为了唤醒地下宝藏的奉献——记山东省煤田地质局总工程师兼规划勘察院院长王怀洪

一曲《地质队员之歌》，令几代地质人热血沸腾，也唤起了年轻时代的王怀洪为祖国寻找地下黑色宝藏的热情，指引着他投身煤田地质勘查专业学习，并将其作为自己毕生的事业和追求。

华北赋煤区“煤铁共盆”理论研究与“煤下找铁”工程实践——以山东黄河北煤田富铁矿找矿为例

富铁矿是我国紧缺的战略矿产资源,长期依赖进口,严重影响了国家经济社会发展和资源安全。提出了中生代华北克拉通破坏背景下的矽卡岩型富铁矿“煤铁共盆”成矿理论和华北赋煤区“煤下找铁”四级渐进找矿预测方法,在研发深覆盖条件下微弱地学异常信息提取和增强技术的基础上构建了深覆盖区“空—地—井”协同立体勘查技术体系,在重要矿集区实现了富铁矿深部找矿突破,开拓了我国富铁矿深部找矿新方向,对提升我国富铁矿资源供给能力和保障资源安全具有重要意义。

准东煤田西山窑组煤层地震反射特征及其地质意义

应用陆相聚煤盆地沉积学的理论,通过对地震反射波特征的认识,揭示了地震响应所反映的煤岩层赋存形态的地质意义;结合钻井岩心描述、测井资料等构建初始模型,反演煤层反射波物性参数,建立地震资料与复煤层宏观结构的联系,描述了煤层的赋存形态。

基于植被覆盖度变化的山东泰山区域生态修复工程效果研究

采用最大值合成法、像元二分模型和趋势分析法,以NASA发布的2017—2022年MODIS NDVI 16d最大值合成数据为基础数据,通过植被覆盖度变化趋势对山东泰山区域生态修复工程整体效果进行研究。结果表明:2017—2022年泰山区域NDVI最大值和平均值总体呈波动上升趋势,最大值增长率为0.0055/a,平均值增长率为0.0049/a。山东省泰山区域Slope平均值为0.00478,生态修复工程绝大多数所处像元植被覆盖度变化率大于0,说明整个区域植被覆盖度有所改善,工程有明显效果。

山东省2013~2021年畜禽养殖碳排放测度及影响因素研究

研究人员运用温室气体排放系数法对2013-2021年山东省畜禽养殖碳排放进行了测算,揭示了山东畜禽养殖碳排放变化特征并提出碳排放控制建议。结果表明:(1)2013~2021年,生猪、非奶牛、羊养殖的碳排放量之和占山东畜禽养殖碳排放量的比重超过70%,猪、非奶牛、羊养殖对山东畜牧养殖碳排放具有非常显著影响。(2)2013~2021年,山东畜禽养殖粪便管理碳排放占碳排放总量的55%以上,其中生猪粪便管理产生的碳排放占生猪养殖碳排放总量的比重高达90%,奶牛、非奶牛胃肠发酵产生碳排放量占奶牛、非奶牛养殖碳排放总量的70%以上。因此,做好生猪养殖粪便管理碳排放、牛养殖胃肠发酵碳排放的减量控制,对山东畜禽碳排放控制具有非常重要的意义。

地质找矿工作中地质实验测试方法研究

本文主要介绍了地质找矿工作中地质实验测试方法的研究及应用,包括矿物鉴定、岩石薄片制备和观察、地球化学分析、地球物理勘探、数值模拟和计算机辅助方法等。在应用方面,本文重点介绍了地质实验测试方法在三维立体化地质建模、异常资料抽取、综合资料勘察与预报、保证研究进度和减少环境污染等方面的应用。

山东省泰安市岩溶地下水系统划分及循环模式分析

为细化岩溶水系统划分,以更加精细地进行岩溶水资源开发与利用,对山东省泰安市岩溶地下水系统进行厘定,分析了其岩溶水循环模式。结果表明:泰安市岩溶地下水资源丰富但分布不均,依据划分原则与方法,可划分为2个一级岩溶水地下水系统,6个二级岩溶地下水系统;岩溶水循环模式分为单斜盆地循环模式和岩溶断块循环模式两类,不同循环模式具有相对不同的循环特征与规律。依据水文地质条件不同,岩溶水循环可分为浅、中、深三种循环机理。

