碳质球粒陨石细粒边(FGR):太阳星云演化的见证

细粒边(FGR)是碳质球粒陨石的特殊组分,主要产于粗粒组分(球粒、难熔包体、岩屑和晶屑)的周围,对探索太阳星云条件演化具有重要意义。介绍了不同类型碳质球粒陨石FGR边的岩石结构、矿物组成、矿物化学、全岩成分等主要特征。与碳质球粒陨石基质的对比表明,FGR边与基质在性质上非常相近,它与基质一样属于早期星云凝聚产物,但是产状和成分特征差异表明,它的形成早于基质,代表了不同时间次序。根据蚀变矿物和全岩成分特征分析发现,所有类型碳质球粒陨石的FGR边都不同程度遭受了含水蚀变,大部分证据表明FGR边的含水蚀变发生在星云演化阶段,而另一部分证据则支持FGR边的含水蚀变发生在母体变质阶段,但是,FGR边是否存在多次含水蚀变过程还有待进一步研究。FGR边是早期太阳星云气-固凝聚吸积作用形成,但是不同类型碳质球粒陨石FGR边的特征差异说明早期太阳星云的成分不均一性和不同星云位置物理化学条件的差异。

陆相坳陷湖盆细粒沉积岩岩相类型及成因——以松辽盆地晚白垩世青山口组为例

页岩油是目前非常规油气研究的热点与难点。细粒沉积岩岩相类型及成因分析是页岩油“源储”特征研究及“甜点”预测的有效途径。松辽盆地青山口组细粒沉积广泛发育,是页岩油富集的有效层段。本文通过岩性、矿物成分、有机质丰度与沉积构造4个参数,将松辽盆地青山口组细粒沉积岩划分为6种岩相:高有机质泥纹层黏土质页岩(A)、中高有机质含细粉砂纹层长英质页岩(B)、中低有机质含粗粉砂纹层长英质页岩(C)、低有机质层状粉砂岩(D)、低有机质层状介形虫灰岩(E)和低有机质层状白云岩(F)。进一步从水动力学与有机质富集方面探讨了不同岩相类型的成因,并建立了相应的沉积模式。具体为:在风暴浪基面之下的静水、咸水环境、高湖泊生产力背景中,浮游藻类与黏土絮状物均匀悬浮沉降,形成贫富有机质黏土质纹层,沉积A岩相;在正常浪基面之下的相对静水(浪基面附近局部动荡)、半咸水环境、高湖泊生产力背景中,三角洲径流与洪流带来的细粉砂颗粒继续向湖盆中央搬运,经均匀悬浮沉降形成长英质纹层,间歇期悬浮沉降形成黏土质纹层,形成B岩相;正常浪基面之下,洪水携带粉砂级颗粒,顺着水下分流河道搬运至外前缘,以稳定性浊流的形式进入前三角洲,随流速逐渐降低,分异形成粗粉砂—细粉砂纹层,间歇期悬浮沉降形成黏土质纹层,形成C岩相;正常浪基面之下,三角洲前缘早期沉积物在阵发性浊流的作用下,滑塌至较深水区,形成D和E岩相;于正常浪基面与风暴浪基面之间,在相对干燥的气候背景下的咸水环境中,形成F岩相。

