CN108022032A - 一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于高放废物处置技术领域，具体涉及一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法；本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种建立高放废物选址区域内小构造的地质特征标志、遥感解译标志、镜下鉴定标志，为高放废物选址区域内构造识别及候选的选址区域完整性评价分析提供依据的高放废物处置库选址区的构造识别方法。本发明的技术方案是：一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法，包括以下步骤：步骤一、岩体内小构造地质特征初步调查；步骤二、高分辨率遥感图像的构造解译；步骤三、解译构造的地表及探槽验证。

Description

一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法

技术领域

本发明属于高放废物处置技术领域，具体涉及一种适用于高放废物处置 库选址区的构造识别方法。

背景技术

高放废物的深地质处置是国际上公认的处理高放射性废物最为安全有效 的方法。由于高放射性废物具有毒性大、半衰期长的特点，选择一安全可靠 的处置库场址成为高放废物地质处置的重点。我国自1985年开展高放废物地 质处置研究工作以来，先后选择了多个场址进行安全性评价。而在选址区域 内，构造发育情况对岩体的场址的完整性、未来处置库的安全性影响巨大。 一般来说，规模相对较大的构造可以通过相对简单的地表观察就能发现，而 对于规模较小，延伸较短的构造，很难通过简单的地质调查工作掌握其详细 的特征。但在选址过程中又不能完全忽略这些小构造的存在。如何对选址区 域内的小构造进行快速、有效的识别，保障处置库中的高放射性废物不会沿 构造裂隙迁移、泄露进而对人类的生产生活产生危害，成为高放废物地质处 置库场址选择及评价工作中的一项重要任务。

前人对候选场址内的构造识别主要通过地质调查、节理裂隙测量和深部 钻探验证来实现。由于需要进行评价的选址区域面积大，单靠地质调查和钻 探验证不但费时、费力、费钱，工作效率低下，且不能有效反映选址岩体内 小构造发育的全貌。因此，有必要建立一套快速、有效小构造识别技术，来 对选址岩体的完整性进行快速评价。

发明内容

本发明的目的是，针对现有技术不足，提供一种建立高放废物选址区域 内小构造的地质特征标志、遥感解译标志、镜下鉴定标志，为高放废物选址 区域内构造识别及候选的选址区域完整性评价分析提供依据的高放废物处置 库选址区的构造识别方法。

本发明的技术方案是：

一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法，包括以下步骤：

步骤一、岩体内小构造地质特征初步调查；

步骤二、高分辨率遥感图像的构造解译；

步骤三、解译构造的地表及探槽验证。

所述步骤一中，在对选址区域内进行地质调查过程中，对选址区域内发 育的构造进行研究，包括构造地表特征、构造带的宽度、长度、产状，通过 构造带在地表的出露情况，构造内岩石破碎程度、破碎特征，构造带内胶结 物、充填物的发育情况判别构造的类型，初步判断构造形成时间、活动期次， 并根据构造特征初步推断其深部特征。

所述步骤二中，通过选址区域内高分辨率遥感图像的构造解译，获取地 表精细几何结构和纹理特征，识别选址区域内的小构造特征；结合地表地质 调查结果，找出实际存在的构造的遥感影像特征，建立高分辨率遥感图像的 构造解译标志；根据解译标志，对研究区进行大比例尺高分辨率遥感图像的 构造解译，识别研究区内可能影响岩体完整性的构造，绘制研究区构造解译 图。

所述步骤三中，在完成选址区域内构造解译的基础上，开展选址区域内 解译构造的地表验证工作，选取遥感解译出的典型构造进行实地踏勘，观察 构造宏观特征、地形地貌特征、地表散落的构造岩特征，测量构造的长度、 宽度、产状；根据地表出露的构造特征及发育情况，对遥感解译的结果进行 优化；对典型构造开展探槽揭露，观察构造内岩石破碎情况、构造对两侧围 岩的影响范围、构造内胶结物的发育情况；并根据异常观察的结果，推测构 造的影响深度。

本发明的有益效果是：

1.本发明相关工作是在“高放废物地质处置新疆预选区阿奇山地段候选 场址筛选与评价项目”中完成的，建立了研究区内构造的地质、遥感综合识 别标志及岩体完整性的综合分析方法，为高放废物地质处置新疆预选区阿奇 山地段岩体完整性评价提供了依据；

2.本发明基于明确的地质、遥感两种方法的组合，可操作性强，依据此 方法，选择出的区域深部完整性好，非常适合作为高放废物地质处置库的场 址；

3.本发明对于识别花岗岩体内小构造的位置、规模，进而综合快速评价 岩体完整性具有重要意义，为高放废物地质处置库场址的筛选提供了依据。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行进一步的介绍：

