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基于聚类算法的动力用煤资源质量评价方法与应用研究

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中国矿业 2024年第3期33卷 66-75页

作者：谈鹏菲顾承串詹润吴基文顾佳一安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽省煤田地质局勘查研究院安徽合肥230088 安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230000

为了快速、准确评价淮南煤田动力用煤资源的等级,达到合理开发利用优质动力用煤资源的目的,基于淮南煤田钻孔煤质大数据库,选取8煤层作为研究对象,将煤的发热量、灰分、硫分、挥发分、软化温度和哈氏可磨性作为动力用煤资源质量评价的... 详细信息

为了快速、准确评价淮南煤田动力用煤资源的等级,达到合理开发利用优质动力用煤资源的目的,基于淮南煤田钻孔煤质大数据库,选取8煤层作为研究对象,将煤的发热量、灰分、硫分、挥发分、软化温度和哈氏可磨性作为动力用煤资源质量评价的基础指标。基于GIS平台,利用ISODATA算法对研究区动力用煤资源进行聚类,深入挖掘煤质数据信息。结合熵权法确定出每一簇类评价指标的权重,通过综合指数法实现动力用煤资源优劣等级的划分。研究结果表明,淮南煤田8煤层动力用煤资源聚类可分为三类,第二簇类动力用煤资源质量最好,其次为第三簇类,第一簇类质量相对较差。其中,第二簇类中优质煤占比最多,第三簇类以中质煤为主,第一簇类则以中质煤、低质煤为主。这为今后淮南煤田动力用煤资源合理开发利用提供了技术指导,并拓展了煤田煤质数据库的利用方式。

关键词：动力用煤聚类分析煤炭质量评价综合指数法淮南煤田

华北南缘太华杂岩构造变形规律及机制:中部造山带构造演化的关键约束

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地球科学进展 2024年第3期39卷 247-268页

作者：李云剑朱光顾承串董梦龙尹浩吴晓冬河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 衢州学院建筑工程学院浙江衢州324000 湖南科技大学地球科学与空间信息工程学院湖南湘潭411201

中部造山带是认识华北克拉通古元古代构造演化的重要窗口。针对造山带南段小秦岭地区太华杂岩开展了系统的构造和年代学研究。结果显示,太华杂岩发生强烈的韧性变形,普遍保存有韧性剪切带和同剪切褶皱,特别是鞘褶皱。韧性剪切带和鞘褶... 详细信息

中部造山带是认识华北克拉通古元古代构造演化的重要窗口。针对造山带南段小秦岭地区太华杂岩开展了系统的构造和年代学研究。结果显示,太华杂岩发生强烈的韧性变形,普遍保存有韧性剪切带和同剪切褶皱,特别是鞘褶皱。韧性剪切带和鞘褶皱具有一致的上盘向WNW剪切的运动学,变形温度为600~650℃。剪切带内同构造混合岩锆石U-Pb年龄将剪切带活动时间限制在1890~1843 Ma。通过几何学、运动学、年代学及变形温度的综合分析表明,韧性剪切带和区域规模的鞘褶皱为同碰撞折返期构造,并支持西部陆块向SE俯冲造山模式。基于已有研究成果,揭示了中部造山带经历了漫长而复杂的造山演化过程,1.97~1.89 Ga为大陆深俯冲阶段,1.89~1.84 Ga为高压变质岩石折返阶段,1.84~1.78 Ga对应后造山伸展阶段。中部造山带这一漫长的造山演化过程,为大规模碰撞造山作用可持续超过100 Ma的观点提供了有力证据。

关键词：韧性剪切带鞘褶皱锆石U-Pb定年小秦岭地区中部造山带

淮北煤田钱营孜矿井控煤构造特征及其动力学背景分析

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地质科技通报 2024年第3期43卷 133-146页

作者：汪伟民顾承串程龙艺吴基文翟晓荣安徽恒源煤电股份有限公司安徽宿州234000 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

钱营孜矿井位于淮北煤田宿县矿区的西部,毗邻徐宿弧形推覆构造南段的外缘带。为认识该矿井构造变形与演化规律、动力学机制以及指导未来资源探采方向提供重要地质依据。利用最新的矿井地质勘探与生产资料,对钱营孜矿井开展构造格架和控... 详细信息

