Earth Sciences Research Journal

Mineralogy and fluid inclusions of the Cunas emerald mine, Maripí - Boyacá, Colombia

ABSTRACT The Cunas mine is currently one of the major producers of fine emeralds in Colombia; its emeralds typically display a magnificent green hue, which is highly appreciated globally. The mineralization is found in vanadium-rich black shales of the Muzo formation. Emeralds occur in pockets within hydrothermal veins and breccias, mainly consisting of calcite, dolomite, albite, quartz, minor pyrite, parisite-(Ce), and fluorite. Hydrothermal alteration is pervasive and dominated by albitization and carbonatization. Emerald-hosted fluid inclusions are highly abundant and remarkably large and complex. Poly-phase inclusions are ubiquitous, occur both in emeralds and gangue minerals, and consist of two daughter crystals (typically halite and calcite or siderite; exceptionally parisite-(Ce)), a liquid brine, a CO2-N2-CH4-rich gas bubble, and occasionally minor liquid CO2. Vapor-rich inclusions were observed in quartz, and two-phase inclusions were identified in calcite and dolomite, thus suggesting a complex fluid evolution. Microthermometry analysis indicates that emerald-forming fluids were trapped at relatively low temperature ~260-340°C and pressure ~850-2400 bar, with relatively high density 1.03 g/cm3, and elevated salinity ~39 wt% NaCl eq.; other aqueous components detected include CaCl2, KCl, and FeCl2. Based on these data, authors propose the emerald mineralization at the Cunas mine was originated by the mixing of two hydrothermal fluids of different sources; one fluid with high salinity derived from evaporite dissolution, responsible for the albitization of the host rocks; the second is a calcium-rich fluid evolved from connate waters, which was equilibrated by the interaction with calcareous and organic-rich wall rocks. As a result, emerald mineralization took place at structurally favorable sites proper for fluid mixing. The described geological and physicochemical features for the Cunas mine agree with epigenetic sediment-hosted mineralization -Colombian-type- formed by the circulation and mixing of relatively low-temperature non-magmatic fluids.

RESUMEN La mina Cunas es actualmente una de las principales productoras de esmeraldas de alta calidad en Colombia. Sus gemas se caracterizan por un intenso tono verde muy apreciado en el mercado mundial. La mineralización se encuentra en lodolitas negras, ricas en vanadio, de la formación Muzo. Las esmeraldas se encuentran al interior de venas hidrotermales y brechas, compuestas principalmente por calcita, dolomita, albita, cuarzo y, en menor medida, pirita, parisita- (Ce) y fluorita. La alteración hidrotermal asociada es pervasiva y está dominada por la albitización y la carbonatización. Las inclusiones fluidas alojadas en esmeraldas son muy abundantes, de gran tamaño y alta complejidad. Las inclusiones fluidas polifásicas son ubicuas, ocurren tanto en esmeraldas como en minerales de ganga, y generalmente están compuestas por dos cristales hijos (típicamente halita y calcita o siderita; excepcionalmente parisita- (Ce)), una salmuera, un gas rico en CO2-N2-CH4, y ocasionalmente CO2 líquido. También se observaron inclusiones ricas en vapor en cuarzo y se identificaron inclusiones bifásicas en calcita y dolomita, lo que sugiere una evolución de fluido compleja. El análisis de microtermometría indica que los fluidos formadores de esmeraldas quedaron atrapados a una temperatura relativamente baja = 260-340 ° C y una presión = 875-2400 bar, con una densidad relativamente alta -1,03 g / cm3- y una salinidad elevada de 39% NaCl eq. peso; otros componentes acuosos detectados fueron CaCl2, KCl y FeCl2. Con base en estos datos, los autores proponen que la mineralización de esmeraldas en la mina Cunas se originó por la mezcla de dos fluidos hidrotermales de diferentes fuentes. Un fluido con alta salinidad derivado de la disolución de evaporitas, el cual es responsable de la albitización de las rocas hospedantes. El segundo es un fluido rico en calcio derivado de aguas connadas, que fue equilibrado por la interacción con rocas calcáreas y carbonosas. Como resultado, la mineralización de esmeraldas ocurrió en sitios estructuralmente favorables donde se promovió la mezcla de fluidos. Las características geológicas y fisicoquímicas descritas para la mina Cunas, están de acuerdo con una mineralización epigenética alojada en sedimentos "tipo colombiano" formada por la circulación y mezcla de fluidos no magmáticos de temperatura relativamente baja.

