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郯庐断裂带(安徽段)浅层地下水水化学特征、控制因素及水质评价

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环境科学 2024年第5期45卷 2665-2677页

作者：刘海魏伟宋阳徐洁管政亭黄健敏赵国红安徽省公益性地质调查管理中心合肥230001 四川农业大学建筑与城乡规划学院成都611830

为研究郯庐断裂带(安徽段)地下水的水化学特征、控制因素和地下水质量.在郯庐断裂带周边的江淮波状平原区、沿江丘陵平原区和皖西山地共采集了86组地下水,综合运用描述性统计、Piper图、Gibbs图、离子比例分析、饱和指数、氯碱指数和熵... 详细信息

为研究郯庐断裂带(安徽段)地下水的水化学特征、控制因素和地下水质量.在郯庐断裂带周边的江淮波状平原区、沿江丘陵平原区和皖西山地共采集了86组地下水,综合运用描述性统计、Piper图、Gibbs图、离子比例分析、饱和指数、氯碱指数和熵权水质指数(EWQI)等方法,开展了地下水的水化学特征及控制因素研究,评价了地下水的质量.结果表明,郯庐断裂带(安徽段)周边浅层地下水呈弱碱性,地下水化学类型以HCO_(3)-Ca·Mg和HCO_(3)-Na·Ca型为主.水岩相互作用控制地下水化学组分的形成,硅酸盐岩和碳酸盐岩风化作用控制了地下水化学组分的形成.强烈的阳离子交替吸附作用是引起Na+富集的重要因素.研究区地下水整体质量较好,但受到一定程度人类活动的污染,江淮波状平原和沿江丘陵平原大部分地下水不适合直接饮用.研究结果对郯庐断裂带(安徽段)周边浅层地下水资源可持续开发利用和环境保护具有重要意义.

关键词：郯庐断裂带地下水水文地球化学特征水岩作用控制因素水质评价

煤层底板含水层区域注浆改造浆液扩散范围现场示踪试验

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煤炭学报 2024年第4期49卷 2045-2056页

作者：郭艳桂和荣洪荒陈永青孙晓宇胡荣杰郭祥东赵群戴亚男余浩李俊孙亮高川国家煤矿水害防治工程技术研究中心(宿州学院) 安徽宿州234000 安徽省皖北煤电集团有限责任公司安徽宿州234000 天地科技股份有限公司北京100000 中国科学技术大学地球与空间学院安徽合肥230000

近年来,为解放底板高承压灰岩水上煤炭资源,华北煤田普遍采用地面定向钻技术,对太原组薄层灰岩进行区域性注浆加固改造(习称“底板区域治理”),以全面封堵灰岩岩溶裂隙并阻断垂向导水通道。该技术中,与浆液扩散范围(半径)密切相关的“... 详细信息

近年来,为解放底板高承压灰岩水上煤炭资源,华北煤田普遍采用地面定向钻技术,对太原组薄层灰岩进行区域性注浆加固改造(习称“底板区域治理”),以全面封堵灰岩岩溶裂隙并阻断垂向导水通道。该技术中,与浆液扩散范围(半径)密切相关的“水平分支孔”孔间距设计问题,一直备受学界和业界的广泛关注。皖北矿区底板区域注浆工程量大,特别是深部资源开采,将有数十亿元的注浆工程,有必要查清浆液扩散范围真实数据。为此,以皖北矿区恒源煤矿为研究基地,依托Ⅱ63采区底板区域治理工程,设计并实施浆液扩散范围示踪试验,在中间的水平分支孔(Z8-7)投放荧光剂(示踪剂),在两侧的水平分支孔(Z8-6、Z8-8)以及交叉分支检测孔(Z8JC)取岩屑样鉴别荧光水泥,以获得浆液扩散范围,进而在浆液扩散影响因素分析基础上,构建恒源煤矿底板区域注浆治理浆液扩散范围计算公式。结果表明:①综合岩屑现场及室内鉴别结果分析,获得恒源煤矿Ⅱ63采区底板区域注浆浆液扩散范围为38.3~44.0 m,且水泥分布密集区在水平分支孔浆液扩散范围30 m以内,该区域内注浆效果最佳。②通过现场岩屑快速鉴别与室内岩屑精准鉴别,取得的浆液扩散范围基本一致,证明了荧光示踪浆液扩散范围的有效性。③通过对比分析,认为在计算参数、边界约束等符合实际注浆工况条件下,浆液扩散范围理论计算和数值模拟结果,与现场示踪试验实测结果较为接近。④利用示踪试验过程中的压水试验及注浆参数、钻遇构造及水文地质响应等数据,考虑重力、构造、地下水径流等因素影响,借助SPSS非线性拟合软件,得到恒源煤矿Ⅱ63采区底板区域注浆浆液扩散范围计算公式。⑤基于恒源煤矿受注层实际地质、水文地质条件,利用拟合的浆液扩散范围计算公式得出Ⅱ63采区Z8场地浆液扩散范围为37.8~42.9 m,与浆液扩散范围示踪试验实测结果相近,计算公式可在类似条件下推广应用。本次煤矿底板区域注浆浆液扩散范围现场示踪工程试验,不仅取得了浆液扩散范围的真实数据,而且阐明了浆液扩散与多种地质、水文地质因素之间的内在联系,揭示了超深、超长定向钻注浆浆液扩散机理,构建了浆液扩散范围计算公式,为类似条件下底板区域治理工程水平分支孔孔间距的合理设计提供了参考依据。

