Earth Sciences Research Journal

Caracterización de eventos hidrotermales asociados con ocurrencias de minerales de cobre-molibdeno en la quebrada El Chucho, Cerrito, Valle del Cauca-Colombia

ABSTRACT At El Chucho creek, located to the west ofthe Valle del Cauca department in Colombia, some hydrothermal alterations affecting the Buga Batholith rocks and dykes of porphyritic quartz-dioritic and tonalitic composition were identified. These lithological units host mineral occurrences of pyrite, chalcopyrite, and molybdenite that occur disseminated in the rocks or associated with quartz veinlets. The hydrothermal alterations identified were phyllic, propylitic, and, in minor quantity, potassic. The two firsts alterations' distribution is related to structures and pervasive, whereas the last one seems restricted to contact zones of porphyritic dykes on tonalite. Microthermometric data were acquired i) on quartz veinlets of 1 cm thick over a phyllic alteration zone, and ii) on quartz veinlet of 1 cm thick with chalcopyrite ± molybdenite and copper silicates, both veinlets cutting the phaneritic tonalite. Those data suggest that the mineralizing fluids have an aqueous-saline chemical system and were trapped under low volatile content. The microthermal data allowed authors to identify two mineralizing events. One of them of higher temperature, with homogenization temperatures between 275°C-480°C; as the second event is characterized by lower homogenization temperatures that range from 100°C to 139°C.

RESUMEN En la quebrada El Chucho, localizada en el occidente del departamento del Valle del Cauca-Colombia, fueron identificadas alteraciones hidrotermales que afectan tanto a rocas tonalíticas del Batolito de Buga como a diques porfiríticos de composición cuarzo-diorítica y tonalítica. Estas unidades litológicas hospedan minerales como pirita, calcopirita y molibdenita que se presentan diseminados y en parte asociados con vetillas de cuarzo. Las alteraciones hidrotermales identificadas corresponden a fílica propilítica y en menor medida potásica. La distribución de las dos primeras alteraciones está relacionada con estructuras o bien pueden presentarse de forma pervasiva en las rocas afectadas; mientras que la última parece estar restringida a las zonas de contacto de los diques porfiríticos con la tonalita del Batolito de Buga. Los datos de microtermometría se midieron i) en vetillas de cuarzo de 1 cm de espesor localizadas sobre zonas de alteración fílica y ii) en vetillas de cuarzo de 1 cm de espesor con calcopirita ± molibdenita y silicatos de cobre; ambas vetillas se encuentran cortando la tonalita fanerítica. Los datos microtermométricos sugieren que los fluidos mineralizantes tienen un sistema químico acuoso-salino y fueron atrapados bajo un régimen de bajo contenido volátil; además, la información microtermométrica permitió identificar dos eventos mineralizantes, uno de ellos de alta temperatura, cuyas temperaturas de homogenización varían entre 275°C^480°C y un segundo evento caracterizado por bajas temperaturas de homogenización que van desde 100°C a 139°C.

Variabilidad de fractura en basaltos y su efecto en la erosión fluvial: un estudio de caso en la Provincia Volcánica de Paraná

ABSTRACT The variation in the structural characteristics (cooling joints and tectonic fractures) of basaltic flows implies potential variability in the intensity of erosion by plucking. The erosive behavior of the rivers that sculpt these areas depends on their interaction with the diverse fracture systems. In view of this, we analyzed the effect of fracture variability (tipology, density and direction) in basalts on erosion in a bedrock river reach located in the Continental Volcanic Province of the Paraná Basin, southern Brazil. The fracture density and fracture direction were evaluated through field photogrammetry in seven sample areas distributed along a reach of 120 m. The fracture direction and main erosion axes were also surveyed by remote piloted aircraft (RPA) aerial imaging. The main erosion axes coincide with the principal fracture directions (tectonic fractures), which are disposed obliquely to the channel flow direction, making an average angle of 50°. The small, more abundant, and multidirectional cooling joints control the plucking process, but do not determine the erosion direction. The fracture density systematically decreases upstream from 9.62 to 3.73 m/m2, probably related to distance from a structural lineament which river crosses downstream. The higher fracture density favors more intense plucking due to decrease in the size of the rock blocks. The lower fracture density limits the plucking and favors the macroabrasion, mainly if associated with vesicular-amygdaloidal basalt.