Petrologic features of mesoproterozoic lamprophyric dykes from Montevideo (Piedra Alta terrane, South Uruguay)

ABSTRACT Mafic dykes of lamprophyric affinity cropping out along the coastal area of Montevideo city are described. These dykes trend N75°-85° and crosscut 2.1 Ga Paleoproterozoic metamorphic units of the Rio de la Plata craton. They show mainly porphyritic textures with phlogopite and clinopyroxene macrocrysts in a groundmass composed of carbonates, phlogopite, augite, and feldspathoids. Ocellar structures filled with leucite, carbonates, and fibrous alkaline amphibole are present. The mineralogical assembly allows their classification as lamprophyres (minettes), but according to their chemical nature, they can be classified as alkaline lamprophyres. A crystallization age of 1.42 Ga by Ar-Ar method (on biotite/phlogopite) was obtained.

RESUMEN El presente trabajo describe a los diques máficos de afinidad lamprofídica presentes en la costa de la ciudad de Montevideo. Estos diques presentan tendencias estructurales N75°-85° con buzamientos verticales a subverticales y recortan a unidades metamórficas Paleoproterozoicas de 2.1 Ga del cratón del Rio de la Plata. Presentan texturas principalmente porfiríticas con macrocristales de flogopita y clinopiroxeno en una matriz compuesta por carbonatos, flogopita, augita y feldespatoides. Se observa, además, la presencia de estructuras ocelares rellenas por leucita, carbonatos y anfíbol fibroso alcalino. La textura y contenido mineralógico presente en estos diques permiten clasificarlos como lamprófidos (minettes), pero de acuerdo a su naturaleza química, pueden ser clasificados como lamprófidos alcalinos. Fue obtenida una edad de cristalización por método Ar-Ar (en biotita/flogopita) de 1.42 Ga.

A prediction method of regional water resources carrying capacity based on artificial neural network

ABSTRACT To better predict the water resources carrying capacity and guide the social and economic activities, a prediction method of regional water resources carrying capacity is proposed based on an artificial neural network. Zhaozhou County is selected as the research area of water resources carrying capacity prediction, and its natural geographical characteristics, social economy, and water resources situation are explored. According to the regional water resources quantity and utilization characteristics and evaluation emphasis, the evaluation index system of water resources carrying capacity is constructed to evaluate the importance and correlation of water resource carrying capacity. The pressure degree of water resources carrying capacity is divided into five grades. According to the evaluation standard of bearing capacity, the artificial intelligence BP neural network model is constructed. Based on the main impact factors of water resources carrying capacity in this area, the water resources carrying capacity grade is obtained by weight calculation and convergence iteration by using neural network model and influence factor data to realize the prediction of water resources carrying capacity. The research results show that the network model can meet the demand for precision. The prediction results have a high degree of fit with the actual data, indicating that human intelligence can obtain accurate prediction results in water resources carrying capacity prediction.

RESUMEN Para predecir la capacidad de carga de los recursos hídricos con mayor precisión y orientar mejor las actividades sociales y económicas, se propone un método de predicción de la capacidad de carga de los recursos hídricos regionales basado en una red neuronal artificial. El condado de Zhaozhou se selecciona como el área de investigación de la predicción de la capacidad de carga de los recursos hídricos, y se exploran sus características geográficas naturales, la economía social y la situación de los recursos hídricos. De acuerdo con las características regionales de cantidad y utilización de los recursos hídricos y el énfasis de la evaluación, el sistema de índice de evaluación de la capacidad de carga de los recursos hídricos se construye para evaluar la importancia y el grado de correlación de la capacidad de carga de los recursos hídricos, y el grado de presión de la capacidad de carga de los recursos hídricos se divide en cinco grados. De acuerdo con el estándar de evaluación de la capacidad de carga, se construye el modelo de red neuronal BP de inteligencia artificial. Con base en los principales factores de impacto de la capacidad de carga de los recursos hídricos en esta área, el grado de capacidad de carga de los recursos hídricos se obtiene mediante el cálculo del peso y la iteración de convergencia utilizando el modelo de red neuronal y los datos de factores de influencia, para realizar la predicción de la capacidad de carga de los recursos hídricos. Los resultados de la investigación muestran que el modelo de red puede satisfacer la demanda de precisión y los resultados de la predicción tienen un alto grado de ajuste con los datos reales, lo que indica que la inteligencia humana puede obtener resultados de predicción precisos en el proceso de predicción de la capacidad de carga de los recursos hídricos.

