,得到了隧道塌方的主控因素是围岩的结构强度,指出改善围岩的物理力学特性,提高围岩的自承能力及其整体性是控制隧道塌方的主要措施,运用二维离散元程序软件对帮部岩性弱结构、两种位于顶板不同深处的顶板岩性弱结构模型进行数值模拟,再现了隧道顶板岩层离层、弯曲、沉降、开裂直至塌方的全过程。     

利用遥感光谱增强技术圈定西藏罗布莎橄榄岩

雅鲁藏布江蛇绿岩带中发育的铬铁矿矿床,具有极高的经济价值,其形成与蛇绿岩成分中的地幔橄榄岩关系密切。因此勘查与铬铁矿相关的橄榄岩变得十分有意义。遥感作为一种新型数据已被应用于岩性圈定及地质填图。文章以西藏山南地区罗布莎为例,旨在通过分析该地区多光谱Landsat7 ETM遥感数据,使用一系列光谱增强方法,包括去相关拉伸,波段比值,假彩色合成,主成分分析等,评估遥感数据对铬铁矿寄主岩石地幔橄榄岩识别与圈定的能力和可行性。经过多种方法对比验证,结果显示经过光谱增强的遥感影像对西藏特殊环境下的地幔橄榄岩范围的圈定是可行的,证明利用遥感影像增强方法探测潜在铬铁矿床是有前景的,能取得一定的地质效果。     

西藏打加错东地区典中组火山岩地球化学特征、年代学特征及地质意义

林子宗群火山岩是在青藏高原南部广泛发育的新生代火山岩,形成于新特斯洋闭合向印度-亚洲大陆碰撞过渡的背景下。在昂仁县打加错东一带,林子宗群火山岩各组地层的界定主要基于区域地层对比,且未进行细致的年代学研究,尤其是针对本区林子宗群火山岩地层的主体典中组火山岩地层,未进行细致的同位素测年和地球化学特征研究。为进一步了解位于冈底斯带中西部打加错东地区的林子宗群火山岩与其东部火山岩之间的关系,笔者对打加错东地区的林子宗群火山岩进行岩石学、岩石地球化学、锆石U-Pb同位素测年等研究,来进一步确定该区火山岩的形成年龄、地球化学特征及其岩浆演化过程,并探讨打加错东地区林子宗群火山岩的成因及其构造动力学意义。     

Characterisation and engineering properties of tectonically undisturbed but lithologically varied sedimentary rock masses

Tectonically undisturbed sedimentary rocks deposited in a quiescent shallow marine environment often include a sequence of strata that may present significant lithological variety at the scale of an engineering structure. Such rock masses exhibit engineering properties that are significantly different from tectonically disturbed rock masses of similar composition. For example, molasse consists of a series of tectonically undisturbed sediments of sandstones, conglomerates, siltstones and marls, produced by the erosion of mountain ranges after the final phase of an orogeny. They behave quite differently from flysch which has the same composition but which was tectonically disturbed during the orogeny. The molasses behave as continuous rock masses when they are confined at depth and the bedding planes do not appear as clearly defined discontinuity surfaces. Close to the surface the layering of the formations is discernible and only then similarities may exist with the structure of some types of flysch. Therefore extreme care is necessary in the use of geotechnical classification systems for the selection of design parameters, in order to avoid penalizing the rock mass unnecessarily. A discussion on the use of the geological strength index (GSI) for the characterisation of such rock masses is presented. Two GSI charts are proposed for estimating the mechanical properties of these masses: one mainly for tunnels; and the second for surface excavations. An example is given to illustrate the process of tunnel design in molassic rocks.     

机制砂混凝土工作性能及强度影响因素研究

研究了颗粒岩性及形貌对机制砂混凝土工作性能和抗压强度的影响规律。结果表明,不同颗粒岩性对机制砂混凝土工作性能影响与原岩的表观结构、石粉含量、MB值等因素相关,石灰岩和石英岩为原岩的机制砂混凝土工作性能明显优于花岗岩和片麻岩为原岩的机制砂混凝土。不同岩性种类对机制砂混凝土抗压强度影响因素主要包括原岩的表观结构、原岩的压碎指标,以石灰岩为原岩的机制砂混凝土抗压强度最优。采用冲击式破碎和反击式破碎的机制砂颗粒形貌最接近球形,机制砂比表面积相对较小,拌合物的工作性能良好。经辊式破碎的机制砂颗粒粗糙度较大,这提高了骨料与浆体间的机械咬合作用,提高了混凝土的抗压强度。