陆相拗陷湖盆细粒沉积有机质富集机制研究:以松辽盆地长岭凹陷青山口组为例

松辽盆地作为白垩纪形成的大型陆相拗陷含油气盆地,沉积了巨厚的湖相细粒沉积,近年来在非常规油气方面展现了巨大的勘探潜力,其中青山口组是松辽盆地页岩油的重点攻关层系,细粒沉积有机质富集机制对于非常规油气勘探至关重要。在松辽盆地南部长岭凹陷分别选取位于不同沉积区的3口井,针对其青一段水进体系域的细粒沉积岩,借助岩心观察、有机地球化学和生物标志化合物等技术手段,讨论在不同沉积环境和水进过程中,有机质来源和有机质保存条件的变化,分析有机质富集的关键控制因素,并建立相关的有机质富集模式。结果表明:研究区青一段细粒沉积岩有机质丰度较高,有机质类型以Ⅱ型干酪根为主,整体呈现有机质丰度南低北高、下低上高的特征;饱和烃中正构烷烃主要表现为单峰、前峰型,具有微弱奇数碳优势;萜类化合物中以三环萜烷和五环三萜烷为主;甾类化合物中C_(27-29)规则甾烷以C_(27)规则甾烷丰度最高;芳香烃中三芴系列化合物以二苯并噻吩为主。研究区青一段细粒沉积岩有机质来源以湖泊内源菌藻类为主,含有一定的陆源高等植物输入,古水体整体为弱还原的半咸水环境。其中,有机质来源和古盐度是控制有机质富集的关键因素。在平面上,半深湖—深湖沉积区相较三角洲外前缘沉积区,受河流影响较弱,陆源输入较弱,水体盐度较高,有机质类型较好,有机质更加富集。在垂向上,随着水体加深,河流影响减弱,水体盐度呈升高的趋势,有机质类型变好,有机质富集。

四川盆地元坝地区千佛崖组二段细粒沉积岩岩相特征及储集性分析

四川盆地侏罗系千佛崖组页岩油气勘探前景良好,但目前对其细粒沉积岩基本沉积特征及发育规律的认识还不足。为此,利用细粒沉积学原理,依据岩心和测井资料,通过岩心精细描述、薄片鉴定、X衍射全岩分析及扫描电子显微镜观察等技术手段,精细描述了元坝地区千佛崖组二段(简称千二段)细粒沉积岩储层的物质组成、沉积构造、储集空间类型等地质特征,划分了岩相类型,并对主要岩相储层的物性特征和储集空间类型进行分析与比较,明确了有利层段发育位置。研究结果显示:(1)千二段陆相细粒沉积岩可划分成“黏土岩”和“粉砂岩”2种岩石类型,15种岩相类型。其中,富有机质块状黏土岩、富有机质块状含粉砂黏土岩、富有机质纹层状含粉砂黏土岩、富有机质条带状含粉砂黏土岩、富有机质块状粉砂质黏土岩和富有机质纹层状粉砂质黏土岩为6种主要岩相类型。(2)储层储集空间类型多样,包括黏土矿物层间缝、层理缝、黏土矿物晶间孔、黄铁矿晶间孔、溶蚀孔及有机孔等,其中黏土矿物晶间孔分布最为广泛。(3)6种主要岩相的平均孔隙度和渗透率分别为2%和0.023×10^(-3)μm^(2),富有机质纹层状含粉砂黏土岩、富有机质纹层状粉砂质黏土岩和富有机质块状粉砂质黏土岩的储集空间类型丰富,分布广、数量多,孔隙度与渗透率均高于其他岩相且TOC值较高,是最有利的储集岩相类型。(4)千二段有利层段位于其(1)小层全段、(2)小层的底部和(3)小层的中下部。

Fe^(3+)对细粒菱锌矿和方解石分散行为的影响

方解石矿泥的覆盖和高价金属阳离子的存在是影响粒径−20μm细粒菱锌矿浮选效果的关键因素,两者通过改变菱锌矿的表面性质而恶化其分散性和浮选环境。本文选择菱锌矿浮选中常见的Fe^(3+)为研究对象,通过吸附试验、Zeta电位、XPS分析,DLVO理论计算等考察Fe^(3+)对菱锌矿和方解石的分散行为规律和作用机理。结果表明:两种矿物对Fe^(3+)的吸附行为基本一致,但Fe^(3+)对菱锌矿分散行为的影响程度大于Fe^(3+)对方解石分散行为的影响。当Fe^(3+)浓度为5×10^(−4)mol/L时,菱锌矿分散行为被完全破坏。溶液化学及DLVO理论计算结果表明,Fe^(3+)吸附在矿物表面形成了羟基络合物或Fe(OH)3,导致菱锌矿颗粒间作用力小于方解石的,这是Fe^(3+)破坏菱锌矿分散行为、影响粒径−20μm细粒菱锌矿浮选的主要原因。