Thermal evolution of Los Cuervos formation in the southern area of the Cesar sub-basin (Colombia), based on geochemical and petrophysical data

ABSTRACT The tectonic complexity that occurred during the Cenozoic at the Cesar-Ranchería Basin (Colombia) has generated changes in the evolution of its petroleum system. Proof of this is the lack of stratigraphic records in the Cesar sub-basin during both the early Eocene and in the late Eocene-early Miocene interval. In this study, authors analyzed information already published regarding the sub-basin and new geochemical data obtained from Rock-Eval pyrolysis analyses and vitrinite reflectance (Ro%). The core samples used are from the ANH-La Loma-2 and ANH-CR-Los Cerezos-1X wells. Based on this information, Los Cuervos Formation was classified as a source rock for its geochemical characteristics. Additionally, the geochemical and petrophysical results indicate continuous deposition of sediments from the Paleocene to the late Eocene. These results were obtained using samples from two wells (Calenturitas and La Jagua) at Los Cuervos Formation and the paleo-geothermometer data of Paleocene formations. Based on density and compaction conditions, it is clear that it corresponds to a sequence of quartz sandstones. Therefore, it is expected the Eocene Sedimentites unit has reached a thickness between 2.5 to 3.5 km. According to recent thermo-chronological studies, this unit began to be eroded from the late Eocene to the early Miocene. The evidence obtained helped improve the knowledge in the thermal evolution model of the petroleum system, establish the time when the organic transformation ratios (TR) occurred, and estimate the current state of the Cretaceous source rocks of the Cesar sub-basin.

RESUMEN La complejidad tectónica a la cual fue sometida la cuenca Cesar-Ranchería durante el Cenozoico generó cambios en la evolución de su sistema petrolífero. Prueba de ello es la falta de registro estratigráfico en la subcuenca Cesar durante el Eoceno temprano y el intervalo Eoceno-Mioceno temprano. En este estudio los autores analizan la información publicada y nuevos datos de pirolisis Rock-Eval y de reflectancia de vitrinita (Ro%) con muestras de núcleos de perforación de dos nuevos pozos (ANH-La Loma-2 y ANH-CR-Los Cerezos-1X). Basados en esta información fue posible clarificar las características geoquímicas de la Formación Los Cuervos como roca fuente de hidrocarburos. Adicionalmente, los resultados geoquímicos y petrofísicos, obtenidos con muestras de dos pozos (Calenturitas y La Jagua) de la Formación Los Cuervos y datos de paleogeotermómetros de formaciones del Paleoceno, indicaron la existencia de una depositación continua de sedimentos desde el Paleoceno hasta el Eoceno tardío. Con base en las condiciones de densidad y compactación observadas es claro que esto corresponde a una secuencia de areniscas de cuarzo. Por lo tanto, se espera que la unidad de sedimentitas del Eoceno haya alcanzado un espesor de 2.5 - 3.5 km. Esta unidad de roca, de acuerdo con estudios recientes de termocronología, comenzó a ser erosionada en el Eoceno tardío y hasta el Mioceno temprano. La evidencia obtenida permitió mejorar el modelo de evolución termal del sistema petrolífero, establecer el tiempo en el cual ocurrieron las transformaciones orgánicas y estimar cómo están actualmente las rocas generadoras del Cretáceo de la subcuenca Cesar.

Sedimentation in reservoirs. Case study: the reservoir of the São Bartolomeu stream, Viçosa, Minas Gerais, Brazil

ABSTRACT Sedimentation in bodies of water is a worldwide problem that impairs its navigability and utilization, and, in reservoirs, this process reduces their partial or total storage capacity. Using single-beam bathymetric survey techniques, this study evaluates the sedimentation process in a reservoir section at the Federal University of Viçosa (UFV), located in Viçosa, Minas Gerais, in the Southeast region of Brazil. An analysis of the charts showing the DEM (Digital Elevation Models) and the Elevation x Surface Area x Accumulated Volume for three surveys conducted in 2010, 2012, and 2016 provided the sedimentation rates between these years, as well as the accumulated volume of sediments in the area under analysis for each year. The information we collected shows sediments accumulated in the deepest part of the reservoir in the period between 2010 and 2012. From 2012 to 2016, however, the sedimentation effect was concentrated in shallower depths, whereas the desilting was observed in the deepest parts. Moreover, the sedimentation rate in the analyzed area may be linked to the total precipitation in the municipality during the concerning time frame, as well as to changes in land use that occurred over the past years throughout the watershed. This data indicates a call for management actions to reduce soil erosion in the watershed, as well as a need for desilting of the reservoirs in order to recover its storage capacity.

