华北克拉通胶北地体多期高级变质事件:来自石榴斜长角闪岩与花岗质浅色体锆石U-Pb定年与稀土元素的新证据          下载免费PDF全文

刘平华  田忠华  文飞  周万蓬  王义龙 《地球科学》2020,45(9):3196-3216

胶北是华北克拉通一个记录了多期高级变质事件的前寒武纪变质地体，确定其每期变质-深熔事件时代与性质对进一步认识胶北乃至华北克拉通早前寒武纪地质演化具有十分重要的科学意义.本文以栖霞石榴斜长角闪岩及其伴生的花岗质浅色体为研究对象，通过锆石内部矿物包体、CL图像、LA-ICP-MS U-Pb定年与稀土元素组成的综合研究，发现石榴斜长角闪岩（19LR53-1）中锆石可进一步划分为两类:第一类（新太古代晚期）锆石通常具有浑圆状晶形且相对弱的（灰黑色）的阴极发光效应，18个该类锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄，变化于2 540±58 Ma至2 439±54 Ma之间，相应的加权平均年龄为2 498±25 Ma，应代表石榴斜长角闪岩遭受新太古代晚期变质作用的时代；第二类锆石通常具有柱状晶形且相对强的（灰色-灰白色）的阴极发光效应，14个该类锆石微区记录了十分一致的207Pb/206Pb年龄，变化于1 906±54 Ma至1 821±60 Ma之间，相应的加权平均年龄为1 865±30 Ma，被解释为石榴斜长角闪岩遭受古元古代晚期退变质作用的时代.花岗质浅色脉体（19LR53-2）中绝大多数锆石具有不规则状晶形且相对弱的（灰黑色）阴极发光效应，有的含有少量长英质矿物包体，如钾长石+斜长石+石英+磷灰石，18个该类锆石微区记录的207Pb/206Pb年龄变化于2 521±48 Ma至2 453±42 Ma之间，相应的加权平均年龄为2 480±22 Ma，应代表胶北地体新太古代晚期地壳深熔作用的时代.综合本文与前人发表的同位素年代学资料可知，胶北地体太古宙变质基底岩石不仅经历了新太古代晚期~2 500 Ma高级变质作用与地壳深熔作用，而且还叠加了古元古代晚期~1 850 Ma的高级变质作用与地壳深熔作用，它们可能是华北克拉通两次克拉通化过程中的地质响应.   相似文献   

湘西金矿复杂地层大口径充填孔定向钻进技术          下载免费PDF全文

伍新民  易振兴  吴俊贤  宋会娟 《探矿工程》2020,47(6):26-29

根据湘西金矿深厚陡倾角地层的特点，采用传统防斜方法（如满眼组合防斜技术、钟摆组合防斜技术）不能保证钻孔垂直度，首次使用随钻测斜仪配合螺杆定向钻进先施工引导孔，再用气动潜孔锤冲击回转钻进快速完成大口径充填孔扩孔，取得了较好的效果。采用螺杆能较好地实现定向钻进，钻孔轨迹偏斜位移能被控制在8.67 m范围内。  相似文献   

单轴压缩下两种脆性岩石强度及声发射特性的试验研究     

孟令超  徐荣超  王安明  黄志全  袁广祥 《工程地质学报》2020,28(6):1178-1185

脆性对岩石破裂机制及声发射特性具有重要影响。采用花岗岩及大理岩两种不同岩性的岩石，开展了单轴压缩及声发射测试试验，获取了两种岩石的强度及变形特性，并对其脆性大小进行定量评价，分析了单轴压缩过程中两种岩石声发射能量演化特性，结合声发射b值计算结果及其物理意义，对比了两种岩石破裂机制的差异性。结果表明:(1)试验所采用的两种岩石，花岗岩的σ_cd/σ_p之比介于0.676~0.745之间，平均为0.706，而大理岩的σ_cd/σ_p之比介于0.439~0.615，平均为0.52；(2)基于脆性评价指标，结合试样宏观破坏现象及形态，本次试验采用的花岗岩其脆性大于大理岩；(3)岩石脆性程度越大，在裂纹不稳定扩展阶段，在产生相同的轴向压缩变形的情况下，环向变形量越大；(4)强脆性的花岗岩在裂纹不稳定扩展阶段持续出现高能级的声发射信号，而弱脆性的大理岩则表现出能量持续降低的变化趋势，峰值强度后，弱脆性的大理岩其高能级能量的声发射信号更活跃；(5)单轴压缩下，与大理岩相比，花岗岩破坏过程中大尺度的破裂事件所占比例较大。  相似文献   

