察尔汗盐湖西北部典型采区地下卤水赋存状态的地面核磁探测与数值模拟研究          下载免费PDF全文

张光武  易磊  高泽永  韩凤清  陈富洪  马喆  卢晓航  刘小宝  韩光  袁文虎  刘溪溪 《盐湖研究》2020,28(1)

察尔汗盐湖地下晶间卤水蕴藏了宝贵的盐湖矿产资源,如何确定地下卤水的赋存规律以制定科学合理的卤水开采和补给方案,正成为盐湖资源大规模可持续利用亟需解决的重要问题。本文以察尔汗盐湖西北部的典型采卤区作为研究区域,1)利用新型的地面核磁共振找水仪,通过在研究区布设两条十字交叉的测线,探测并反演解译测区地下60米深度内的卤水静态赋存形式,2)结合OpenGeoSys(OGS)多物理场耦合地下水数值模拟软件,对测区地下卤水的动态运移形式进行数值模拟计算。地面核磁探测结果表明研究区含水量整体偏低,最大含水量约0.8%,平均含水量约0.4%。测点结果给出的含水层位分界面与邻近钻孔的地层层位分界面的一致性较高,浅部的层位误差在10%以下,达到了0.5米的精度。考虑到测区南北两边均有采卤渠正在汲取地下卤水,且在测区中心存在两条废弃的采卤渠,OGS地下水数值模拟研究结果表明采卤渠造成测区浅部卤水较大空缺,与研究区浅部含水量总体偏低的探测特征一致。研究结果表明地面核磁共振技术能准确探测卤水当前的赋存状态,地下水运移模拟技术可以深入认识采补活动引起卤水赋存状态的变化规律。探测和模拟结合的联合研究是确定卤水赋存规律的重要手段,研究成果可为盐湖资源合理开采高效利用提供基础资料和相关科学支撑。  相似文献   

四川米易海塔地区混合岩型铀矿流体包裹体特征     

郭锐  陈友良  刘凯鹏  郑玉文  胡漾 《矿物学报》2020,40(2):137-148

混合岩型铀矿是康滇地轴上最有希望取得找矿突破的铀矿类型,海塔地区的铀矿化即是该类型铀矿的典型代表。本文针对区内的长英质脉矿石、富晶质铀矿石英脉矿石和含矿热液石英脉中的石英流体包裹体进行了研究。结果表明,海塔地区混合岩型铀矿的成矿作用可分为2个阶段:早期混合岩化热液成矿阶段为高温、中低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在380~540℃,盐度变化范围为16.15%~23.18%NaCl eqv,是区内铀成矿的主要阶段;晚期热液叠加改造成矿阶段为中低温、低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在140~220℃,盐度变化范围为5.56%~23.18%NaCleqv,是区内富铀矿的形成阶段。流体包裹体的气相成分测试表明,长英质脉矿石石英包裹体中以CH4、CO2为主,其次为H2O和N2;而富晶质铀矿石英脉及含矿热液石英脉石英包裹体中以H2为主,部分含有CO2、CH4、H2O。氢、氧同位素研究表明,早期混合岩化成矿阶段的成矿流体可能为岩浆水与变质水的混合,而晚期热液叠加改造成矿阶段成矿流体中可能有大气降水的加入。  相似文献   

斑岩型和浅成低温热液型矿床成矿流体与找矿预测研究:以华南若干典型矿床为例     

倪培  迟哲  潘君屹 《地学前缘》2020,27(2):60-78

斑岩型和浅成低温热液型矿床是全球铜、钼、金、银的主要来源之一,具有重要经济价值。这两类矿床之间通常存在紧密的时空关系,对其成矿流体性质和演化的解剖不仅有利于探究金属沉淀机制,也有助于揭示两者之间的内在成因联系。本文在综述国内外重要研究前沿基础上,以中国华南富家坞斑岩型铜钼(金)矿、桐村斑岩钼矿,以及邱村和安村浅成低温热液金矿为例,系统总结了斑岩型和浅成低温热液型矿床流体特征、演化规律和金属沉淀机制、探讨了从斑岩型到浅成低温热液型流体演化的“气相迁移”模型,并以福建紫金山铜金矿床为例,介绍了应用流体填图进行找矿预测的实例。  相似文献   