下扬子地区荷塘组细粒沉积岩岩相划分及微观孔隙发育特征

下扬子地区下寒武统荷塘组细粒沉积岩岩相微观孔隙发育特征不清楚制约了页岩气的勘探开发。基于普通薄片观察、氩离子抛光扫描电镜(SEM)分析、物性测试、X射线衍射全岩矿物及黏土矿物含量分析、N_(2)及CO_(2)等温吸附实验、聚焦离子束扫描电镜(FIBSEM)分析等实验资料,建立了荷塘组细粒沉积岩岩相划分方案,分析了不同岩相的微观孔隙结构特征。研究表明:①荷塘组细粒沉积岩主要发育块状硅质泥岩相、纹层状硅质页岩相、块状含黏土硅质泥岩相、块状硅/灰混合质泥岩相和块状混合灰质泥岩相5种岩相类型。②荷塘组不同细粒沉积岩岩相孔隙度和渗透率差异较大。孔隙类型主要为粒间孔、晶间孔、粒内孔、有机质孔和微裂缝,以微米-纳米级孔隙为主。介孔孔径为2.0~10.0 nm,微孔孔径为0.4~0.9 nm。③块状硅/灰混合质泥岩相有机质和脆性矿物含量高,粒间孔与微裂缝发育,孔隙度和渗透率较大、孔隙连通性较好、比表面积较大,为荷塘组最有利的页岩气勘探开发细粒沉积岩岩相。块状含黏土硅质泥岩相孔隙比表面积和孔体积较高,脆性指数、孔隙度和渗透率低于块状硅/灰混合质泥岩相,为次要的有利岩相。

中国断陷和坳陷湖盆高可容纳空间层序细粒重力流沉积及其页岩油意义

重力流包括粗粒和细粒重力流,是深湖环境最重要的沉积类型之一,其中,细粒重力流能成为非常规页岩油的“甜点段”。研究该沉积在陆相湖盆层序格架中的分布规律,对页岩油“甜点段”的预测具有重要意义。作者通过对中国主要湖盆重力流发育与层序格架的系统对比研究发现,重力流沉积体系主要发育在高可容纳空间沉积层序中。断陷湖盆的低位域(LST)湖底扇近端发育粗粒重力流沉积,远端发育薄层细粒重力流沉积,其分布受沟谷和同沉积构造坡折的控制。水进体系域(TST)发育细粒水道—堤—朵叶体系。高位体系域(HST)发育非限定水道湖底扇,细粒重力流沉积分布在扇的远端。坳陷湖盆的水进体系域(TST)主要发育受洪泛影响的大型细粒水道—堤—朵叶体系,而在湖盆挠曲坡折的较陡斜坡发育细粒湖底扇体系。高位域(HST)及低位域(LST)既可形成细粒湖底扇体系,也可发育细粒的水道—堤—朵叶体系。分布在湖底扇远端和水道—堤—朵叶体系的细粒重力流沉积能形成页岩油的“甜点段”。泥流沉积形成页理型“甜点段”,细粒碎屑流、细粒浊流、细粒异重流和细粒过渡流沉积形成纹层型、层理型“甜点段”,细粒浓缩密度流沉积只形成层理型“甜点段”。细粒重力流沉积是页岩油勘探开发的有利“甜点段”。

固–液相变含水率区间松散土石体中细粒组分抗剪特性试验

松散土石体在泥水作用下易引发地质灾害,其中细粒组分在高含水率下的抗剪性能骤然劣化是触发相变失稳的重要因素之一。基于环剪试验,对三峡库区某滑坡松散土石体试样设计试验方案,研究细组构由软塑~流塑发展的固-液相变全过程抗剪特性演化规律。结果表明:松散土石体试样为粗细组分二元特征较强的级配不良土体介质,其中,细粒组分在原状干密度条件下的饱和含水率为23.6%,液塑限分别为27.2和18.1,据此选定含水率23.6%~29.0%范围中的5个取值制定试验方案,可完整覆盖细粒组分的软塑~流塑相变;含水率为25.0%、26.0%和27.0%时,试样处软塑状态,在低法向压力下均可顺利开展环剪试验;其中,含水率25.0%试样恰进入软塑态,较含水率23.6%试样的峰值和残余内摩擦角分别降低23.5%和18.6%,峰值和残余黏聚力均降低超过80%。含水率为28.0%和29.0%时,试样已处于流塑状态,仅在无法向压力时可顺利开展环剪试验,且抗剪强度极低,其物理意义贴近于高黏稠泥浆的黏滞性;根据试样的黏聚力c在进入软塑状态时基本丧失,而内摩擦角φ表现为在软塑区间随含水率增加而逐步降低,进而触及液限骤然丧失的特性分析,c和φ劣化过程异步;经单元体受力模式和概化分析认为,相变前软塑状态试样静止侧压力系数K0的激增缓解了φ值的大幅骤降。