不同温度、压强、氧逸度条件下斜方辉石含水性的实验研究     

蒋昊天 《四川地质学报》2020,40(2)

斜方辉石的含水性显著影响着上地幔的物理化学性质。前人对于斜方辉石的水溶解度的制约因素研究并不充分,特别是氧逸度的影响很少被单独考虑。为了厘清斜方辉石的水溶解度的制约因素,我们借助高温高压设备(MAVO LPC250型活塞圆筒压机)在1.0～3.0 GPa, 800～1100℃和两种典型的氧逸度条件控制下开展了系统性地实验研究,即Ni+Ni O (NNO),Fe+FeO (IW)。通过傅里叶变换红外光谱测量(FTIR),斜方辉石的天然和实验样品显示出7组典型的OH-吸收峰。含水量结果表明,在上地幔浅部条件下,斜方辉石的水溶解度均随温度或压强升高而增大,而随氧逸度值升高而减小,仅氧逸度变化其它条件不变时,还原条件比相对氧化条件高达50%,这与橄榄石等其它名义上无水矿物的氧逸度效应存在不一致。通过估算,橄榄石和斜方辉石间水的分配系数在不同氧逸度条件下可以相差55%。因此,与名义上无水矿物中结构水相关的实验研究,未有效控制氧逸度的结果需要被重新考虑。  相似文献   

基于黏聚力裂缝模型的反倾层状岩质边坡倾倒破坏模拟     

马文著  徐衍  李晓雷  陈敏 《水文地质工程地质》2020,47(5):150-160

反倾层状岩质边坡的倾倒破坏是一种常见的地质灾害。为探究开挖条件下反倾层状岩质边坡的倾倒破坏机制以及层间剪切强度、岩层厚度因素对破坏特征的影响，利用ABAQUS有限元软件，建立黏聚力裂缝模型（Cohesive Crack Model，CCM），基于连续-离散方法，经参数标定和对比，建立反倾层状岩质边坡CCM，采用开挖并增重的方式诱发边坡倾倒破坏。数值模拟结果与古水水电站坝前倾倒变形体离心模型试验结果基本一致，验证了CCM的正确性。进一步，基于以上参数及模型，研究了反倾层状岩质边坡的破坏演化过程和应力分布特征，并探讨层间剪切强度对边坡倾倒破坏特征的影响。结果表明:坡体前缘首先发生局部折断，后缘出现明显拉裂缝，反倾岩层由下往上依次折断直至倾倒体中部（一级破裂面）。随后，坡体前缘的表层岩层被挤出，形成二级破裂面，最后一级破裂面扩展至坡体后缘，形成连通宏观的破裂面。最后，二级破裂面扩展至坡体中部，边坡完全倾倒破坏；破裂面基本沿层间法向应力峰值位置连线发育；层间剪切强度对边坡倾倒破坏特征具有显著的影响，随着层间剪切强度的增大，岩层初始折断位置逐渐降低，垮塌范围逐渐减小，破裂面倾角增大；坡体层厚越大，一级破裂面分布越深，垮塌区范围越大，坡体滑动的整体性越强。研究成果可为反倾层状岩质边坡倾倒破坏的分析和监测提供有效计算方法及依据，为此类滑坡灾害的防治提供一定参考。  相似文献   

强造斜致绳索取心钻具折断分析     

卢秋平 《地质与勘探》2020,56(2):445-450

在定向钻探固体矿产领域,通常在造斜段使用螺杆钻具,大部分的工作量采用取心回转钻进。造斜段使用螺杆钻具,钻杆不回转,受力较简单;如遇强造斜转换绳索取心钻具稳斜钻进,下部钻具组合容易出现回转困难、下不到底的技术难题,甚至出现丝扣折断事故。为避免强造斜对绳索取心钻具的影响,本文通过建立强造斜段对绳索取心钻具的几何约束变形模型,量化分析强造斜段岩心外管长度与造斜强度、环空间隙之间的约束关系,提供了可快速预判下部钻具参数能否满足强造斜安全钻进的方法。该方法在山东某铁矿定向孔的强造斜致下部钻具折断的事故处理中,通过对绳索取心钻具安全计算模型校核和调整钻具参数,实现了绳索取心钻具通过造斜率0.62°/m的强造斜段安全钻进至靶点,证明对强造斜绳索取心工具安全钻进预测和事故处理计算具有指导意义。  相似文献   