基于复合叠加模型的地下水污染风险区划研究——以山东省临淄区为例

临淄区是著名的化工城,为区域经济发展带来了巨大的促进作用,然而在生产过程中产生的环境问题也十分突出。针对临淄区地下水分布广泛,地貌、水文地质条件复杂,化工企业众多,地下水污染风险控制因素复杂,采用地下水地层防污性能叠加污染源强度建立模型,划分了临淄区地下水污染风险高、较高、中、低风险区域。其中,堠皋地区污染风险高,地下水样品分析结果表明此区域内地下水苯系物污染严重,证实了污染风险划分的有效性及客观性。建议对高风险地区采取更为严格的防控措施,主要包括完善监管制度、联合采用多种措施阻断污染途径、查明污染来源及包气带、含水层联合处置的方式改善地下水质量。

黔北煤田绿塘井田瓦斯赋存的地质控制因素研究

为了认识黔北煤田绿塘井田的瓦斯赋存规律,研究了主采煤层的埋藏-生烃史,分析了瓦斯赋存的主要地质控制因素。结果表明:研究区煤层沉积后经受了3个期次的构造演化作用,其中印支期的构造深埋及燕山中期的岩浆侵入控制了煤层甲烷的生成,有机质发生2次生烃过程,生成大量甲烷,煤的最大镜质组反射率达3.69%、瓦斯含量为5.43~28.93 m3/t,均为高瓦斯煤层;开放性的正断层造成瓦斯的运移散失,煤中瓦斯含量随煤层埋藏深度的增加而增大,煤层顶底板主要为透气性弱的泥岩、粉砂质泥岩以及粉砂岩,对瓦斯的封存作用强,煤层不同含水层间水力联系较差,地下水活动对煤层瓦斯逸散起到了较好的封堵作用。

“三线一单”在产业园区规划环评中的应用研究

通过研读“三线一单”和产业园区环评,研究了两者的关系,并结合产业园区规划环评技术导则,分析了将“三线一单”成果应用到产业园区规划环评中的技术路线和内容,在产业园区的规划、建设过程中,严格落实区域“三线一单”的各项管控要求,以减轻产业园区对周边环境的影响。

盐城滨海淡水湿地芦苇光合特性及叶绿素荧光特性日变化研究

[目的]探讨盐城滨海淡水湿地芦苇光合特性和叶绿素荧光特性。[方法]以滨海淡水湿地芦苇为研究对象,测定光合参数和叶绿素荧光参数日变化,并与滨海盐沼湿地芦苇进行比较。[结果]盐城滨海淡水湿地芦苇净光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO_(2)浓度日变化呈双峰型,水分利用效率日变化呈“U”型。电子传递速率日变化整体上呈下降趋势,非光化学淬灭系数和实际光化学量子效率日变化分别呈倒“U”型和“U”型。滨海淡水湿地芦苇净光合速率高于滨海盐沼湿地芦苇,具有更强的光合能力。[结论]盐城滨海淡水湿地芦苇相较于滨海盐沼湿地芦苇具有更强的光合固碳能力。

磁场矢量及梯度偏移成像方法研究

针对目前二维磁场解释中仍然使用人机互动的半定量建模拟合问题,本文基于位场偏移成像理论,通过对镜像磁场源的向上延拓迭代,实现二维磁场及其梯度的正演模拟和偏移成像算法,编写了相关程序。模型计算表明,偏移成像算法得到的磁性体空间位置与模型位置吻合较好,横向分辨率高于纵向分辨率。在抗噪声研究中,给理论磁场数据中增加了多达50%的干扰信号,偏移成像结果依然清楚,表明该算法具有稳健的抗噪声能力。采用物理试验方法获得磁总场梯度实测数据,经偏移成像得到磁性体的位置与试验铁块位置一致,说明该算法能够反演解释野外生产中获得的磁场梯度数据。上述研究表明,二维磁场及其梯度偏移成像算法,性能稳定,抗干扰能力强,自动迭代实现反演成像,简单便捷。