湘中及周缘中奥陶统黑色细粒岩系沉积特征及环境

【目的】中奥陶统烟溪组是近年来在湘中地区新查明的一套海相富有机质黑色细粒岩系,具有较好的页岩气勘探潜力,对这套黑色细粒岩系的沉积特征研究亟待加强。【方法】通过野外踏勘、薄片鉴定等开展烟溪组岩性、岩相组合类型识别,结合元素测试判定沉积环境,采用盆地分析技术结合区域构造运动史查明原型盆地性质、形态,确定黑色细粒岩系有利沉积相带、时空展布及沉积模式。【结果】烟溪组岩性以硅质岩和碳质页岩为主,粉砂质页岩、粉砂岩等次之;硅质岩以浅海环境下生物成因为主,碳质页岩形成于安静缺氧的深水滞留环境。在烟溪组内部可识别出四类岩相组合:厚层纯碳质页岩、碳质页岩与硅质岩组合、粉砂质页岩和硅质岩组合和粉—细砂岩夹薄层泥页岩组合;根据岩相组合类型烟溪组在垂向上可分为上、中、下三段,三段在区域上的分布厚度相对稳定,具有较好的对比性,中段厚层碳质页岩是最重要的烃源层系。烟溪组在区内呈东南厚、西北薄之特征,沉积相类型包括深水盆地、深水陆棚、浅水陆棚和浊积扇,各沉积相带在奥陶纪不同时期分布位置有所不同,分区明显,连续变化。【结论】湘中及周缘地区在中奥陶世处于缺氧的滞留水体环境,是一个稳定地块内的坳陷海盆,深水陆棚相和深水盆地相是烟溪组富有机质页岩发育的有利相带。

中国典型陆相盆地细粒沉积环境和岩相特征

细粒沉积环境和岩相时-空分布规律是控制页岩油富集高产的主要因素。在前人细粒沉积环境和岩相研究的基础上,分析研究了松辽、渤海湾、鄂尔多斯和准噶尔等中国典型陆相盆地的细粒沉积环境及主要特征。研究认为:①淡水-微咸水湖盆发育粉砂质纹层、黏土质纹层、有机质纹层的黏土岩、粉砂岩以及二者之间过渡岩性,咸水湖和盐湖多发育具方解石(白云石)纹层及黏土级灰泥纹层的细粒碳酸盐岩和细粒混积岩。②陆相湖盆不同演化阶段发育不同细粒岩相组合。裂陷期细粒沉积岩以富碳酸盐矿物的岩相组合发育为特征,拗陷期形成的富有机质页岩层系则以长英质+黏土质沉积岩相组合为主。③湖盆泥页岩沉积机制主要为悬浮沉降、风成输入、浊流、异重流和泥质碎屑流。④中国陆相页岩油类型多样且资源丰富,松辽、鄂尔多斯、准噶尔、渤海湾等中生代—新生代陆相盆地是中国页岩油勘探开发的重要领域。⑤未来细粒沉积环境和岩相研究重点发展方向:开展天文旋回研究,建立系统有效的沉积古环境判识参数及标准;建立陆相湖盆页岩型、夹层型和混合型细粒沉积岩岩相分类和沉积模式,有效地预测细粒沉积岩岩相时空分布;开展细粒沉积成因过程物理和数值模拟,研究细粒沉积物物理、化学和生物沉积耦合过程和形成发育机理;关注数据集成与深度挖掘、人工智能大数据与计算机辅助技术,研究细粒沉积物分布规律。