哈萨克斯坦科扎萨伊油田优快钻井技术          下载免费PDF全文

翁行芳 《探矿工程》2021,48(9):46-53

哈萨克斯坦科扎萨伊油田钻井地质环境复杂,储层位于盐下,钻遇的地层层系多,地层性质差异大,具多套压力系统。钻井过程中发生地层漏失、坍塌、掉块及盐膏层蠕变等复杂情况,严重影响了钻井时效和钻井安全。针对这些技术难题,开展了油田井身结构、井身质量、提速潜力、高效钻头等分析与优化,提出了预弯曲钻具高倾角地层井斜控制技术、混合钻头减震提速技术,以及PDC-孕镶块复合钻头高研磨性地层提速技术。现场应用取得了较好的效果,平均机械钻速提高50%以上,钻井周期缩短28%。  相似文献   

旋挖钻机在特殊工况中的减压钻进研究          下载免费PDF全文

张继光  贾学强  苏陈  贾炜 《探矿工程》2021,48(6):109-112

为解决旋挖钻机在脆性岩层或者软硬交替地层等特殊工况中加压钻进出现的钻机高频高幅振动和钻孔极易倾斜等问题,对旋挖钻机入岩的碎岩机理进行分析,找出加压钻进产生问题的原因。对减压钻进施工工艺进行研究,提出实现方式及适用范围,并进行实际工程应用,验证了旋挖钻机使用减压钻进施工的可行性。应用结果表明,特殊工况下减压钻进对降低设备的入岩振动、提高设备的结构稳定性以及保证成孔质量都具有重要作用。  相似文献   

随钻测斜技术现状与发展趋势          下载免费PDF全文

尹浩  梁健  吴纪修  李宽  孙建华  李鑫淼 《探矿工程》2021,48(S1):33-38

在桩基领域,随着基础设施建筑对桩基础承载能力和桩孔垂直度的质量控制要求越来越高,现有常规桩基成孔监测技术已不能满足要求;在钻探领域,随着深井、超深井、科学钻探井及水平井的成井要求越来越高,由于地层因素、工艺技术等导致的实际钻孔轨迹偏离设计轨迹的井斜问题愈发突出,井斜的监控变得越来越严格,现有仪器已不能很好地满足钻孔轨迹测量的高精度要求。针对上述问题,本文梳理了随钻测斜技术发展现状,并结合地质岩心钻探、旋挖桩孔施工工艺特点,提出实现绳索取心钻探钻孔轨迹和大直径长钻孔灌注桩孔垂直度高精度实时监测的方案,这一思路的推广将对指导施工操作、保证钻孔/桩孔的整体质量产生积极影响。  相似文献   

复合动力钻进工艺在干热岩钻井中的应用研究          下载免费PDF全文

谭现锋  马哲民  段隆臣  刘肖  李颖  郭明义 《探矿工程》2021,48(7):1-8

2011年山东省地矿局在山东省利津县实施了国内第一个干热岩调查评价项目,采用转盘回转钻进,但钻效低、能耗高。为提高在高温硬岩条件下的钻进效率、缩短钻井周期、降低生产成本,2015年在福建省漳州市实施的中国地质调查局东南沿海深部地热HDR-1干热岩科学钻探工程井（井深4000.86 m,孔底温度109 ℃）和2017年在青海省共和县完成的GR1干热岩科学勘探井（井深3705 m,孔底温度236 ℃）,在施工中均探索使用了“转盘+螺杆钻具”复合钻进工艺,并在高温取心段首次测试应用了“转盘+涡轮钻具”复合取心钻进工艺,取得了良好的效果并就下一步研究方向提出了意见和建议,为螺杆钻具和涡轮钻具的深入研究提供了宝贵的高温施工经验,也将为我国干热岩科学钻探与深部地热资源勘探提供新的技术支撑。  相似文献