富水环境下强–中风化硅质板岩吸水特性及微观演化规律

为探讨富水环境下强–中风化硅质板岩的吸水特性及吸水过程微观演化规律,以玉溪至楚雄段国家高速公路旧寨隧道中的强–中风化硅质板岩为研究对象,开展浸水试验、电镜扫描试验和X射线衍射试验。试验结果表明:富水环境下强–中风化硅质板岩吸水过程可分为急速吸水阶段(0~2 h)、缓速吸水阶段(2~24 h)和平衡吸水阶段(超过24 h)等3个阶段。急速吸水阶段,岩石结构变得较为松散、孔隙及微裂隙逐步延伸发展;缓速吸水阶段,胶结物溶解、脱落,岩石结构进一步松散、孔隙及裂隙进一步发育,逐渐形成显著的贯穿性裂隙;动态平衡吸水阶段,岩石结构松散程度、孔隙及裂隙发育程度基本达到稳定状态。强–中风化硅质板岩主要矿物组成为石英和黏土矿物,随着浸水试验的进行,石英相对含量增加,黏土矿物含量不断减小;伊利石、伊蒙混层等黏土矿物遇水极不稳定,既能与水发生化学反应,转化成石英和其他黏土矿物,又能与水发生物理反应,表现出膨胀、破碎和分解等特性。研究成果可为开展强–中风化硅质板岩吸水软化特性的理论研究提供参考。

硅质板岩剪切蠕变特性及边坡变形机理研究

为研究硅质板岩的时效蠕变效应和高边坡变形破坏演化规律,该文采用室内岩体剪切蠕变试验,通过绘制不同法向应力下硅质板岩的剪切蠕变历时曲线、剪切位移‒时间曲线和不同法向荷载及剪切荷载下蠕变速率‒时间曲线,研究了硅质板岩平均蠕变速率与剪切荷载变化规律,并采用稳态蠕变速率法确定了硅质板岩长期抗剪强度参数。研究表明:蠕变试验中,黏聚力敏感度高于内摩擦角;以十堰至巫溪高速公路ZK33+450硅质板岩高边坡为例,基于摩尔‒库仑模型采用有限差分法对该典型硅质板岩高边坡剪切蠕变条件下的变形破坏机制进行了研究分析。

硅质板岩隧道不同施工进尺围岩形变特征分析

为进一步提高硅质板岩小净距隧道施工的安全性与稳定性,依托玉楚公路旧寨隧道工程,利用有限差分数值模拟软件FLAC3D,针对硅质板岩小净距大断面公路隧道三台阶带仰拱开挖工法,对比5种不同开挖进尺情况下拱顶围岩及初衬形变与应力,结果表明:隧道拱顶形变量受单次施工进尺影响,当进尺较小时施工多次扰动围岩,拱顶沉降区域集中,随着施工进尺增加时围岩应力释放区域增大,拱顶最大沉降量增加,围岩最大主应力增加,应力分布不均。

顺层单面山硅质板岩边坡加固技术

以资兴(资源—兴安)高速公路顺层单面山硅质板岩填方段路基施工为依托,研究硅质板岩单面山边坡加固措施,对构造单面山基底采用齿墙和填碎石台阶处理,齿墙基坑平台采用水压控制爆破开挖,既保证单面山上部填方的稳定和安全,又保证单面山顺层硅质岩边坡的稳定。

硅质板岩顺层边坡的水压预裂爆破施工技术

广西资兴高速某段路基边坡构造复杂,为节理面发育的硅质板岩顺层边坡,其岩体坚硬难以破碎,但中间又存在软弱夹层,在爆破施工过程中易发生大面积滑坡。现实施工中,通过控制炮孔连线与节理面之间的夹角进行预裂爆破,在开挖轮廓线之前形成一个爆破损伤区,再用水压爆破的方式进行开挖。该爆破技术安全性更高且节约了作业成本,带来了良好的经济效益,可以给其他类似工程提供借鉴。

东昆仑德尔尼铜矿“碳质(砂)板岩”的岩类学、岩石化学及其地质意义

德尔尼大型钴铜矿床是一个以海底喷流-沉积成矿为主体,以后期叠加成矿为特色的复合成矿作用的矿床。通过岩类学、岩石化学把德尔尼地区出露的"碳质板岩"分为两类,即含碳铝硅质板岩和含碳铁硅质岩,而后者为热水沉积岩。基于这种热水沉积岩业已成矿,因此是德尔尼矿床成矿作用的一部分产物。

浅析哀牢山造山帯控矿因素

哀牢山构造带是我国重要的金矿生产基地,自上世纪70年代开始,哀牢山构造帯就是众多地质学者的研究热点,至今已获得了一系列卓越的研究成果(谢应雯等,1984;黄智龙等,1995;崔军文,1989;杨立强等,2010;毕献武等,1998)。哀牢山断裂帯隶属三江构造带,位于青藏高原东缘,受印度-亚洲大陆碰撞造山运动控制,属于碰撞造山帯构造演化过程中的产物(侯增谦等,2006)。