超声空化效应对细粒尾矿的增渗作用

针对细粒尾矿的渗透性较弱,容易导致尾矿坝浸润线抬升和降低尾矿坝安全系数的问题,提出采用超声空化的方法改善尾矿的渗透性。首先,采用计算流体动力学(CFD)软件模拟空化泡溃灭的过程;然后,根据空化阈值和换能器的声压计算结果选定试验使用的换能器,频率范围为20~40 kHz,功率为60 W,并通过染色试验证实尾矿试样中存在超声空化效应;最后,使用自制变水头渗透仪与选定的换能器,针对不同细粒含量的尾矿试样,开展超声增渗试验,并利用核磁共振仪检测增渗前后试样的孔隙结构变化。研究结果表明:得到的空化泡半径变化曲线与R⁃P方程拟合曲线吻合度较高,证明模拟结果的有效性;当气泡直径大于50μm时,低频超声的空化效果更好,当气泡直径小于25μm时,高频超声的空化效果更佳;细粒含量相同时,尾矿试样的渗透系数增长率随超声的频率增大而增加;超声频率相同时,细粒含量多的尾矿试样渗透系数增长率更高;超声作用后,尾矿试样中0~10μm的孔隙占比降低,降幅随频率的增加而增加;10~20μm的孔隙占比变化趋势不明显;20~40μm的孔隙占比增加,增幅随频率的增加而增加;>40μm的孔隙占比增长较少。对于不同孔隙占比的尾矿,施加相应频率的超声信号可获得更显著的增渗效果。

一种适用于细粒土的新型叠片式单剪仪研制与应用

研制了一种适用于细粒土的新型叠片式单剪仪。该单剪仪试样室采用若干内部尺寸长×宽为100 mm×40 mm的回字形叠片,有效地减小了常规圆形叠环式单剪仪压力室剪切时试样侧倾、受力严重不均的问题。销钉式变形控制杆能使试样剪切变形均匀,叠片试样室外围的导向侧板控制了剪力的方向性,新型的杠杆支点结构有效解决杠杆倾斜时加载杆力传递变化的问题。该单剪仪结构稳定、易于操作,集应力/应变控制式功能于一身,可实现对细粒土的均匀剪切。基于该单剪仪对某黏土进行了抗剪强度和剪切蠕变试验,分析了黏土的抗剪强度参数和剪切蠕变规律,初步验证了该单剪仪的优良工作性能。

水位升降过程中细粒流失促进堆石料湿化变形的试验研究

堆石料在周期性水位循环升降作用下会产生细粒流失现象,从而加剧堆石料的湿化变形。以某发生显著后期变形的心墙堆石坝的上游堆石料为研究对象,采用侧限压缩潜蚀试验装置,针对连续和间断两种颗粒级配的试样,对比开展了恒定水位和升降水位条件下的单轴固结湿化变形试验,得到了轴向应变和细粒流失量的发展过程。试验结果证实,周期性水位升降引起的细粒流失会促进湿化变形的发展,其影响程度与颗粒级配、竖向压力、水位升降速率及初始含水率有关。连续级配试样的内部稳定性优于间断级配试样,细粒流失量更少,因此提高堆石料级配的连续性会降低细粒流失对湿化变形的促进作用。增大竖向压力会提高堆石料内部颗粒间约束力,降低细粒流失量,从而降低细粒流失对湿化变形的促进作用。水位升降速率的提高会增大水对颗粒的渗透力,从而增大细粒流失量,加大湿化变形。增大初始含水率会提高堆石料的压实性,颗粒排列更紧密,细粒流失困难,降低了细粒流失对湿化变形的促进作用。

