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富油煤热解重质焦油基泡沫炭性能研究

煤田地质与勘探 2024年第7期52卷 166-175页

作者：张蕾刘春江宋瑞康王琪陈雅黄鹏程西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 陕西省煤田地质集团有限公司自然资源部煤炭资源勘查与综合利用重点实验室陕西西安710021 宁夏回族自治区煤炭地质局宁夏银川750002

【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同... 详细信息

【目的】富油煤热解重质焦油制备石墨化泡沫材料是富油煤资源高值化利用的方式之一。【方法】为探究不同反应条件与泡沫炭性能的联系从而制备高性能泡沫炭材料,以重质焦油制备中间相沥青为前驱体,采用高温自发泡法制备泡沫炭。考察不同反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能的影响,最后进行Box-Behnken响应面设计实验建立二次多项回归方程,揭示泡沫炭孔隙率、导热系数与反应条件的关系。【结果和结论】结果表明:反应温度、升温速率和反应压力对煤焦油基泡沫炭性能有显著影响。泡沫炭孔隙率的最优值为72.8%,对应的条件为温度559℃、压力0.48 MPa、升温速率9℃/min,影响因素温度>压力>升温速率;泡沫炭导热系数最优值为0.219 W/(m·K),对应的条件为温度549℃、压力2 MPa、升温速率3.9℃/min,影响因素升温速率>压力>温度。经过响应面模型优化后的工艺参数可制备具有良好孔隙率及导热性的泡沫炭材料,为提升富油煤热解效率提供新方案。

关键词：富油煤重质焦油中间相沥青泡沫炭响应面实验

甘肃北山红石山地区扫子山组构造变形特征及其动力学背景

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地质通报 2024年第2期43卷 302-316页

作者：董增产奚仁刚王国强卜涛黄博涛过磊中国地质调查局造山带地质研究中心/西安地质调查中心陕西西安710054

甘肃北山地区扫子山组形成于早石炭世,是红石山蛇绿构造混杂岩的重要组成部分,记录并保存了红石山古洋盆形成及演化的地质信息,是讨论红石山地区晚古生代古地理环境及洋盆构造属性的重要窗口。详细的野外地质调查发现,该套地层构造变形... 详细信息

甘肃北山地区扫子山组形成于早石炭世,是红石山蛇绿构造混杂岩的重要组成部分,记录并保存了红石山古洋盆形成及演化的地质信息,是讨论红石山地区晚古生代古地理环境及洋盆构造属性的重要窗口。详细的野外地质调查发现,该套地层构造变形强烈,原始层理难以辨识,为研究该套地层的沉积环境增添了难度。基于此,在查明扫子山组物质组成的基础上,通过详细的构造解析,厘定其构造序列,并通过剥离后期构造改造,恢复原始沉积层理。结果表明,扫子山组经历了3期构造变形,第1期为北北西—南南东向逆冲兼左行走滑,可能为洋壳向北俯冲的产物;第2期为北北东—南南西向挤压兼右行走滑脆-韧性变形,可能为碰撞阶段的产物;第3期构造变形以北东—南西向左行走滑为主,为次一级的晚期构造变形。变形样式及变质程度表明,扫子山组以中浅层次构造变形为主,地层未发生明显的倒转和缺失,该套地层物质成分及空间分布具有明显的规律性,显示裂谷型盆地向南趋于成熟的火山-沉积特征。结合红石山-蓬勃山断裂以北发育石炭纪—二叠纪弧岩浆岩,揭示了红石山古洋盆向北俯冲的动力学过程,为进一步研究中亚造山带南缘构造演化过程提供地质依据。

关键词：甘肃北山扫子山组构造变形红石山洋动力学背景地质调查工程

甘肃省白银市四龙镇-北湾镇耕地区土壤重金属现状及生态风险评价

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中国地质 2024年第1期51卷 290-303页

作者：王磊段星星赵禹李文明张晶中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119 中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心新疆乌鲁木齐830026

【研究目的】甘肃省白银地区矿业发达,矿山开采导致土壤重金属污染严重,掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护具有重要意义。【研究方法】以甘肃省白银地区四龙镇—北湾镇耕地区表层土壤为研究对象,采用单因子... 详细信息

