基于微观尺度的页岩损伤破裂数值试验     

崔恒涛  邬忠虎  娄义黎  左宇军  孙文吉斌  刘镐 《煤田地质与勘探》2020,48(5):137-143

为正确认识下寒武统页岩微观尺度破裂特征及声发射信号演化规律，基于数字图像处理技术对含石英充填的页岩进行非均匀性表征，采用岩石真实破裂分析系统RFPA2D-DIP建立数值模型，模拟页岩在不同围压作用下的破坏过程。试验结果表明:在微观尺度结构下，页岩破裂模式大致可归纳为3种形式，分别为倒V形（0、2 MPa）、V形（6 MPa）和倒Z形（10 MPa）。由于石英矿物颗粒分布不规律且具有非均匀性，导致应力分布对页岩微观结构产生显著差异。单轴时，累计声发射（简称AE）表现为“平缓-线性-平缓-稳定”模式；围压为2 MPa时，累计AE表现为“平缓-非线性-激增-平缓-稳定”模式；围压为6、10 MPa时，累计AE表现为“平缓-非线性-稳定”模式。页岩的破裂模式和微观结构破坏规律为页岩气的压裂开采提供重要的理论指导。   相似文献   

贵州草海湿地不同水位梯度沉积物中汞、砷形态分布及风险评价     

汤向宸  林陶  夏品华  黄先飞  马莉  杨羽 《湖泊科学》2020,32(1):100-110

通过改进Tessier连续提取法对贵州草海黑颈鹤栖息地不同水位梯度下沉积物汞(Hg)、砷(As)形态及生态风险进行了研究.结果表明,草海湿地沉积物中Hg含量在0.45～1.51-mg/kg之间,超过国家土壤环境质量农用地土壤风险管控标准;形态组成上,残渣态汞(Res-Hg)有机结合态汞(Org-Hg)碳酸盐结合态(Car-Hg)铁锰氧化态(Fe-O-Hg)可交换态(Ex-Hg),不同水位梯度下含量和赋存形态在不同区域不一致.As含量在16.4～23.8-mg/kg之间,形态依次为残渣态砷(Res-As)有机结合态砷(Org-As)铁锰氧化态砷(Fe-O-As)碳酸盐结合态砷(Car-As)可交换态砷(Ex-As).-As含量与贵州省土壤背景值持平,随着水位梯度的抬升,其总量呈增加趋势,残渣态占比逐步增多,性质逐渐稳定.采用地积累指数(I_(geo))、潜在生态风险指数(E_r~i)、风险评价编码法(RAC)对Hg、As的危害程度进行分析表明,基于草海较高Hg环境背景值,Hg整体污染风险较高,As处于低水平的污染风险等级且对环境影响较小.该研究揭示了不同水位梯度下Hg、As总量及形态分布特征,对草海湿地水位抬升恢复湿地提供了参考.  相似文献   

中国海域1:100万区域地质调查主要成果与认识          下载免费PDF全文

秦绪文  石显耀  张勇  李学杰  李军  肖桂义  许振强  王宏斌  吕文超  吴浩  姚永坚  尚鲁宁  杨楚鹏  王中波  高红芳  王明健  密蓓蓓  钟和贤  胡刚  陈泓君  黄龙  罗伟东  梅西  徐子英  田陟贤  王忠蕾 《中国地质》2020,47(5):1355-1369

中国海域及邻区是建设“21世纪海上丝绸之路”、打造海洋命运共同体和推动可持续发展的关键地区，也是地球科学最具有典型性和代表性的研究区域之一。中国管辖海域1：100万区域地质调查是一项以国家需求为导向、以解决重大地球系统科学问题为目标的基础性公益性工作。中国地质调查局通过近20年的持续调查，实现了对中国管辖海域1：100万区域地质调查的全面覆盖，系统地获取了海洋地质和地球物理基础数据，形成了基于实测数据的“一图一库一报告”，大幅提升了中国海洋地质调查工作程度。这项工作填补了中国小比例尺海洋地质国情调查的空白，初步摸清了中国管辖海域地质环境条件和资源环境潜力，取得了一批原创性的认识，为建设海洋强国提供了详实可靠的地质资料，为提升区域地质科学的认知水平奠定了坚实基础。  相似文献   