RESUMEN La sedimentación en las masas de agua es un problema mundial que perjudica su navegabilidad y utilización, y, en los reservorios, este proceso reduce su capacidad de almacenamiento parcial o total. Usando técnicas de levantamiento batimétrico de haz simple, este estudio evalúa el proceso de sedimentación en una sección de reservorio en la Universidad Federal de Viçosa (UFV), ubicada en Viçosa, Minas Gerais, en la región sureste de Brasil. Un análisis de las tablas que muestran los modelos de elevación digital (DEM) y el volumen acumulado x área de elevación x área de tres encuestas realizadas en 2010, 2012 y 2016 proporcionó las tasas de sedimentación entre estos años, así como el volumen acumulado de sedimentos en el área en análisis para cada año. La información que recopilamos muestra los sedimentos acumulados en la parte más profunda del reservorio en el período comprendido entre 2010 y 2012. Sin embargo, desde 2012 hasta 2016, el efecto de sedimentación se concentró en profundidades menores, mientras que el desecado se observó en las partes más profundas. Además, la tasa de sedimentación en el área analizada se relacionó con la precipitación total en el municipio durante el período de tiempo correspondiente, así como con los cambios en el uso de la tierra que se produjeron en los últimos años en toda la cuenca. Este dato indica un llamado a acciones de manejo para reducir la erosión del suelo en la cuenca, así como la necesidad de desecar los reservorios para recuperar su capacidad de almacenamiento.

Susceptibility to erosion risks in soils dedicated to pineapple cultivation in the department of Valle del Cauca, Colombia

ABSTRACT In Colombia, almost half of the soils are prone to erosion, where Valle del Cauca is one of the most affected departments by its severity. In order to identify the susceptibility to erosion risks in terms of the rainfall erosivity and the incidence of the topographic factor in the main pineapple producing municipalities of the department, a study was carried out that considered the historical climatological information of more than 50 years, for which all available weather stations in the area were selected. The erosivity index (R - EI30), the modified Fournier index (MFI), and the topographic factor (LS) were estimated. The results indicate that the average MFI values ranged between (91.31 and 582.79) which correspond to the moderate, high and very high categories, the results of R-EI30 presented moderate, high, very high and extremely severe values (5076.91 MJ.mm.ha-1 - 22718.83 MJ.mm.ha-1), while the highest values of the topographic factor (with slopes up to 81°) coincide with the upper part of the river basin Dagua predominantly in the municipality of Dagua. These values indicate that the soils in the area are susceptible to erosion risks depending on the rainfall erosivity and the topographic factor at a moderate, high and very high level, which can generate significant soil losses, and therefore they should be considered when establishing a pineapple crop.

RESUMEN En Colombia casi la mitad de los suelos son propensos a la erosión. El Valle del Cauca es uno de los departamentos más afectados respecto a la severidad de la misma. Con el objetivo de identificar la susceptibilidad a riesgos de erosión en términos de la erosividad de la lluvia y la incidencia del factor topográfico en los principales municipios productores de piña del departamento se realizó este estudio que contempló la información histórica climatológica de más de 50 años, para lo cual se seleccionaron todas las estaciones meteorológicas disponibles en la zona. Se estimó el índice de erosividad (R-EI30), el índice modificado de Fournier (IMF), y el factor topográfico (LS). Los resultados indican que los valores promedio del IMF oscilaron entre 91,31 y 582,79, los cuales corresponden a las categorías moderada, alta y muy alta; los resultados de R-EI30 presentaron valores moderados, altos, muy altos y extremadamente severos (5076,91 MJ.mm.ha-1 - 22718,83 MJ.mm.ha-1), mientras que los mayores valores del factor topográfico (con pendientes de hasta 81°) coinciden con la parte alta de la cuenca del río Dagua, predominando fundamentalmente en el municipio de Dagua. Estos valores indican que los suelos de la zona son susceptibles a riesgos por erosión en función de la erosividad de la lluvia y del factor topográfico en un nivel moderado, alto y muy alto, lo que puede generar importantes pérdidas de suelos, y por lo tanto deberían ser consideradas a la hora de establecer un cultivo de piña.