RESUMEN La variedad de características estructurales (juntas de enfriamiento y fracturas tectónicas) de los derrames basálticos implica una variabilidad potencial en la intensidad del proceso de erosión fluvial por extracción de bloques (plucking). El comportamiento erosivo de los ríos que esculpen estas áreas depende de la interacción con la diversidad de los sistemas de fractura. En vista de esto, buscamos analizar el efecto de la variabilidad de las fracturas en los basaltos sobre la erosión en un tramo fluvial de lecho rocoso, ubicado en la Provincia Volcánica Continental del Paraná, en el sur de Brasil. El tramo, de 120 m de largo, está parcialmente sujeto a la influencia de una posible falla que lo atraviesa cerca de uno de sus extremos. Evaluamos la densidad y dirección de fracturas, mediante fotogrametría de campo, en siete áreas de muestra distribuidas a lo largo del tramo y la dirección de las fracturas en el tramo integral mediante imagen aérea de Remote Piloted Aircraft (RPA). Con la imagen de RPA, también se identificaron los principales ejes de erosión. Fracturas tectónicas visto en el campo no siempre aparecen en la inspección de las áreas de muestra, pero son evidentes en la imagen de RPA. Los ejes principales de erosión coinciden con las direcciones principales de fractura (tectónicas), que son oblicuas a la dirección del flujo del canal, formando un ángulo promedio de 50°. Las diaclasas, más abundantes y multidireccionales, funcionan como controles sobre el proceso de plucking y no como determinantes de la dirección de la erosión. La densidad de las fracturas disminuye progresivamente con la distancia desde el punto de cruce de la falla (de 9.62 a 3.73 m/m2), aunque el valor más bajo está influenciado por una zona de basalto amigdaloide. La mayor densidad de fracturas favorece la intensificación de la erosión por extracción de bloques.

Método de rastreo de elementos de tierras raras en roca circundante de formación geológica basado en un algoritmo de posicionamiento tridimensional

ABSTRACT Because of the interference of mass spectrum and non-mass spectrum, the tracing accuracy of rare earth elements in the surrounding rock of geological formation is low. Pretreatment of test sample reagent, dissolution of test sample residue, characterization of rare earth element doped materials, analysis of mass spectrometry and non-mass spectrometry interference in rare earth element tracking, using three-dimensional positioning algorithm to track rare earth elements in geological strata surrounding rock. In the experiment, five samples of surrounding rock of geological strata are selected as experimental indexes. The experimental results show that the tracking accuracy of four rare earth elements is high.

RESUMEN Debido a la interferencia del espectro de masas y del espectro no masivo, la precisión de la traza de elementos de tierras raras en la roca circundante de formación geológica es baja. En este trabajo se realizó el pretratamiento del reactivo de la muestra de prueba, disolución del residuo de la muestra de prueba, caracterización de materiales dopados con elementos de tierras raras, análisis de espectrometría de masas e interferencia sin espectrometría de masas en el seguimiento de elementos de tierras raras, con un algoritmo de posicionamiento tridimensional para rastrear elementos de tierras raras en los estratos geológicos que rodean la roca. En el experimento se seleccionaron cinco muestras de rocas circundantes de estratos geológicos como índices experimentales. Los resultados experimentales muestran que la precisión de seguimiento de cuatro elementos de tierras raras es alta.

Evaluación del uso de turbas tropicales como materiales alternativos locales para la adsorción de Pb, Zn y Cd: Un estudio de equilibrio

ABSTRACT Peat is an organic material that has been widely used as an efficient and low-cost adsorbent. As many studies tend to focus on temperate peats, there is a lack of knowledge about the adsorption mechanism of tropical peats. This paper investigates the use of two Brazilian peats (Cravinhos - C and Luis Antônio - LA) from the Mogi-Guaçu river basin for the adsorption of lead (Pb), zinc (Zn), and cadmium (Cd), in order to contribute to the use of local and easy access materials to remediate contaminated sites. The peats adsorbed a high percentage of cations, especially Pb cations (100.0-46.3%), with commercial peat C showing higher adsorption than peat LA. The removal order was Pb2+ > Cd2+ ≥ Zn2+ for C and Pb2+ > Zn2+ > Cd2+ for LA. The batch data for both peats and for all metals were better fit by the Langmuir isotherm, with adsorption capacities (q m ) for Pb, Zn, and Cd of 37.3134, 29.0674 and 21.2890 mmol kg-1 in peat C and 21.7391, 14.2550 and 3.6460 mmol kg-1 in LA, respectively, values comparable to those of other peats and biosorbents. The studied peats are considered efficient, alternative and low-cost adsorptive materials for these metals. The proximity of peatlands to areas with high potential for contamination necessitates the use of local materials to reduce remediation costs.