微小核糖核酸mmu-miR-8114和mmu-miR-3473b在细粒棘球蚴致敏小鼠中的调控作用

目的探索微小核糖核酸(miRNAs)在通过细粒棘球蚴感染引起的小鼠过敏反应中的调节作用。方法建立小鼠体内棘球蚴病动物模型,收集脾脏单核细胞进行转录组测序。比较过敏性小鼠和非过敏小鼠之间mRNAs和miRNAs的差异表达。使用Targetscan和miRanda软件预测mRNAs和miRNAs之间的靶向调控关系,并通过蛋白质—蛋白质相互作用(PPI)网络分析,识别核心基因,通过富集分析探讨核心基因的生物学作用。最后利用qRT-PCR和Western blot验证关键结果。结果过敏与非过敏小鼠之间存在1642个差异表达的mRNAs。对18个差异表达的miRNAs进行分析,鉴定出60个差异表达的靶标基因,其中在PPI网络中连通度最大的前10个基因被认定为核心基因。富集分析显示核心基因主要参与NF-kappa B信号通路。基于miRNAs与mRNAs之间的负调控作用以及双荧光素酶报告系统发现mmu-miR-8114与Atf3以及mmu-miR-3473b与Myd88具有靶向调控关系,并与NF-kappa B信号通路有关。通过qRT-PCR验证了mmu-miR-8114和mmu-miR-3473b在过敏小鼠中下调表达,Atf3、Myd88、Socs3在过敏小鼠中上调表达。qRT-PCR和Western blot结果发现NF-kappa B信号通路在过敏小鼠中的活性增加。结论本研究揭示了mmu-miR-8114和mmu-miR-3473b通过NF-kappa B信号通路调控导致小鼠过敏反应的重要作用,为理解细粒棘球蚴感染引起的过敏反应机制提供了新的见解。

海相细粒沉积成因机制与有机质富集模式研究进展

综合分析了国内外细粒沉积的特征、成因及有机质富集模式研究进展。海相细粒沉积主要由黏土矿物、石英、碳酸盐矿物和有机质组成,受风力、异轻流、重力流和底流4大搬运营力作用,发育泥纹层和粉砂纹层2类纹层,单一型、顺序型和交互型3类纹层组(层系),块状层、递变层和交互层3类层(层组)。海相细粒沉积发育浊流沉积、底流沉积及远洋-半远洋沉积3种主要沉积相类型及其过渡类型。海相细粒沉积有机质存在高生产力和强保存2种富集模式,高生产力富集模式下黑色页岩主要通过“上升洋流”、“氧含量最低值区(OMZ)”和“近岸透光带缺氧(PZE)”模式形成高有机质富集,强保存富集模式下黑色页岩主要通过“受限盆地”、“改进的受限盆地”、“不规则底形”、“水洼扩张”、“海侵化变层”和“近岸海侵(TN)”模式形成高有机质富集。目前海相细粒沉积成因机制与相模式研究存在的主要问题包括名词术语不规范、不同矿物成分成因不明确,以及细粒浊流沉积、等深流沉积和半远洋沉积难以区分,需要今后进一步研究解决。

牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩成分与纹层结构的关系

湖相细粒沉积岩的纹层发育,但纹层的厚度、密度、连续度等结构特征变化很大,这些变化与细粒沉积岩的沉积环境密切相关。利用图像分析的手段,对牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩纹层的厚度、密度、侧向连续性进行定量表征,并与细粒沉积岩的各种物质成分对比研究。结果表明:牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩的纹层厚度、密度、侧向连续性与长英质、黏土、碳酸盐等矿物质量分数基本没有相关性,纹层密度与有机碳含量具有一定的正相关性,长英质矿物与黏土矿物质量分数具有明显的正相关性;牛庄洼陷沙四上—沙三下亚段细粒沉积岩的沉积速率越低,越有利于有机碳含量的提高;长英质矿物与黏土矿物主要是洪水以表层流、层间流的形式一起搬运到深湖环境沉积下来的;湖泊表层碳酸盐矿物的产生与沉淀,与水体深度、沉积速率没有关系,也不存在湖相碳酸盐补偿界面(CCD)。

砂砾土渗流侵蚀中细粒迁移-沉积-滤通的物理水力临界条件

细粒迁移机制是理解砂砾土渗流侵蚀过程的基础与关键,对研究砂砾土斜坡雨水侵蚀过程的细观致灾机制具有重要意义。目前其运移模式及运移状态发生转变的临界条件并不清晰,不同物理水力条件下的细粒运动类型有所不同。为掌握砂砾土侵蚀过程中细粒的整体运动类型及其发生改变的临界条件,采用可视圆柱入渗试验和离散元数值模拟,分析了细粒迁移的影响因素和内部机理。结果表明:(1)细粒迁移受级配和水力梯度影响显著,而受初始孔隙率影响不显著,且级配的影响大于水力梯度;(2)水力作用下细粒整体运动状态可分为沉积和滤通2种模式,内部结构不稳定的砂砾土细粒运动处于滤通状态,内部结构稳定和稳定性过渡型砂砾土随水力梯度升高细粒的运动状态从整体沉积转变为整体滤通;i=3.4-(3)细粒运动状态在粒径比和水力梯度共同作用下存在明显界限,最终得到细粒沉积-滤通转变的临界条件为0.12e(D15/d85)/1.5。研究可为砂砾土斜坡渗蚀失稳防护提供理论指导。