Tracing the source of heavy metal pollution in water sources of tourist attractions based on GIS remote sensing

ABSTRACT To effectively prevent heavy metal pollution in water sources in tourist attractions, clarify the degree of control of heavy metal pollution sources, and improve the accuracy of tracing results, a GIS-based remote sensing method of heavy metal pollution in tourist attractions is proposed. Using GIS spatial analysis method, the DEM elevation data monitored by remote sensing is obtained, the watershed geographic information is compiled, and the GPS obtains the longitude and latitude coordinates to locate the source of heavy metal pollution. The plug-in application framework is designed, and the watershed geographic information and plug-in application framework are integrated to build the pollution tracing platform. According to the mixing direction of pollutants after entering the water source, the migration and diffusion coordinate system of heavy metal pollution in the water source is established. The spatial-temporal distribution function model of heavy metal pollutants in water sources is constructed through the migration, transformation, and concentration of heavy metal pollutants in water sources. The tracing results of heavy metal pollution in water sources of scenic spots are obtained. The results showed that the order of variation coefficient of heavy metal pollution elements was Cr > Cd > Cu > Ni > Zn > Pb. The spatial distribution of heavy metal pollution elements was extremely uneven. There was a certain positive correlation between Ni and Cr, and the correlation coefficient of Cu and Zn was 0.78. The positive correlation was very significant, and the homology was very strong. Moreover, the identification result of the proposed method is very close to the real value, which can accurately trace the source of heavy metal pollution in the water source of tourist attractions, with small tracing error and high accuracy of tracing result evaluation.

RESUMEN Para prevenir eficazmente la contaminación por metales pesados en las fuentes de agua en las atracciones turísticas, aclarar el grado de control de las fuentes de contaminación por metales pesados y mejorar la precisión de los resultados de rastreo, se propone un método de detección remota basado en SIG de la contaminación por metales pesados en las atracciones turísticas. Utilizando el método de análisis espacial SIG, se obtienen los datos de elevación DEM monitoreados por teledetección, se compila la información geográfica de la cuenca y se obtienen las coordenadas de longitud y latitud mediante GPS para ubicar la fuente de contaminación por metales pesados. El marco de la aplicación de complemento está diseñado, y la información geográfica de la cuenca hidrográfica y el marco de la aplicación de complemento están integrados para construir la plataforma de rastreo de la contaminación. De acuerdo con la dirección de mezcla de los contaminantes después de ingresar a la fuente de agua, se establece el sistema de coordenadas de migración y difusión de la contaminación por metales pesados en la fuente de agua. A través de la migración, transformación y concentración de contaminantes de metales pesados en la fuente de agua, se construye el modelo de función de distribución espacio-temporal de los contaminantes de metales pesados en la fuente de agua y se obtienen los resultados de rastreo de la contaminación por metales pesados en la fuente de agua de los lugares escénicos. Los resultados mostraron que el orden del coeficiente de variación de los elementos contaminantes por metales pesados fue Cr> Cd> Cu> Ni> Zn> Pb. La distribución espacial de los elementos contaminantes por metales pesados fue extremadamente desigual. Hubo cierta correlación positiva entre Ni y Cr, y el coeficiente de correlación de Cu y Zn fue de 0,78. La correlación positiva fue muy significativa y la homología fue muy fuerte. Además, el resultado de la identificación del método propuesto está muy cerca del valor real, que puede rastrear con precisión la fuente de contaminación por metales pesados en la fuente de agua de las atracciones turísticas, con un pequeño error de rastreo y una alta precisión en la evaluación del resultado del rastreo.

Research on the establishment of a mining subsidence prediction model under thick loose layer and its parameter inversion method

ABSTRACT Most of the coal mining in China is underground, which will inevitably cause surface deformation and trigger a series of geological disasters. Therefore, it is essential to find a suitable method to forecast the ground sinking caused by underground mining. The most commonly used prediction model in China is the probability integral model (PIM). But when this model is used in the geological condition of mining under thick loose layers, the predicted edge of the sinking basin will converge faster than the actual measured sinking situation. A geometric model (GM) with a similar model shape as the PIM but with a larger boundary value was established in this paper to solve this problem. Then an improved cuckoo search algorithm (ICSA) was proposed in this paper to calculate the GM parameters. The stability and reliability of the ICSA were verified through a simulated working face. At last, the ICSA, in combination with the GM and the PIM, was used to fit 6 working faces with the geological mining condition of thick loose layers in the Huainan mining area. The results prove that GM can solve the above-mentioned PIM problem when it is used in geological mining conditions of thick loose layers. And it was obtained through comparative analysis that the GM and the PIM parameters can take the same value except for the main influence radius.