RESUMEN La turba es un material orgánico que se ha utilizado ampliamente como adsorbente eficiente y de bajo costo. Dado que muchos estudios tienden a centrarse en las turbas templadas, hay una falta de conocimiento sobre el mecanismo de adsorción de las turbas tropicales. Este trabajo investiga el uso de dos turbas brasileñas (Cravinhos - C y Luis Antonio - LA) de la cuenca del río Mogi-Guacu para la adsorción de plomo (Pb), zinc (Zn) y cadmio (Cd), con el fin de contribuir al uso de materiales locales y de fácil acceso para remediar sitios contaminados. Las turbas adsorbieron un alto porcentaje de cationes, especialmente cationes Pb (100,0-46,3%), mostrando la turba comercial C una mayor adsorción que la turba LA. La orden de eliminación fue Pb2+ > Cd2+ ≥ Zn2+ para C y Pb2+ > Zn2+ > Cd2+ para LA. Los datos de equilibrio por lotes para turbas y para todos los metales se ajustaron mejor a la isoterma de Langmuir, con capacidades de adsorción (qm) para Pb, Zn y Cd de 37,3134, 29,0674 y 21,2890 mmol kg-1 en turba C y 21,7391, 14,2550 y 3,6460. mmol kg-1 en LA, respectivamente, valores comparables a los de otras turbas y biosorbentes. Las turbas estudiadas se consideran materiales adsorbentes eficientes, alternativos y de bajo costo para estos metales. La proximidad de las turberas a áreas con alto potencial de contaminación requiere el uso de materiales locales para reducir los costos de remediación.

Características fractales de la heterogeneidad geomorfológica en las aguas de las islas Xisha bajo regresión lineal múltiple

ABSTRACT Based on the obvious anisotropy of Xisha Islands waters topography, the uneven fractal characteristics of Xisha Islands waters topography are studied by using multivariate linear expression. Using multiple linear regression analysis method to extract the projection of heterogeneous characteristic factors, the geometric heterogeneous characteristics of Xisha Islands waters are obtained. The fractal feature of landform is studied based on projection coverage method, and the non-isotropic body irregularity in Xisha Islands waters is measured. Experimental results show that this method can effectively analyze the non-uniform fractal characteristics of the Xisha Islands waters. The fractal dimension of different types of landforms in Xisha Islands in the corresponding region is high mountain area > medium and low mountain area > basin area, which reflects the difference of surface roughness or complexity of different types of landforms. The calculated fractal dimension is helpful to reveal the heterogeneity of general geomorphological features in different development stages.

RESUMEN Con base en la anisotropía obvia de la topografía de las aguas de las islas Xisha, se estudian las características fractales desiguales de la topografía de las aguas de las islas Xisha mediante el uso de una expresión lineal multivariante. Utilizando el método de análisis de regresión lineal múltiple para extraer la proyección de factores característicos heterogéneos, se obtienen las características geométricas heterogéneas de las aguas de las Islas Xisha. La característica fractal de la forma del terreno se estudia con base en el método de cobertura de proyección y se mide la irregularidad del cuerpo no isotrópico en las aguas de las islas Xisha. Los resultados experimentales muestran que este método puede analizar eficazmente las características fractales no uniformes de las aguas de las islas Xisha. La dimensión fractal de diferentes tipos de accidentes geográficos en las islas Xisha en la región correspondiente es: zona de alta montaña > zona de media y baja montaña > zona de la cuenca, que refleja la diferencia de rugosidad o complejidad de la superficie de diferentes tipos de accidentes geográficos. La dimensión fractal calculada es útil para revelar la heterogeneidad de las características geomorfológicas generales en diferentes etapas de desarrollo.

Análisis de correlación entre las características multifractales de la geomorfologia regional y el desarrollo de desastres geológicos

ABSTRACT In view of the inaccuracy of the traditional correlation analysis method, this paper proposes a correlation analysis method between the multifractal characteristics of regional landforms and the development of geological disasters. Firstly, the multifractal characteristics of regional landforms are described by using the basic fractal characteristics of self-similarity or scale invariance. Then the corresponding relation table is established according to the width of the fractal spectrum and the number of landslides and hidden dangers, and the spatial relationship of geological disaster development is analyzed. Combined with the above-mentioned spatial relationship of geological disaster development and the multifractal characteristic data of regional landforms, the correlation coefficient between the two is calculated to complete the correlation analysis between the multifractal characteristics of regional geomorphology and the development of geological disasters. The experimental results show that compared with the traditional correlation analysis method, the correlation analysis results of the multifractal characteristics of regional geomorphology and the development of geological disasters are more accurate.

RESUMEN Debido a la inexactitud del método de análisis de correlación tradicional, este artículo propone un método de análisis de correlación entre las características multifractales de accidentes geográficos regionales y el desarrollo de desastres geológicos. En primer lugar, las características multifractales de los accidentes geográficos regionales se describen a través de las características fractales básicas de autosemejanza o invariancia de escala. Luego se establece la tabla de relación correspondiente de acuerdo con el ancho del espectro fractal y el número de deslizamientos de tierra y peligros ocultos, y la relación espacial del desarrollo de desastres geológicos. Combinado con la relación espacial mencionada anteriormente del desarrollo de desastres geológicos y los datos característicos multifractales de accidentes geográficos regionales, el coeficiente de correlación entre los dos se calcula para completar el análisis de correlación entre las características multifractales de la geomorfología regional y el desarrollo de desastres geológicos. Los resultados experimentales muestran que en comparación con el método de análisis de correlación tradicional, los resultados del análisis de correlación de las características multifractales de la geomorfología regional y el desarrollo de desastres geológicos son más precisos.

