新集矿区深部1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价

奥灰岩溶裂隙含水层是影响华北型煤矿深部开采的重要水害,在水-岩相互作用下奥灰含水层易导致煤层底板突水。为进一步认识奥灰岩溶突水问题,文章以新集矿区深部1煤层开采为例,利用矿区近些年最新积累的奥灰钻孔资料,选取断层强度指数、断层交叉点与尖灭点、含水层水压、富水性、隔水层等效厚度、脆塑比7个因素作为奥灰岩溶突水的主控因素,并结合层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)确定各主控因素影响权重。运用地理信息系统(geographic information system,GIS)空间分析功能建立各主控因素专题图,通过对专题栅格图归一化处理,将各主控因素按照权重进行空间复合叠加,最终获得1煤层底板奥灰岩溶突水危险性评价分区结果。将评价结果与突水系数法计算结果对比分析可知,基于GIS的煤层底板突水危险性评价方法更符合矿区实际地质情况,可以为矿区深部煤层开采与水害防治工作提供参考依据。

郯庐断裂带晚中生代演化历史及其对华北克拉通破坏过程的指示

郯庐断裂带晚中生代的演化历史是华北克拉通破坏过程的重要记录。中侏罗世末(燕山运动A幕),郯庐断裂带局部发生左行平移活动,而华北克拉通上出现了一系列北北东走向的缩短构造,指示了西太平洋伊泽奈崎板块俯冲的开始。晚侏罗世期间,郯庐断裂带没有发生活动,而华北克拉通出现局部伸展与岩浆活动及区域性隆升,应为弧后弱拉张背景。早白垩世初(燕山运动B幕),郯庐断裂带再次发生强烈的左行平移活动,华北克拉通北部与东部出现了一系列近南北向挤压产生的构造,应是鄂霍茨克洋最终关闭与伊泽奈崎板块高速俯冲双重作用的结果。随后的早白垩世期间,华北克拉通在弧后拉张背景下发生峰期破坏,郯庐断裂带呈现为强烈的伸展活动。早白垩世末的区域性挤压作用,结束了华北克拉通的峰期破坏,并使郯庐断裂带再次发生了一期左行平移活动。这期挤压作用出现在太平洋板块接替伊泽奈崎板块这一重大板块调整的背景之中。

郯庐断裂带安徽段活断层特征与成因

详细的野外地质调查表明,郯庐断裂带安徽段活断层广泛存在,自北向南分别沿着嘉山盆地的东、西边界、合肥盆地东界与大别造山带东界分布。走向上自北向南由北北东向转为北东向,倾向上与早期盆缘正断层一致。这些活断层以逆右行平移活动为主,显示了逆冲分量随着断层倾角变小而增大的现象。依据一系列活断层擦痕实测数据的反演,指示它们活动时的应力状态为北东东-南西西向挤压,与现代应力状态一致。从多种现象综合分析,本文认为郯庐断裂带安徽段活断层的最新活动时代应为中更新世,从而该段没有强震记录或小震群集现象。本次工作表明,区内活断层主体上是早期盆缘正断层直接复活成因。由于其第四纪期间有限的累计垂直位移分量,并没有改变白垩-古近纪盆地发育阶段的地貌格局。

合肥盆地中生代地层时代与源区的碎屑锆石证据

合肥盆地位于大别造山带北侧、郯庐断裂带西侧,其发育过程与这两大构造带演化密切相关。本次工作对合肥盆地南部与东部出露的中生代砂岩与火山岩进行了锆石年代学研究,从而限定了各组地层的沉积时代,确定了火山岩喷发时间,指示了沉积物的源区。这些年代学数据表明,合肥盆地南部的中生代碎屑岩自下而上分别为下侏罗统防虎山组、中侏罗统圆筒山组或三尖铺组、下白垩统凤凰台组与周公山组(或黑石渡组)与上白垩统戚家桥组,其间缺失上侏罗统。盆地东部白垩系自下而上为下白垩统朱巷组与响导铺组和上白垩统张桥组。该盆地出露的毛坦厂组或白大畈组火山岩喷发时代皆为早白垩世(130～120 Ma)。盆地南部的下——中侏罗统及白垩系源区皆为大别造山带,分别对应该造山带的后造山隆升与造山后伸展隆升。而盆地东部白垩系的源区始终为东侧的张八岭隆起带,后者属于郯庐断裂带伸展活动中的上升盘。