细粒土与粗粒土动力流化的孔压差异辨析

地基土体在动力作用下的液化对工程会产生灾害性影响。孔隙水压力是研究饱和土体转变为流体的重要表征,已有研究发现,细粒土在液化过程中即使孔压比(孔压/围压)未达到1,也已进入液化状态。本文将土颗粒概化为球体,考虑颗粒吸附水膜的影响,对由砂粒、粉粒、黏粒组成的饱和土体,在可发生流动的情况下,建立产生动力流化的理论模型,并分析了动三轴和振动台实验中孔压的变化。结合土体微结构特征,指出细粒土处于流化状态时,孔隙水压力因受结合水膜影响而导致孔压值减小,同时因颗粒形状(如板片等)的框架支撑作用也可减小孔压值。这一从土体微观组成的物理性质上进行的理论分析,有助于厘清以孔隙水压力判别细粒土与粗粒土发生动力流化标准不同的原因,有助于研究者深入理解土体液化的内在机制。

云南某细粒铜钼混合精矿分离工艺优化及工业应用

云南某细粒硫化铜钼混合精矿中主要有价金属元素为铜和钼,矿石中主要矿物为黄铜矿和辉钼矿,脉石矿物主要是石英和云母,铜、钼矿物嵌布粒度较细,与脉石矿物复杂共生。针对混合精矿分离难度大、分离指标较差、药剂单耗用量大、药剂成本高的现状,结合混合精矿含钼品位的上升,在工艺矿物学研究基础上,开展了选矿试验研究。通过对原有工艺及药剂制度进行优化试验,研制了新型铜钼分离药剂D117和D118,其中D117为铜抑制剂,D118为调整剂。在原矿铜品位20.75%、钼品位0.47%的条件下,采用“抑铜浮钼”、一次粗选、四次精选、一次扫选浮选工艺,获得钼品位45.15%、铜品位1.03%、钼作业回收率85.65%的钼精矿及含钼0.069%、铜品位20.92%、铜作业回收率99.96%的铜精矿,取得了良好的实验室选别指标。将研究成果应用于工业生产后,浮选浓度由18%提升至33%,系统台效由17.4 t/h提高至25.9 t/h,钼作业回收率由66.11%提升至80.55%,年产钼金属由286 t提高至710 t。同时,D117、D118新型小分子药剂的使用取消了水玻璃的添加,并大幅降低了硫化钠用量,硫化钠粗选用量由设计之初125000 g/t降至6000 g/t,降幅达95.20%。通过药剂制度的持续优化,进一步压缩了硫化钠用量,硫化钠单耗由13.4 kg/t降至7.53 kg/t,D117单耗由6.18 kg/t降至3.98 kg/t,在药剂成本大幅度降低的前提下,实现了铜钼分离系统处理量及生产指标的双提升。

潮湿细粒煤复合式干法分选特性研究

为研究潮湿细粒煤复合式干法分选效率,对潮湿细粒煤进行了振动强度和气速的单因素试验,结合RSM-BBD预测模型获得了最优参数;并探索了不同水分的原煤在不同分选时间内的分选效果,同时分析了气流对潮湿细粒煤分选过程的影响,并评价了分选效果。结果表明:随着分选时长的增加,分选效果明显提高,最大灰分离析度可达12.05。试验煤样在气速为0.78 m/s,振动频率为25 Hz,振幅为3 mm时达到最佳分选效果,此时可能偏差E=0.135 g/cm^(3),且在此条件下分选产品有很好的脱水效果,复合式干法分选可实现潮湿煤炭的提质。该研究可以对细粒煤炭的干法分选工艺提供理论和技术支持。