Algoritmo de monitoreo dinámico de recursos naturales en lugares escénicos con base en la tecnología de detección remota MODIS

ABSTRACT A dynamic monitoring algorithm of natural resources in scenic spots based on MODIS remote sensing technology is proposed to improve natural resources monitoring accuracy in scenic spots. The remote sensing images of scenic spots obtained by MODIS were preprocessed by TM image processing, atmospheric correction, and other technologies to get high-precision remote sensing images. The remote sensing images of scenic spots were segmented by the multi-scale segmentation method, and then the hierarchical supervision classification method was used. The change points of natural resources were extracted. The resource changes and independent variables of scenic spots were analyzed based on the least square method to realize the dynamic monitoring of natural resources in scenic locations. The experimental results show that the technique can accurately monitor the dynamic changes of forest resources and water resources in scenic spots, and the monitoring results have high accuracy.

RESUMEN Con el fin de mejorar la precisión del monitoreo de recursos naturales en lugares escénicos, se propone un algoritmo de monitoreo dinámico de recursos naturales con base en la tecnología de teledetección MODIS. Las imágenes de teledetección de lugares escénicos obtenidas por MODIS fueron preprocesadas con el método de imágenes TM, corrección atmosférica y otras tecnologías para obtener imágenes de teledetección de alta precisión. Las imágenes de teledetección se dividieron mediante el método de segmentación de múltiples escalas y se utilizó el método de clasificación de supervisión jerárquica. Se extrajeron los puntos de cambio de los recursos naturales y se analizaron los cambios de recursos y las variables independientes de los lugares escénicos con base en el método de mínimos cuadrados, para realizar el seguimiento dinámico de los recursos naturales en los lugares escénicos. Los resultados experimentales muestran que el método puede monitorear con precisión los cambios dinámicos de los recursos forestales y los recursos hídricos en lugares escénicos. Los resultados del monitoreo tienen una alta precisión.

Aplicación del sistema de teledetección con aeronaves no tripuladas de baja altitud en la supervisión de zonas marítimas

ABSTRACT The sea area supervision is the premise and guarantee of safeguarding national security, protecting national sovereignty, and realizing the development of marine resources, and its importance is self-evident. To carry out the national sea area work more efficiently, this study designed low altitude-Unmanned Aerial Vehicles (UAV) remote sensing system applied to the sea area supervision and analyzed the remote sensing photography technology and remote sensing image processing technology. Experiments verified the effectiveness of the system. The research results show that the UAV-based low altitude remote sensing system can extract high-precision sea area information through aerial images’ interpretation. It is hoped that this study can provide some reference for improving the efficiency of current sea area supervision.

RESUMEN La supervisión del área marítima es la premisa y garantía de salvaguardar la seguridad nacional, proteger la soberanía nacional y desarrollar los recursos marinos. Su importancia es evidente. Para llevar a cabo el trabajo de manera más eficiente, este estudio diseñó un sistema de teledetección de baja altitud con Aeronaves No Tripuladas (UAV) aplicado a la supervisión del área marítima y analizó la tecnología de fotografía de teledetección y la tecnología de procesamiento de imágenes de teledetección. La eficacia del sistema se verificó mediante experimentos. Los resultados de la investigación muestran que el sistema de teledetección de baja altitud basado en vehículos aéreos no tripulados puede extraer información del área marina de alta precisión a través de la interpretación de imágenes aéreas. Se espera que este estudio pueda proporcionar alguna referencia para mejorar la eficiencia de la supervisión actual del área marítima.

Patrones de precipitación históricos en la región Sur-Sureste de México y proyecciones futuras

ABSTRACT This study analyzed climate change scenarios and their potential impact on water availability for the South-Southeast region (SSR) of Mexico. Precipitation patterns were examined using the Standardized Precipitation Index for three emissions scenarios, Representative Concentration Pathway (RCP) 4.5, RCP 6.0, and RCP 8.5, during the periods of 1960-2016, 2015-2039 (near future), and 2075-2099 (far future). Historical changes in precipitation in the SSR indicated the presence of dry and wet events driven by El Niño-Southern Oscillation, the Pacific Decadal Oscillation, and the Atlantic Multidecadal Oscillation, which are the regional climate modulators. However, the impact of these phases has not been quantified for the future. The results of our climate change projections show that the Grijalva and Usumacinta rivers and surrounding regions (Chiapas and Tabasco) will have an increase in the percentage of dry and wet events shortly (2015-2039), while there is a medium to a low probability of this occurrence in rest of the SSR. By 2075-2099, Grijalva and Usumacinta will continue to have a high probability of dry events due to climate change, and the Yucatan will also exhibit this behavior. RCP 4.5 was projected to be the wettest scenario for the study area, while RCP 8.5 projected an increase in dry events during both periods (2015-2039 and 2075-2099). RCP 6.0 projected a drier 2015-2039 and wetter 2075-2099.

