青海省祁连山聚乎更矿区冻土特征及其生态地质功能作用研究

聚乎更矿区是青藏高原多年冻土区重要的煤炭资源生产地。矿区多年冻土类型为亚稳定型,冻土厚度大,对环境变化的响应较敏感。观测数据显示,多年冻土内部温度场呈现相对“急剧”、“恒定”、“稳定”三个显著规律变化区段。矿区多年冻土受海拔和地形地貌控制,表现为西厚东薄。在区域气候变暖背景下,多年冻土的地温呈增加趋势,上限逐步下降,下限逐步抬升,多年冻土地温正向着退化的方向变化。冻土作为浅部地下水含隔水层的实质载体和支撑地表植被、湿地等生态环境的基础,同时兼具水源涵养、植被保护、碳库固碳、工程地质安全、成矿控矿等多重生态地质功能作用,对高原高寒地区生态系统的稳定和演化起重要作用。

高原高寒矿区生态地质层修复中冻土层构建与应用

冻土层在高寒地区的生态平衡中起着重要作用,但冻土层的修复与保护在高原高寒矿区生态环境治理中经常被忽略,鲜有研究。以木里矿区聚乎更区生态环境综合整治实践为例,通过对原始冻土层的平面分布、垂向分布、地层结构、地温变化等特征的分析,针对破坏的土壤层、地表层、冻土层、煤层顶板岩层等不同研究对象的生态地质层剖面,按照模拟季节性冻土、多年冻土差异变化特征及其生态地质功能的思路,在利用构建人造冻土层和回填层二元结构冻土生态地质层剖面模型的基础上,提出了以冻土概况调查、剖面模型建立、搭接融合、确定回填时间、设计表层保水、布设截排水沟、地貌重塑为流程的人工构建冻土层的修复技术,以实现人造冻土层在物质结构、地下含隔水层结构及水力联系、水源涵养等方面的功能基本达到原始冻土层的水平,同时提供更多对冻土保存有利的条件。采用探坑、钻孔岩心取样和孔内长期地温监测等不同方法手段在以往矿区渣山区和新回填修复采坑内对比实验,证实了原渣山压覆区域多年冻土顶界在稳定抬升,采坑内新回填区已经开始形成新的冻土层;通过对比渣山区自然恢复冻土层和采坑内人工修复冻层形成的时间和厚度,表明人造冻土层构建更有助于该区冻土快速恢复。

煤炭资源地质勘查中环境保护问题的研究

煤炭资源在社会生产及生活中应用广泛,这类不可再生资源经过了长期持续性开发日益减少,探寻新的矿脉对于地质勘查工作提出了更高要求。以往工作中对环境保护问题重视程度不足,设备操作不规范,经常破坏植被,将垃圾随意丢弃在自然环境中,引起了严重的环境污染,极大制约了生态文明发展步伐。可持续发展背景下,有机协调好煤炭资源地质勘查与环境保护的关系,确保环境保护措施的贯彻落实,需要相关部门高度重视,形成整体合力。本文将探讨煤炭资源地质勘查与生态环境保护工作协调开展的必要性,然后针对当前工作中比较常见的环境保护问题制订相应优化对策,仅供参考。

智能钻井液监测技术研究现状及发展趋势

随着人类对油气资源需求的增长以及国家能源战略的发展需要,进入新世纪的能源、矿产资源行业,无疑是科学技术全面走向信息化、智能化、可视化。随着钻完井新技术、新材料、新监测技术、电子、通信、计算机、机器人及微加工技术领域的进一步发展,智能钻井技术必将成为21世纪钻完井技术发展的主要方向。本文重点介绍智能钻井液监测技术,论述了其主要的研究内容和技术难点,智能钻井液监测系统主要是利用取样、测量、采集、控制等系统,测量和监测现场钻井液实时参数(密度、pH值、流变性、滤失量及各种复杂工况等),实现钻井液性能的自动化测量和实时检测,为地面远程专家库系统提供判断依据,形成实时针对不同钻井现场的远程专家技术支持,符合现场实际钻井作业要求。全流程、动态、功能化钻井液实时监测、分析、处理技术可为现场钻井提供兼具科学性、时效性的钻井液、钻井工程现场决策数据支撑,使“数字、智慧”钻井成为真实可能。

