桂林城市地面岩溶热蚀沉降遥感预测

通过对Landsat热红外波段TM6、近红外波段TM5和可见光波段TM1的综合信息图像处理 ,结合丫吉村岩溶水文地质试验场土层下石灰岩溶蚀随气温变化数据以及 1987— 1996年 10年内桂林城市气温观测数据 ,发现城市热岛效应会对处于特殊岩溶地质环境中的桂林市造成一种特殊影响———城市地面整体岩溶热蚀沉降。在此基础上 ,建立了桂林城市岩溶热蚀沉降动力学模型和发展演化模型 ,从而为开展基于t

拜尔法赤泥热蚀变活性优化研究

针对赤泥、油页岩利用率极低的现状,基于热蚀变原理,对赤泥、油页岩进行了蚀变处理。借助XRD、IR等一系列微观测试分析工具,研究了蚀变混合物料的物质组成、结构特性以及表面形貌。结果表明:混合物料在700℃,煅烧2h时,活性明显提高。

利用数值重构技术研究火灾热蚀图痕的可行性

从壁面热蚀痕迹的形成机理出发,根据影响热蚀痕迹形成的因素,借助数学方法建立了以壁面热负荷的累积效应来表征痕迹深浅程度的半物理预测模型,并嵌入FDS源程序,成功将半物理预测模型与FDS源程序耦合,实现了壁面热蚀痕迹的数值重构,弥补了现有软件的不足,进一步完善了数值重构技术。

基于t-GIS的桂林城市地面整体岩溶热蚀沉降虚拟预测动力学模型

为对正在发展中的桂林城市地面整体性岩溶热蚀沉降开展定量预测 ,提出了建立基于t-GIS的桂林城市岩溶热蚀沉降虚拟预测系统的研究方案。研究主要包括岩溶热蚀沉降动力学模型建立、热蚀沉降动力学特征计算和热蚀沉降虚拟预测系统构建三方面内容。虚拟预测不仅能够显示城市下垫面热蚀动态深度、热蚀沉降速度和热蚀沉降时间等动力学特征的空间分布图像 ,同时还可以模拟显示热蚀沉降过程的时空轨迹 ,从而可以提前对热蚀沉降可能对城市生态环境造成的影响作出评估和防范。文章还对开展岩溶热蚀沉降虚拟预测研究的前期工作、必要性、意义及进一步研究等问题 ,作了介绍和讨论。

PVC板热蚀痕迹实验及数值重构研究

利用影响热蚀痕迹形成的因素,建立聚氯乙烯(PVC)板热蚀痕迹半物理预测模型,并嵌入火灾流体模拟软件FDS源程序,编译出能够实现壁面热蚀痕迹的可执行程序,同时进行了PVC板热蚀痕迹实验,并用改进后的FDS软件对实验进行重构。结果表明,重构热蚀痕迹与实验热蚀痕迹相比宽度略小、高度略大,但变化趋势基本相同;热蚀痕迹宽度和高度随火源热释放速率呈阻滞增长、随燃烧时间呈线性增加关系,随火源与壁面或墙角的距离增大而减小,位于墙角时热蚀痕迹高度最高、颜色最深;实验和重构痕迹表现出的较好一致性可以使重构技术再现火场痕迹,反映火灾发展规律,与其他人证、物证相结合,为火灾调查提供证据支持。

桂林城市热岛效应与岩溶——城市热蚀沉降及地球温室效应

桂林的城市热岛效应 (简称CHIE ) ,因桂林所处的特殊岩溶地质背景而对城市环境产生特殊的影响。通过对TM遥感影像信息提取 ,清晰揭示出桂林CHIE的分布特征及环境影响区域 ,在此基础上 ,根据岩溶学理论和实测数据 ,从两方面对CHIE对岩溶的影响开展研究 :一方面是CHIE对土层下石灰岩溶蚀的影响 ,另一方面是CHIE对出露石灰岩的影响。研究表明 ,前一种影响可导致溶蚀速度加快 ,后一种影响则以负面影响为主。CHIE与岩溶的长期相互作用 ,导致城区地面热蚀沉降 ,同时会对全球温室效应造成正面影响。