RESUMEN El presente estudio analiza los escenarios del cambio climático y su impacto potencial en la disponibilidad de agua para la Región Sur-Sureste (RSS) de México, examinando el comportamiento de los patrones de precipitación mediante el uso del Índice Estandarizado de Precipitación para tres escenarios RCP 4.5, RCP 6.0 y RCP 8.5 durante los periodos 1960-2016, 2015-2039 (futuro cercano), y 2075-2099 (futuro lejano). Además de comprender los cambios históricos en la precipitación en la RSS, la cual muestra presencia de eventos secos y húmedos, donde El Niño-Oscilación del Sur, la Oscilación Decadal Pacífico y la Oscilación Multidecadal del Atlántico son los moduladores climáticos regionales. Sin embargo, para el futuro no se ha cuantificado el impacto de estos. Los resultados bajo las proyecciones de cambio climático muestran para el futuro cercano (2015-2039) en la región de los ríos Grijalva y Usumacinta (Chiapas y Tabasco) incrementos en el porcentaje de eventos secos como húmedos bajo las proyecciones de los escenarios de cambio climático, sea cual sea el escenario, mientras que el resto de la RSS tiene mediana o baja probabilidad de que esto ocurra. Para 2075-2099, Grijalva y Usumacinta continúan con una alta probabilidad de que bajo cambio climático haya eventos secos, Yucatán también tiene este comportamiento. RCP4.5 mostró ser el escenario más húmedo para la zona de estudio, mientras que el RCP8.5 presenta mayores eventos secos en la zona en ambos períodos (2015-2039 y 2075-2099). RCP6.0 se mostró más seco para 2015-2039 y más húmedo para 2075-2099.

Aplicación de la tecnología de teledetección en el análisis del cambio periódico de las precipitaciones en el norte semiárido de China

ABSTRACT The remote sensing technology is used to analyze the periodic changes of precipitation in the semi-arid areas of northern China and provide a reference basis for precipitation prediction. Authors were based on GPS observation data and corresponding ground meteorological parameters to obtain the study area's comprehensive water vapor content value and use precipitation and time to establish a linear regression equation based on the content value to express the precipitation trend change. The periodic structure and abnormal changes of the periodic precipitation series on different time scales were obtained through wavelet analysis, combined with anomaly calculations to analyze the increase and decrease precipitation characteristics. The Morlet continuous wavelet transform map was also used to reflect the periodic oscillations of precipitation on different time scales. The wavelet variance map was used to reflect the distribution of regional precipitation with scale years. The authors analyzed the cycle change characteristics of the comprehensive precipitation series in Harbin, Changchun, Shenyang, and Dalian. They concluded that the annual precipitation in the four regions showed a decreasing trend in 50 years. And through the wavelet cycle frequency-domain relationship change law, the change characteristics of precipitation in the northern semi-arid area in the entire time domain were obtained.

RESUMEN Con el fin de proporcionar una base de referencia para la predicción de la precipitación, este estudio utilizó la tecnología de teledetección para analizar los cambios periódicos de la precipitación en las zonas semiáridas del norte de China. Se usaron los datos de observación GPS y los parámetros meteorológicos terrestres correspondientes para obtener el valor integral del contenido de vapor de agua del área de estudio, y se usó la precipitación y el tiempo para establecer una ecuación de regresión lineal basada en el valor del contenido para expresar el cambio de tendencia de la precipitación en el área. A través del análisis de ondículas se obtuvo la estructura periódica y los cambios anormales de las series periódicas de precipitación en diferentes escalas de tiempo, combinadas con cálculos de anomalías para analizar las características de aumento y disminución de la precipitación. El mapa de transformación de ondas continuas de Morlet se utilizó para reflejar las oscilaciones periódicas de la precipitación en diferentes escalas de tiempo. Mientras que el mapa de varianza de ondículas se utilizó para reflejar la distribución de la precipitación regional a escala de años. Se analizaron las características del cambio de ciclo de la serie integral de precipitación en Harbin, Changchun, Shenyang y Dalian, y se concluyó que la precipitación anual en las cuatro regiones mostró una tendencia decreciente en 50 años. Y a través de la ley de cambio de la relación del dominio de la frecuencia del ciclo de las ondas, se obtuvieron las características de cambio de la precipitación en el área semiárida del norte en todo el período analizado.