柴北缘冷湖地区砂岩型铀矿床地质特征及成矿条件分析

冷湖地区砂岩型铀矿是近年柴北缘新发现的具有工业价值的铀矿床,为了进一步研究该地区砂岩型铀成矿岩石学及矿物学特征、铀成矿条件等问题,本文在野外地质调查的基础上,利用偏光显微镜结合电子探针分析手段,对该区内大煤沟组中含矿岩石进行了系统研究。结果表明:研究区中侏罗统大煤沟组含矿岩石类型主要为(粉)砂质泥岩、薄层煤及细粒石英杂砂岩,整体发育一系列后生蚀变。研究区北东侧安南坝山古元古界达肯达坂群及赛什腾山海西期花岗岩为区内砂岩型铀成矿提供了丰富的铀源。砂岩型铀矿中铀主要以独立铀矿物沥青铀矿的形式赋存,其次含有少量分散吸附态铀,沥青铀矿总体呈不规则粒状、星点状、“串珠状、线状”及粉末状赋存于黄铁矿边缘、裂隙部位或黄铁矿与方解石的接触部位,吸附态铀主要赋存于炭屑及煤线内;区内沥青铀矿为柴北缘地区首次揭露并发现的独立铀矿物,总体上填补了柴北缘地区无独立铀矿物出露的空白。铀成矿条件方面,含矿目的层中方解石的发育,显示了铀成矿流体富含CO2、H2O等挥发分和矿化剂,其次出露的众多还原性介质(油气、炭屑及黄铁矿等)为区内砂岩型铀成矿提供了氧化还原反应必需的还原剂,最终将U6+还原成U4+以沥青铀矿等形式沉淀成矿。

青海木里高寒矿区生态修复“七步法”种草技术研究

青海木里矿区经露天开采后,破坏了原有植被和较薄的土壤,脆弱的生态环境遭受严重破坏。为了尽快改善这一问题,实施了新一轮的复绿工程。根据木里矿区现有条件,围绕种草目标,提出了"七步法"种草技术流程:(1)将通过筛选的渣土或就地翻耕捡石改良成厚度为25cm的人工再造土壤基质层(覆土层);(2)修建排水沟,构建排水系统;(3)把每亩用量33m3的羊板粪和平地每亩用量750kg、坡地每亩用量1000kg的有机肥与厚度15cm人工再造土壤基质层采用圆盘耙充分拌和,形成人工再造土壤层;(4)在人工再造土壤层表面撒施与之前相同重量的有机肥;(5)播种;(6)耙耱镇压;(7)铺设无纺布。"七步法"种草技术简化了种草工序,便于施工人员快速掌握和操作,保障了种草质量,降低了成本,节省种草时间,在木里矿区得到了推广,为种草复绿工程按时顺利完成起到了重要的科技支撑作用。

地质岩芯钻探钻井液固相控制技术现场应用

针对地质岩芯钻探需求、绿色勘查要求以及钻井液固相控制技术特点,概述与之相适应的钻井液二级固相控制装备,重点介绍四个钻探现场应用效果,希望更多地勘单位认识到维护和管理好钻井液固控可有效提质、增效、降本、环保,具有较好的技术经济生态效益。建议加强地质钻探钻井液固控技术培训与交流,研发新型多功能一体化智能化钻井液利用环保处理技术装备,开展示范应用与技术服务,提升地质钻探技术装备现代化整体水平。

青海柴达尔煤矿冒顶事故应急救援地面注浆钻孔施工技术

柴达尔煤矿是典型的高原高寒矿区。先期以露天开采为主。回填砂质土壤及渣土层构成的矿井顶板稳定性差,再加上区内冻土层易解冻、岩层稳定性差,致使矿井易发生顶板冒落事故。2021年,煤矿301采区3690综采工作面发生了井下冒顶事故,19人被困井下。由于矿井上部露天采坑人工回填形成的顶板稳定性差、透水性好,造成井下煤泥不断大量的涌入,导致救援人员无法靠前。为了保证救援人员的安全,加快井下清淤救援效率,采用地表钻探与注浆相结合的方式进行施救。为事故矿井巷道上方松散回填渣土的快速固结创造条件,保障井下救援队伍的作业安全。