热蚀工艺对BSNT陶瓷SEM形貌影响的研究

利用传统固相法制备了钨青铜型Ba6–3(Sm1–Ndy)8+2Ti18O54(x=2/3,y=0.8)(BSNT)和BSNT+0.5%(质量分数)xyxBi2O3微波介质陶瓷,研究了不同热蚀工艺条件对试样SEM形貌的影响,并分析了各种形貌的特点及形成原因。结果表明,BSNT陶瓷的热蚀温度低于烧结温度80℃时,或添加Bi2O3后的热蚀温度低于烧结温度105℃时,都能获得效果较好的SEM形貌。

安徽南部侵入岩热液蚀变黏土型锂矿化的发现及地质意义

黏土型锂矿具有储量大、厚度大,产出稳定等特征,是全球新兴的重要锂资源。世界上已发现的黏土型锂矿有三种类型:(1)淋虑萃取-蚀变作用形成的火山岩黏土型锂矿;(2)风化-沉积作用形成的碳酸盐黏土型锂矿;(3)花岗岩型锂矿经历表生风化作用形成的高岭土风化壳型锂矿。本次研究在安徽南部旌德岩体中发现的黏土型锂矿化在构造背景、矿化特征、赋矿岩石、矿物组合、锂的来源、锂的赋存矿物及成矿作用过程等方面均与已有黏土型锂矿显著不同,为新的黏土型锂矿化类型,暂称为“侵入岩热液蚀变黏土型锂矿化”。其主要成矿特征包括:(1)锂矿化发生在中-酸性岩体侵入之后,矿(化)体赋存于岩体中的构造破碎带内,赋矿岩石主要为中-酸性侵入岩;(2)矿石中矿物组合主要为石英、高岭石、伊利石、萤石等,为热液交代或热液中直接沉淀而形成;(3)锂主要赋存于黏土矿物高岭石和伊利石中;(4)锂来自富锂、氟成矿流体,可能为岩浆出溶而形成(?);(5)成矿作用主要过程为成矿流体沿着构造破碎带与花岗闪长岩发生水-岩反应,流体交代花岗闪长岩中的长石、角闪石等易蚀变矿物,形成富锂高岭石、伊利石等黏土矿物,同时形成石英、萤石脉,锂进入黏土矿物中。“侵入岩热液蚀变黏土型锂矿化”的提出本质上是提出了黏土型锂资源新的成矿作用过程。该类型的提出将寻找黏土型锂资源从破火山口湖相沉积分布区(寻找火山岩黏土型锂矿)、古碳酸盐风化-沉积界面分布区(寻找碳酸盐黏土型锂矿)和钠长石化、白云母化花岗岩分布区(寻找高岭土风化壳型锂矿及其相关的原生花岗岩型锂矿)拓展到可不发育花岗岩型锂矿的中-酸性侵入岩分布区,是锂矿找矿思路的重要拓展。

建筑陶瓷固废模拟热液蚀变反应低碳制备陶瓷砖

陶瓷通常需要在1 000℃以上烧结,导致陶瓷工业约有60%的能耗用于烧成工序,降低陶瓷的烧成温度对于陶瓷行业的节能减碳具有重要意义。本文以陶瓷固废为原料提出了一种在200℃下模拟热液蚀变反应低碳制备陶瓷的方法。本研究先对废陶瓷进行球磨预处理,得到亚微米级粉体,再通过模拟热液蚀变反应,以陶瓷固废粉体为原料制备出陶瓷砖。在最佳实验条件下:陶瓷固废球磨6 h,粉体含水率25%,以硅酸钾水溶液作为蚀变溶液,在200℃温度下反应36 h,得到样品的抗折强度为(32.1±4) MPa,满足陶瓷砖的应用要求。利用X射线衍射、傅里叶红外光谱、扫描电子显微镜表征反应前后样品的物相组成、官能团结构和微观形貌,给出了可能的反应过程。确认在热液蚀变反应中产生了正长石和α-石英晶体,这两种晶体的生长有效地提高陶瓷砖的抗折强度。