郯庐断裂带起源机制的探讨

为探讨郯庐断裂带的起源方式,对其印支期变形构造进行了详细的构造研究与综合分析。张八岭隆起带上张八岭群及肥东杂岩表现为上盘向南南西运动的平缓韧性滑脱变形带;庐江地区张八岭群表现为郯庐陡立的左行走滑剪切带;大别造山带东缘郯庐剪切带经历了两期变形事件,早期变形表现为北东走向左行走滑韧性剪切带,而晚期变形为叠加的北东-南西向紧闭褶皱;大别造山带内宿松杂岩及造山带南缘张八岭群表现为折返构造特征。结合前人白云母^(40)Ar/^(39)Ar定年结果及郯庐断裂带周缘前陆变形带特征,提出了郯庐断裂带起源的板片撕裂断层模式。

卡拉麦里断裂带造山期活动规律及其对造山过程的指示

中亚造山带内东准噶尔地区北西西—南东东走向的大型卡拉麦里断裂带,为野马泉岛弧与哈尔里克岛弧之间的拼贴边界,沿卡拉麦里蛇绿岩带南缘出现。本文通过详细的野外与室内构造分析表明,这一倾向北北东的断裂带在造山期分别经历了脆—韧性右行走滑剪切和脆性逆冲活动。其脆—韧性剪切带在较软弱的板岩、砂板岩及浅变质凝灰岩内造成了密集的面理化带及张裂脉,而在泥灰岩内形成了糜棱岩。该剪切带的形成温度为250~300℃,与该区前二叠纪海相火山—碎屑岩的低级区域变质作用同时发生。该断裂带的第二期脆性逆冲活动主要表现上盘向南的逆冲,叠加的逆冲断层一方面沿着早期陡立的剪切带面理发育,另一方面以较缓的产状切割剪切带。各类地质现象指示,其脆—韧性右行走滑活动发生于晚石炭世中期,是野马泉岛弧与哈尔里克岛弧斜向碰撞的结果,并指示早期卡拉麦里洋盆向北俯冲。该断裂带的第二期逆冲活动发生于中二叠世,出现在该区后造山伸展之后,属于陆内变形,应为中亚造山带区域上一次中二叠世碰撞活动导致的。

肥东杂岩的锆石U-Pb年龄及其地质意义——兼论下扬子地区新元古代岩浆活动历史

近年来在下扬子西缘地区厘定的一系列新元古代火成岩,为认识该区扬子板块新元古代岩浆活动历史与规律提供了窗口。结合本次与前人锆石U-Pb年代学数据,指示下扬子地区张八岭群、肥东杂岩与董岭杂岩内变火成岩的原岩时限分别为767~748 Ma、812~745 Ma和829~754 Ma。这些新元古代火成岩分别是峰期为750 Ma、800 Ma和825 Ma岩浆活动的产物。下扬子地区峰期为825 Ma的岩浆活动只出现在靠近江南造山带的南部。锆石年代学信息显示,下扬子地区还发生过峰期为840 Ma、2010 Ma和2454 Ma岩浆活动,但缺失1000~860 Ma的岩浆活动。通过区域对比表明,攀西—汉南弧没有延入下扬子地区。下扬子地区南部受到峰期为840 Ma的弧岩浆活动的影响。扬子板块上峰期为825 Ma的岩浆活动及早阶段的南华裂谷应是江南造山带后造山伸展的产物;而峰期为800 Ma和750 Ma的岩浆活动与相应的南华裂谷扩展,代表了Rodinia超大陆裂解的全面影响。