四川省平武县茶树岭锰矿地质特征及成因探讨

四川省茶树岭锰矿是近年来新发现的锰矿床,位于松潘—甘孜推覆造山带和扬子路块结合部位。通过对成矿地质背景及矿区地质特征进行系统研究,对矿床成因进行探讨,发现茶树岭锰矿呈层状、似层状产出于邱家河组上段含锰质碳硅质板岩中,为还原环境下Mn^(2+)与CO_(3)^(2-)直接结合而沉淀形成锰碳酸盐矿物,为典型的海相沉积锰矿床。对今后寻找同类型锰矿床起到一定的指导作用。

青海省都兰县某锰矿成矿地质背景研究

青海省都兰县某锰矿为一沉积-变质型锰矿床,处在祁连山、东昆仑及柴达木陆块三角交会部位,使青海省东昆仑成矿带东段铁、锰、铜、铅、锌、金、钨、锡成矿聚集。矿床形成受奥陶-志留纪滩间山群地层控制,长度100~1000 m,已控制倾向延伸50~220 m,平均厚度0.51~10.50 m,平均品位15.17%~26.69%,主要呈层状-似层状形式展布,矿体走向、倾向上连续,稳定性较好。主要矿物为蔷薇辉石,矿化蚀变为蔷薇石化、锰矿化、褐铁矿化和黄铁矿化等。随着上世纪本矿床发现至开采,浅部矿石资源量局部减少,矿山存在资源枯竭,面临可持续发展难题,急需寻找接替资源量。研究综合分析矿床的成矿地质背景,认为区内控矿地质条件与区域上一致,预测深部和矿区外围存在找矿前景。

甘肃省永登县花鹿坪石灰石矿废石与围岩综合利用探讨

永登花鹿坪石灰石矿位于北祁连加里东褶皱带东部的中堡—老虎山复式向斜的南翼,奥陶系中统中堡群火山碎屑岩组为赋矿岩层,历经半个多世纪开采,矿区石灰岩面临资源枯竭。分析了石灰石废石及矿体顶底板围岩的物理性能与加工技术性能,对矿床综合利用于生产建筑石料的可能性进行了探讨,并估算了资源量。该矿床的勘查与研究对同类矿山的资源综合利用具有重要的参考意义。

湖北省石板沟矿区钒矿地质特征与找矿方向

湖北省石板沟矿区钒矿位于秦岭-大别造山秦岭弧盆系东段,武当穹隆北缘.矿体主要呈层状,似层状赋存于下寒武系庄子沟组底部,直接找矿标志为黑色岩系,即黑色碳硅质板岩,含磷质结核,是一个沉积变质型钒矿床.本文介绍了该钒矿的矿区地层、构造、矿床的矿体、矿石矿物、矿石结构构造等特征及其找矿标志与找矿方向,对在该地区寻找类似的矿床具有借鉴意义.

陕西省山阳县花庙子钒矿地质特征及矿床成因分析

陕西省山阳县花庙子钒矿位于南秦岭黑色岩系中,受上奥陶统-下志留统斑鸠关组黑色岩系控制的一处典型钒矿床,炭硅质板岩是矿床的主要赋矿岩层,矿体受地层控制明显。通过从区域地质、矿床地质、矿体特征等方面对花庙子钒矿的控矿因素、富集规律、找矿标志、矿床成因等进行剖析,认为花庙子钒矿床为浅海相沉积层状矿床,属同生沉积成因。容矿地层为斑鸠关组(O_(3)-S_(2)b)一套浅海相盆地沉积形成的含炭硅质岩、炭质板岩、炭质泥岩等黑色岩系。含炭硅质板岩(石煤)是钒矿体中的主体层。

湘赣中、南部寒武系纽芬兰统-第二统沉积环境

为解决华南湘赣中、南部纽芬兰统-第二统沉积环境一直存在的深、浅海之争,通过对8条剖面岩石学特征、放射虫分布和岩相调查,结合地球化学数据等,分析了古水深等沉积环境特征.研究发现,湘赣中部娄底、邵阳、衡阳、萍乡地区可见疑似放射虫化石的分布,化石应沉积于当时的海盆中心区,且Si以生物来源为主.全区广泛发育弱水动力的水平层理,杂砂岩Td平均值为5.94,δ30Si平均值为0.1‰.本区牛蹄塘组、香楠组和牛角河组可划分5种岩相类型、3种岩相组合(海底扇中扇亚相、海底扇外扇亚相、陆隆亚相).结合主量、微量和稀土元素数据等综合分析,认为湘赣中、南部纽芬兰统-第二统沉积时期海水滞留缺氧,以半深海陆坡-陆隆环境为主,东南部略浅.

甘肃中祁连陆块石板墩铁矿成矿环境探讨

石板墩铁矿位于祁连造山带—中祁连陆块西段,矿体以带状铁建造、铁矿与硅质条带互层产出为特征,属于蓟县系花儿地组中岩组,赋矿岩性为凝灰泥硅质板岩,围岩为凝灰质板岩、碧玉岩。通过对矿石及围岩主微量、稀土及稳定同位素分析,认为矿区沉积环境为弱氧化—弱还原的次深海—浅海环境,海底喷发物质中的Fe2+在弱还原的海水环境中与Si一起被搬运至次深海—浅海中环境,在微生物参与情况下,氧化成Fe3+化合物,通过水合成岩作用形成了磁铁矿和赤铁矿。