内蒙古喀喇沁旗安家营子金矿床热液蚀变过程中元素迁移特征及其地质意义

安家营子金矿床在成矿过程中发生了广泛的热液蚀变作用,蚀变类型从早到晚依次为钠长石化、绢云母化、硅化、黄铁绢英岩化、绿泥石化等。通过对各类蚀变岩样品及其原岩的主量元素、微量元素进行测试分析,详细研究了热液蚀变过程中元素迁移特征。结果表明:(1)主量元素SiO_(2)、CaO、MgO、Fe_(2)O_(3)、TiO_(2)呈现逐渐降低特征;(2)微量元素中大离子亲石元素K、Rb、Th显示出增加趋势,而Sr呈现减少趋势,Bi在所有蚀变中都表现出明显升高特征;(3)稀土元素总量呈现升高趋势;(4)成矿元素Bi、Cu、Zn在黄铁绢英岩化和硅化阶段具有较高的含量。结合岩相学特征,进一步揭示了成矿元素卸载从绢英岩化阶段开始,大量集中在硅化阶段,为矿体定位及圈定提供依据。

基于质量平衡计算对甘肃龙首山红石泉铀矿热液蚀变成矿作用的研究

红石泉矿床是甘肃省龙首山地区重要的铀矿床,但以往的研究对红石泉地区热液蚀变研究往往局限于定性分析,为了定量确定其对铀成矿作用的影响,本次研究首次引入质量平衡算法,通过对红石泉地区新鲜伟晶状花岗岩与蚀变伟晶状花岗岩的对比分析,在本地区热液蚀变对铀矿床的形成起到的作用进行了定量研究。研究表明,红石泉矿床铀成矿经历了至少二次成矿作用,其中部分矿段热液蚀变迁入的U元素达到原生的36倍以上,说明热液蚀变对铀成矿起到了至关重要的作用;同时从机理上阐述了热液蚀变产生的赤铁矿化等蚀变可以作为找矿指示标志的原因。

热液蚀变型金矿的蚀变特征及其与金矿化的关系

金矿是地球上的重要资源,热液蚀变型金矿床普遍存在。为了了解热液蚀变型金矿床成因,本文针对热液蚀变型金矿进行了分析研究,主要分析研究了蚀变特征以及它们与金矿化的关系。通过野外地质调查、矿相学、岩石学和地球化学分析研究发现,热液蚀变的主要特征是蚀变矿物的丰度和类型变化,表现为以矽酸盐和黏土矿物为主的蚀变。蚀变发生在岩石的原生矿物上以结核和结壳的形态出现。更巧合的是金的浓度与蚀变强度具有明显的正相关关系,表明金的富集与蚀变过程有密切的关系。在特定的地质环境下,热液流体中的金蚀变性的羟基酸根通过与硅酸酯矿物发生反应生成硅酸盐和生成金矿化过程。分析研究结果揭示了热液蚀变在金矿化过程中的作用,为金矿的勘查和开发提供了理论依据。

塔里木盆地顺南地区深层碳酸盐岩热液溶蚀及其油气勘探意义——以顺南蓬1井为例

为揭示深层碳酸盐岩储层的成因机理,对塔里木盆地顺南地区蓬1井进行了研究。顺南蓬1井取心段揭示,在埋深超过7500 m的碳酸盐岩中发育有大量的裂缝和溶蚀孔洞,基于详细的岩心观察和描述发现这些溶蚀孔洞主要分布在取心段下部上寒武统白云岩中,而在取心段上部下奥陶统碳酸盐岩中很少。溶蚀孔洞的直径随埋藏深度的增加逐渐增大,表明这些孔洞是由来源于深部的热流体而非大气淡水下渗溶蚀形成的。各成岩矿物(白云岩、方解石)与宿主围岩具有相似的碳同位素值和87 Sr/86 Sr比值,说明成岩流体与原始碳酸盐岩发生了强烈的水—岩反应,主要继承了原始封存的孔隙水的地球化学特征。但是,明显偏负的氧同位素值(平均-13.26‰)表明它们形成于较高温度的成岩流体中,这一推论也得到了流体包裹体显微测温的证实,表明白云岩的重结晶和随后方解石的沉淀都与断裂相关的深部热流体密切相关。此外,全直径CT扫描揭示,裂缝可以明显改善热液白云石化作用形成的白云岩的储集性能,尤其是渗透率,至少提高一个数量级,即从0.02×10^(-3)μm^(2)提高至0.39×10^(-3)μm^(2)。鉴于塔深1井及古城地区具有相似的情况,塔里木盆地深层—超深层碳酸盐岩可能广泛发育热液相关的白云岩储层。因此,在塔里木盆地及其他地区未来的油气勘探中,热液改造型相关的白云岩储层值得重点关注。

