广西桂林庙头上泥盆统融县组中的灰岩脉和角砾灰岩体及其成因

广西桂林庙头上泥盆统融县组台地边缘相具鸟眼或溶孔砂屑生屑藻粘结灰岩中发育了大量灰岩脉,灰岩脉呈岩墙状近直立地切过围岩,露头上可见连续垂直延伸长度达十余米,脉内仍是上泥盆统融县组灰岩组分,仅比围岩稍晚或同时代的:角砾状退白云石化藻粘结灰岩、角砾状藻粘结灰岩(快速堆积,角砾多数来自围岩)、细鲕粒颗粒灰岩、含钙球砂屑粒泥灰岩、藻砂屑腹足泥粒灰岩(正常沉积或液化变形软沉积流,均高于围岩层位)及大量栉壳状方解石脉(张性环境)等,灰岩脉内可见软沉积物变形痕迹及液化脉(地震液化),晚期灰岩脉可穿插早期灰岩脉;在其西侧同层位共生有一套楔状(地裂缝)、不规则状角砾灰岩体,角砾棱角状,大小不等,成分是灰色中厚层角砾状藻粘结灰岩、含钙球砂屑粒泥灰岩等。笔者等注意到灰岩脉均出露在北东向正断层的下盘(东侧),而角砾灰岩体则均出露在该断层的上盘(西侧),事实上,灰岩脉及角砾灰岩体分布走向与北东向断层走向一致,角砾灰岩体中的角砾成分显示其来自较灰岩脉围岩稍高层位,与灰岩脉内充填岩性相近,因此,是该断层控制了当时的沉积,此断层是晚泥盆世台地边缘同沉积正断层;灰岩脉是与断层伴生的张性裂隙被围岩角砾或稍晚时段的沉积物充填;角砾灰岩体是同沉积正断层形成的断层崖崩落角砾岩,指示一个消失殆尽的晚泥盆世碳酸盐岩同沉积正断层陡崖,因而,桂林台地,至少西段台地边缘,是与右江各孤立台地边缘一样——在地质图上应标示为同沉积正断层边界。其构造意义是:庙头地区的灰岩脉、角砾灰岩体及同沉积断层是桂林台地对晚泥盆世构造伸展作用的响应,从而说明广西晚古生代的板块拉张,不是从二叠纪才开始的,而是至少从晚泥盆世就开始了;晚古生代至早三叠世持续的孤立台地与深水盆地相间的古地理格局,是在晚泥盆世就奠定了基础。

广西凌云下甲二叠纪沉积灰岩墙和角砾灰岩体的成因及地质意义

20世纪70年代,广西地质八队在凌云下甲水晶矿区识别出中二叠世茅口期的沉积灰岩脉呈近直立状穿插在中泥盆统东岗岭阶或上泥盆统融县组灰岩中,同时在同层位识别出中二叠世茅口期生物碎屑灰岩胶结石炭纪—早二叠世生物碎屑角砾形成的角砾灰岩体。但对其成因解释与地质事实矛盾。笔者识别出沉积灰岩脉内有地震软沉积物流充填物和正常海底沉积物,同时识别出灰岩脉是台地边缘同沉积断层的伴生张裂隙,角砾灰岩体是同沉积断层产生的陡崖崩塌物及断层角砾岩。从而认为中二叠世时,由于频繁的同沉积正断层活动,使中、上泥盆统成为凌云地区碳酸盐岩台地的陡崖。一次新的断裂活动,在陡崖上形成张性裂隙,或者使已有裂隙张开,并诱发地震。最初,地震引发的碎屑流灌入裂隙,首先落入裂隙中的是中二叠世以前形成的固体岩石,可来自石炭系等,接着是台地上形成的内碎屑流,最后在安定期,台地形成的内碎屑也可缓慢落入裂隙中。与此同时,台地的断层陡崖崩塌,形成角砾灰岩体,其成分大部分是地震诱发的角砾岩。