关键词：底板区域治理浆液扩散范围示踪试验浆液扩散计算公式皖北矿区恒源煤矿

太湖县花凉亭水库流域地下水水化学特征及水质评价

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环境科学 2024年

作者：刘海黄健敏宋阳赵国红王旭东魏伟四川农业大学建筑与城乡规划学院安徽省公益性地质调查管理中心

以太湖县花凉亭水库流域为研究对象，采集了42组井水样品和20组泉水样品测定了主要水化学指标，综合运用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值和因子分析等方法研究了研究区井水和泉水的特征及控制因素，基于熵权质量指数(EWQI)评价了... 详细信息

以太湖县花凉亭水库流域为研究对象，采集了42组井水样品和20组泉水样品测定了主要水化学指标，综合运用数理统计、Piper图、Gibbs图、离子比值和因子分析等方法研究了研究区井水和泉水的特征及控制因素，基于熵权质量指数(EWQI)评价了井水和泉水的水质，根据健康风险评价模型(HHRA)对井水和泉水的NO3-的潜在风险进行了评估。结果表明，研究区井水和泉水整体呈弱碱性，优势阳离子和阴离子分别为Na2+、Ca2+和HCO3-，水化学类型主要为HCO3-Na·Ca型；井水和泉水形成主要受岩石风化作用和阳离子交替吸附作用控制，井水和泉水中Ca2+、Mg2+和HCO3-的主要来源碳酸岩盐溶解，农业活动、生活污水排放等导致Na+、Cl-和NO3-的富集；研究区井水和泉水水质整体较好，为良好～优良等级，健康风险评价表现为男人、女人和儿童均具有较低的非致癌风险，但儿童的健康风险明显高于成人。研究成果可为花凉亭水库流域地下水资源可持续开发利用和保护提供参考。

关键词：水化学特征水岩作用熵权质量指数健康风险花凉亭水库

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安徽巢湖早三叠世短腿巢湖龙的牙齿替换研究

北京大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 239-248页

作者：顾书纶江大勇周敏造山带与地壳演化教育部重点实验室北京大学地球与空间科学学院北京100871

对产自安徽省巢湖市马家山剖面下三叠统奥伦尼克阶斯帕斯亚阶南陵湖组上段的短腿巢湖龙标本(GMPKU-P-3086)进行研究,根据CT扫描数据重建牙齿及前颌骨、上颌骨和齿骨的三维模型。通过对模型进行观察和度量,并与实际标本进行对比,发现以... 详细信息

对产自安徽省巢湖市马家山剖面下三叠统奥伦尼克阶斯帕斯亚阶南陵湖组上段的短腿巢湖龙标本(GMPKU-P-3086)进行研究,根据CT扫描数据重建牙齿及前颌骨、上颌骨和齿骨的三维模型。通过对模型进行观察和度量,并与实际标本进行对比,发现以下短腿巢湖龙牙齿新的特征:1)颌骨上存在连续的牙槽沟,且内具浅的牙槽窝,牙齿为亚槽生齿;2)牙齿的大小和形状呈周期性变化,显示奇偶相间的交替模式;3)口腔前部发育单牙列,替换齿位于功能齿的远中位置;4)口腔后部发育双牙列,替换齿列位于功能齿的舌侧-远中位置。短腿巢湖龙的牙齿特征与早三叠世基干鱼龙类短尾鱼龙和歌津鱼龙具有一致性,可能代表鱼龙类牙齿的原始特征,并反映捕压式食性群团地理分布的广泛性。

