直流电法与钻孔物探在采空区探查中的应用

由于彬长矿区水帘洞矿采煤工艺等问题,导致采空区分布不规律且无详细水文地质资料,严重威胁了煤矿高效安全生产。为了精准探查煤矿采空区的分布规律,避免灾害事故的发生,采用孔中雷达、孔中窥视、轨迹测量及孔间无线电波透视与常规直流电测深法相结合的方式进行探测,利用孔中物探勾画出采空区的边界,结合直流电测深对采空区的反映规律及钻孔揭露情况,圈定出5处采空区,为煤矿安全开采提供有力依据。

石英晶体碱(KOH)腐蚀像及其与酸(HF)腐蚀像对比研究

本文用KOH溶液对石英晶体进行腐蚀实验,对石英晶体不同结晶学方向的5个晶面(切面)的腐蚀像进行观察,建立了石英碱腐蚀形貌的立体模型,并与酸(HF)溶液所腐蚀的同样5个面的腐蚀像进行对比。研究发现碱腐蚀与酸腐蚀在柱面{1010}和菱面{1011}、{0111}上有很大不同,在柱切面{1120}、{2110}上有相同之处。但它们都反映各晶面及晶体的对称特点。该研究对揭示矿物晶体在不同酸碱地质环境下腐蚀的特点具有指导意义。

澳大利亚阿德拉山金矿原生晕三维特征与深部成矿预测

澳大利亚阿德拉山金矿地处早古生代拉克兰造山带,主矿体赋存于志留纪花岗闪长岩岩株中,围岩为奥陶纪片岩,其中发育少量含金石英脉。通过矿体三维模型,采用距离幂次反比法,对三维空间中的Au、Ag、As、Bi、Cd、Co、Cu、Mo、Ni、Pb、Sb、Se、Sn、Te、W、Zn共16种元素品位进行赋值,建立了原生晕三维模型和前尾晕元素乘积比值参数三维模型。原生晕模型显示,矿体中Au具多个浓集中心,预示多期次热液成矿作用;主矿体中前缘晕元素为As、Ba,近矿晕元素为Au、Ag,尾晕元素为Bi、Mo、Sn、W。前尾晕元素乘积比值参数(As×Ba)/(Bi×Mo)、(As×Ba)/(Sn×W)、(As×Ba)/(Bi×Mo×Sn×W)的三维模型显示,Ⅰ号侵入岩体在标高-580 m以深比值参数发生由降到升的转折,提示深部可能发育新的金盲矿体。

锆石腐蚀像立体模型的建立及与晶体对称的关系

对锆石晶体四方柱{100}面和{110}面、四方双锥{101}面、以及介于上述晶面之间的切面进行了腐蚀像的观察研究,建立了锆石晶体腐蚀像在三维空间分布的立体模型。锆石晶体上属于同种单形的晶面(切面)其腐蚀坑形态相同,不同单形的晶面(切面)腐蚀坑形态则不同;腐蚀坑形态体现了晶体的对称性。锆石晶体各晶面(切面)的腐蚀坑形态在三维空间分布的立体模型和投影图可用来进行锆石晶体的定向,揭示锆石不同晶面的溶蚀现象,并可为锆石的裂变径迹测年研究提供晶体定向理论依据。

CuCl_2·2H_2O晶体聚集体形貌及晶体模型的建立

本文通过斜方晶系水溶性晶体CuCl2.2H2O的生长实验,得到了晶体聚集体,观察了结晶形貌,探讨了该晶体聚集体形貌中蕴含的结晶学规律,建立了该晶体在理想情况下的聚集体的结晶学模型。在该模型中,晶体生长方向为[001],发育晶面为(100)、(010)和(110),形成聚集体形貌时晶体结合的共格晶界分别为(012)与(0 10—1)、(103)与(120 1)和(112)与(991)或(113)与(13131)。试验观察验证了模型的正确性。

玻利维亚铜金锡铁主要矿床类型及资源潜力

玻利维亚的铜矿规模以中小型为主,主要成矿类型为红层型(砂岩层)、沉积相关脉状型、VMS型和IOCG型等。金矿规模以中小型为主,主要成矿类型有火山成因浅成热液型、与深成岩相关的脉状矿床、造山型矿床和砂金矿。锡矿发育众多大型、超大型矿床,成矿类型以玻利维亚型多金属脉状矿床和与长英质深成岩相关的脉状矿床为主,少量砂锡矿。铁矿以El Mutún超大型BIF型铁锰矿著称。西科迪勒拉和玻利维亚高原有重要的浅成低温热液贵金属资源潜力;东科迪勒拉北部主要为钨、锡、金、锑资源,中部为锡、银、金、锑资源,南部有金、锑、银、铅、锌潜力;次安第斯带南部有银-锌资源潜力;查科-贝尼平原带有广泛的砂金矿资源;前寒武纪克拉通内金、铂、镍、钽、铜和铁锰资源潜力丰富。

