深部凝灰岩沉淀池支护研究

阐述凝灰岩的变形机制、优化支护设计方案及支护参数、现场施工管理。此外对观测数据还进行了整理、分析。     

贵州省盘县陇英大地金矿床成矿地质特征及找矿评价

通过对贵州省盘县陇英大地金矿床金矿矿区地层、构造、矿体特征、矿石特征等方面的研究,初步认为该区金矿体主要产于峨眉山玄武岩组一段及二段玄武质熔岩底部,受断层旁侧的节理、裂隙控制金矿体在断层破碎带内呈顺层和穿层两种状态产出。此外,通过对贵州省盘县地区峨眉山玄武岩底部和玄武岩之间的凝灰岩中的微细粒浸染型金矿床的研究,认为此类金矿的区域分布受控于峨眉山玄武岩及其边缘凝灰岩分布区;区域性控矿构造如扬子陆块西南缘的深部构造和区域性深大断裂,控制了金矿成矿及矿体的形成和分布,局部性构造决定了矿体的空间分布及产出特征。最后提出在该区寻找相同类型金矿的找矿标志及找矿远景。     

鄂尔多斯盆地南部晚三叠世事件沉积—秦岭造山耦合分析

鄂尔多斯盆地南缘晚三叠世的湖盆充填与秦岭造山关系密切,秦岭造山对延长组沉积研究十分重要.结合露头与岩心、沉积与物源区资料,分析晚三叠世秦岭造山与事件沉积的耦合性.结果表明:(1)物源区隆升,造山带前缘快速下沉,湖平面上升,南陡北缓的不对称盆地形成;盆地南缘快速堆积的三角洲前缘沉积在重力失稳条件下向造山带前缘滑塌形成浊积岩、砂质碎屑流,频繁的地震导致大量的砂岩脉形成.(2)盆地南缘火山喷发,一方面导致生物组合发生变化;另一方面由于凝灰岩富营养组份导致湖水中生物繁盛,并最终促成优质烃源岩的形成.该研究结果对寻找烃源岩、判断沉积相、分析构造背景,以及油气勘探具有一定指导意义.     

澜沧铅矿凝灰岩的膨胀机制研究

基于澜沧铅矿凝灰岩的快速膨胀垮塌并失去强度的工程背景,较系统地讨论了凝灰岩的膨胀垮塌机制。主要从凝灰岩的化学反应、微观结构、物质因素、防塌钻井液及防塌机制等方面来研究。具体研究内容如下:(1)通过凝灰岩与化学试剂的反应研究了凝灰岩的膨胀垮塌机制。化学反应研究贯穿整个研究过程。分别进行了广泛的化学反应实验研究、盐定向实验研究及防塌钻井液应用研究,获得的防塌钻井液配方将凝灰岩的稳定时间由水中2 min完全分解提高到15 d以上仍保持稳定,通过结合防塌钻井液来研究凝灰岩的分解垮塌机制,达到了应用和理论研究相互支持的目的。化学研究中还讨论了化学水合结晶的膨胀作用及阴离子的防塌作用。研究结果表明:凝灰岩中离子的溶出与凝灰岩的分解垮塌密切相关,饱和NaCl溶液能阻止凝灰岩中的离子溶解进而有效防止凝灰岩垮塌;钻井液中的NaOH和可溶淀粉成分对凝灰岩垮塌有重要的抑制作用,使用就地取材的凝灰岩滤液为基液可提升防塌性能,不宜使用防盐结晶的添加剂;化学水合结晶在长期湿润的地下存在并可导致一定的凝灰岩膨胀,但水合结晶膨胀不普遍,不是凝灰岩快速膨胀垮塌的主要原因;防止澜沧凝灰岩分解垮塌的阴离子应以卤族阴离子中的Cl-和Br-为佳。(2)由凝灰岩的微观结构和物理性质研究了凝灰岩遇水快速膨胀的原因。除分析了凝灰岩的粒度、孔隙、裂缝等物性外,主要使用扫描电镜观察。对比干凝灰岩、缓慢吸水凝灰岩及快速吸水凝灰岩样品的结构变化,研究了微观结构对凝灰岩膨胀垮塌的作用、凝灰岩遇水时裂缝孔隙的变化、水在凝灰岩内的流动及毛细管力和模型等问题。微观结构研究表明:凝灰岩中的粒度分布不均匀,总体较细,但含有对钻井卡钻有极大影响的致密坚硬的大岩块;凝灰岩的孔隙和裂缝十分发育,为水的快速进入提供了主要通道,自由膨胀时表面孔隙率增加达5倍以上,渗透率增加,封闭空间中的膨胀使得裂缝和孔隙均匀化变小,渗透率降低;膨胀过程中水的流动过程为:在毛管压力的作用下,水沿裂缝和孔隙在凝灰岩内快速扩散,进入凝灰岩层片状结构时,大量新的微孔隙和微裂缝产生,为水的进一步渗入提供了新的通道,水最终进入凝灰岩中普遍存在的亲水片状结构内;由毛细管力的平板模型分析可知,由于亲水片状结构的片间距离微小,故片间毛细管力较大,片状结构的普遍存在导致普遍而强烈的毛细吸水现象,且由于吸水后片发生卷曲,片间距增大并产生大量孔隙和裂缝,故认为澜沧凝灰岩中普遍存在的亲水片状结构吸水卷曲是凝灰岩遇水快速膨胀垮塌的主要原因之一。(3)研究了膨胀垮塌机制的物质因素。分别从膨胀和垮塌2个方面进行研究。研究膨胀时,使用X荧光仪获取初步的物质全成分并对比原凝灰岩成分和浸泡48 h溶液后凝灰岩成分,以初步观察溶解物质;使用X衍射测试矿物组成并对比化学反应中有明显区别的典型颜色样品,以进一步证实特征矿物成分的作用;对在扫描电镜观察下的膨胀部位典型结构进行电子探针物质检测,以精准测试膨胀的物质。研究垮塌时,主要使用化学方法并结合钻井液研究,设计增量时间下的溶出及防塌实验对比,并由验证实验获得确定的功能物质。结果表明:澜沧凝灰岩快速膨胀的矿物质原因为凝灰岩中含有大量的高岭石成分,层片状结构的高岭石快速吸水导致快速膨胀和垮塌;凝灰岩中的可溶物溶解对澜沧凝灰岩分解垮塌起十分重要的作用,Na+及K+的溶出是凝灰岩在水中分解垮塌的重要物质因素。(4)钻井液的防塌机制不仅是关于工程应用的一个专门研究,也是对凝灰岩分解垮塌机制的证实和补充。防塌机制研究中使用的与凝灰岩稳定性增加序列一致的、按钻井液配方进行溶质增量的防塌实验及溶出离子检测对比,不仅是物质因素研究的补充,也进一步从定量关系上讨论了化学现象。关于饱和盐水钻井液的防塌机制,根据实验现象提出了一些崭新的观点:食盐结晶的堵塞作用、淀粉对食盐结晶的支撑作用、NaOH对结晶的增强作用及对凝灰岩中离子溶出的阻碍等。研究表明:井壁由淀粉絮凝物、NaCl结晶及胶体形成湿润的混合膜覆盖,极大地阻碍了水浸入凝灰岩层,钻井液的成膜隔水能力是防塌的重要原因;钻井液具有较强的阻止离子溶出能力亦是防塌的重要原因。     