RESUMEN La mayor parte de la minería del carbón en China es subterránea, lo que inevitablemente causa deformaciones en la superficie y desencadena desastres geológicos. Por lo tanto, es necesario encontrar un método adecuado para pronosticar el hundimiento del suelo causado por la minería subterránea. El modelo de predicción más utilizado en China es el modelo integral de probabilidad (PIM). Pero cuando este modelo se utiliza en la condición geológica de la minería bajo capas gruesas inetables, el borde previsto de la cuenca de hundimiento converge más rápido que la situación de hundimiento medida. Para resolver este problema, en este artículo se estableció un modelo geométrico (GM) que tiene una forma de modelo similar a la del PIM pero que tiene un valor límite mayor. En este trabajo se propuso un algoritmo de búsqueda de cuco mejorado (ICSA) para calcular los parámetros de GM, y se verificó la estabilidad y confiabilidad del ICSA a través de una frente de trabajo simulado. Por último, el ICSA en combinación con el GM y el PIM se utilizaron para ajustar 6 caras de trabajo con la condición de minería geológica de capas gruesas sueltas en el área minera de Huainan. Los resultados demuestran que el GM puede resolver el problema de PIM mencionado anteriormente cuando se utiliza en las condiciones de minería geológica de capas gruesas inestables. Y se obtuvo mediante análisis comparativo que los parámetros del GM y del PIM pueden tomar el mismo valor excepto por el radio de influencia principal.

Characterization on the correlation between SPT-N and small strain shear modulus G _max of Jiangsu silts of China

ABSTRACT Small strain shear modulus plays a fundamental role in the evaluation of site response parameters. The Standard penetration test (SPT) and Seismic Piezocone Penetration Test (SCPTU), which can quickly get the density and shear wave velocity (Vs), were rarely used in small strain shear modulus estimating. In this study, an attempt has been made to develop the regression relationship between standard penetration test (SPT) N values and the small strain shear modulus (G). For this purpose, field investigations SPT and seismic piezocone penetration test (SCPTU) data from locations in Su-Xin Expressway of China have been used, which were also used for ground improvement project. The in-situ density of soil layer was estimated using undisturbed soil samples from the boreholes. The Vs profiles with depth were obtained for the locations close to the boreholes. The values for small strain shear modulus have been calculated by measured Vs and in situ soil density. About 50 pairs of SPT-N and G max values were used for regression analysis. The differences between measured and corrected values which were used in fitted regression relations were analyzed. Most of the existing correlations were developed based on the studies carried out in Japan and in India, where N values are measured with hammer energy of 78%, which may not be directly applicable for other regions because of the variation in SPT hammer energy which in China is about 55%. A new correlation has been generated using the measured values in silts of China. From this study, it is found that uncorrected values of N and modulus give the best fit regression relations when compared to corrected N and corrected modulus values. With most equation was used for sand and clay, the regression relations between corrected values of N and modulu gives the equation of silts in China.

RESUMEN El modulo cortante a pequeñas deformaciones juega un rol fundamental en la evaluación de parámetros de respuesta en sitio. El Ensayo de Penetración Estándar (SPT) y el Ensayo de Penetración de Cono Sísmico (SCPTU), los cuales pueden rápidamente obtener la densidad y la velocidad de la onda de corte (Vs), se han utilizado poco en la estimación del módulo cortante a pequeñas deformaciones. En este estudio se realiza un acercamiento para desarrollar la relación de regresión entre los valores N del Ensayo de Penetración Estándar y el módulo cortante a pequeñas deformaciones (G max ). Con este objetivo se utilizó la información de las investigaciones de campo del SPT y del SCPTU en las ubicaciones de la autovía Su-Xin de China, que también se usaron en el proyecto de mejoramiento del terreno. La densidad in-situ de la capa de suelo se estimó a través de muestras inalteradas tomadas por perforación. Los perfiles Vs con profundidad se obtuvieron de ubicaciones cercanas a las perforaciones. Los valores del módulo cortante a pequeñas deformaciones fueron calculados por la medición de los valores Vs y la densidad del suelo in-situ. Cerca de 50 acoples de valores SPT-N y G max se utilizaron en el análisis de regresión. Además, se analizaron las diferencias entre los valores medidos y los valores corregidos que fueron usados en las relaciones de regresión ajustadas. Gran parte de las correlaciones se desarrollaron con base en estudios realizados en Japón e India, donde los valores N se midieron con martillo eléctrico de 78 %, que no sería directamente aplicable para otras regiones debido a que la variación en el Ensayo de Penetración Estándar del martillo eléctrico en China es del 55 %. Una nueva correlación se ha generado a través de valores medidos en sedimentos en China. En este estudio se encontró que los valores N no corregidos y del módulo proporcionan las relaciones de regresión más adaptables cuando se comparan con los valores N corregidos y del módulo. Con las ecuaciones usadas para la arena y la arcilla, las relaciones de regresión entre los valores N corregidos y del módulo proporcionan la ecuación de sedimentos en China.