Imágenes IW Sentinel-1 para la investigación de la estabilidad de pendientes de minas: experiencias de la mina de oro Riacho dos Machados (Brasil)

ABSTRACT In the last decade, the Persistent Scatterer Interferometry - PSI have been largely employed to predict instabilities and failure in open pit mines. The PSI is a powerful technique, which combines radar satellite data in order to detect and monitor tiny surface displacements over vast areas. In the last years, the Sentinel-1 radar mission have produced images of the globe acquired with different spatial and temporal resolutions that are now freely available. In recent years, the footwall slopes of the Riacho dos Machados Gold Mine - MRDM (Minas Gerais state, southeastern Brazil) have recorded large planar failures controlled by foliation planes. Therefore, the focus of this paper is to evaluate a stack of 39 Interferometric Wide Sentinel-1 scenes, spanning from January 2018 to April 2019, acquired in descending orbit geometry, for the detection and monitoring of surface displacements. The results have shown that descending IW Sentinel-1 scenes can be used to provide a broad picture of the Line-Of-Sight - LOS deformation phenomena. In order to monitor the evolution of the deformation phenomena induced by mining activities, LOS deformation maps with millimeter accuracy could be only delivered at least every 12 days.

RESUMEN En la última década, la interferometría por dispersor persistente (PSI) se ha empleado para predecir inestabilidades en minas a cielo abierto. El PSI es una técnica poderosa que combina datos satelitales de radar para detectar y monitorear diminutos desplazamientos de superficie en vastas áreas. En los últimos años, la misión de radar Sentinel-1 ha producido imágenes del globo adquiridas con diferentes resoluciones espaciales y temporales que ahora están disponibles gratuitamente. En los últimos años, las laderas de las paredes de la mina de oro Riacho dos Machados - MRDM (provincia de Minas Gerais, sureste de Brasil) han registrado grandes rupturas planas controladas por planos de foliación. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo es evaluar una pila de 39 imágenes IW (Interferometric Wide) del satélite Sentinel-1, que abarcan desde enero de 2018 hasta abril de 2019, adquiridas en geometría de órbita descendente, para la detección y monitoreo de desplazamientos de superficie en la MRDM. Los resultados han demostrado que las escenas descendentes IW Sentinel-1 se pueden utilizar para proporcionar una imagen amplia del fenómeno de deformación LOS (línea-de-visión). Para monitorear la evolución de los fenómenos de deformación inducidos por las actividades mineras, los mapas de deformación LOS con precisión milimétrica solo se pueden entregar al menos cada 12 días.

Análisis mecánico del riesgo de inestabilidad en los apoyos de un frente de trabajo en un filón de carbón espeso con ángulo de inmersión grande: estudio de caso

ABSTRACT Studying the support stability of a coalface with a large dip angle (LDA) and large mining height (LMH) under the corresponding conditions is essential to ensure safe and high-efficiency mining. This study is based on the #3up509 coalface of the Gaozhuang Coal Mine (GCM) affiliated with the Zaozhuang Mining Area. The authors analyzed the mechanical characteristics of support in the coalface with LDA and LMH. On this basis, the mechanical models for support tilting and sliding in the coalface were developed. Then, support stability along the coalface’s strike during the normal mining period (NMP) and special mining period (SMP) was analyzed. The results show that the critical support tilting resistance during the NMP is 52.2 kN, and the critical support sliding resistance is 183.75 kN. And for the SMP, the values are 229.7 kN and 4425 kN. The use of two-leg shield support, known as ZY6600-25.5/55 (its rated working resistance is 6600 kN), is investigated, which is proved reasonable for the coalface. Finally, some technical measures, such as installing an interlock set to fasten support and adjustable lifting jack, increasing the setting load of the support, and optimizing the support displacement method, are taken to improve the coalface’s overall support stability. The initial aim for safe and high-efficiency mining of the #3up509 coalface has been achieved through these measures.