一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法，包括以下步骤：

步骤一、岩体内小构造地质特征初步调查；

步骤二、高分辨率遥感图像的构造解译；

步骤三、解译构造的地表及探槽验证。

所述步骤一中，在对选址区域内进行地质调查过程中，对选址区域内发 育的构造进行研究，包括构造地表特征、构造带的宽度、长度、产状，通过 构造带在地表的出露情况，构造内岩石破碎程度、破碎特征，构造带内胶结 物、充填物的发育情况判别构造的类型，初步判断构造形成时间、活动期次， 并根据构造特征初步推断其深部特征。

所述步骤二中，通过选址区域内高分辨率遥感图像的构造解译，获取地 表精细几何结构和纹理特征，识别选址区域内的小构造特征；结合地表地质 调查结果，找出实际存在的构造的遥感影像特征，建立高分辨率遥感图像的 构造解译标志；根据解译标志，对研究区进行大比例尺高分辨率遥感图像的 构造解译，识别研究区内可能影响岩体完整性的构造，绘制研究区构造解译 图。

所述步骤三中，在完成选址区域内构造解译的基础上，开展选址区域内 解译构造的地表验证工作，选取遥感解译出的典型构造进行实地踏勘，观察 构造宏观特征、地形地貌特征、地表散落的构造岩特征，测量构造的长度、 宽度、产状；根据地表出露的构造特征及发育情况，对遥感解译的结果进行 优化；对典型构造开展探槽揭露，观察构造内岩石破碎情况、构造对两侧围 岩的影响范围、构造内胶结物的发育情况；并根据异常观察的结果，推测构 造的影响深度。

本发明已在我国新疆鄯善县阿奇山1号岩体(研究区)高放废物处置库 场址筛选过程中取得了显著效果，下面结合实例对本发明进一步阐述。

实施实例：新疆鄯善县阿奇山1号岩体构造特征识别

本发明依次包括以下步骤：

步骤1岩体内构造类型的地质识别

前人在阿奇山1号岩体选址区域已开展了1∶25万地质填图工作，其中 在部分区域开展了1∶5万地质填图工作。由于工作目的差异及工作程度的限 制，前期地质填图主要关注阿奇山1号岩体中的岩性，而对于影响岩体完整 性的构造未进行详细研究。目前，尚缺少岩体中构造的相关资料。

本次工作通过地质路线的方式，开展选址区域内地质调查工作。地质调 查的精度参照1∶5万地质调查的精度执行。地质调查路线的线距500m，调 查点的点距300m。通过本次地质调查工作，初步掌握了岩体内的构造以小规 模节理密集带和硅化带为主。节理密集带主要分布在岩体的东南部和东北部， 岩体西南部少量分布；硅化带主要分布在岩体的西南部。

节理密集带在地表特征不明显，仅存在较弱的负地形，但负地形不明显， 仅比周围突出的位置低20cm左右，且宽度较窄，在20cm～50cm左右。节理 密集带通过的位置呈“凹”字形。沿节理密集带的走向，在节理密集带及两 侧，分布少量石英、方解石等节理密集带内的风化产物。由于岩体内的构造 以小规模的节理密集带为主，地质调查过程中，如果不仔细观察，很容易将 这些节理密集带漏掉。且单通过1∶5万比例尺的地质调查工作，很难掌握这 些节理密集带在选址区域内的发育情况。

步骤2利用高分辨率遥感图像对研究区内构造识别。

为了更好的掌握选址区域内构造的发育情况，在选址区域内开展了遥感 影像的构造解译。本次主要采用法国最新的quickbird高分辨率遥感影像， 开展阿奇山1号岩体东南部构造识别工作，工作区域面积约80km²。通过获 取地物的精细几何结构和纹理特征信息，识别大比例尺的线性构造，绘制完 成阿奇山1号岩体东南部构造解译图，并建立阿奇山岩体quickbird高分辨 率遥感影像的解译标志。

阿奇山1号岩体东南部的节理密集带在quickbird高分辨率遥感影像上 具有以下典型的特征：

(1)从形态看，节理密集带具有明显的直线线性特征，其宽度在一般小 于10m，多在2～5m。长度延伸从百余米到千米不等。由于受地形的影响，常 断续出现。遇到沟谷时，由于受到冲积物的影响，线性特征中断。如果节理 密集带延伸较好，则在沟谷的两侧可以看到沿走向对应的同一条节理密集带。

(2)从颜色上来看，节理密集带成深灰色-黑色。与形态相似，同样呈 线性延伸。

(3)从本区节理密集带走向来看，走向总体呈近SN向，多数介于NNW350 °～NNE10°，个别NNW345°。在空间展布上，不同节理密集带具有尖灭侧 现的特点，反映其形成与压剪应力有关。