餐厨废物水热反应减重的关键影响因素及运行参数研究

运用水热炭化工艺,研究不同温度(170~270℃)、停留时间(0~100 min)、料液比(1∶1、1∶3、1∶9)对餐厨废物水热反应减重的影响,并对运行参数进行优化。结果表明:升高温度,餐厨废物的减重率也随之提高,且减重率均在91%以上;随着停留时间的延长,减重率在20~40和80~100 min时会有小幅度的增长,在0~100 min的停留时间内减重率从83.90%增至86.80%;料液比的增加会使减重率下降,料液比为1∶9、1∶3、1∶1时,对应的减重率分别为91.60%~91.87%、86.20%~87.00%、83.90%~88.10%。液相产物COD测定结果表明,反应温度和料液比是影响液相产物COD的主要因素,随着反应的进行,液相产物COD先是逐渐减小并趋于平稳,后略有增加。试验得到的水热炭高位热值为30.50~31.90 MJ/kg,高于国家标准煤热值29.30MJ/kg。

新疆大南湖煤田三号井田标志层研究建立与应用

新疆大南湖煤田含煤地层为中侏罗统西山窑组,含煤特征是煤层层数多,区域变数较大,稳定性较差。为统一井田内煤层序号、名称,精确控制钻孔终孔层位,在前人工作基础上,对新疆大南湖煤田三号井田地层、沉积环境及聚煤规律、构造、火烧区、煤层等进行分析,从岩层标志层、煤层标志层、煤层间距标志层、物性标志层4个方面进行标志层研究与建立。合理利用标志层特征,对开展不同地质条件煤层对比、判定煤层名称、判定断层位置及落差、指导钻机生产等具重要意义。

“双碳”战略下废弃露天矿山生态修复模式研究与实践——以山东省废弃露天矿山为例

本文通过研究山东省废弃露天矿山现状,分析存在的矿山地质环境问题。在总结以往废弃露天矿山生态修复情况的基础上,以“双碳”战略目标为引领,对废弃露天矿山生态修复所涉及的对象、技术、修复方向等进行了系统的研究,总结了生态复绿、农业用地、科普教育基地、旅游业用地、建设用地5种废弃露天矿山生态修复模式。以山东省废弃露天矿山生态修复经验为例,说明5种矿山生态修复模式在历史遗留废弃露天矿山生态修复工作中的实践应用。

胶东牟乳成矿带金青顶矿床构造叠加晕研究

金青顶金矿床是牟平—乳山金成矿带最大的石英脉型金矿床,矿脉严格受构造控制,已探明储量为32 t,平均品位为6.44×10^(-6)。为探讨金青顶金矿床深部成矿潜力,本文在分析矿区成矿地质条件及矿床地质特征的基础上,对金青顶金矿床II号主矿体开展了构造叠加晕研究。结果表明:金青顶金矿床II号矿体的前缘晕特征指示元素组合为As、Sb、Hg,近矿特征指示元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn,尾晕特征指示元素组合为Bi、Mo、Co。II号矿体特征指示元素的分带序列由上至下为Sb→Cu、Ni→Au→Sn→W→Hg→As、Co→Ag→Zn→Pb、Mo→Bi,结合地球化学参数确定了II号矿体在-195 m、-435 m和-945 m中段深部存在金成矿作用叠加,并据此建立了II号矿体的构造叠加晕理想模型。综合矿脉品位等值线图、数据统计学分析、元素轴向分带序列、地球化学参数变化规律、构造叠加晕成矿模式以及井下地质现象观察分析,显示出金青顶金矿床II号矿体向深部的延伸较差,说明在深部存在矿体的可能性不是很大。因此,今后在本区开展找矿工作时,应重点关注矿区内的空白区及矿床外围。

山东省黄河北煤炭矿区地质环境承载力评价

以可持续发展、环境承载力和系统学理论为理论依据,从承载指数和压力指数两个角度,构建了面向矿业开发的地质环境承载力评价指标体系,对山东省黄河北煤炭矿区地质环境承载力进行了系统研究。结果显示:黄河北煤炭矿区地质环境固有承载力水平为中等承载—高承载之间,承载力水平总体较高。除聊城与茌平交界处以及邱集、赵官镇、济阳煤矿周边地质环境承载力为中等承载外,其余大部均属于较高承载等级以上,地质环境支撑能力良好。