【研究目的】甘肃省白银地区矿业发达,矿山开采导致土壤重金属污染严重,掌握当地土壤重金属污染及对生态健康风险的影响对生态环境保护具有重要意义。【研究方法】以甘肃省白银地区四龙镇—北湾镇耕地区表层土壤为研究对象,采用单因子指数法、内梅罗综合指数法、地积累指数法和潜在生态危害指数法四种方法对区内表层土壤重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn)污染进行了分析和评价。【研究结果】单因子指数法统计结果显示研究区土壤污染主要为Cd、As的污染,单因子指数PCd显示89.21%的土壤为一等清洁,8.63%为二等轻微污染,0.72%为三等轻度污染,1.44%为四等中度污染。单因子指数P_(As)显示94.24%为土壤为一等清洁,5.04%为二等轻微污染,0.72%四等中度污染。内梅罗综合指数P_(z)介于0.339~2.869,均值为0.603;Pz显示85.61%的土壤为清洁,7.91%为轻微污染,5.04%为轻度污染,1.44%为中度污染。地积累指数法结果显示研究区土壤重金属污染总体处于0~2级,以Cd、Hg、As、Pb污染为主。潜在生态危害指数法结果显示,研究区污染以Cd、Hg污染为主;Cd潜在生态风险最大,10.07%属于中潜在风险,5.04%属于较高潜在风险,1.44%属于很高潜在风险;潜在生态危害综合指数平均值为211.80,表明该地区土壤总体处于中等危害程度。四种方法评价结果总体一致,即研究区以Cd、As、Hg污染为主,应加强监测。【结论】以黄河为界对调查区进行分区研究,结果显示北岸灌淤土区(B区)污染最为严重,与东大沟河交界位置污染程度最高,水体及底泥样品重金属分析结果也证实东大沟河污染也较为明显,进一步证实了研究区北部主要受白银矿山东大沟河流域污染为主,而黄河南岸土壤相对清洁,但也受到不同程度的影响。近些年,随着引黄灌溉及矿山环境治理等措施,土壤污染有所缓解,但土壤中累积的重金属需要长时间的自然降解或迁移,对高风险区仍应加强监测及治理。

关键词：土壤重金属生态风险环境地质调查工程白银市甘肃省

南秦岭旬北地区汞锑金成矿带新发现一处中型金矿(16.89 t)

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中国地质 2024年第3期51卷 1076-1077页

作者：杨本昭贾彬张振唐明锋孟五一郑鑫崔小齐陕西地矿第一地质队有限公司陕西安康725000 中国地质调查局西安矿产资源调查中心陕西西安710100

1研究目的(Objective)陕西省地矿第一地质队有限公司依托“陕西省旬阳公馆—青铜沟汞锑矿深部及外围汞锑金矿普查”项目在南秦岭旬北地区开展汞锑金矿普查工作,在公馆、青铜汞锑矿床之间新发现中型老君庙金矿床(图1a)。

关键词：南秦岭旬北地区金成矿带老君庙金矿床汞锑矿床锑金矿

西准噶尔南部晚石炭世中-酸性火山岩成因机制及其对准噶尔洋闭合时限的约束

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地学前缘 2024年第3期31卷 40-58页

作者：支倩任蕊段丰浩黄家瑄朱钊张新远李永军陕西省地质调查院陕西省水工环地质调查中心陕西省健康地质研究中心陕西西安710068 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb... 详细信息