胶东焦家金矿床成矿过程热液蚀变化学反应数值模拟

焦家金矿床是胶东金矿集区中典型的破碎带蚀变岩型金矿床,存在明显的蚀变分带特征,然而,热液蚀变分带的形成条件及金沉淀化学反应的空间位置尚不够明确。本文利用TOUGHREACT软件对焦家金矿床含矿热液与围岩化学反应进行了模拟,旨在定量探讨该矿床热液蚀变过程。通过分析含矿热液与围岩发生的化学反应,构建热液蚀变成矿概念模型,模拟计算不同温压条件下成矿流体组分化学平衡浓度以及pH值的变化,研究成矿过程热液蚀变矿物的溶解与沉淀机制。模拟结果显示, Au+的化学平衡浓度在温度从280℃降至180℃的过程中呈明显下降趋势, Fe2+化学平衡浓度与Au+呈现相似的变化趋势,表明金矿物最佳成矿温度范围为180~280℃,成矿流体中Fe2+与[Au(HS)2]-络合物发生置换还原反应,促使金沉淀析出;不同温度和压力条件对成矿元素化学平衡浓度变化的影响表明,温度是控制金沉淀化学反应的关键因素,压力影响相对较小;而pH值模拟结果表明,热液蚀变反应过程中成矿流体pH值升高,成矿环境从酸性逐渐转变为中性、碱性,与传统地质手段分析结果一致,验证了模拟结果的有效性。上述研究结果表明,在温度驱动力作用下,成矿流体沿断裂侧向运移与围岩持续叠加的蚀变作用,形成了蚀变分带;在紧靠断裂带下盘的黄铁绢英岩化带,由于易发生多种蚀变的叠加以及成矿温度、pH值的变化,有利于金的沉淀富集。

幕式热液作用对川西南部中二叠统碳酸盐岩储集层复合改造效应及地质意义

基于岩石学、地球化学、流体包裹体及同位素定年等研究,就热液对四川盆地西南部中二叠统碳酸盐岩储集层幕式改造进行分析。四川盆地西南部中二叠统栖霞组—茅口组白云岩缝洞中充填多期中—粗晶鞍状白云石及其他热液伴生矿物,主要属印支期构造挤压及推覆作用下规模性高温、深部富镁卤水沿基底断裂/伴生裂缝等渗滤通道对早期灰岩/白云岩幕式改造的结果。富镁热液作用时间主要为中—晚三叠世,其次为燕山运动中晚期及喜马拉雅期,热液改造导致了硅质及方解石充填。热液白云石化作用受断层、热液性质、流动路径及围岩岩性等因素复合控制,作用效果以物性“平均化”为主,热液对早期厚层块状颗粒灰岩/白云岩以热液白云石化/热液重结晶作用、破碎角砾化及缝洞充填等改造作用为主;对早期薄—中层泥粒灰岩以压裂、顺层白云石化、溶蚀及伴生矿物充填等产生的溶蚀-充填复合改造为主。热液作用下的破裂缝及溶蚀孔/洞为主要储集空间类型,溶蚀孔洞与网状裂缝的有效连通可形成优质白云岩储集层;典型热液白云岩储集层发育于断裂附近1 km范围内,厚30~60 m,部分孔/洞-缝连通体系发育的热液白云岩储集层具备勘探潜力。