哈萨克斯坦阿尔泰戈尔诺耶古近纪砂金矿地质特征及成矿规律

阿尔泰造山带砂金矿资源丰富,前人对河流中的砂金矿进行了详细研究,而对山间盆地中赋存的砂金矿研究较少。本文对哈萨克斯坦阿尔泰造山带南缘最东侧的戈尔诺耶古近纪含砂金盆地进行了初步研究,通过地质、自然重砂测量圈定了砂金异常,经浅井和砂钻等工程深部查证,结果显示砂金主要赋存在古近纪粗粒的石英砾石层中,砂金形态以片状为主,是以微细粒金为主的砂金矿。砂金矿化体呈层状、透镜状分布。进一步对古近纪石英砾石层及现代河流样品的重矿物形态特征、报出率及R型聚类分析、ZTR指数等进行了对比分析。综合分析认为,戈尔诺耶古近纪砂金矿主要来源于西北侧的卡尔巴-纳雷姆成矿带的风化剥蚀,而卡利吉尔河流的砂金来自北侧额尔齐斯成矿带的补给。中晚始新世时期,自北西向南东的水流沉积了戈尔诺耶古近纪盆地砂金矿,晚中新世以来的隆升使得南北向河流下切侵蚀作用增强,形成了丰富的现代河流砂金矿。这一认识对寻找盆地类型砂金矿,理解阿尔泰造山带新生代构造演化具有一定意义。

小回线瞬变电磁法多匝回线电感研究

小回线瞬变电磁法是在山地、隧道、煤矿井下及其他施工布置困难地区广泛应用的一种电磁勘探方法,由于这种方法是通过增加回线的匝数进而增大发射磁偶极矩来增大探测深度及提高抗干扰能力,因此线圈自感和互感影响显得突出。而多匝回线之间的自感和互感影响往往会造成瞬变电磁法测量早期信号严重失真,导致其视电阻率普遍偏低。分析总结了常用矩形线圈和圆形线圈的自感、互感计算公式,分别计算了线圈边长或半径为1~5 m时,相应的自感、互感值及其相对误差,并分析了各种计算公式的适用性,给出了合适的小回线电感计算公式。

三维地震物理模拟采集技术及其应用

地震物理模拟建立了地震理论方法研究和实际地震勘探相互联系的桥梁,是弹性波场传播规律研究和处理解释方法验证的重要手段,在油气地震勘探领域发挥了重要的理论支撑作用。由于煤田与油气在地震勘探属性上存有较大差异,且国内外在煤田地震勘探领域尚没有建设成专业的自动化地震物理模拟系统。为此,设计研制了适用于煤田地震勘探的大型专业化三维地震物理模拟系统,主要由运动和控制系统、导轨和传动系统、测量系统、采集系统构成。针对该系统的物理模拟采集问题,研发了单坐标系统高定位精度技术和双坐标系统精度统一技术,实现了测量系统的空间定位精度误差不大于7μm、双坐标系统具备统一的绝对零点坐标的超于预期的研究目标,并且通过含典型构造的煤田地震物理模拟实验,验证了系统的各项功能。

大型双三轴气浮定位多道三维地震物理模拟系统及其应用

三维地震物理模拟技术作为一种重要的地震波传播特征的研究手段,与数值模拟相比具有结果更逼真、不受计算方法和边界条件限制等优点,是认识复杂构造地震波传播规律及其响应特征的有效方法之一,并在地震波传播基本规律研究、野外地震勘探方法验证、观测系统设计优化等方面具有重要的应用价值。为此研发一套大型双三轴气浮定位多通道三维地震物理模拟实验系统。该系统包括导轨和传动系统、运动控制系统、定位测量系统、物理模拟数据采集系统及安全系统等5部分,可实现大尺度物理模型高精度定位,多通道、高效率、高信噪比、高分辨率模型超声波信号采集等功能。利用该系统对模拟含断层、陷落柱、煤层变薄带多种构造的含煤地层三维地震物理模型进行数据采集试验,获得的整体成像效果与地震物理模型吻合,验证了该系统的可靠性和准确性。该系统的研制成功为煤炭地震勘探方法理论研究及实际生产应用提供了新的实验技术手段。