RESUMEN Estudiar la estabilidad del soporte de un frente de explotación carbonífero bajo las condiciones de un ángulo de inmersión grande (LDA) y una explotación minera alta (LMH) es esencial para garantizar la seguridad y la alta eficiencia minera. Este estudio se basa en el frente de trabajo número #3up509 de la Mina de Carbón Gaozhuang (GCM) afiliada al área minera de Zaozhuang. Los autores analizaron las características mecánicas de apoyo en un frente de trabajo que cumple con las condiciones LDA y LMH. Con esta base se desarrollaron los modelos mecánicos que permitan al apoyo deslizarse e inclinarse en el área del frente de trabajo. Luego, se analizó la estabilidad del apoyo en el rumbo del frente de trabajo durante un periodo normal de explotación (NMP) y en un período especial de explotación (SMP). Los resultados muestran que la resistencia crítica de la inclinación del apoyo durante el período NMP es de 52.2 kN, y la resistencia crítica del deslizamiento es de 183.75 kN. Y para el período SMP, los valores son 229,7 kN y 4425 kN. Además, se investigó el uso de un apoyo de escudo con dos pies, conocido como ZY6600-25.5/55 (su capacidad de resistencia está calculada en 6600 kN), que funciona bien en los frentes de trabajo. Finalmente se tomaron algunas medidas técnicas como instalar un enclavamiento para amarrar un apoyo y un gato de elevación, lo que incrementa la capacidad de carga del apoyo y optimiza el método de desplazamiento del apoyo, para mejorar la estabilidad general del apoyo en el frente de trabajo carbonífero. El objetivo inicial de seguridad y alta eficiencia minera para el frente de trabajo carbonífero #3 509 se alcanzó con estas medidas.

Influencia de los soportes metálicos en la calzada para la detección de electromagnetismo transitorio en minas

ABSTRACT To study the influence of metal supports in roadways on the detection of mines using the transient electromagnetic method, authors treated metal supports including anchor nets as a thin metal layer. According to the finite differences principle, the characteristics of the full-space transient electromagnetic response under the thin metal layer’s influence were calculated using a non-uniform grid. The thin metal layer's presence slowed the electromagnetic field’s diffusion rate and hindered the overall diffusion. The transient electromagnetic response curve observed under the thin metal layer’s influence was higher than that without the supports. Thicker metal layers resulted in higher early response values and slower decay rates. The decay rate increased as a function of time, gradually approaching that of the curve without metal supports. The simulation of the transient electromagnetic response to the model of water-containing low-resistance structures showed that the metal roadway support reduced the sensitivity of the transient electromagnetic method and weakened its response to low-resistance anomalies.

RESUMEN Con el fin de estudiar la influencia de los soportes metálicos en las calzadas para detectar minas a través del método de electromagnetismo transitorio, los autores trataron estos soportes como capas finas de metal, incluidas las mallas de anclaje. De acuerdo con los principios de las diferencias finitas, las características de reacción del electromagnetismo transitorio bajo la incidencia de una capa fina de metal se calcularon con una cuadrícula no uniforme. La presencia de esta capa ralentizó el índice de difusión del campo electromagnético y dificultó la difusión en general. El resultado de la curva de reacción del electromagnetismo transitorio bajo la incidencia de la capa fina de metal fue mayor que en calzadas sin estos soportes. Las capas más finas tienen valores de respuestas mayores e índices de deterioro menores. El índice de deterioro se incrementa como una función del tiempo, y se aproxima gradualmente a la curva de reacción de una calzada sin soportes. La simulación de la reacción del electromagnetismo transitorio en el modelo de estructuras de baja resistencia a contenidos de agua muestra que los soportes metálicos reducen la sensibilidad del método electromagnético transitorio y debilita su reacción a anomalías de baja resistencia.

Diagnóstico de fallas de engranajes y cojinetes para equipos de minería de carbón en entornos geológicos complejos

ABSTRACT The traditional research method of fault diagnosis mechanism has poor stability, which leads to the difference of fault diagnosis and location results. Therefore, under the complex geological environment, a new research method of fault diagnosis mechanism of gear and bearing for coal mining equipment is proposed. This method calculates gears and bearings’ yield strength by analyzing coal mining equipment’s bearing capacity elasticity. According to the fitting degree, the equipment sample’s projection space is confirmed, the fault features of gear and bearing are extracted by segmentation algorithm, the optimal fitness is set by positioning algorithm, the location of fault center is obtained, and the fault mechanism diagnosis is studied. Experimental results show that compared with the traditional method, the proposed method is more stable, and the difference in fault diagnosis results is minimal. It can be seen that this method is more suitable for fault diagnosis of coal mining equipment.

RESUMEN El método de investigación tradicional del mecanismo de diagnóstico de fallas tiene poca estabilidad, y puede conllevar a diferencias entre el diagnóstico de fallas y los resultados de ubicación. Por lo tanto, en un entorno geológico complejo se propone un nuevo método de investigación del mecanismo de diagnóstico de fallas de engranajes y cojinetes para equipos de minería de carbón. Este método calcula el límite elástico de engranajes y cojinetes al analizar la elasticidad de la capacidad de carga de los equipos de minería del carbón. De acuerdo con el grado de ajuste, se confirma el espacio de proyección de la muestra del equipo, las características de falla del engranaje y el cojinete se extraen mediante un algoritmo de segmentación, la aptitud óptima se establece mediante el algoritmo de posicionamiento, se obtiene la ubicación del centro de falla y se estudia el mecanismo de diagnóstico de falla. Los resultados experimentales muestran que, en comparación con el método tradicional, el método propuesto es más estable y la diferencia entre los resultados del diagnóstico de fallas es muy pequeña. Se puede ver que este método es más adecuado para el diagnóstico de fallas de equipos de minería de carbón.