田下凝灰岩应力松弛特性及数值模拟研究

岩石应力松弛特性是预测地下工程长期稳定性的重要基础。首先,对峰前、峰值和峰后区域应变水平下田下凝灰岩进行分别加载应力松弛试验,研究松弛过程中应力变化规律,并分析了应力松弛水平随应变水平的变化规律;其次;对田下凝灰岩进行分级加载应力松弛试验,研究分级加载条件下应力的变化规律,试验结果表明,分级加载和分别加载应力松弛具有相同的规律,且峰值处、峰值后的应力松弛特与峰值前的基本相似;最后,利用基于弹簧模型的可变模量本构方程对田下凝灰岩应力松弛试验进行数值模拟,试验结果与计算结果一致性很好,表明该本构方程可以较好的描述田下凝灰岩的应力松弛特性,可以预测工程流变破坏寿命。     

用天然沸石凝灰岩摄取水溶液中U（Ⅵ）

《MineralsEngineering》2 0 0 3年第1 6卷第1 2期上刊登了KrestouA 等人的文章,介绍了用天然沸石凝灰岩摄取水溶液中U(Ⅵ)的研究工作。研究工作的主要目的是测定不同条件下天然沸石凝灰岩(系结晶的硅铝酸盐)从水溶液中除去U(Ⅵ)的能力。研究结果表明,在pH =3 5时,U(Ⅵ)的去除率最大,可达92 %。在较低pH值时,沸石凝灰岩对U(Ⅵ)的摄取显著地降低。而当pH <3时,其对U(Ⅵ)的摄取微乎其微。pH在5～9范围内,虽然可以观察到U(Ⅵ)的去除率呈稍微下降趋势,但其始终保持很高的值( 80 %～90 % )。当pH >9时,溶液中U(Ⅵ)的去除率显著地减弱。因…     

玻屑凝灰岩合成A型沸石工艺优化研究

以经过预处理的玻屑凝灰岩为原料，采用水热反应晶化合成工艺，并对该工艺进行优化，可合成出质量较好的A型沸石产品。该合成工艺流程为：玻屑凝灰岩（预处理）＋氢氧化钠＋铝酸钠＋水→水热反应→晶化合成→过滤、洗涤→烘干→A型沸石产品。最佳技术参数为：硅铝比为2，钠硅比1．2，水钠比为45，晶化时间≥6h，晶化温度100℃。该工艺流程简单，技术参数容易控制，原料来源丰富，合成成本低，易于实现工业化生产。图6，表4，参14。     

PT双掺料在大朝山碾压混凝土重力坝的应用与研究

大朝山水电站大坝常态及碾压（Rcc）混凝土施工，成功的应用了磷矿渣（P）和凝灰岩（T）做为常态及Rcc混凝土的级配掺和料，电站自建年产10万t，PT成品料粉磨站一座，截止2000年6月，电站已浇混凝土119.8万m^3，其中Rcc混凝土64.0万m^3，已生产使用PT掺和料10.93万t。从PT料的生产过程质量抽检资料分析，PT料的化学成份稳定，物理指标满足设计要求，常态及Rcc混凝土的设计抗压，抗剪，抗渗及抗冻等指标经质量检验统计分析，满足工程设计质量要求。大朝山水电站大规模的应用PT掺和料，在有效的解决了百米高坝Rcc混凝土施工的控制问题。达到了降低水泥用量，降低工程造价，保证工程质量，促进工程进度的目标。在充分利用当地材料上，开创了PT料在大型水电工程上应用的实例，取得了较好的社会效益和工程效益。