海域地质岩心钻探关键技术分析与应用          下载免费PDF全文

杨芳 《探矿工程》2020,47(7):23-29

海域固体矿产资源勘探、开发是海洋开发和利用的重要组成部分。本文主要从钻探设备、工艺、安全等方面对海域地质岩心钻探工程技术进行分析，总结了相关技术措施：一是除依据地质要求选择常规钻探设备外，要依据海域环境特点，选择安全可靠的钻探平台；二是钻孔结构设计、钻进方法、冲洗液等均应符合海域特点和要求；三是必须坚持安全第一原则，编制安全应急预案等。通过山东莱州三山岛北部海域金矿勘探项目应用实例，证实了海域地质钻探工程技术的适应性。  相似文献   

扎鲁特地区无烟煤分子结构特征和模型构建     

张帅  马汝嘉  刘路  张浩  刘钦甫 《煤田地质与勘探》2020,48(1):62-69

为了构建内蒙古扎鲁特地区无烟煤的分子结构模型，采用工业分析、元素分析、核磁共振碳谱、高分辨率透射电镜和X射线光电子能谱等测试方法对该地区无烟煤的分子结构进行研究。结果表明无烟煤分子结构中以芳香碳为主，脂肪碳以短烷基侧链和环烷烃为主。煤分子结构中氧原子主要以酚羟基和醚氧基的形式存在，氮原子主要以吡咯型氮和吡啶型氮的形式存在，硫原子主要的赋存形态是硫醇硫酚。结合由核磁共振碳谱测得的煤结构参数和由高分辨率透射电镜测得的芳香环尺寸和含量，构建了无烟煤大分子平均结构模型。对构建的模型进行了结构优化与能量分析，发现煤分子结构的芳香片层趋于平行排列，非键结势能中的范德华力是保持煤结构稳定的主要因素。本研究为采用分子动力学模拟从分子尺度研究扎鲁特地区无烟煤在石墨化过程中，其芳香碳层的拼叠过程及其反应路径提供了模型基础。   相似文献   

胶东金翅岭金矿床黄铁矿原位微量元素和硫同位素特征及对矿床成因的指示          下载免费PDF全文

朱照先  赵新福  林祖苇  赵少瑞 《地球科学》2020,45(3):945-959

位于招远-莱州金成矿带中西部的金翅岭金矿床是胶东地区典型的石英脉型高品位金矿，但其成矿流体来源和矿床成因一直存在争议.在详细的矿相学和黄铁矿显微结构研究基础上，利用LA-ICP-MS技术原位分析与成矿有关黄铁矿的微量元素特征，结合原位硫同位素分析成矿流体来源，为进一步认识矿床成因提供制约.成矿阶段的黄铁矿划分为2种类型（PyI和PyII），PyI产在石英-黄铁矿阶段，PyII产在石英-多金属硫化物阶段，伴随大量可见金的出现.根据背散射的核-边结构，PyII可细分为含有较多硫化物的核部PyIIa和表面较为干净的边部PyIIb，但二者有明显溶蚀结构.LA-ICP-MS分析结果显示PyI含有一定量的Au（< 0.015×10-6~2.18×10-6，均值0.62×10-6）和As（78.98×10-6~857×10-6，均值542×10-6），但Pb、Zn等其他元素含量较低.核部PyIIa和PyI微量元素分布特征较为相似，但Au（< 0.015×10-6~0.59×10-6，均值0.11×10-6）和As（0.62×10-6~198×10-6，均值35.81×10-6）的含量相对下降.边部PyIIb较核部PyIIa明显富集Au（< 0.015×10-6~19.71×10-6，均值5.91×10-6）和As（399×10-6~18 153×10-6，均值6 412×10-6），且Au与As表现出良好的正相关性.PyI和核部PyIIa原位δ34S的分布范围较为一致，集中在3.0‰~4.9‰；而边部PyIIb的原位δ34S值较高（5.2‰~6.6‰）.根据黄铁矿结构、微量元素和硫同位素特征，推断在主成矿期富34S和富Au-As的热液流体加入形成了边部PyIIb且与核部的PyIIa发生了交代作用，同时大量可见金直接从热液中沉淀形成.该研究表明多期次富Au-As成矿流体的注入可能是高品位石英脉矿床形成的主要机制.   相似文献   