关键词：短腿巢湖龙早三叠世牙齿替换 CT扫描

融合成矿过程数值模拟信息的三维成矿预测方法研究:以安徽宣城茶亭地区为例

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矿物岩石地球化学通报 2024年第2期43卷 446-458页

作者：谢先岗李晓晖袁峰叶胜飞陈宇恒合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009

茶亭地区位于长江中下游成矿带南陵-宣城矿集区东北部,近年来陆续发现了多个斑岩型和矽卡岩型矿床,显示深部具有很好的热液矿床成矿潜力。目前传统的矿产勘查方法对区内隐伏矿的勘查效果不佳,制约了进一步的找矿突破。三维成矿预测是近... 详细信息

茶亭地区位于长江中下游成矿带南陵-宣城矿集区东北部,近年来陆续发现了多个斑岩型和矽卡岩型矿床,显示深部具有很好的热液矿床成矿潜力。目前传统的矿产勘查方法对区内隐伏矿的勘查效果不佳,制约了进一步的找矿突破。三维成矿预测是近年来隐伏矿找矿的重要手段之一,但三维预测信息的缺乏在一定程度上制约了该方法的预测效果。三维成矿过程数值模拟方法能为三维成矿预测方法提供新的预测信息,但对多元数值模拟信息的联合应用以及对三维成矿预测方法的支持能力等均有待深入研究。本文以安徽宣城茶亭地区为例,在力-热-流多场耦合的条件下对热液成矿过程进行三维数值模拟;通过将体应变增量、剪切应变增量等数值模拟变量信息与其他预测信息进行融合,实现深部找矿靶区的圈定。结果显示,成矿过程数值模拟方法可为三维成矿预测提供有效的预测信息,能显著提高预测能力;圈定的找矿靶区可为进一步的深部找矿勘查提供更为有效和可靠的线索和方向。

关键词：三维成矿预测成矿过程数值模拟茶亭地区

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安徽省阜阳盆地及周边大地热流分布特征

地质科学 2024年第2期59卷 375-387页

作者：张克松王朱亭姚波张帅姜光政杨力伟安徽省地勘局第一水文工程地质勘查院安徽蚌埠233000 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001 成都理工大学能源学院成都610059

阜阳盆地位于周口坳陷的东部,地热资源丰富,但基础地热地质研究相对较少,尤其对区内大地热流研究尚属空白。为深入研究本区地热资源,为地热资源潜力评价提供数据支持和科学依据,本文基于收集的6口钻孔测温资料、实测的4口稳态测温数据以... 详细信息

阜阳盆地位于周口坳陷的东部,地热资源丰富,但基础地热地质研究相对较少,尤其对区内大地热流研究尚属空白。为深入研究本区地热资源,为地热资源潜力评价提供数据支持和科学依据,本文基于收集的6口钻孔测温资料、实测的4口稳态测温数据以及61块岩心样品热导率测试数据,计算出了4个大地热流值。研究结果表明:研究区0~2281 m内现今地温梯度为23.4℃/km~35.5℃/km,平均值为27.9℃/km;热导率介于0.968~4.932 W/(m·K)之间,平均值为1.959 W/(m·K);对应的大地热流值介于44.7~63.8 mW/m^(2)之间,平均值为53.4 mW/m^(2),与周口坳陷已发布的各大地热流平均值53.4 mW/m^(2)一致,但却较明显低于中国大陆地区(平均值60.4 mW/m^(2))、中国东部(平均值61.9 mW/m^(2))、研究区东部两淮煤田(平均值58.3 mW/m^(2))以及南部秦岭造山带(平均值61.4 mW/m^(2)),并发现与四川盆地、柴达木盆地等国内主要的克拉通型盆地较接近,同时远远低于汾渭地堑、渤海湾盆地等新生代构造活跃的裂谷型盆地,反映出区域构造处于稳定状态;同时,区内热流之间有一定的差异,主要是受区域地质构造背景、基底起伏、沉积盖层、断裂活动等影响。