SILLS软件在单个萤石流体包裹体LA-ICP-MS微量元素分析数据处理中的应用     

李阳  邹灏  刘行  蒋修未  李蝶 《岩矿测试》2020,39(2):300-310

近年来激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)应用于单个流体包裹体成分定量分析已成为研究流体包裹体的最佳手段之一。该实验过程和数据处理比较复杂,目前国内外采用的数据分析软件为一款基于MATLAB的SILLS软件,该软件主要是对矿物(锆石)、流体包裹体以及熔体包裹体LA-ICP-MS分析结果进行处理。本文以萤石流体包裹体LA-ICP-MS分析为例,阐述了样品制备与流体包裹体的优选方法,对流体包裹体片厚度以及单个流体包裹体的选取要求作了详细描述,对仪器参数设置、内外标样选取和剥蚀方法等进行了说明。基于SILLS软件采用尖峰消除的方法对待处理数据进行校正,对不同种类型的波峰进行峰宽的选取。在元素比值校正和等效盐度计算过程中,由于被测样品是萤石,Ca元素具有较高的背景值,选择以Na作为流体包裹体的内标元素,以Ca作为寄主矿物的内标元素对寄主矿物浓度进行计算,同时提出以电价平衡代替质量平衡进行等效盐度计算。以上方案提高了LA-ICP-MS分析单个萤石流体包裹体的准确性,有助于解释成矿流体来源和矿床成因等问题。  相似文献   

西南煤系地层山区采动型崩滑灾害研究关键问题     

李军  褚宏亮  李滨  贺凯  高杨 《中国岩溶》2020,39(4):453-466

文章在分析采矿型崩滑灾害发育特征的基础上，得出西南煤系地层山区地下采动型崩滑灾害常发生在层状碳酸盐岩与碎屑岩地层组成的褶皱翼部和核部的陡崖带上，与地形地貌、地层结构与地下采矿工程活动等因素关系密切，并指出薄矿层开采诱发大型山体崩滑灾害的具体过程:①采空后覆岩顶板塌落—覆岩顶板离层，采空区上覆岩层内部及层间自下而上应力传递；②地下水运移通道形成，并加快更大范围岩体结构破坏及扩展，加速了岩体结构面的松动与破坏；③上覆岩层不均匀沉降导致坡脚压裂，山体大型岩体结构面逐渐拉剪或压剪变形扩展，最终山体发生累积损伤与大规模崩滑灾害。此外，传统经验公式的计算方法对此类采矿型崩滑灾害已不适用，建议开展西南煤系地层山区地质结构与地下采动诱发崩滑灾害的相互作用关系、薄矿层采空区上部山体累积断裂损伤—岩体松动、裂隙扩展-岩溶管道流、裂隙流变化的链式响应机制、地下采动型崩滑灾害评价方法等关键科学问题的研究，以推动采矿型地质灾害防灾减灾工作的发展。   相似文献   

Evaluating new fault-controlled hydrothermal dolomitization models: Insights from the Cambrian Dolomite,Western Canadian Sedimentary Basin     

Ardiansyah Koeshidayatullah  Hilary Corlett  Jack Stacey  Peter K. Swart  Adrian Boyce  Hamish Robertson  Fiona Whitaker  Cathy Hollis 《Sedimentology》2020,67(6):2945-2973