六盘水煤田阿戛矿区煤层地球化学特征及成煤环境

以六盘水煤田阿戛矿区7个煤勘钻孔13层可采煤层为研究对象,通过对研究区煤层样的工业参数、主量元素、微量元素进行测试,评价了阿戛矿区煤层地球化学特征,探讨了矿区成煤环境。结果表明,阿戛矿区煤层具有低水分、中-高灰分、低-中挥发分、高-中高-特低硫煤的煤质特征。煤层主成分中SiO_(2)、CaO、TiO_(2)含量较高,其中SiO_(2)是全国煤的7倍,CaO是全国煤的5.6倍,TiO_(2)是全国煤的4.4倍;煤中微量元素与中国煤均值相比,Ni、Co、Ga、Zr、U元素较为富集,Li、Be、Ge、Tl、Cs、Hf、Ba元素相对亏损。矿区煤的球粒陨石标准化稀土元素配分曲线显示各煤层稀土元素分布模式相似,整体上呈左高右低的宽缓“V”字形曲线,轻稀土配分曲线段“右倾”、重稀土配分曲线段较为“平坦”,轻、重稀土元素分馏程度较高;垂向上稀土元素总量随煤层埋藏深度呈增加趋势;δCe为0.93~1.01,均值0.96,存在轻微的负Ce异常;δEu为0.58~0.80,均值0.72,呈显著的负Eu异常。研究还发现靠近含煤地层底部29~#、30~#煤层中Nb元素含量(均值20.80μg/g)是世界煤均值的5.6倍,Zr元素含量均值(215.85μg/g)是世界煤均值的6.0倍,REE含量均值(332.79μg/g)是世界煤均值的4.8倍,这表明矿区底部煤层中Nb、Zr、REE较为富集。此外,煤灰成分指数和灰成分三角端员分析揭示成煤环境为从陆源区水浅、水动力较强而还原性较弱的环境向远离陆源区水深、水动力较弱而还原性较强的环境变化。综合分析认为,阿戛矿区煤层以陆相沉积碎屑岩为主,受海洋环境影响较小,物源为中性岩,成煤期处于氧化-氧化还原过渡的环境。

山东省黄河北煤炭矿区地表沉陷预测与综合治理研究

黄河北煤炭矿区为鲁西煤炭基地最后一块整装后备资源,阳谷茌平煤田和黄河北煤田其开发建设具有重要的意义。该文采用实际观测资料利用回归分析法获得的岩移参数,对山东省黄河北矿区内上组煤开采后引起的地表沉陷进行了预测,预测结果表明:地表沉陷总面积达到3 724.5 km^2,最大下沉深度为5 455 mm;其中,阳谷茌平煤田最大下沉深度为5 455 mm,地表沉陷面积为1 188.0 km^2;黄河北煤田最大下沉深度为2 976 mm,地表沉陷面积为2 536.5 km^2。地表沉陷预测结果与多年水位观测数据进行对照,煤炭开采会造成1 091.5 km^2季节性积水区和62.3km^2的常年积水区。地表沉陷对地面、地物产生不同的影响和危害,其中对农业的影响最大。地表沉陷形成的塌陷裂缝、不同坡度耕地、大型塌陷坑等可分别采取黄土填堵、大型设备平整、退耕还林、煤矸石充填、修复为鱼塘等治理措施。该文对下一步黄河北矿区开发过程中,相关政府部门采取的规划控制措施提出了建议。

山东煤田地质特征与现代煤田划分

山东省是煤炭资源开发大省,也是煤炭消费大省,占全国煤炭资源5%的产量、10%的消费量。但山东省并非是资源大省,仅占全国2.2%的煤炭资源储量。随着经济的发展和对煤炭资源需求的增加,煤炭资源开发强度越来越大,如何实现山东煤炭工业可持续发展,依据山东煤炭资源赋存及开发现状提出了一些建议,与同行共同探讨山东煤炭工业的可持续发展道路。