淮北煤田钱营孜矿井控煤构造特征及其动力学背景分析

钱营孜矿井位于淮北煤田宿县矿区的西部,毗邻徐宿弧形推覆构造南段的外缘带。为认识该矿井构造变形与演化规律、动力学机制以及指导未来资源探采方向提供重要地质依据。利用最新的矿井地质勘探与生产资料,对钱营孜矿井开展构造格架和控煤构造样式分析,划分矿井构造期次,讨论构造发育的区域大地构造背景。结果表明,矿井内石炭纪-二叠纪含煤地层总体呈一轴向NNE、向SSW仰起的宽缓向斜;矿井内断裂构造非常发育,逆断层数量大于正断层,2类断层的走向均以NE至NNE向为主,其次为NS向;矿井构造格架显著受控于数条NS向至NE向的大型断层,自西向东受南坪断层、F_(22)、F_(17)、DF_(200)及双堆断层等主干断层的分割,呈现东、西分带特征;矿井控煤构造样式可以划分为挤压、伸展和走滑3个类型,以及逆冲牵引褶皱、对冲式构造、冲起构造、叠瓦状构造、地堑、地垒、阶梯状断层、正花状构造、羽状雁列式构造9个亚类型;构造组合分析表明,F_(17)断层除逆冲活动之外,还存在显著的平移活动。矿井构造可划分为5期,从早到晚分别为:轴向NNE的冯家向斜、近NS向逆断层、NNE向逆-左行平移断层及NE向逆断层、近NS向正断层、NE向正断层。矿井内第1,2期缩短构造分别是印支期华北克拉通与华南板块汇聚过程中的前陆变形及随后陆-陆碰撞造山变形的影响结果;第3期压扭性构造与西太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆边缘快速斜向俯冲有关;第4,5期伸展构造则是早白垩世以来中国东部强烈伸展背景下发育而成。

煤矿待采孤立块段地质构造复杂程度评价

煤矿区地质构造复杂程度是煤矿安全生产时最为关心的问题之一。结合已采区探采对比结果和前期生产的经验,对比待采块段与已采采区地质构造复杂程度,可以用于指导待采块段后期的补勘设计、采掘设计、采煤方法选择,以及煤矿水害防治和瓦斯治理等。为构建煤矿区地质构造复杂程度的定量评价模型,采用“滑动窗口法”统计各评价单元指标数据,采用AHP-熵权主客观确权法确定指标权重,继而栅格加权叠加计算,完成地质构造复杂程度综合指数图,对煤矿区地质构造复杂程度进行了等级划分与评价。在上述研究基础上,对比已采区和西一采区—东一采区间待采孤立块段范围地质构造复杂程度评价结果,得出待采块段以极复杂型构造为主。最终评价结果表明,评价指标、评价方法和评价模型总体是合理的。

安徽淮南舜耕山地质遗迹资源类型及特征

安徽淮南舜耕山位于华北克拉通淮南煤田南缘逆冲推覆构造带,天然出露与人工剥露地质遗迹数量众多,系统地查明地质遗迹资源类型、分布及特征可为区域地质对比研究以及地学科普与旅游规划工作奠定重要基础。文章通过野外地质调查,共发现舜耕山主要地质遗迹点62处,可划分为3大类、8类、14亚类,其中以华北型寒武系—奥陶系典型剖面、碳酸盐岩地貌、断裂构造以及矿业遗址等地质遗迹景观尤为发育,具有极高的科研和观赏价值;结合前人研究资料,初步讨论了舜耕山地质遗迹成因及其区域地质背景,为舜耕山地质遗迹资源开发提供理论依据;针对舜耕山在地质遗迹资源保护与开发利用存在的问题,提出对应的远景规划和建议。

依兰-伊通断裂新构造活动规律分析

作为郯庐断裂带北段主干的依兰一伊通断裂，其新构造活动性与活动规律仍然存在不同的认识。本次工作通过详细的野外调查，发现该断裂内活断层广泛存在，由东、西两支北东走向的主干活断层构成，沿着古近纪地堑边界断层发育。这些活断层主要呈破碎型结构，多为逆右行平移活动。通过对这些活断层一系列实测擦痕反演应力场，显示它们多是在东西向挤压中活动的，而现今应力场转变为北东东-南西西向区域性挤压。依据本次野外观察与14C定年，并结合前人定年结果与近代地震分布，表明依兰-伊通西支活断层的最新活动时代为全新世与晚更新世相间，而东支活断层的最新活动时代主要为早一中更新世。依兰-伊通断裂内活断层显示了明显的差异性活动，表现为西支的活动强度明显大于东支，西支的最新活动时代皆晚于东支，沿走向上活动性强、弱相间与最新活动时代不断变化，以及近代地震活动不均一分布。它们沿走向上的分段性、差异性活动主要是因为被一系列北西向断层切断所致。