Fault-controlled hydrothermal dolomitization in tectonically complex basins can occur at any depth and from different fluid compositions, including ‘deep-seated’, ‘crustal’ or ‘basinal’ brines. Nevertheless, many studies have failed to identify the actual source of these fluids, resulting in a gap in our knowledge on the likely source of magnesium of hydrothermal dolomitization. With development of new concepts in hydrothermal dolomitization, the study aims in particular to test the hypothesis that dolomitizing fluids were sourced from either seawater, ultramafic carbonation or a mixture between the two by utilizing the Cambrian Mount Whyte Formation as an example. Here, the large-scale dolostone bodies are fabric-destructive with a range of crystal fabrics, including euhedral replacement (RD1) and anhedral replacement (RD2). Since dolomite is cross-cut by low amplitude stylolites, dolomitization is interpreted to have occurred shortly after deposition, at a very shallow depth (<1 km). At this time, there would have been sufficient porosity in the mudstones for extensive dolomitization to occur, and the necessary high heat flows and faulting associated with Cambrian rifting to transfer hot brines into the near surface. While the δ¹⁸O_water and ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios values of RD1 are comparable with Cambrian seawater, RD2 shows higher values in both parameters. Therefore, although aspects of the fluid geochemistry are consistent with dolomitization from seawater, very high fluid temperature and salinity could be suggestive of mixing with another, hydrothermal fluid. The very hot temperature, positive Eu anomaly, enriched metal concentrations, and cogenetic relation with quartz could indicate that hot brines were at least partially sourced from ultramafic rocks, potentially as a result of interaction between the underlying Proterozoic serpentinites and CO₂-rich fluids. This study highlights that large-scale hydrothermal dolostone bodies can form at shallow burial depths via mixing during fluid pulses, providing a potential explanation for the mass balance problem often associated with their genesis.  相似文献   

张宣地区大白阳金矿床包裹体特征及矿床剥蚀保存     

徐渴鑫  申俊峰  李胜荣  黄绍峰  张士全  王业晗 《矿床地质》2020,39(6):1030-1048

华北克拉通破坏及其成矿事件已引起地学界的广泛关注，其中张宣地区是华北克拉通的重要金矿集中区之一，通过对张宣地区大白阳金矿成矿类型、成矿深度及剥蚀保存的探讨，为区内深部找矿提供了重要的参考依据。文章通过流体包裹体研究对大白阳金矿成矿温度及成矿深度进行计算，利用矿物压力计对矿区周边岩体侵位深度进行估算。流体包裹体研究结果显示大白阳金矿成矿温度160~220℃、盐度w（NaCl_eq）=9%~15%，密度0.78~0.97 g/cm³、压力46.3~104.6 MPa，成矿流体主要属于NaCl-H₂O体系，成矿过程中流体温度和盐度都呈现明显的降低趋势。采用黑云母压力计，针对大白阳金矿周边谷嘴子、杨家营以及前坝口花岗质岩体的侵位深度进行估算，并对大白阳金矿自形成以来的剥蚀保存情况进行了探讨，估算结果显示，谷嘴子岩体（236.0 Ma）成岩深度7.02 km、杨家营岩体（138.6 Ma）成岩深度2.66 km、前坝口岩体（140.2 Ma）成岩深度3.13 km。结合前人的裂变径迹结果，认为张宣地区自中生代以来剥蚀速率为0.022~0.029 km/Ma，剥蚀量为3 km。按照前述成矿压力46.3~104.6 MPa换算，大白阳金矿成矿深度6.93 km，剥蚀量小于矿床成矿深度，说明该矿深部仍具有良好的找矿前景。  相似文献   

Experimental study on hydrodynamic performance of SWATH vessels in calm water and in head waves     