青海航亚金属矿区矿层稳定程度评价及特征分析

青海航亚矿区矿层的矿产和一些金属含量分布较为复杂,金属的复杂性也加大了分期其特征的难度。应用航亚矿区近几年钻孔资料和化验资料,在系统分析本区矿层的分布特征和稳定程度的基础上,总结了区内的特征。主要的认识为:(1)研究区G1矿层不可采,G2和G3矿层局部可采,矿层结构简单-复杂,属较稳定矿层可采矿层;(2)可采矿层变质程度相当,均为低变质阶段,属于深成变质作用;(3)可采矿层都属中灰、高挥发分、中硫、低磷、低氯、三级含砷,以Y41为主,只有少量的BN31,可作为动力用和民用。

青海省侏罗系陆相成煤环境典型矿床研究——以聚乎更矿区为例

煤炭作为一次能源的一种,勘查技术尤为重要。以聚乎更矿区为研究对象,对青海省侏罗系陆相成煤环境进行典型矿床研究,从区域地质、矿区地质、煤层和煤质特征4个方面进行分析,并总结了聚煤规律及构造控煤样式,进行了找矿远景分析,为煤炭资源勘查提供可借鉴的经验及指导。

柴北缘全吉煤田侏罗系构造控煤及找煤方向分析

全吉煤田是柴达木盆地北缘重要的煤炭产地,大煤沟煤矿、绿草山煤矿是煤田内代表性煤矿,侏罗纪含煤地层及煤层出露较好、埋深较浅,已开采多年。多年的勘查和全吉山整装勘查工作,全吉煤田浅部,特别是地表出露地段已基本查明,但大部分地段为隐伏区,加之全吉煤田构造复杂,目前构造控煤是困扰全吉煤田实现找矿突破的问题,需进一步加强对构造的研究,提高构造对煤层赋存及埋藏深度影响的认识。在分析全吉煤田侏罗系沉积演化及聚煤模式研究、构造演化特征的基础上,总结了全吉煤田典型构造控煤样式,并指出了全吉煤田侏罗系今后的找煤方向,以期对全吉煤田,特别是全吉煤田隐伏区找煤工作起到一定的现实指导作用。

重力流主导的深水沉积特征及其模式--以共和盆地下三叠统为例

深水沉积具有良好的油气勘探前景,近年来已成为沉积学研究的前缘和油气工业界关注的焦点。以共和盆地下三叠统为例,通过野外剖面的详细观察描述,结合室内镜下薄片鉴定与粒度分析,对深水沉积类型、沉积特征、垂向组合、成因机制以及沉积模式进行系统研究。共和盆地早三叠世深水沉积类型主要有滑塌型深水重力流沉积、底流沉积以及深水悬浮沉积,其中滑塌型深水重力流沉积又可识别出滑塌沉积、砂质碎屑流沉积与浊流沉积三种类型。滑塌沉积常见以同沉积褶皱为代表的多种软沉积物变形构造;砂质碎屑流沉积以块状砂岩为主,内部可见砂质团块、泥砾或泥质撕裂屑,块状砂岩顶底与相邻岩层均为突变接触;浊流沉积普遍发育正粒序,可见不完整的鲍马序列,底面常见多种类型的底模构造;底流沉积发育多种牵引流沉积构造。研究区软沉积物变形构造类型丰富,其中滑塌层内的软沉积物变形构造主要在斜坡滑塌过程中形成;未发生滑塌层内的软沉积物变形构造主要因地震使沉积物发生液化作用及流体化作用而形成。在综合分析盆地构造背景、深水沉积分布规律、重力流触发机制的基础上,建立了共和盆地早三叠世滑塌型重力流主导的深水沉积模式。滑塌型重力流主要由地震以及火山事件触发,水道化的地区会形成大面积的海底扇沉积体系。底流作为深水环境中不可忽视的动力因素,往往会对重力流沉积进行后期改造而使其物性变好。深水悬浮沉积作为一种背景沉积,在重力流事件的间歇期成为主要的深水沉积物。研究显示内扇、中扇可作为致密砂岩油气的勘探区,外扇可进行页岩油气勘探。