西藏雅鲁藏布江缝合带二叠纪灰岩体的动物群及其古地理意义

西藏雅鲁藏布江缝合带含有从砾石级到几十平方千米大小的二叠纪灰岩体,它们没有完整的地层层序,与围岩形成混杂或滑杂堆积,长期以来对其来源的解释存在争论。本文通过对灰岩体的动物群类型、古生物地理区系及其岩石学特征等方面进行研究和比较,认为雅鲁藏布江缝合线一带的二叠纪灰岩体总体上都呈现出冈瓦纳冷水型与华夏暖水型动物群混生特点,应形成于相同或类似的沉积环境。根据珊瑚、竺蜓、腕足类等动物群大致分为与南方冈瓦纳大陆北缘内陆棚相动物群比较接近和与更靠近古赤道区的拉萨地块动物群较为接近两种类型,其时代从早二叠世晚期至长兴期不等。灰岩体主要由肉红色或灰色纯生物碎屑灰岩组成,不含或含有很少的陆源碎屑,均孤立地分散于中生代地层中,与围岩往往呈断层接触,断层带或灰岩夹层中经常有玄武岩或其他火山岩。因此,灰岩体可能为位于冈瓦纳大陆北缘外陆棚上小型碳酸盐台地或新特提斯洋最初裂解带上的海山型碳酸盐岩沉积,受后期印度—欧亚大陆板块碰撞作用而成为外来体夹于缝合带的其他海相沉积中。

矿物成分对东秦岭灰池子复式岩体与花岗伟晶岩成因联系的约束

灰池子复式岩体是东秦岭构造带中规模最大的I型花岗岩,围绕该岩体发育大量赋存稀有金属和铀矿化的花岗伟晶岩脉,二者具有密切的时空联系。然而,灰池子岩体岩浆演化过程尚不清楚,与花岗伟晶岩的成因联系也还存在争论。本研究对灰池子岩体和其东南方向出露的黑云母正长花岗岩中黑云母和长石进行了原位成分分析,结合全岩成分讨论了岩体岩浆演化过程及其与花岗伟晶岩之间的关系。灰池子岩体黑云母二长花岗岩、黑云母花岗闪长岩和英云闪长岩形成压力相似且黑云母离子替代方式相同,说明它们具有演化关系,但氧逸度和SiO_(2)含量依次升高,温度及FeO^(T)和MgO含量依次降低,因此黑云母二长花岗岩演化程度最低。此外,从英云闪长岩到黑云母花岗闪长岩中黑云母与碱性长石Rb、Cs含量逐渐升高而Ba含量逐渐降低,说明后者分异程度高于前者。灰池子岩体为低-中分异花岗岩,稀有金属含量较低且在岩浆演化过程中变化不大,可能不具备成为东秦岭稀有金属矿化伟晶岩母岩的条件。另一方面,黑云母正长花岗岩中黑云母离子替代方式不同于灰池子岩体,其形成温度和压力高于灰池子岩体但SiO_(2)含量低于灰池子岩体,说明二者不存在演化关系。赋存铀矿化的黑云母花岗伟晶岩与黑云母正长花岗岩黑云母离子替代方式相同,而且黑云母花岗伟晶岩具有较高氧逸度和较低形成温度,可能是黑云母正长花岗岩分异晚期的产物。

东秦岭灰池子花岗岩体的岩石结构特征及变形演化

灰池子岩体主要由花岗岩类岩石组成,该岩体岩石普遍具变形结构,变形过程较复杂。据岩石结构、矿物生长关系和野外产状特征,变形过程大体可划分为两期,第一期又可划分为二个幕。第一期变形的温度高,矿物动态重结晶显著,但S-C面理、S-L组构不发育,产状上下呈带状分布。这些特征与常见糜棱岩很不相同,推测第一期变形是岩体底辟侵位过程中发生的。第二期变形形成具一般特征的糜棱岩,变形环境大体属绿片岩相。

浅析抽水试验参数计算及含水层富水性特征——以钱营孜煤矿东翼推覆体灰岩勘探工程为例

利用抽水试验方法查明水文地质特征及含水层参数是水文勘察的重要手段,文章利用钻孔抽水试验数据,采用稳定流公式法、作图法、解析法,较为准确地计算推覆体灰岩地下水的水文地质参数,并对参数的选择合理性进行了检验,最后根据资料分析其富水性特征,为煤矿安全开采提供依据。