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学以及地球化学特征。岩石学研究表明其岩性主要为安山岩、英安质安山岩、流纹英安斑岩和流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明哈拉阿拉特山地区中酸性火山岩年龄为308~305 Ma,为晚石炭世中晚期。中酸性火山岩均相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,富钠贫钾,属于低钾拉斑中钾钙碱性系列岛弧火山岩。其中安山岩和英安质安山岩具有较高SiO_(2)(56.15%~66.13%)、Al_(2)O_(3)(16.03%~17.94%)、Na_(2)O(3.44%~5.59%)、Sr((364~576)×10^(-6))含量和Na_(2)O/K_(2)O(3.20~6.40)、Sr/Y(33.5~55.6)比值,贫MgO(1.59%~2.68%)、Y((10.0~16.0)×10^(-6))和Yb((1.08~1.83)×10^(-6))的特征,并且具有Eu正异常(δEu=1.09~1.22),属于典型的埃达克岩,是经俯冲的洋壳板片在石榴角闪岩相发生部分熔融而成,且熔融产生的埃达克质熔体在上升过程中未与上覆地幔橄榄岩发生明显交代作用;流纹岩和流纹英安斑岩具有高的SiO_(2)(69.59%~75.03%)和全碱(w(Na_(2)O+K_(2)O)=7.81%~8.89%)、极低的TFe 2O 3(0.94%~1.57%)和MgO(0.12%~0.97%)含量以及弱负Eu异常(δEu=0.63~1.00)等特征,为准铝质I型流纹岩,是下地壳镁铁质岩石部分熔融的产物,很可能有少量幔源岩浆混入。综合本文数据并结合研究区大量前人已发表的岩浆岩类研究成果,认为西准噶尔南部地区在晚石炭世中晚期仍处于岛弧弧后盆地演化体系,准噶尔洋的闭合时限可能至少推迟至早二叠世早期之后。

关键词：岛弧火山岩晚石炭世弧盆体系西准噶尔南部准噶尔洋

陕西宁强曹家沟地区土壤地球化学特征及金矿找矿前景

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化工矿产地质 2024年第1期46卷 23-31页

作者：李玥刘建伟中化地质矿山总局陕西地质勘查院陕西西安710065

研究区位于陕西省宁强县北西太阳岭-清河一带,具有较好的找矿前景。本文以土壤地球化学测量成果为依据,利用元素变异系数、浓集系数等方法对宁强曹家沟地区10种元素地球化学特征进行了统计,运用R型聚类分析方法对元素的共生组合关系进... 详细信息

研究区位于陕西省宁强县北西太阳岭-清河一带,具有较好的找矿前景。本文以土壤地球化学测量成果为依据,利用元素变异系数、浓集系数等方法对宁强曹家沟地区10种元素地球化学特征进行了统计,运用R型聚类分析方法对元素的共生组合关系进行了分析。结果表明:区内Cu、Au、Mn、Mo、Zn等元素具有一定的找矿潜力,Au元素可能是研究区主要的成矿矿种。根据元素异常组合分布规律及成矿地质条件,共圈定综合异常2处,初步划分出2个金矿(化)体,该区找矿前景较好。

关键词：曹家沟地区土壤地球化学综合异常找矿潜力

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自动垂直钻井技术进展

西部资源 2024年第3期 94-100页

作者：段晓青汪伟陕西煤田地质局一八五队陕西榆林710000 中国地质科学院北京100037

垂直钻井技术是当今深部油气钻探、科学钻探钻井技术难点之一,垂直钻井技术对于深井、超深井、复杂结构井、万米科学钻探井等钻井作业中有着重要作用,它具有减少套管层次、提高钻井机械钻速、减少复杂事故的优点。自动垂直钻井系统是一... 详细信息

垂直钻井技术是当今深部油气钻探、科学钻探钻井技术难点之一,垂直钻井技术对于深井、超深井、复杂结构井、万米科学钻探井等钻井作业中有着重要作用,它具有减少套管层次、提高钻井机械钻速、减少复杂事故的优点。自动垂直钻井系统是一种先进的高技术含量钻井工具,可主动纠斜,且防斜打直效果不受钻压的影响,有利于充分提高机械钻速,并获得优良的钻井轨迹,特别适用于高陡构造地层和自然造斜能力较强的深井、超深井、复杂结构井、科学钻探等的垂直井段钻探。基于此,调研了国内外的主要自动垂直钻井系统,重点介绍了其主要组成部分和相应的工作机理和技术特点,分析了他们的优缺点,并介绍了现场主要使用情况,有利于该技术的进一步研究和应用,并提出了未来自动垂直钻井技术发展的方向。

关键词：自动垂直钻井系统纠斜提速井眼轨迹深井超深井

国内外典型富氦气藏稀有气体地球化学特征及对氦气成藏过程的示踪意义

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天然气地球科学 2024年第6期35卷 1099-1112页

作者：张文陈文李玉宏周俊林中国地质科学院地质研究所北京100037 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710119

氦气是重要的战略性资源,在航空航天、医疗成像和高新制造业发挥着不可替代的作用。稀有气体具有壳源、幔源和大气源三大来源,且在不同储集库中同位素特征差别大,可有效揭示壳—幔演化以及各圈层相互作用,也为示踪弱源氦气成藏过程提供... 详细信息