柴北缘大煤沟组七段(J_2d^7)页岩油资源潜力评价——以大煤沟地区为例

通过对大煤沟地区4口钻井和侏罗系标准剖面的40件大煤沟组七段泥页岩样品进行有机地球化学特征、岩矿特征、储集性能等实验分析。结果表明:样品的总有机碳含量平均值为5.22%;干酪根类型为I-II型,以腐泥质为主;样品有机质成熟度平均值为0.52%,主要为未成熟—低成熟样品;样品的储集空间类型多样、微裂缝发育,有利于页岩油的吸附、存储,矿物组成中大于40%的脆性矿物含量有利于后期的生产压裂。另外,在荧光下,样品断面及层理面具有好的荧光显示,为页岩油的存在提供了直接证据。综合分析认为,大煤沟地区大煤沟组七段具备页岩油形成的地质条件,是中侏罗统页岩油发育的最有利层段。并且在柴北缘范围内,该层段泥页岩单层厚度大,平面上横向分布稳定,结合已有研究成果,初步预测冷湖地区、赛什腾凹陷、鱼卡凹陷、大柴旦—大煤沟地区为柴北缘该层段的页岩油发育有利区。

陆相盆地河—湖沉积源—汇系统收支分析——以柴北缘中侏罗统石门沟组为例

源—汇系统分析已成为沉积学领域的研究热点,其中关键参数定量恢复是源—汇系统分析的重要内容。以柴北缘鱼卡地区中侏罗世发育的陆相盆地源—汇系统为例,通过支点法进行源—汇系统收支定量分析。首先识别干流河道沉积,测量或计算河道尺寸,进行粒度分析;然后计算瞬时满岸水流量及沉积物流量,结合古气候与流域分析,对年均沉积物量进行计算,得出在给定地层持续时间内输送的沉积物量;再对沉积区的沉积物量进行测量统计,并与计算出的沉积物量进行对比,分析源—汇系统收支状况。对柴北缘鱼卡地区中侏罗统石门沟组下部沉积的源—汇系统收支定量分析显示,目标研究层段河流沉积的干流满岸深度在3.1~3.3 m,河道宽度为69~77 m,流经了较缓的坡度(0.0002046~0.0002178),流速一般为1.046~1.048 m/s,搬运了中—细砂为主的沉积物。该时期流域面积约为3209.8~3781.6 km^(2),流域长度介于177.8~196.2 km,满岸水流量为239.9~286.2 m^(3)/s,满岸推移载荷流量为0.043~0.048 m^(3)/s,满岸悬浮载荷流量范围为0.083~0.094 m^(3)/s。基于现代类似河流的对比研究,计算出鱼卡地区干流年均沉积物搬运量介于158862.4~179242.3 m^(3),在层序S2所持续的2.2 Ma共向沉积区输入349.5~394.3 km^(3)的沉积物,与沉积区所统计的沉积体积(322 km^(3))大致相符。河流沉积物输入体积的高值约为支点下游沉积区统计体积的1.22倍,如果这一分析结果准确,则表明存在一定程度的沉积物遗失现象,研究区局限发育的重力流沉积可能是沉积物遗失的主要方式。建立的收支模型可进一步推广应用于陆相河湖沉积组合的源—汇系统分析。

柴北缘西大滩地区下-中侏罗统层序-古地理及聚煤特征

柴达木盆地北缘西大滩地区是近年来新发现的煤炭资源有利勘探区,含煤岩系以早侏罗世小煤沟组和中侏罗世早期的大煤沟组及石门沟组为代表。根据露头剖面、钻孔岩芯及测井曲线对该含煤岩系的沉积相、层序地层格架、聚煤模式及岩相古地理进行研究,并对该区聚煤规律进行了分析。研究结果表明:区内含煤岩系由砾岩、砂岩、粉砂岩、泥岩、油页岩及煤组成,可识别出16种岩相类型以及冲积扇、辫状河三角洲与湖泊等3种沉积相类型。以区域不整合面、沉积相转换面、下切谷砂体底部冲刷面、岩性及颜色突变面等为层序界面,共识别出6个层序界面,划分出5个三级层序和相应的低位、湖侵及高位体系域。恢复出各个层序的岩相古地理,主要古地理单元为冲积扇、辫状河三角洲、滨浅湖及半深湖。研究区厚煤层主要发育于湖侵体系域上部靠近最大湖泛面处的下三角洲平原环境,这里作为低可容空间背景,较高的可容空间增加速率与较高的泥炭聚集速率相平衡,有利于泥炭/煤的聚集。煤层主要在层序SⅢ1、层序SⅢ2及层序SⅢ3中发育,由于古气候逐渐变得干燥,层序SⅢ4和SⅢ5聚煤作用变弱直至终止。

