广西南部三叠纪强过铝质火成岩岩石化学特征的动力学意义

为深化对广西南部地区印支期造山运动深部动力学机制的理解,采用该地区三叠纪强过铝质火成岩的岩石化学数据提取其源区熔融温度以及成分特征方面的信息。结果显示:广西南部三叠纪强过铝质火成岩属于高钾钙碱性系列,形成于印支期后碰撞构造背景中。它们的Al2O3/TiO2小于100,CaO/Na2O多数大于0 3、少数小于0 3。同时,这些强过铝质火成岩的Al2O3/TiO2与其SiO2含量有正相关趋势,而CaO/Na2O与SiO2含量呈明显的负相关关系。这些岩石化学特征表明,强过铝质火成岩部分源于泥质岩的部分熔融,部分源于砂岩或正变质岩的部分熔融,但不排除后者可能是泥质岩部分熔融产物和玄武质岩浆相混合的结果;同时这些强过铝质火成岩形成源区的温度高(>=875℃)。因此,广西南部三叠纪时期的深部能量来自以底侵玄武岩浆加热作用所体现出来的软流圈地幔的平流热传递过程。     

巴布亚新几内亚波格拉斑岩型铜-金矿床富Nb碱性火成岩成因新解

巴布亚新几内亚波格拉(Porgera)斑岩铜—金矿床的侵入杂岩岩石类型为碱性玄武岩→夏威夷岩(粗面玄武岩)→橄榄粗安岩套。微量元素总体特征是富集大离子亲石元素(LILE)(Sr、Ba)和高场强元素(HFSE)(Zr、Nb、Th)。在微量元素蛛网图上显示宽的Th、Nb、U峰和Ti、H f、Y的谷。该矿床夏威夷岩和橄榄粗安岩是一套板内富Nb碱性玄武岩系列,属于大陆O IB碱性侵入岩,而不是洋岛OIB系列,与地幔柱活动相关。波格拉侵入杂岩形成于弧—陆碰撞环境,为新生代主动大陆边缘板内碱性玄武岩的典型代表之一。     

煤层开采诱发地表裂缝成因数值模拟

为了通过分析地表裂缝的成因来研究采空区上覆火成岩非连续性破坏,根据现场数据和概率积分法确定了研究的岩土体范围,使用FLAC3D进行建模。布置6条监测线进行地表沉降监测,并与模拟得到的地表裂缝出现位置的变形数据进行对比,模拟得到了岩体塑性区的分布。结果表明,造成地表裂缝的主要原因是采空区上覆岩层中存在产状不均匀的火成岩,且位于松散层下方。采空区影响向上发展至火成岩底部造成火成岩边缘区域局部悬空。当采空区面积足够大时,火成岩上部拉应力超过其抗拉强度,进而发生断裂,松散层陷落导致地表裂缝。     

二叠系火成岩地层井壁稳定性分析

火成岩地层是井壁失稳的高危地层,目前针对火成岩井壁稳定性研究缺乏系统分析。基于此,考虑火成岩结构,形成了多结构面强度准则,利用准则构建火成岩地层坍塌压力预测方法,分析该类地层井壁稳定性。研究结果表明:火成岩弱结构面发育,易导致岩石沿结构面破坏,从而降低岩石强度;结构面存在时,坍塌压力分布复杂,尤其弱面数量增多,岩石强度逐渐受弱面控制,坍塌压力显著上升;同时,水化作用也会导致地层坍塌压力增加;水化与弱结构面是火成岩地层井壁失稳的主要因素,考虑两者耦合作用是建立井壁稳定技术的关键。     

火成岩断裂带中金、银矿床的火成改造成矿作用

产于火成岩（侵入岩、火山-次火山岩）断裂带中的脉状金、银矿床的地质特征表明，矿床的形成明显滞后于火成岩的成岩时代，属后成矿床，成矿多发生在地下500～3000m处，断裂构造使其与地表导通，形成开放半开放体系；地球化学资料表明至少有一部分矿床成矿元素主要来自已团结成岩的火成岩；成矿流体有大气降水成分及与主岩不同期的岩浆热液成分；成矿的方式主要有两种：一是岩脉侵入带来的热液使早期的岩体遭受蚀变，蚀变过程中金等成矿元素析出并在断裂构造中沉淀成矿；二是下渗的大气降水在深部被加热，萃取岩石中的成矿元素而形成含矿溶液，这种分散在岩石中的溶液，在构适应力作用下汇聚到构造薄弱带——断裂中，因降温减压而沉淀成矿。概括地说，这些矿床是通过热液对火成岩（矿源岩）的改造而形成的，可称之为火成改造矿床。     

采空区上覆火成岩断裂致灾机理研究

为了解释采空区影响下火成岩断裂破坏诱发地表裂缝的形成原因,通过建立两种采动影响下的火成岩断裂物理力学模型,推导出采动影响下火成岩初次断裂和周期性断裂判据。结合铁法晓南矿开采出现的地表裂缝,分析了火成岩断裂破坏机理,并对火成岩断裂破坏进行了预测。通过与现场实测地表裂缝位置加以验证,证明了所建力学模型的可靠性,并给出了后续生产中关于地表裂缝的规避性建议。     

广西典型酸性火成岩地质低背景区土壤-水稻重金属积累特征及生态风险

为了解地质低背景区农田土壤-作物系统中重金属的富集及迁移特征,采集了广西钦北区878km2酸性火成岩出露区的30套水稻籽实及根系土样品作为研究对象,研究酸性火成岩地质低背景区土壤和水稻中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)分布特征、土壤Cd等重金属的赋存状态及其生物有效性。结果显示:研究区土壤呈酸性,pH值为4.66～5.36;Cd、As、Cr等重金属元素含量较低,均低于或远低于我国土壤环境质量标准规定的风险筛选值,水稻籽实中As、Cr、Hg和Pb均未超标,但Cd超标率为16.7%。土壤中As和Pb主要以残渣态存在,Hg主要以残渣态和强有机结合态存在,而Cd的生物富集系数和生物有效性最高,水溶态、离子交换态和碳酸盐结合态的比例总和为32%。水稻籽实吸收Cd等重金属主要与土壤pH值、Fe、Mn和土壤质地有关。酸性火成岩地质低背景区农田酸性、强酸性土壤Cd等重金属元素含量低,但生物有效性高,其生态风险值得关注。     

生油岩与火成岩的相互作用研究初探—有机酸对火成岩的蚀变及过渡金属对有机质演化的催化作用

在发育火成岩的生油层中 ,微生物和热解作用导致生油岩有机质形成有机酸 ,这些有机酸对火山矿物中的金属元素是一种有效的溶剂和迁移介质 ,特别是能促使其中的过渡金属活化和溶解。这样造成与火成岩共存的生油岩内过渡金属含量显著增加 ,一些过渡金属是有机质成烃演化良好的催化剂。同时火山和热液活动还能向生油层提供过渡金属元素 ,从而使与火成岩共生的生油岩油气生成量大大提高。