河南省卢氏县灰池子岩体外围花岗伟晶型铀矿地质特征研究

灰池子岩体外围发育大量的伟晶岩脉,是伟晶岩型铀矿的重要富集区,已在陕西境内发现2个大型伟晶岩型铀矿床。经过近几年的铀矿勘查,在河南省卢氏县灰池子岩体外围也发现了伟晶岩型铀矿体,证明该区存在巨大的铀矿找矿潜力。然而,由于该区研究程度较低,不利于进一步的铀矿勘查。文章以灰池子岩体外围含铀伟晶岩为研究对象,在全面分析其宏观、微观及地球化学特征的基础上,指出研究区伟晶岩型铀矿以晶质铀矿和铀钍石的形式赋存于黑云母花岗伟晶岩中,并提出了伟晶岩型铀矿的宏观、微观及地球化学找矿标志。通过对研究区伟晶岩铀矿石与光石沟铀矿石的对比研究,发现两区铀矿石虽具有相似的矿物组成及结构构造等特征,但在常量及微量元素含量、副矿物种类、岩石分异度、稀土元素及微量元素配分等方面存在一定差异,推测导致这种差异的主要原因与两个地区所处的构造位置及岩浆活动强烈程度有关。

钱营孜矿DF_(200)逆断层灰岩推覆体水害初步分析

根据三维地震和地面补充勘探资料,分析新发现的DF200逆断层形成灰岩推覆体构造,造成煤系地层深部灰岩直接覆盖在断层下盘煤系地层之上,使下伏煤层开采的水文地质、工程地质条件复杂化。要想对推覆体下煤层进行合理、安全回采,必须对推覆体进一步补充勘探,确定推覆体的空间展布形态、岩溶发育特征、富水性及其与相邻含水层的连通性等,从而为东一采区的优化设计和工作面的合理布置提供可靠的资料,并指出作为淮北煤田首次发现的灰岩推覆体构造,探查研究的意义重大。

河南省卢氏县灰池子岩体外围富铀伟晶岩特征研究

灰池子岩体外围发育有黑云母伟晶岩、二云母伟晶岩和白云母伟晶岩3种类型的伟晶岩,对该区铀及三稀矿产具有重要的控制作用,但是对伟晶岩的含铀性因工作程度较低而缺乏系统研究。文章以灰池子岩体外围3种伟晶岩为研究对象,在系统分析不同类型伟晶岩的地质及放射性特征基础上,指出灰池子岩体外围黑云母伟晶岩、二云母伟晶岩和白云母伟晶岩的放射性强度依次减弱,其含铀性依次变差;黑云母伟晶岩是研究区最主要的富铀伟晶岩,是寻找铀矿的目标伟晶岩。通过对研究区富铀黑云母伟晶岩地球化学特征分析研究并与光石沟伟晶岩型铀矿进行系统对比,提出了研究区富铀伟晶岩的野外地质及放射性、矿物组合和地球化学找矿标志,且对指导该区铀矿进一步勘查具有一定的指导意义。

盾构隧道穿越高强度强富水灰岩上浮段工程风险分析及应对措施

针对盾构穿越土岩交界面、高强度富水灰岩段及灰岩岩溶区所存在的风险进行分析,合理做好盾构选型,通过工程类比法并结合工程实际提出相应处理措施。采取全土压掘进模式、合理的掘进参数及渣土改良等手段控制土岩交界面上方管线及地表变形;穿越高强度强富水灰岩段,为防止掘进过程中产生"喷涌"现象,采取盾构半敞开式掘进模式、洞内补偿注浆封堵后方来水、地表注射聚氨酯和渣土改良等措施;针对高强度硬岩,通过合理选用刀具、控制盾构掘进参数减少刀具的磨损和破坏。穿越石灰岩岩溶区,针对溶洞的大小、与隧道相对位置关系和充填类型采取地面袖阀管注浆预处理,并结合管片预留孔进行注浆处理,通过采取上述综合技术措施,保证了盾构机在高强度富水灰岩上浮段的顺利掘进。

豫西卢氏稀有金属伟晶岩脉地球化学特征研究

豫西卢氏一带的伟晶岩脉沿灰池子岩体外围规律展布,依次为黑云母型、二云母型、白云母型和锂云母型伟晶岩。以不同类型伟晶岩作为研究对象,通过研究其地球化学特征,分析其成因以及与灰池子岩体的关系。研究发现,不同类型的伟晶岩具有相似的化学特征:高硅、富铝、富碱、低铁镁钙;Rb、Ta、U、Nb、Pb富集,La、Th、Ce、Eu、Nd亏损:稀土元素稀土含量极低,最低值为0.20×10^(-6),平均只有9.44×10^(-6),轻稀土相对富集,重稀土相对亏损。通过花岗伟晶岩与灰池子岩体紧密的时空关系及相似的岩石地球化学特征,推测以上各类伟晶岩来源于灰池子岩体的残余岩浆,该岩浆可能是深部地壳和上地幔岩石圈熔融作用的产物,在其上升过程中受到地壳的混染。