关键词：钻孔测温地温梯度岩石热导率大地热流阜阳盆地

基于分段Knothe时间函数的开采沉陷预计模型优化及应用

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金属矿山 2024年第6期 153-158页

作者：苗伟安士凯徐燕飞薛博赵得荣李浩煤矿生态环境保护国家工程实验室安徽淮南232001 安徽省煤矿绿色低碳发展工程研究中心安徽合肥230601 平安煤炭开采工程技术研究院有限责任公司安徽淮南232001 淮南矿业(集团)有限责任公司安徽淮南232001

淮南矿区煤层埋深达800~1200 m,开采影响传播时间长,在使用原始分段Knothe时间函数模型预计该地区地表沉陷动态过程时,存在的不足为:预计的地表沉陷无启动阶段,下沉速度达到最大时对应的地表沉陷值并不等于最大下沉值的1/2,时间因素影... 详细信息

淮南矿区煤层埋深达800~1200 m,开采影响传播时间长,在使用原始分段Knothe时间函数模型预计该地区地表沉陷动态过程时,存在的不足为:预计的地表沉陷无启动阶段,下沉速度达到最大时对应的地表沉陷值并不等于最大下沉值的1/2,时间因素影响系数(c)以及地面点最大下沉速度对应的时刻(τ)无法实现自适应取值。通过理论研究以及资料分析,应用地表沉陷启动时间t_(0)以及修正模型对Knothe时间函数模型进行优化,并结合淮南矿区地质特征以及概率积分模型相关理论构建了c、τ求解模型,提出了适合淮南厚冲积层矿区的分段Knothe时间函数优化模型。以淮南某矿1613(3)工作面为例,采用所提优化Knothe时间函数模型、原始分段Knothe时间函数模型、分段Knothe时间函数模型分别进行了地表沉陷预测。结果表明:以地表点的实测值作为参考,所提出的优化模型在预计地表形变时,预计标准差为295.8 mm,总体精度较原始分段Knothe时间函数提高了49%,较分段Knothe时间函数提高了53%,证明了所提优化模型的优异性。

关键词：开采沉陷 Knothe 时间函数动态预计模型优化沉陷速度

玄武岩矿化封存CO机理及储层演化特性研究进展

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：刘云乾廖志伟丁海甘泉方惠京罗永江陈强安徽省煤田地质局勘查研究院重庆大学资源与安全学院煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室

随着全球气候变暖的不断加剧，以及中国“双碳”目标的提出，降低CO2排放迫在眉睫。作为最有前景的CO2地质封存技术之一，玄武岩矿化封存研究备受关注。为掌握该技术最新进展，推动我国在该领域的发展，拟从玄武岩地质特征、玄武岩-CO2... 详细信息

随着全球气候变暖的不断加剧，以及中国“双碳”目标的提出，降低CO2排放迫在眉睫。作为最有前景的CO2地质封存技术之一，玄武岩矿化封存研究备受关注。为掌握该技术最新进展，推动我国在该领域的发展，拟从玄武岩地质特征、玄武岩-CO2矿化机理、储层物性演化等方面开展现状调研，并对国内部分玄武岩分布地区进行了封存潜力初步估算。本次研究指出玄武岩原始矿物组分、孔渗特性等地质差异特征对矿化封存过程具有重要影响，但目前针对该过程中储层物性演化特征还不甚清晰，CO2注入后矿化封存机理及多尺度流体运移规律表征理论模型、手段和技术尚待进一步完善。估算结果表明，中国玄武岩分布广泛，尤其以具有良好源储配置和巨量体积的峨眉山玄武岩具有最大区域封存潜力。

关键词：二氧化碳玄武岩矿化封存机理储层演化潜力估算

皖南伏岭A型花岗岩的成因——地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu—Hf同位素特征

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地质论评 2024年第1期70卷 189-206页

作者：郑伟陈天虎杜建国陈芳丁宁张舒合肥工业大学资源与环境工程学院合肥230009 安徽省地质调查院(安徽省地质科学研究所) 合肥230001 自然资源部覆盖区深部资源勘查工程技术创新中心合肥230001

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地... 详细信息

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地球化学研究,结果表明,花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9 Ma,富硅、富碱、贫钙、贫铁,具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量,稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常。其高SiO_(2)含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用,而辉石类的分离较少。伏岭岩体主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石ε_(Hf)(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630 Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。

关键词：伏岭 A型花岗岩岩石地球化学锆石U-Pb年龄 Lu—Hf同位素构造环境江南造山带皖南