根据以上节理密集带的遥感解译标志，对阿奇山1号岩体东南部的节理 密集带进行了遥感解译识别。在阿奇山1号岩体东南部总共发现了22条节理 密集带。

步骤3遥感解译构造的地质验证

对遥感解译出的构造进行野外验证表明，以上解译出的22条节理密集带 均存在，解译的准确率达100％。单个节理密集带一般宽度约2～4m，个别探 槽见宽度1～2m的节理密集带在10多米的范围内同时出现2到3条，节理 密集带之间则为裂隙不发育的完整花岗岩，共同组成复式节理密集带。组成 节理密集带的节理均呈近SN向展布，与节理密集带的延展方向一致。节理 密集带存在一定的宏观差异，根据节理密集带内是否有脉体充填可以分为两 类：一类为有后期热液脉体充填的节理密集带；另一类为没有后期热液脉体 充填的节理密集带。两类节理密集带的宏观特征如下：

(1)有后期热液脉体充填的节理密集带

该类节理密集带在地表特征相对明显。根据节理密集带内充填物的差异， 常在地表观察到零星的石英、方解石、硅质碎块等风化残余物。沿垂直节理 走向方向，从节理密集带中间向两侧方向，节理间距逐渐加大，直至不发育。 节理密集带的中间宽约1～2m宽的范围一般节理间距在10～20cm，向两侧 各约1m的长度范围，节理间距则由20cm变为30～60cm，再向外侧2～3m 范围内，SN向节理基本消失。节理密集带的中间约1～2m节理特别密集的 位置往往热液脉体特别集中发育，条数多，脉体宽度一般从数cm～10余cm； 向两侧热液脉体发育条数越来越少，脉体宽度变的越来越窄，不足1cm，甚 至几毫米。另外，在热液脉体特别集中发育的节理密集带中间揭露到断层岩。 如TC101探槽，中间出现白色方解石脉胶结的细粒花岗岩脉角砾、红色碎粉 岩角砾和绿帘石脉角砾。白色方解石基本保持完整，脉壁连续。而两侧的裂 隙密集带及其充填的方解石和沸石等脉体将中细粒黑云母二长花岗岩切割成 条块，裂隙闭合，中细粒黑云母二长花岗岩仍然保持了花岗岩的块状构造和花岗结构。

(2)无后期热液脉体充填的节理密集带

该类节理密集带在地表特征与有脉体充填的节理密集带特征相似，两者 最大的区别是无脉体充填的节理密集带在地表仅见不同程度的“负地形”异 常，地表未见方解石、石英等碎块。

探槽揭露表明，在该类节理密集带通过的位置，岩石破碎强力，形成构 造碎裂岩。受后期风化作用的影响，岩石呈碎粉状，局部粘土化强烈。但节 理密集带两侧，岩石相对较完整，新鲜程度较好。表明该类节理密集带影响 的范围较小。阿奇山1号岩体中的TC109探槽揭露显示，通过此处的节理密 集带宽约0.5m，节理带内岩石破碎，而节理两侧岩石相对完整。

Claims (4)

1.一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、岩体内小构造地质特征初步调查

步骤二、高分辨率遥感图像的构造解译；

步骤三、解译构造的地表及探槽验证。

2.如权利要求1所述的一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法，其特征在于：所述步骤一中，在对选址区域内进行地质调查过程中，对选址区域内发育的构造进行研究，包括构造地表特征、构造带的宽度、长度、产状，通过构造带在地表的出露情况，构造内岩石破碎程度、破碎特征，构造带内胶结物、充填物的发育情况判别构造的类型，初步判断构造形成时间、活动期次，并根据构造特征初步推断其深部特征。

3.如权利要求1所述的一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法，其特征在于：所述步骤二中，通过选址区域内高分辨率遥感图像的构造解译，获取地表精细几何结构和纹理特征，识别选址区域内的小构造特征；结合地表地质调查结果，找出实际存在的构造的遥感影像特征，建立高分辨率遥感图像的构造解译标志；根据解译标志，对研究区进行大比例尺高分辨率遥感图像的构造解译，识别研究区内可能影响岩体完整性的构造，绘制研究区构造解译图。

4.如权利要求1所述的一种适用于高放废物处置库选址区的构造识别方法，其特征在于：所述步骤三中，在完成选址区域内构造解译的基础上，开展选址区域内解译构造的地表验证工作，选取遥感解译出的典型构造进行实地踏勘，观察构造宏观特征、地形地貌特征、地表散落的构造岩特征，测量构造的长度、宽度、产状；根据地表出露的构造特征及发育情况，对遥感解译的结果进行优化；对典型构造开展探槽揭露，观察构造内岩石破碎情况、构造对两侧围岩的影响范围、构造内胶结物的发育情况；并根据异常观察的结果，推测构造的影响深度。