Geochemistry and petrogenesis of basic Paleogene volcanic rocks in Alamut region, Alborz mountain, north of Iran

ABSTRACT The activities of Alborz Tertiary magmatism are mainly attributed to the subduction and closure of Neo-Tethys. These phenomena, including the magma origin of this lesser area, are investigated in this study. In addition, the origin of the magma characteristics based on the geochemistry of main and rare elements is also studied, and a model is presented for their tectonomagmatic status. Volcanic Tertiary Alamut is part of magmatism in the central Alborz-west sequence of volcanic rocks (including basalt, trachyandesite, and basaltic andesite with alkaline geochemical properties, with porphyritic texture, pyroclastic rocks, and volcanic breccia) directly above the units belongs to the Karaj Formation (Middle Eocene age). Geochemical properties indicate that the parent magma is characterized by high ratios of LREE/HREE as well as Th/Nb, La/Nb, Ba/Nb, Zr/Nb, and low K/Nb ratios. The early basaltic magma is formed from a garnet lherzolite mantle by phlogopite/pargasite metasomatism at 2.5-5.3 GPa and depths of more than 80-150 km. Structural evidence suggests the formation of these volcanic rocks in a continental rift zone setting. The appearance of these rocks can be attributed to the effects of intercontinental extensional phases in deep faults during Eocene Alpine orogeny phases. The primary focus of this study is to provide the geological, petrographical, and geochemical data findings of the volcanic basaltic rocks along with the results of studying other rocks in this region. Aside from the mode and their formation, magma forming is also investigated. Moreover, for the rocks investigated in this study, the environment and the site of the tectonic-magmatic region are also clarified in detail.

RESUMEN Las actividades del magmatismo terciario en Alborz (Irán) se atribuyen principalmente a la subducción y final del neotetis. Este fenómeno es el objeto de este estudio, además de un acercamiento al origen del magma de esta área inferior. Adicionalmente, los autores estudiaron las características y origen del magma con base en la geoquímica de los elementos principales y de las tierras raras, y presentaron un modelo de su estado tectonomagmatico. El terciario volcánico de Alamut es parte del magmatismo en la secuencia central de rocas volcánicas en Alborz occidental (incluye basalto, traquiandesita, y andesita basáltica con propiedades geoquímicas alcalinas, con textura porfirítica, rocas piroclásticas y brecha volcánica), directamente sobre las unidades pertenecientes a la Formación Karaj (del Eoceno medio). Las propiedades geoquímicas indican que el magma madre se caracteriza por altos índices de elementos tierras raras ligeros y elementos tierras raras pesados, al igual que proporciones torio/niobio, lantano/ niobio, bario/niobio, circonio/niobio y menormente potasio/niobio. El magma basáltico temprano está formado por un manto de lherzolitas de granate con metasomatismo flogopita/pargasita a 2.5-5.3 Gpa y profundidad entre 80 y 150 kilómetros. La evidencia estructural sugiere la formación de estas rocas volcánicas en un ambiente de grieta continental. La aparición de estas rocas puede atribuirse a los efectos de las fases extensionales intercontinentales en fracturas profundas durante las fases orogénicas del Eoceno alpino. El enfoque principal de este estudio es proporcionar la información hallada en términos geológicos, petrográficos y geoquímicos de las rocas volcánicas basalticas al igual que los resultados del análisis de otras rocas en el área. Más allá de su modo y formación, los componentes del magma también se analizaron. Además, para las rocas investigadas en este estudio, el ambiente y el sitio de la región tectonomagmática se aclararon detalladamente.