钱营孜矿井位于淮北煤田宿县矿区的西部,毗邻徐宿弧形推覆构造南段的外缘带。为认识该矿井构造变形与演化规律、动力学机制以及指导未来资源探采方向提供重要地质依据。利用最新的矿井地质勘探与生产资料,对钱营孜矿井开展构造格架和控煤构造样式分析,划分矿井构造期次,讨论构造发育的区域大地构造背景。结果表明,矿井内石炭纪-二叠纪含煤地层总体呈一轴向NNE、向SSW仰起的宽缓向斜;矿井内断裂构造非常发育,逆断层数量大于正断层,2类断层的走向均以NE至NNE向为主,其次为NS向;矿井构造格架显著受控于数条NS向至NE向的大型断层,自西向东受南坪断层、F_(22)、F_(17)、DF_(200)及双堆断层等主干断层的分割,呈现东、西分带特征;矿井控煤构造样式可以划分为挤压、伸展和走滑3个类型,以及逆冲牵引褶皱、对冲式构造、冲起构造、叠瓦状构造、地堑、地垒、阶梯状断层、正花状构造、羽状雁列式构造9个亚类型;构造组合分析表明,F_(17)断层除逆冲活动之外,还存在显著的平移活动。矿井构造可划分为5期,从早到晚分别为:轴向NNE的冯家向斜、近NS向逆断层、NNE向逆-左行平移断层及NE向逆断层、近NS向正断层、NE向正断层。矿井内第1,2期缩短构造分别是印支期华北克拉通与华南板块汇聚过程中的前陆变形及随后陆-陆碰撞造山变形的影响结果;第3期压扭性构造与西太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆边缘快速斜向俯冲有关;第4,5期伸展构造则是早白垩世以来中国东部强烈伸展背景下发育而成。

关键词：控煤构造样式构造分期大地构造背景南坪断层钱营孜矿井淮北煤田

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安徽淮南舜耕山地质遗迹资源类型及特征

高校地质学报 2024年第1期30卷 89-99页

作者：张子康顾承串吴基文赵铭詹润邵晴晴张缘缘安徽理工大学地球与环境学院淮南232001 安徽省煤田地质局勘查研究院合肥230088

安徽淮南舜耕山位于华北克拉通淮南煤田南缘逆冲推覆构造带,天然出露与人工剥露地质遗迹数量众多,系统地查明地质遗迹资源类型、分布及特征可为区域地质对比研究以及地学科普与旅游规划工作奠定重要基础。文章通过野外地质调查,共发现... 详细信息

安徽淮南舜耕山位于华北克拉通淮南煤田南缘逆冲推覆构造带,天然出露与人工剥露地质遗迹数量众多,系统地查明地质遗迹资源类型、分布及特征可为区域地质对比研究以及地学科普与旅游规划工作奠定重要基础。文章通过野外地质调查,共发现舜耕山主要地质遗迹点62处,可划分为3大类、8类、14亚类,其中以华北型寒武系—奥陶系典型剖面、碳酸盐岩地貌、断裂构造以及矿业遗址等地质遗迹景观尤为发育,具有极高的科研和观赏价值;结合前人研究资料,初步讨论了舜耕山地质遗迹成因及其区域地质背景,为舜耕山地质遗迹资源开发提供理论依据;针对舜耕山在地质遗迹资源保护与开发利用存在的问题,提出对应的远景规划和建议。

关键词：地质遗迹成因分类地质背景地学科普舜耕山

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煤矿待采孤立块段地质构造复杂程度评价

中国煤炭地质 2024年第6期36卷 1-6,17页

作者：汪伟民张红梅吴基文顾承串安徽恒源煤电股份有限公司安徽宿州234000 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 安徽理工大学矿井水害综合防治煤炭行业工程研究中心安徽淮南232001

煤矿区地质构造复杂程度是煤矿安全生产时最为关心的问题之一。结合已采区探采对比结果和前期生产的经验,对比待采块段与已采采区地质构造复杂程度,可以用于指导待采块段后期的补勘设计、采掘设计、采煤方法选择,以及煤矿水害防治和瓦... 详细信息