Método de análisis de los elementos finitos para estabilidad de taludes con base en estadísticas difusas

ABSTRACT In order to reduce the risk of slope stability evaluation due to the fuzziness of calculation parameters, a finite element analysis method of slope stability based on fuzzy statistics is proposed. Based on the principle of quasi-static method and with the help of the finite element software COMSOL multiphysics, this paper studies the stability of the gravel soil accumulation rock slope under the action of different seismic acceleration. By analyzing the displacement, plastic zone and safety factor of the rock soil slope, the stability of the rock soil slope is analyzed. The research results show that the fuzziness of mechanical parameters of rock and soil slope will lead to the fuzziness of position displacement and stress analysis results of rock and soil slope, and the analysis of rock and soil slope with the method of fuzzy finite element analysis can strengthen the comprehensive understanding of position displacement, stress and safety of rock and soil slope by engineers and technicians, and reduce the stability of rock and soil slope due to the fuzziness of calculation parameters to a certain extent Evaluate the risk qualitatively.

RESUMEN Con el fin de reducir el riesgo de evaluación en la estabilidad de taludes debido a la falta de claridad de los parámetros de cálculo, en este estudio se propone un método de análisis de elementos finitos con base en estadísticas difusas. Basado en el principio del método cuasi-estático y con la ayuda del software multifísico de elementos finitos COMSOL, este trabajo estudia la estabilidad del talud de roca con acumulación de grava en suelo bajo la acción de diferentes aceleraciones sísmicas. Al analizar el desplazamiento, la zona plástica y el factor de seguridad, se analiza la estabilidad del talud del suelo rocoso. Los resultados de la investigación muestran que la falta de claridad de los parámetros mecánicos de la pendiente de la roca y del suelo conducirá a la falta de claridad del desplazamiento de posición y los resultados del análisis de tensión de la pendiente de la roca y el suelo. El análisis de la pendiente de la roca y el suelo con el método de análisis difuso de elementos initos puede fortalecer la comprensión integral del desplazamiento de posición, el estrés y la seguridad de la pendiente de la roca y el suelo por parte de ingenieros y técnicos, y reducir la estabilidad de la pendiente de la roca y el suelo debido a la falta de claridad de los parámetros de cálculo y, hasta cierto punto, evaluar el riesgo cualitativamente.

Respuesta de los rasgos fisiológicos del trigo en sistemas agrícolas estándar y ecológico

ABSTRACT This research was conducted on a farm of Payam-e-Noor University in Piranshahr, in West Azerbaijan province of Iran, during 2014-2015 and 2015-2016 crop sessions to investigate the wheat physiological traits response to standard and ecological agricultural systems. The experiment was conducted as a split-plot design with two factors and three replications. The first factor, which was considered the main plot, included high, low-input, and ecological agricultural systems. Subplots were seed pre-treatment, including control (without priming), hydro priming, and food priming with ascorbate. The results showed that the least photosynthesis rate and mesophilic conductance were related to low-input agricultural system; however, in the ecological system, the transpiration, substomatal carbon dioxide, and water use efficiency of photosynthesis were the lowest. Also, seed priming increased the photosynthesis rate, mesophilic conductivity, and water use efficiency of photosynthesis.

RESUMEN Este estudio se realizó en la granja de pruebas de la Universidad de Payam-e-Noor, en la ciudad de Piranshahr, provincia de West Azerbaijan, Irán en la cosecha de los años 2014-2015 y 2015-2016, para analizar la respuesta de las características morfofisiológicas del trigo en sistemas de agricultura común y de agricultura ecológica. La fase experimental se diseñó en una área dividida, con dos factores y tres réplicas. El primer factor, que se consideró como el del lote principal, se dividió en los niveles de alta, baja contribución y sistemas de agricultura ecológica. Los sublotes fueron sembrados antes de los tratamientos que incluyen control (sin preparación), preparación hidráulica y preparación de nutrientes con ascorbato. Los resultados muestran que el menor índice de fotosíntesis y de conductividad mesófila estaba relacionado con los sistemas agrícolas de baja aportación. Sin embargo, la transpiración, el dióxido de carbono subestomático y el uso eficiente del agua durante la fotosíntesis en el sistema ecológico fueron los más bajos. Además, la preparación de la siembra incrementó el índice de fotosíntesis, la conductividad mesófila y el uso eficiente del agua durante la fotosíntesis.