基于聚类算法的动力用煤资源质量评价方法与应用研究

为了快速、准确评价淮南煤田动力用煤资源的等级,达到合理开发利用优质动力用煤资源的目的,基于淮南煤田钻孔煤质大数据库,选取8煤层作为研究对象,将煤的发热量、灰分、硫分、挥发分、软化温度和哈氏可磨性作为动力用煤资源质量评价的基础指标。基于GIS平台,利用ISODATA算法对研究区动力用煤资源进行聚类,深入挖掘煤质数据信息。结合熵权法确定出每一簇类评价指标的权重,通过综合指数法实现动力用煤资源优劣等级的划分。研究结果表明,淮南煤田8煤层动力用煤资源聚类可分为三类,第二簇类动力用煤资源质量最好,其次为第三簇类,第一簇类质量相对较差。其中,第二簇类中优质煤占比最多,第三簇类以中质煤为主,第一簇类则以中质煤、低质煤为主。这为今后淮南煤田动力用煤资源合理开发利用提供了技术指导,并拓展了煤田煤质数据库的利用方式。

快速开展在线教学工作的探索与实践--以新冠肺炎疫情期间“构造地质学”本科教学为例

近年来,我国教育的信息化建设和发展迅速,大量的互联网公共在线教学平台和课程资源快速建设上线。尽管如此,在线教学在高校专业课程教学中尚未得到大规模的普及和实践。本文在整理当前“构造地质学”相关在线教学资源以及对比多种在线教学方式的基础上,讨论此次新冠肺炎疫情期间快速开展“构造地质学”在线教学工作的思路和实践过程,重点阐述了“构造地质学”异步SPOC混合式教学具体的教学方式、在线教学设计和课程考核方案,并就教学实践过程中所发现的问题提出优化建议。

基于AHP与GIS的新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价

为准确评价、预测新集矿区11-2煤层顶板突水问题,利用矿区近些年积累的水文地质资料,选取了断层强度、断层交叉点与尖灭点、导水裂隙带高度、关键层厚度、含水层厚度、隔水层厚度、砂泥比8个因素作为顶板突水主控因素进行了深入的探讨。运用GIS空间分析功能建立了主控因素专题图,并对专题图数据进行归一化处理,结合AHP层次分析法确定了各主控因素影响权重。通过对归一化数据与权重值的空间复合叠加,获取了新集矿区11-2煤层顶板突水危险性评价分区模型,评价结果与矿区实际地质条件与突水点相吻合,可为矿区今后煤层开采与水害防治工作提供参考依据。

依兰‒伊通断裂带晚中生代走滑与伸展构造变形及其应力场

NE走向、延伸超过900km的依兰‒伊通断裂带是中国东北地区重要的大型断裂构造。然而关于该断裂带起源型式、伸展变形特征以及初始断陷时间长期以来存在较大分歧。本文对依兰‒伊通断裂带起源期和伸展构造变形规律、变形时间以及应力场特征进行了详细的野外调查、火山岩锆石U-Pb定年以及断层擦痕位移矢量反演研究。结果表明,依兰‒伊通断裂带在尚志隆起以及白垩纪‒古近纪地堑外侧保存着左行走滑断层或韧性剪切带,代表了其起源期构造。根据前人研究成果及未变形火山岩的年龄(125 Ma),限定起源时间为晚侏罗世初‒早白垩世初。早白垩世中期之前依兰‒伊通断裂带转变为伸展变形,南段控制发育的叶赫地堑具有典型的断陷盆地特征。在出露的花岗岩基底及地堑内下白垩统均可见一期NE走向正断层发育。应力场反演结果表明,依兰‒伊通断裂带起源期左行走滑活动是在近S-N向(偏NNW向)的挤压应力场作用下发育,晚期又叠加了NW-SE向的拉张应力场作用,导致该断裂带转为正断活动。本文认为太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆下平板俯冲,随后俯冲板片后撤导致强烈的弧后伸展,是依兰‒伊通断裂带晚中生代左行走滑与伸展活动的动力学成因。