礁灰岩锚固体系界面强度劣化规律试验研究

基于拉拔和推出试验开展了不同龄期礁灰岩锚固体的界面黏结强度研究,结合动态冲击试验,分析了动力扰动下礁灰岩锚固体系中锚杆-砂浆(B-M)界面、礁灰岩-砂浆(R-M)界面强度的演变规律。结果表明,B-M和R-M组合体在动态冲击荷载作用下,随着冲击气压的增大,界面强度劣化效应发展速率逐渐增加,且随着养护龄期从1d增加至7d, B-M和R-M组合体界面强度受冲击气压的影响显著减小;与此同时,分别建立了B-M和R-M组合体的界面强度损耗率与冲击气压和养护龄期之间的关系式,发现动态冲击荷载对界面强度劣化起主导作用,在养护后期,B-M界面抵抗冲击荷载的能力强于R-M界面;静力拉拔作用下,礁灰岩锚固体系的破坏更易发生于R-M界面。

丹凤矿田伟晶岩型铀矿找矿潜力评价

丹凤矿田作为我国伟晶岩型铀矿的重要产地,有其特殊的成矿条件和控矿因素,笔者通过对铀源地层、伟晶岩脉、地面放射性异常、水系沉积物铀含量异常等预测要素的组合分析,利用MRAS软件圈定并优选出Ⅰ、Ⅱ级远景区各2处,Ⅲ级远景区1处;认为光石沟和陈家庄远景区深部及外围有着十分广阔的找矿空间,桃坪和石门远景区是开辟新找矿方向的有利地段。

秦岭光石沟花岗伟晶岩脉地球化学特征及其成因

北秦岭光石沟地区含矿伟晶岩的成因问题,对于认识该区域铀成矿规律具有重要的指示作用。过去人们根据铀矿体的产出地质特征和与灰池子岩体的空间展布关系,普遍认为赋矿的花岗伟晶岩脉源自于灰池子岩体残余岩浆的分异作用。随着研究方法和测试技术的日渐成熟,专家学者们发现该区的花岗伟晶岩脉地球化学特征脱离了灰池子岩体的演化序列,暗示其物质来源另有途径。因此,笔者将区内的花岗伟晶岩脉以铀含量为标准分为含矿和非含矿两类,分别与秦岭群片麻岩和灰池子岩体进行对比分析研究,结果清晰表明,非含矿岩脉为灰池子岩体残余岩浆分异结晶所产生,而含矿岩脉则倾向于秦岭群片麻岩的部分重熔成因。这说明该地区伟晶岩脉具有多成因性,表现出复杂的多源特征。

丹凤地区光石沟铀矿床大毛沟岩株锆石U-Pb同位素定年及其地质意义

丹凤地区是我国伟晶岩型铀矿床的重要产区,光石沟铀矿床是该区最大的铀矿床之一,大毛沟岩株与光石沟铀矿床有密切的空间关系与成因联系。本文采用锆石LA-ICP-MS定年方法测定了大毛沟岩株的U-Pb同位素年龄,获得了代表大毛沟岩株形成年龄的锆石谐和曲线加权平均值年龄为418.3±8.8 Ma,与光石沟铀矿床的成矿年龄相当,说明光石沟铀矿床的成矿作用在时间上与该岩株的形成时间相当。同时,残留锆石中1980.5±19.47 Ma年龄的发现,说明大毛沟岩株白岗质花岗岩的物源可能与中下地壳秦岭群有关;E颗粒内核465Ma的年龄则可能代表灰池子岩体片麻状二长花岗岩的形成年龄,表明大毛沟岩株与灰池子岩体的形成年龄之间存在约30 Ma的时差。

豫西卢氏产铀伟晶岩地质特征及其找矿前景分析

在陕西商丹三角地区秦岭群地层中发现了两个小型伟晶岩型铀矿床和数个铀矿化点。在豫西,灰池子岩体从陕西向东延伸至卢氏黄柏沟—骑马河—里曼坪一带。灰池子岩体就位于商丹断裂和朱夏断裂之间秦岭群地层。秦岭群是一套深变质岩系。灰池子岩体为Ⅰ型花岗岩。伟晶岩划分三种类型:黑云母伟晶岩、二云母伟晶岩和白云母伟晶岩。围绕该岩体,伟晶岩的分布具有水平和垂直分带性,岩体的内带为黑云母伟晶岩,远离岩体分布为白云母伟晶岩,介于两者之间为二云母伟晶岩。产于加里东的黑云母伟晶岩稀土元素特征属轻稀土型,具有较强的铕亏损,岩石化学特征具有高硅(73%)、富碱、K(Na,贫Fe,Mn,Mg,Ca等。副矿物为钛铁矿-独居石-晶质铀矿组合。晶质铀矿主要赋存在伟晶岩的黑云母或稀土中。形成时代为426Ma。在灰池子岩体外带的河南部分伟晶岩具有较好的铀成矿前景,特别是卢氏县的里曼坪、骑马河和黄柏沟一带找矿潜力较大。