Remediation of high concentration chromium contaminated soil by Enhanced Electrodynamic Method

ABSTRACT High concentration of chromium salt has caused serious pollution to the environment since its production. The long-standing chromium residue has polluted the soil, and the total chromium concentration of some polluted soil has reached 30000 mg / kg. For the remediation of chromium contaminated soil, the enhanced electrodynamic method was proposed. In order to improve the efficiency of electrokinetic remediation of chromium contaminated soil, two enhanced electrokinetic remediation technologies were proposed: Electrokinetic oxidation enhanced remediation technology and electrokinetic enhanced remediation technology. Cr(III) in soil was polluted by oxidant chromium oxide to increase the content of dissolved Cr(VI),so as to improve the efficiency of electric repair, in order to find a suitable PRB medium as a breakthrough to improve the repair efficiency. The experimental results show that compared with the traditional electrodynamic technology, the enhanced electrodynamic method can effectively improve the removal rate of total chromium in the soil, and provide technical support for the enhanced electrodynamic remediation of chromium contaminated soil. The pH control system makes the pH of anode and cathode electrolyte always maintain acidic, and the H+ migration speed is faster than that of OH-, and the pH of soil near the anode is lower than that near the cathode.

RESUMEN La alta concentración de sal de cromo ha causado una grave contaminación al medio ambiente desde su producción. El residuo de cromo de larga data ha contaminado el suelo y la concentración total de cromo de algunos suelos contaminados ha alcanzado los 30000 mg / kg. Para la remediación de suelos contaminados con cromo se propuso el método electrodinámico mejorado. Para mejorar la eficiencia de la remediación electrocinética de suelos contaminados con cromo se propusieron dos tecnologías mejoradas de remediación electrocinética: Tecnología de remediación mejorada por oxidación electrocinética y tecnología de remediación mejorada por oxidación electrocinética. Cr (III) en el suelo fue contaminado por óxido de cromo oxidante para aumentar el contenido de Cr(VI) disuelto, para mejorar la eficiencia de la reparación eléctrica, para encontrar un medio PRB adecuado como un gran avance para mejorar la eficiencia de la reparación. Los resultados experimentales muestran que, en comparación con la tecnología electrodinámica tradicional, el método electrodinámico mejorado puede mejorar eficazmente la tasa de eliminación del cromo total en el suelo y proporcionar apoyo técnico para la remediación electrodinámica mejorada del suelo contaminado con cromo. El sistema de control de pH hace que el pH del electrolito del ánodo y del cátodo siempre se mantenga ácido, y la velocidad de migración del H+ es más rápida que la del OH-, y el pH del suelo cerca del ánodo es más bajo que el del cátodo.

Application of artificial intelligence in lithology recognition of petroleum logging in low permeability reservoirs

ABSTRACT In low permeability reservoirs, the conversion accuracy of the existing petroleum logging lithology identification method to small pore capillary pressure curve is not high, resulting in a low rock mass identification accuracy. Therefore, artificial intelligence technology is considered in this study to enhance the accuracy of lithology identification in low permeability reservoirs. Firstly, the radar mapping program is used to predict the position of reservoir oil logging, and then the small pore capillary pressure curve is converted by using the conversion method of piecewise power function scale to obtain the pore characteristics of low-permeability reservoir rocks. On this basis, the crossplot method is used to gather the pore characteristic data in well logging and form a plan, and the response parameters of well logging rock mass are obtained to realize the identification and analysis of lithology. The experimental results show that, compared with the existing identification methods, the accuracy of lithology identification in low-permeability reservoir logging is significantly increased after the application of artificial intelligence technology, and the identification process takes less time, which fully proves that the application of artificial intelligence technology is conducive to improving the performance of lithology identification.

RESUMEN En los yacimientos de baja permeabilidad, la precisión de conversión del método de identificación de litología de extracción de petróleo existente a la curva de presión capilar de poros pequeños no es alta, lo que da como resultado una baja precisión de identificación del macizo rocoso. Por lo tanto, en este estudio se considera la tecnología de inteligencia artificial para mejorar la precisión de la identificación litológica en yacimientos de baja permeabilidad. En primer lugar, el programa de mapeo de radar se usa para predecir la posición del registro de petróleo del yacimiento, y luego la curva de presión capilar de poros pequeños se convierte utilizando el método de conversión de la escala de función de potencia por partes para obtener las características de los poros de las rocas del yacimiento de baja permeabilidad. Sobre esta base, se utiliza el método de parcelas cruzadas para recopilar los datos característicos de los poros en el registro de pozos y formar un plan, y se obtienen los parámetros de respuesta del macizo rocoso del registro de pozos para realizar la identificación y análisis de la litología. Los resultados experimentales muestran que, en comparación con los métodos de identificación existentes, la precisión de la identificación litológica en el registro de yacimientos de baja permeabilidad aumenta significativamente después de la aplicación de tecnología de inteligencia artificial, y el proceso de identificación lleva menos tiempo, lo que demuestra plenamente que la aplicación de la tecnología de inteligencia artificial es propicia para mejorar el rendimiento de la identificación litológica.