相山铀矿田鹏姑山地区热液蚀变地球化学特征及其对找矿的启示

江西相山铀矿田是我国最大的火山岩型铀矿田之一。鹏姑山地区位于相山铀矿田西部,毗邻邹家山、居隆庵等大型铀矿床,成矿地质条件较好。近些年,鹏姑山地区铀矿勘查取得重要突破,区内热液蚀变具有典型的高温蚀变特征,晚期叠加蚀变较少,是研究高温热液蚀变与铀矿化关系的理想场所。鉴于此,本文在野外地质调查的基础上,通过岩相学和全岩地球化学分析,研究了鹏姑山地区高温热液蚀变的地球化学特征,探讨了高温热液蚀变特征及其与铀矿化的关系。研究结果表明,鹏姑山地区高温热液蚀变主要以钠长石化、去硅化、绿泥石化和伊利石化为主,局部叠加有磷灰石化、黄铁矿化、碳酸盐化和硅化。铀矿化与钠长石化、磷灰石化、碳酸盐化和去硅化蚀变关系较为密切。研究区铀矿化属碱交代型铀矿化,形成于中高温的还原性环境,磷灰石化促使了高品位铀矿化的形成。在碱交代蚀变之上叠加的磷灰石化和碳酸盐化在矿体部位发育最强烈,可视为鹏姑山地区找矿勘查中最重要的找矿标志。

石油储备基地储油罐腐蚀的激光超声检测

为解决储油罐腐蚀造成的石油泄漏问题,提出基于激光超声技术的石油储备基地储油罐腐蚀无损检测方法。激光超声扫描储油罐时具有的热弹效应以及热蚀效应会生成Lamb波,利用Lamb波在储油罐中传播时对称模态和反对称模态的变化情况可对其腐蚀情况进行检测。首先通过激光扫描储油罐,利用传感器采集超声波信号,设定正常储罐罐壁的Lamb波信号为标准信号;然后根据信号的时域特征提取腐蚀散射信号,以确定储油罐是否存在腐蚀损伤,并引入腐蚀损伤因子对罐体的腐蚀深度进行预测。试验结果表明,利用激光对被腐蚀的储油罐罐体进行扫描,未被腐蚀位置处的信号强度较大,越接近腐蚀中心的扫描位置处的信号强度越弱;该方法可通过腐蚀损伤因子数值大小判断罐体腐蚀深度,为罐体更换时间提供了参考。

特提斯西段塞尔维亚?ukaru Peki超大型斑岩-浅成低温型铜金矿床的热液蚀变和硫化物分带特征及其找矿方向

查明蚀变和硫化物分带特征是建立斑岩-浅成低温铜金成矿系统的矿床模型与找矿预测的关键。?ukaru Peki铜金矿床是特提斯西段塞尔维亚Timok矿集区近几年新发现的超大型斑岩-浅成低温热液型铜金矿床(上部矿带资源量铜154万吨@2.45%,金86吨@1.37 g/t;下部矿带资源量铜1428万吨@0.83%,金295吨@0.17 g/t),矿体主要产于晚白垩世安山岩中。目前关于该矿床热液蚀变与矿化分带特征及其找矿方向的研究程度相对较低,本文根据钻孔编录信息,利用短波红外(SWIR)光谱技术、光学显微镜和电子探针分析技术,对典型剖面钻孔中的岩矿石样品开展研究,厘定了?ukaru Peki铜金矿床的热液蚀变和金属硫化物分带特征。研究发现该矿床具有垂向分带特征:下部斑岩铜金矿体、中部斑岩-浅成低温过渡铜金矿体和上部高硫型浅成低温热液铜金矿体。矿区热液蚀变分带特征明显,其中斑岩铜金矿体以岩体为中心,由内向外可划分为钾硅酸盐化带、青磐岩化带、绿泥石-白云母带和石英-白云母带,绿泥石-白云母带中的白云母SWIRAl-OH 2200nm吸收峰波长高于石英-白云母带;斑岩向浅成低温过渡铜金矿体发育硬水铝石-叶蜡石带;高硫型浅成低温铜金矿体发育高级泥化蚀变,由内向外可划分为石英-明矾石带、地开石-高岭石带和蒙脱石带。?ukaru Peki铜金矿床的金属硫化物组合具有明显的分带特征,斑岩铜金矿体由下至上表现为:黄铜矿+斑铜矿→黄铁矿+黄铜矿+(磁铁矿±赤铁矿);过渡铜金矿体主要为:砷黝铜矿+(斑铜矿+黄铜矿+蓝辉铜矿+铜蓝)组合;高硫铜金矿体为硫砷铜矿+铜蓝组合。总体上,矿床下部为Cu-Fe-S体系,中部贯穿Cu-As-Sb-S体系,向上转变为Cu-S体系。硫化物组合从深部早阶段的高温低硫化态转为中浅部晚阶段的低温高硫化态。结合化探分析资料,建立热液蚀变和硫化物分带模型,推测?ukaru Peki铜金矿床北西部存在很大的找矿潜力。?ukaru Peki铜金矿床的研究可以为我国紫金山金铜矿床深边部增储、冈底斯成矿带寻找晚白垩世斑岩-浅成低温热液铜金矿床提供一定参考。