煤矿区地质构造复杂程度是煤矿安全生产时最为关心的问题之一。结合已采区探采对比结果和前期生产的经验,对比待采块段与已采采区地质构造复杂程度,可以用于指导待采块段后期的补勘设计、采掘设计、采煤方法选择,以及煤矿水害防治和瓦斯治理等。为构建煤矿区地质构造复杂程度的定量评价模型,采用“滑动窗口法”统计各评价单元指标数据,采用AHP-熵权主客观确权法确定指标权重,继而栅格加权叠加计算,完成地质构造复杂程度综合指数图,对煤矿区地质构造复杂程度进行了等级划分与评价。在上述研究基础上,对比已采区和西一采区—东一采区间待采孤立块段范围地质构造复杂程度评价结果,得出待采块段以极复杂型构造为主。最终评价结果表明,评价指标、评价方法和评价模型总体是合理的。

关键词：地质构造复杂程度待采孤立块段 AHP-熵权主客观法综合指数模型

依兰‒伊通断裂带晚中生代走滑与伸展构造变形及其应力场

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大地构造与成矿学 2023年第4期47卷 711-733页

作者：顾承串朱光赵田李云剑张帅安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 河海大学地球科学与工程学院江苏南京211100

NE走向、延伸超过900km的依兰‒伊通断裂带是中国东北地区重要的大型断裂构造。然而关于该断裂带起源型式、伸展变形特征以及初始断陷时间长期以来存在较大分歧。本文对依兰‒伊通断裂带起源期和伸展构造变形规律、变形时间以及应力场特... 详细信息

NE走向、延伸超过900km的依兰‒伊通断裂带是中国东北地区重要的大型断裂构造。然而关于该断裂带起源型式、伸展变形特征以及初始断陷时间长期以来存在较大分歧。本文对依兰‒伊通断裂带起源期和伸展构造变形规律、变形时间以及应力场特征进行了详细的野外调查、火山岩锆石U-Pb定年以及断层擦痕位移矢量反演研究。结果表明,依兰‒伊通断裂带在尚志隆起以及白垩纪‒古近纪地堑外侧保存着左行走滑断层或韧性剪切带,代表了其起源期构造。根据前人研究成果及未变形火山岩的年龄(125 Ma),限定起源时间为晚侏罗世初‒早白垩世初。早白垩世中期之前依兰‒伊通断裂带转变为伸展变形,南段控制发育的叶赫地堑具有典型的断陷盆地特征。在出露的花岗岩基底及地堑内下白垩统均可见一期NE走向正断层发育。应力场反演结果表明,依兰‒伊通断裂带起源期左行走滑活动是在近S-N向(偏NNW向)的挤压应力场作用下发育,晚期又叠加了NW-SE向的拉张应力场作用,导致该断裂带转为正断活动。本文认为太平洋区伊泽奈崎板块早白垩世初向东亚大陆下平板俯冲,随后俯冲板片后撤导致强烈的弧后伸展,是依兰‒伊通断裂带晚中生代左行走滑与伸展活动的动力学成因。

关键词：早白垩世左行走滑伸展断陷应力场依兰‒伊通断裂带

郯庐断裂带晚中生代演化历史及其对华北克拉通破坏过程的指示

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岩石学报 2016年第4期32卷 935-949页

作者：朱光王薇顾承串张帅刘程合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

郯庐断裂带晚中生代的演化历史是华北克拉通破坏过程的重要记录。中侏罗世末(燕山运动A幕),郯庐断裂带局部发生左行平移活动,而华北克拉通上出现了一系列北北东走向的缩短构造,指示了西太平洋伊泽奈崎板块俯冲的开始。晚侏罗世期间,郯... 详细信息

郯庐断裂带晚中生代的演化历史是华北克拉通破坏过程的重要记录。中侏罗世末(燕山运动A幕),郯庐断裂带局部发生左行平移活动,而华北克拉通上出现了一系列北北东走向的缩短构造,指示了西太平洋伊泽奈崎板块俯冲的开始。晚侏罗世期间,郯庐断裂带没有发生活动,而华北克拉通出现局部伸展与岩浆活动及区域性隆升,应为弧后弱拉张背景。早白垩世初(燕山运动B幕),郯庐断裂带再次发生强烈的左行平移活动,华北克拉通北部与东部出现了一系列近南北向挤压产生的构造,应是鄂霍茨克洋最终关闭与伊泽奈崎板块高速俯冲双重作用的结果。随后的早白垩世期间,华北克拉通在弧后拉张背景下发生峰期破坏,郯庐断裂带呈现为强烈的伸展活动。早白垩世末的区域性挤压作用,结束了华北克拉通的峰期破坏,并使郯庐断裂带再次发生了一期左行平移活动。这期挤压作用出现在太平洋板块接替伊泽奈崎板块这一重大板块调整的背景之中。