柴达木盆地北缘团鱼山地区砂岩型铀矿成矿条件与找矿方向

以柴达木盆地北缘团鱼山地区为研究对象,在对以往煤田钻孔资料二次开发和放射性异常查证后,对铀源基础、岩性-岩相、构造条件、地形地貌特征、水文条件及氧化还原环境等铀矿成矿背景及条件进行研究,得出团鱼山地区具备铀成矿有利条件,中侏罗统石门沟组下段砂岩层段为最有利的目的层,成矿类型为层间氧化带型,建议向南追索层间氧化带,寻找有利靶区。

祁连山木里矿区冻土资源分布特征及其环境效应

祁连山冻土资源广泛发育,冻土类型受地貌、地下水、岩性、地表植被等条件的影响复杂多变。近年来,在全球气候趋于变暖和人类活动的综合影响下,祁连山冻土资源面临着稳定性降低,多样性遭受破坏等问题,由此导致植被面积减退、水土流失加剧等。因此,保护祁连山地区冻土资源,建立长期动态监测体系迫在眉睫。本文利用以往钻孔测温及热红外遥感影像资料,对祁连山木里矿区冻土资源的特征、类型、分布、生态环境效应,以及人类活动对其产生的影响进行了探讨,以期对祁连山地区冻土资源保护提供参考资料。

绿色勘查技术在探矿工程中的应用探讨

随着我国经济的快速发展,大众环保意识不断提升,对探矿工程中勘查技术应用的环保性关注度提高,特别是探矿过程中各种大型机械设备的使用,对探矿区域的土层及植被产生不同程度的破坏,影响生态平衡,针对这种情况,很多勘探企业积极引入绿色勘查技术。本文以绿色勘查为切入点,阐述绿色勘查技术现状,并从几个方面分析绿色勘查技术在探矿工程中的应用,最后提出绿色勘查生态恢复以及探矿工程中绿色勘查技术的创新发展。

木里盆地侏罗系煤层气主控因素及成藏模式

我国天然气需求逐年上升,寻找常规天然气的接替能源已迫在眉睫。木里盆地中-下侏罗统煤炭资源丰富,煤层厚度大,煤层气资源潜力巨大。综合利用野外地质调查、样品分析测试、煤炭钻井录井及含气量现场解吸,对木里盆地木里组煤层赋存特征、成藏地质条件、主控因素及煤层气成藏模式进行了研究,结果表明:木里盆地煤层厚度大,埋藏适中,以气煤和焦煤为主,整体处于中-高变质阶段,含气量较高,煤层气资源潜力良好;煤层的变质程度及顶、底板的封盖能力控制了煤层气的富集;木里盆地侏罗系煤层气主要有宽缓向斜富集和大型单斜构造富集2种成藏模式。煤层气主控因素分析及成藏模式研究为后续开展木里盆地的煤层气勘探开发提供了借鉴和依据。

绿草山地区砂岩型铀矿成矿条件分析

在煤铀兼探思路的领导下,开展柴北缘砂岩型铀矿的勘查,通过煤田地质资料筛选、前期地质工作的分析研究,初步认为,绿草山地区新近系狮子沟组发育的厚-巨厚层黄色氧化砂体具备形成砂岩型铀矿的有利地层结构和后生改造条件。通过对成矿地质条件、构造演化条件、地层结构及岩相特征、水文地质条件及古气候条件等研究发现,本区5套砂体厚度大、渗透性强、地层倾角较小且都具备典型的“泥-砂-泥”有利地层结构,可为后期成矿提供有利的条件。分析本区砂岩型铀矿成矿条件及铀矿层的特征,为今后在该区的铀矿找矿工作指明方向,奠定基础。