2种酸液热酸蚀对氧化锆表面形貌及粘接强度的影响

目的探讨2种酸液热酸蚀对氧化锆表面形貌和粘接强度的影响。方法制备10 mm×10 mm×2 mm的氧化锆试件(Ⅰ类)24个,3 mm×3 mm×2 mm的试件(Ⅱ类)20个,将其平均分为4组进行处理,即空白对照组(A组)、喷砂处理组(B组)、HCl热酸蚀组(C组)以及HF热酸蚀组(D组)。采用原子力显微镜(atomic force microscopy,AFM)、扫描电镜(scanning electron microscope,SEM)、X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)和万能试验机等对氧化锆表面形貌及粘接强度进行观察和检测。采用SPSS 26.0软件包对实验数据进行单因素方差分析和最小显著性差异检验,XRD的检测结果采用MDI Jade 6软件和Origin 2019软件进行处理。结果C组和D组的形貌图像与B组截然不同,B组可见明显的粘接界面裂隙,D组具有最大的粗糙度(78.17±4.94)nm及最大的剪切粘接强度(25.09±4.09)MPa。结论与HCl相比,HF热酸蚀能使氧化锆形成更加均匀致密的多孔形貌,粗糙度和粘接强度也更大,不会造成明显的粘接界面裂隙及晶相转变。

湘中龙山锑金矿热液蚀变作用及元素地球化学迁移规律

龙山锑金矿床是湘中锑–金–钨矿集区内最重要的脉状锑金矿床之一,其容矿围岩主要为震旦系江口组板岩。本研究以该矿区2个近矿剖面的围岩为研究对象,利用X射线衍射和元素等浓度分析法(Isocon法)等手段,对其蚀变矿物和地球化学特征开展研究,并探讨蚀变过程中的元素迁移规律。结果表明:蚀变作用的类型主要有黄铁矿化、碳酸盐化、硅化和绢云母化。热液蚀变过程中,CaO、SO_(3)、LOI(代表挥发分)、Sb、Au、As、Cs和W明显迁入围岩,Na_(2)O、Cu、LREE以及局部的MgO、Fe_(2)O_(3)T、Pb和Bi从围岩中迁出,而Al_(2)O_(3)、TiO_(2)和P_(2)O_(5)活动性较弱。黄铁矿化的Fe来自于围岩自身绿泥石的分解,S则主要由蚀变热液带入;蚀变热液带入的Ca和CO_(2)与绿泥石分解产生的Fe和Mg结合发生碳酸盐化;硅化作用所需的游离SiO_(2)则主要由绿泥石分解及斜长石蚀变(绢云母化及局部高岭土化)所提供。结合元素迁移特征与区域构造背景,认为龙山锑金矿床成矿流体可能与湘中地区元古界甚至太古界的深部变质作用有关。