深埋隧道炭质板岩微观结构及单轴压缩试验研究          下载免费PDF全文

谢云鹏  陈秋南  黄小城  罗鹏 《水文地质工程地质》2020,(1):96-102

炭质板岩隧道施工过程中受高地应力、地下水冲刷和施工扰动等因素影响,从细观角度分析其微裂隙变化规律具有重要意义。在实际工程现场选取炭质板岩试样,采用扫描电子显微镜(SEM)进行背散射分析,确定其组成元素;进行X射线衍射仪分析,利用MDI Jade 6软件处理,得到矿物成分及其含量;通过不同含水条件下炭质板岩单轴压缩实验得到不同含水量下的应力应变曲线、各阶段的变形特征及破坏规律。结果表明:炭质板岩中主要有石英、白云母及钠长石,其组成物质完全解理易形成贯穿裂隙;炭质板岩达到最大峰值强度前近于弹性变形。随浸水时间增长,炭质板岩应力应变曲线四阶段逐渐明显,且峰值后应力跌落减缓。主要力学特性表现为:矿物间结构由于水的润滑作用,水楔作用及潜蚀作用遭到破坏。岩石弹性模量、单轴抗压强度显著降低,泊松比、峰值应变略有增大,宏观表现为裂隙角度变缓。  相似文献   

基于RS和GIS的临武县矿山地质环境调查评价          下载免费PDF全文

刘博  姚腾飞  皮建高  周鑫  王璨 《中国地质灾害与防治学报》2020,31(1):135-142

本文通过遥感解译和实地核查,查明了临武县主要的矿山地质环境问题,并对矿山地质环境问题和地质环境背景条件进行分析研究,建立矿山地质环境综合评价指标体系,应用"专家打分-层次分析法"确定评价指标权重,根据相关规范确定评价指标等级,建立评价模型。基于ArcGIS平台,对各指标进行信息提取、赋值和叠加运算,再根据综合评价分级标准,得到矿山地质环境综合评价分区图。评价结果与实际调查情况相符,说明建立的评价指标体系较合理。研究成果对临武县矿山地质环境保护与生态文明建设具有重要的参考意义。  相似文献   

石榴石微量元素地球化学及其在沉积物源分析中的应用     

洪东铭  简星  黄鑫  张巍  马金戈 《地学前缘》2020,27(3):191-201

石榴石是沉积物中常见的重矿物,其可来源于多种岩石,而且不同类型母岩中石榴石具有多样的地球化学组成,因此碎屑石榴石的地球化学分析在沉积物源研究中应用广泛。通过电子探针分析可以容易地获得单颗粒碎屑石榴石的主量元素地球化学组成,可借此探讨其母岩类型,但也存在一定的局限性,比如中酸性火成岩和部分变沉积岩来源的石榴石通常都具有高Fe、Mn的特征,不易于区分。本文系统地收集了不同岩石类型的石榴石微量元素数据,尝试利用微量元素地球化学的差异性对碎屑石榴石物源分析进行补充。最终得出以下结论:(1)石榴石的稀土元素(REE)组成与钇(Y)元素指标可区分中酸性火成岩和变沉积岩来源的碎屑石榴石;(2)基性岩(橄榄岩、辉石岩)及所对应的变基性岩石(榴辉岩)中石榴石的微量元素地球化学组成相近,但部分橄榄岩来源的石榴石在镨/钬(Pr_N/Ho_N)值和重稀土总量(ΣHREE含量)上与辉石岩和榴辉岩的有显著差别,这一特点可运用于以基性岩母岩为主的碎屑沉积物源研究中;(3)夕卡岩中的石榴石在主量元素地球化学组成上表现为高度一致的高Ca特征,而稀土元素组成具有两种典型的分配模式,岩浆型(指示富铁、氧化环境)与热液型(指示富铝、还原环境)。综上所述,石榴石微量元素地球化学可以有效地运用于沉积物源分析研究中,是其主量元素物源分析方法的重要补充。  相似文献   

基于GIS分析法识别城区水安全敏感区研究     

熊凡轶  吴星杰 《岩土工程技术》2020,(2):92-96,101

近年来,随着海绵城市建设的推进,我国学者对于城市雨洪管理方面的研究日益加深。然而海绵城市的建设相关问题也日益凸显,首要问题就是对于城区大范围积水分析、水安全分析等技术相对薄弱,使得大范围海绵城市的建设流于形式。以宜良县建成区为例,查阅相关文献并对积水点实际调研。借助ArcGIS工具的强大功能对城区的各项指标进行综合分析,得出宜良县建成区水安全敏感区分布图,从而使得海绵城市建设可以根据各区域水安全敏感情况制定不同策略,对今后海绵城市的建设具有借鉴意义。  相似文献