《Applied Ocean Research》2019

An extensive experimental investigation on four SWATH hull forms has been conducted in calm water and in regular waves at University of Naples Federico II. Calm water tests have been analyzed in the range of Froude number Fr_T from 0.1 to 0.6. For all four SWATH configurations at the speed, corresponding to Fr_T 0.32, the behaviour in regular waves has been tested. The results of heave, pitch and vertical accelerations are presented in nondimensional form as RAO. For the “most promising” SWATH #4 configuration, a set of stabilizing fins have been designed and an active stabilization system has been developed. The developed SWATH#5 has been tested in calm water on three displacements in the range of Fr_T from 0.1 to 0.65. The dynamic wetted surface has been identified and the residual resistance coefficient C_R as well as R_T/Δ are reported. Seakeeping tests have been performed in regular head sea and in head and following irregular sea at Fr_T = 0.50. The conditions for the occurrence of dynamic longitudinal instabilities have been identified. The results allows to comment the effect of slenderness of struts and SWATH’s immersed bodies on resistance and seakeeping and concerns the applicability of SWATH concept to small craft.  相似文献   

西南某岩溶区地下水系统示踪试验与解析     

张浪  李俊  潘晓东  黄晓荣  彭聪 《中国岩溶》2020,39(1):42-47

以西南某典型岩溶区为例,解析示踪试验在岩溶管道连通性以及获取水文地质参数中的应用。选择落水洞为投放点,分别从落水洞西侧和东侧寻找地下水出露点作为接收点,判别落水洞地下径流的实际去向以及落水洞与接收点之间的水力联系。结合Qtracer2软件对示踪试验成果进行定量解析,确定示踪剂回收率、地下水平均流速、最快流速,估算出岩溶管道结构特征和水文地质参数。结果表明:落水洞与接收点JS01、JS03之间不存在直接水力联系;落水洞与接收点JS02存在水力联系且岩溶管道极为发育,含水介质不均匀,地下水运移路径较为通畅,为典型的紊流流态;落水洞地下径流的主要方向是由西向东,但在丰水期雨量较大期间,接收点JS04能够接收到荧光素钠,说明丰水期水位上涨后两者间会有水力联系,导致部分水量向落水洞西侧排泄。  相似文献   

新疆北部弧-盆转化体系下铁氧化物-铜-金矿床的流体演化特征:来自卤族元素和稀有气体同位素的证据     

梁培  陈华勇  赵联党  Kendrick MARK  江宏君  张维峰  吴超  谢玉玲 《地学前缘》2020,27(3):239-253

东准噶尔北缘和东天山雅满苏带是中国新疆北部地区两个重要的晚古生代铁氧化物-铜-金矿化潜力区,以老山口、乔夏哈拉和黑尖山矿床作为典型矿床代表。研究表明两区域的铁氧化物-铜-金矿床均产出于盆地闭合的弧盆转化体系下,且具有明显的铁、铜-金两阶段矿化。卤族元素和稀有气体同位素作为可靠的流体示踪剂,被应用于探究这一特定构造环境下的铁氧化物-铜-金矿床的流体演化和矿床成因。结果显示老山口、乔夏哈拉和黑尖山矿床的成矿流体具有明显的混合流体端员特征:(1)岩浆流体端员,主要参与黑尖山矿床磁铁矿阶段,I/Cl、Br/Cl和⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为(16.3~18.0)×10^-6、(1.03~1.06)×10^-3和352~437;(2)海水表源蒸发成因盐卤水端员,主要参与老山口矿床铜-金矿化阶段,I/Cl、Br/Cl和⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为(77.1~87.7)×10^-6、(1.53~1.80)×10^-3和672~883;(3)蒸发岩溶解或者深度水-岩反应成因的盐卤水/沉积岩地层水端员,主要参与到老山口、乔夏哈拉矿床的磁铁矿阶段以及黑尖山、乔夏哈拉矿床的铜-金矿化阶段,综合I/Cl、Br/Cl和⁴⁰Ar/³⁶Ar比值分别为(477~26 301)×10^-6、(0.39~1.28)×10^-3和288~510。明显的多阶段矿化和铜-金矿化阶段以非岩浆富Ca高盐度卤水为主的特征与世界范围内的IOCG型矿床极为相似,表明新疆北部的铁氧化物-铜-金矿床应为IOCG型矿床。  相似文献