氦气是重要的战略性资源,在航空航天、医疗成像和高新制造业发挥着不可替代的作用。稀有气体具有壳源、幔源和大气源三大来源,且在不同储集库中同位素特征差别大,可有效揭示壳—幔演化以及各圈层相互作用,也为示踪弱源氦气成藏过程提供重要手段。研究统计了中国各大盆地的含氦特征,并进一步对美国Hugoton-Panhandle气田、国内柴北缘地区油气田、坦桑尼亚裂谷带温泉区和国内渭河盆地地热田等典型富氦气藏中稀有气体同位素特征进行了归纳性研究。结果表明,国内多个含油气盆地均发现有富氦气藏,国内外目前具有工业开采价值的氦气藏中3He/4He值基本显示壳源特征,即由铀、钍等氦源元素通过α放射性衰变生成。不同气藏中20Ne/36Ar值及20Ne和36Ar等同位素含量特征差异较大,代表不同富氦气藏形成时所经历的油—气—水等多相平衡过程不尽相同,氦气的富集与地下水及气藏主要气体组分的运移密切相关。壳源氦气藏中4He与20Ne之间常呈正相关关系,表明这些气藏中4He富集可能与地下水密切相关,氦气应先溶于地下水再脱溶进入油气藏。幔源CO_(2)富氦气藏通常规模较小,氦气富集过程可能是因为CO_(2)易溶解于地下水或矿化形成碳酸盐矿物,使得气藏中CO_(2)减少,氦气相对丰度增加。进一步提出氦气成藏的四大有利条件:古老克拉通及富铀钍花岗岩提供充足的氦气来源、发育新构造活动、存在地下水系统和游离气相以及气藏中主要气体组分相对于氦气补给量适中。

关键词：氦气稀有气体同位素典型氦气藏油气藏地热温泉气

塔克拉玛干沙漠地下水十大问题与展望:基于60年来的水文地质调查研究成果

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中国地质 2024年第3期51卷 865-880页

作者：尹立河张俊张鹏伟顾小凡李小等中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054 中国地质调查局干旱半干旱区地下水与生态重点实验室陕西西安710054 中国地质调查局乌鲁木齐自然资源综合调查中心新疆乌鲁木齐830057

【研究目的】系统总结近60年来塔克拉玛干沙漠地下水的调查研究成果,从地下水补给排泄、地下水水质与地下水循环等三方面总结主要的成果与认识,指出目前调查研究的不足之处和需要解决的十大问题,展望下一步的工作方向与重点任务。【研... 详细信息

【研究目的】系统总结近60年来塔克拉玛干沙漠地下水的调查研究成果,从地下水补给排泄、地下水水质与地下水循环等三方面总结主要的成果与认识,指出目前调查研究的不足之处和需要解决的十大问题,展望下一步的工作方向与重点任务。【研究方法】通过系统收集塔克拉玛干沙漠地下水相关的调查报告、学术论文,结合国内外其他沙漠区的最新研究成果,从地下水水量、水质及地下水循环等方面梳理调查研究进展。【研究结果】沙漠地下水的主要来源是绿洲区地下水侧向补给、降水入渗与河水入渗补给;地下水的主要排泄方式是蒸散发,还有少量的人工开采;地下水贮存量巨大,约有80多万亿m^(3);但目前补给量与排泄量的估算均有较大的不确定性。沙漠地下水的水质较差,除个别地区小于5 g/L外,大部分地区在5~10 g/L;在垂向上地下水水质具有上咸下淡的特点。地下水的区域运动规律是先从南向北流动,至塔里木河冲积平原后折向东流,地下水平均流速为55.94 m/a。【结论】下一步建议针对本文提出的十大问题,采用定量化的手段,从更长的时间尺度对地下水的补给量、排泄量进行估算;通过分层试验以及监测等技术获取更多的地下水循环信息,系统研究地下水的循环规律,提出沙漠区地下水循环的模式,定量总结各个循环系统的特点;进一步加大对沙漠区淡水寻找和高矿化地下水开发利用技术研发。

关键词：地下水地下水补给地下水资源地下水循环回顾与展望水文地质调查工程塔克拉玛干沙漠