安徽省属高校地质(学)类本科专业评估实践与思考

近年来,安徽省普通本科高校地质矿业类专业合作委员会对省属高校7个地质(学)类本科专业完成了首轮专业评估工作。本文介绍了此次专业评估过程以及评估指标体系的构成,对被评估专业部分定量评估指标数据的表现进行了初步分析,对评估期间所发现的各类问题进行反思,并提出相应的改进建议。本文认为专业评估结果还需要开展更为深入细致的分析和研讨,全面贯彻“以评促改,以评促建”的原则,助力被评估专业建设水平有效提升。专业合作委员会应不断总结经验,优化评估程序和评估指标体系,为下一轮安徽省属高校专业评估工作的高质量开展奠定基础。

安徽野外地质实习基地主要教学资源、存在问题与对策

野外地质实习是地质(学)类本科专业实践教学课程体系中最重要的环节,贯穿学生培养全程。安徽所处大地构造位置特殊,地质条件复杂多样且极具代表性,各类岩石、构造、古生物、地貌等地质遗迹分布广泛,野外教学资源十分丰富,实习基地开发潜力巨大。本文统计、分析了安徽省内10处野外地质实习基地的主要教学资源和利用现状,结合野外实习教学经验,提出了当前省内实习基地在建设和使用中存在的地质遗迹保护与教学资源开发力度不够、线上实习课程资源空白、跨校合作和交流不足等一系列问题,并分别提出对应的改进建议。

淮南煤田新集与罗连井田逆冲推覆构造变形差异性特征及对煤层气赋存的影响

为进一步认识淮南煤田阜凤逆冲推覆构造带中段构造变形机制及对煤层气赋存的控制,指导下一步煤层气勘探开发,利用最新的煤田地质勘探与开发资料,通过详细的构造解析与对比,结合区域地质背景,分析了新集和罗连井田差异性逆冲推覆构造变形特征及其形成演化机制。利用Thermodel for Windows软件对新集与罗连井田含煤地层构造埋藏-热演化史进行了恢复模拟,揭示了构造变形对煤层气生成与分布的控制规律。结果表明:在印支期自南向北的推挤作用下,罗连井田表现为叠瓦扇状构造变形的特点,下伏原地系统构造变形较弱;新集井田受煤系基底隆起阻挡,表现为双重逆冲推覆构造变形的特点,原地系统在纵弯褶皱变形中沿褶曲轴部形成了大量伸展性构造。新集与罗连井田含煤地层均经历了4个阶段的构造埋藏史与热演化史过程,但新集井田煤层变质程度与生气量明显偏高;煤系基底隆起与构造变形结构空间耦合引起的古地温梯度变化,是控制新集与罗连井田煤层气差异生成、富集的根本原因;新集与罗连井田现今煤层含气量空间分布与构造位置相关性明显,主要受构造变形程度与埋深影响。

多学科交叉型专业课程教学方法探索和应用——以“岩土钻掘工程”课程为例

“岩土钻掘工程”课程是典型多学科交叉型专业课程,具有理论科学性、工程实践性和实验研究性强的特点。本文在分析“岩土钻掘工程”课程所存在的学生部分基础知识薄弱、教学内容滞后行业发展、实践环节参与性不足等现状的基础上,探索科研项目驱动的研究型教学、工程实践支撑的案例教学和虚拟仿真技术支撑的沉浸式教学等教学方法在其中的应用,以期激发学生的学习积极性,提高课程教学质量,并为多学科交叉型课程教学提供思路。

“双一流”创建背景下地方所属高校地质科学教育多维度课程体系构建模式探讨

“双一流”国家战略及其指导思想、基本原则及建设任务对地方所属高校地质科学教育工作发展提出了新的要求。以安徽理工大学为例,地质科学教育主要呈现专业教育、跨学科教育及通识教育三个维度,并逐步形成“通识教育+跨学科教育+专业教育”的育人特色,培根铸魂、启智润心,激发学生的创造力。多维度课程体系构建在教学内容、教学方法及考核方式上均有创新。教学内容上,重在知识、能力及价值目标的培养上;教学方法上,注重线上线下混合式、研讨辩论式及典型案例剖析式方法的革新;考核方式上,注重考核电子化、全程化及全面化的追求。