桂西北晚古生代地层中的毗连不整合研究

桂西北右江地区广泛发育碳酸盐岩孤立台地,台地边缘发育大量沉积岩脉、角砾岩体、台地边缘同沉积正断层、及局部地层缺失造成的特殊界面,各要素之间的成因关系一直有争论。毗连不整合是指因同沉积断层作用使平坦地形变成强烈起伏的陡坡地形,粗碎屑物质快速沉积于地形凹处,新沉积的地层与早先坡下的较老基岩横向相接,因此造成新老地层之间的不整合,多形成于构造不稳定地区。国外地质学家最初将其识别为普通的角度不整合、陆架边缘不整合或者台地边缘不整合等等,国内地质学家也注意到了这类特殊界面,但在一些野外露头上观察其为断层面,而在另一些露头上观察其为侵蚀间断(不整合)面,由此产生争论:这类特殊界面是断层还是不整合?并产生很多名称:同构造沉积不整合、碳酸盐岩台地边缘围限断裂带、角度不整合接触带、陡崖式假不整合、事件沉积不整合、超覆不整合、构造窗和飞来峰等等,迄今为止没有统一。笔者等在研究广西晚古生代孤立碳酸盐岩台地边缘沉积岩脉和角砾岩体的过程中,发现特殊界面与沉积岩脉和角砾岩体关系密切,并发现如果将这些特殊界面归类于传统不整合面,均有与地质事实相矛盾的地方,因而认为其应重新归类。随着研究的深入:笔者等在凤山剖面的同一露头上观察到关键地质现象:特殊界面下部具断层特征,上部具溶蚀间断特征,因此认为其是遭受溶蚀的同沉积断层面。其成因是:同沉积构造十分活跃,使同沉积断层面上部来不及被新沉积物掩埋而遭受水下溶蚀,从而形成巨大地形起伏,造成新老地层横向相接,与Davis毗连不整合概念吻合,据此将这类特殊界面统一命名为毗连不整合。随即发现桂西北晚古生代地层内部广泛发育毗连不整合,并且发现晚古生代地层与下伏寒武系、及上覆三叠系之间也是毗连不整合接触,这是桂西北晚古生代地层及相关寒武系和三叠系的基本特色,由于毗连不整合代表区域地质构造活动强烈,表明桂西北地质构造从古生代到中生代一直处于活动状态,地层—构造活动记录与古特提斯域特征相似,属古特提斯洋的东沿部分。从而结束特殊界面是断层还是不整合的争论,为桂西北地层与构造的深入研究及其大地构造归属提供了新证据。

豫西黄柏沟铀矿含矿与不含矿黑云母伟晶岩差异性研究

为指导豫西灰池子岩体外围铀矿下一步的整体勘查,对该区外围的黄柏沟铀矿含矿与不含矿黑云母伟晶岩进行了详细的野外地质调查及放射性、岩石学及地球化学分析研究。结果显示,该区铀矿主要产于黑云母伟晶岩脉上盘,含矿黑云母伟晶岩整体呈肉红色、富含黑云母、矿物颗粒粗大均匀、高放射性强度、Th/U<1、同化混染现象发育;具有高硅、富钾、富氟、铝过饱和、轻重稀土分异不明显,Th、Zr、Hf、Y、Pb、Mo富集,亏损Sr、As、Zn等特征。不含矿黑云母伟晶岩整体呈灰白色、成分及结构构造简单、与围岩接触关系清晰、低放射性、Th/U>1。通过对比研究表明,含矿黑云母伟晶岩可能与加里东晚期高度分异的灰池子岩体含铀残浆在上涌过程中与其上盘的峡河岩群片(麻)岩发生同化混染有关,二者的差异性主要受灰池子岩体晚期高度分异的伟晶岩岩浆和含铀岩浆与峡河群黑云斜长片(麻)岩的同化混染作用共同控制。