关键词：晚中生代构造演化华北克拉通破坏动力学背景郯庐断裂带

淮南煤田新集与罗连井田逆冲推覆构造变形差异性特征及对煤层气赋存的影响

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地球科学与环境学报 2022年第5期44卷 750-764页

作者：詹润张文永傅先杰孙贵方惠京顾承串安徽省煤田地质局勘查研究院安徽合肥230088 中国科学技术大学地球和空间科学学院安徽合肥230026 中煤新集能源股份有限公司安徽淮南232001 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

为进一步认识淮南煤田阜凤逆冲推覆构造带中段构造变形机制及对煤层气赋存的控制,指导下一步煤层气勘探开发,利用最新的煤田地质勘探与开发资料,通过详细的构造解析与对比,结合区域地质背景,分析了新集和罗连井田差异性逆冲推覆构造变... 详细信息

为进一步认识淮南煤田阜凤逆冲推覆构造带中段构造变形机制及对煤层气赋存的控制,指导下一步煤层气勘探开发,利用最新的煤田地质勘探与开发资料,通过详细的构造解析与对比,结合区域地质背景,分析了新集和罗连井田差异性逆冲推覆构造变形特征及其形成演化机制。利用Thermodel for Windows软件对新集与罗连井田含煤地层构造埋藏-热演化史进行了恢复模拟,揭示了构造变形对煤层气生成与分布的控制规律。结果表明:在印支期自南向北的推挤作用下,罗连井田表现为叠瓦扇状构造变形的特点,下伏原地系统构造变形较弱;新集井田受煤系基底隆起阻挡,表现为双重逆冲推覆构造变形的特点,原地系统在纵弯褶皱变形中沿褶曲轴部形成了大量伸展性构造。新集与罗连井田含煤地层均经历了4个阶段的构造埋藏史与热演化史过程,但新集井田煤层变质程度与生气量明显偏高;煤系基底隆起与构造变形结构空间耦合引起的古地温梯度变化,是控制新集与罗连井田煤层气差异生成、富集的根本原因;新集与罗连井田现今煤层含气量空间分布与构造位置相关性明显,主要受构造变形程度与埋深影响。

关键词：逆冲推覆构造变形差异性构造解析煤层气基底隆起淮南煤田

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辽-吉造山带东南边界位置探讨

科学通报 2017年第24期62卷 2814-2828页

作者：张帅朱光顾承串刘程李云剑赵田王薇合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 安徽大学资源与环境工程学院合肥230601

华北克拉通内部的辽-吉造山带,代表着东部陆块的汇聚带.然而,这一重要构造带的东南边界位置长期没有准确地限定,存在着认识上的分歧.本文选择丹东地区基底内变沉积岩与变形-变质侵入岩进行了锆石年代学分析.结果表明,在丹东地区多处残... 详细信息

华北克拉通内部的辽-吉造山带,代表着东部陆块的汇聚带.然而,这一重要构造带的东南边界位置长期没有准确地限定,存在着认识上的分歧.本文选择丹东地区基底内变沉积岩与变形-变质侵入岩进行了锆石年代学分析.结果表明,在丹东地区多处残留的变沉积岩,其沉积时代为古元古代,可与辽-吉造山带内的辽河群对比.丹东地区在古元古代也经历过广泛而强烈的区域变质作用,变质时间限定为1910~1864 Ma,可与辽-吉造山带碰撞造山中的变质作用对比.锆石年代学结果显示,丹东地区存在着一系列古元古代侵入岩,以1882~1827 Ma间岩浆活动产物居多.岩浆锆石年龄谱指示该区基底演化阶段经历过多期岩浆活动,峰期分别为2665,2500,2200,2095,2030和1865 Ma,也显示与辽-吉造山带的相似性.这一系列事实表明,丹东地区的基底组成与演化均与辽-吉造山带相似,应划归为该造山带的一部分,而非前人认为的狼林地块.对比分析前人的研究成果发现,整个辽东半岛都应属于辽-吉造山带的延伸,其东南边界至少达北东走向的鸭绿江断裂带.

关键词：华北克拉通基底辽-吉造山带东南边界位置锆石U-Pb定年古元古代