梅河盆地梅河组含煤-油页岩岩系成矿特征分析

综合利用野外露头及岩芯观察,岩石矿物组合、有机地球化学和工业分析等资料,对梅河盆地梅河组上含煤段煤与油页岩成矿特征进行深入分析。研究表明,油页岩与煤相比,具有较低的挥发分及有机碳含量,较高的灰分。煤层顶板油页岩与煤层底板油页岩相比,具有较高的挥发分及有机碳含量,较低的灰分。油页岩有机质类型为Ⅰ-Ⅱ_2型,其中,煤层底板油页岩主要为Ⅰ型,煤层顶板油页岩主要为Ⅱ_1-Ⅱ_2型;煤的有机质类型主要为Ⅱ_2-Ⅲ型。梅河组上含煤段发育于盆地萎缩阶段,含煤、油页岩岩系主要发育于扇三角洲前缘-浅湖-沼泽沉积环境,煤与油页岩的成矿序列形成于与沼泽有密切成因联系的浅湖环境,主控因素为浅湖时期的湖平面或沼泽时期的潜水面。     

陆相断陷盆地煤与油页岩共生组合及其层序地层特征

为了研究陆相断陷盆地煤层与油页岩共生发育的地质现象,采用沉积学、构造地质学、能源地质学和层序地层学的相关理论和方法对煤与油页岩共生发育特征进行了研究.研究发现:陆相断陷盆地煤层与油页岩主要存在5种共生组合类型;煤和油页岩的发育均需要稳定的构造和较少的陆源碎屑物质供应,共生发育的煤和油页岩中均含有高等植物和藻类;盆地基底的幕式构造活动对煤和油页岩发育的沉积环境及其转化起到主要控制作用,气候条件、陆源碎屑物质注入、有机质供应等起到次要控制作用;在层序地层格架下,各种煤与油页岩共生组合均可发育在湖扩张体系域,从体系域早期到晚期、从滨湖到湖中心,共生组合中煤层厚度逐渐减小,油页岩厚度逐渐增大;而早期高水位体系域,则主要发育厚度大、分布稳定的油页岩-煤层组合.可见,盆地基底幕式构造活动、沉积环境演化、气候条件、陆源碎屑物质注入、有机质供应等因素共同控制了陆相断陷盆地煤与油页岩的共生发育,且共生组合主要发育在湖扩张体系域和早期高水位体系域.      

黄县盆地李家崖组煤与油页岩共生成矿特征与组合成矿模式研究

通过对黄县盆地李家崖组煤与油页岩共生组合进行构造演化、体系域、矿物质来源、水体性质、油页岩厚度等因素的分析发现,在盆地的构造演化过程中,煤与油页岩共生组合大都发育在盆地快速沉降期,这种共生组合的厚度一般不大,但可以多期出现;在盆地沉降早期可以发育厚度和分布范围均不大、期次较少的煤与油页岩共生组合,盆地演化晚期可以发育厚度和分布范围相对较大、期次较少的煤与油页岩共生组合。在水进水退之中,成煤原始物质泥炭沼泽在原地形成了煤与油页岩的不同组合成矿模式。     

敦密断裂带能源矿产成矿规律研究

敦密断裂带中抚顺盆地、梅河盆地和桦甸盆地等富含煤、油页岩等能源矿产,这些能源矿产在3个盆地中展布存在一定规律,在抚顺盆地中含煤沉积主要位于盆地底部,油页岩位于盆地中部,梅河盆地上下分布两层含煤沉积,中部发育油页岩沉积,而桦甸盆地油页岩位于盆地中部,而含煤层系位于盆地上部。以油页岩层系为3个盆地的等时层位,根据岩石组合特征和能源矿产分布位置,表明敦密断裂带西南段(抚顺盆地)为持续稳定深水沉积,向东北方向,水体逐渐变浅,且在构造反转时期,东北段湖泊最先消失。     

黄县盆地古近系煤与油页岩共生组合类型及发育特征

黄县盆地是我国东部重要的煤与油页岩资源赋存区。采用沉积学、层序地层学及构造地质学等多种学科研究方法,对黄县盆地煤与油页岩组合类型进行研究,并在层序地层格架下分析不同组合类型的沉积环境演化,这对于该区煤与油页岩资源勘查具有重要意义。研究结果表明:(1)该区煤与油页岩组合类型有四种型式:油页岩/其它沉积/煤层共生组合(煤4-泥岩-油4组合)、煤层/油页岩共生组合(煤3和油3,煤1和油2)、油页岩/煤层/油页岩共生组合(油2-煤1-油1)和油页岩/煤层共生组合(油上1和煤上1)。(2)在黄县断陷盆地古近系地层沉积充填序列中识别出两类三个性质不同的层序界面(SB1、SB2、SB3),其中李家崖组可划分出2个三级层序,各层序具有四元结构特点,即由低水位体系域、湖扩张体系域和早期高水位体系域、晚期高水位体系域组成。(3)黄县盆地古近系煤与油页岩共生组合主要在层序的低位体系域与湖侵体系域中发育,特别是在湖侵体系域中煤与油页岩组合类型丰富,主要与湖侵体系域复杂的沉积环境演化有关。     

贵州道真新民铝土矿床成矿机理

为深入探讨贵州道真新民铝土矿床的成矿物质来源、成矿环境及成矿地质作用,并建立成矿地质作用模型,本文对研究区地质特征及含铝岩系、底板黄龙组、韩家店组岩（矿）石的地球化学特征进行研究。研究结果表明：铝土矿Al2O3、TiO2、Ga/Al2O3含量与韩家店组泥页岩非常接近,含铝岩系稀土元素总量、配分曲线及δEu与韩家店组泥页岩最为接近,Zr-Cr-Ga三角图解显示该矿床含铝岩系与韩家店泥页岩分布位置接近,均落于中性或泥质母岩区;含铝岩系MnO/TiO2比值低,Ga含量高,Sr/Ba值低,显示矿床形成于陆相沉积环境,V/Zr值显示矿床具有海相沉积特征;含铝岩系具Ce正异常,Th/U值介于2～7之间,Be含量低,表明研究区铝土矿经历了风化作用、沉积作用;研究区铝土矿中的一水铝石是由三水铝石演化而成,经历了成岩后生压实脱水作用;通过研究区地表矿石与深部矿石主要化学成分对比,说明铝土矿经历后期表生淋滤作用。综合矿床地质地球化学特征,认为新民铝土矿成矿物质来源于下伏韩家店组泥页岩;成矿环境为陆相河湖环境,其沉积时曾有海水侵入;母岩演化为铝土矿的过程经历风化作用、搬运沉积作用、成岩后生作用、后期表生作用等一系列成矿地质作用。     

陆相盆地油页岩成矿规律:以东北地区中、新生代典型盆地为例

油页岩作为常规油气的重要替代或补充能源,在全球资源战略中的地位日益彰显。为了更好地揭示我国陆相油页岩的特征与分布规律,在总结多年油页岩勘查成果的基础上,分析了东北地区松辽和桦甸典型含油页岩盆地矿床特征及成矿特点,揭示了陆相坳陷与断陷盆地油页岩成矿规律。油页岩主要发育于三级层序的高水位体系域和水进体系域;古气候和沉积环境对大型坳陷盆地油页岩的形成有重要的控制作用,温暖湿润的气候条件使湖泊自身生产力大大提高,为油页岩形成提供丰富的物质基础;油页岩的平面分布受控于沉积环境的变化,主要分布于深湖—半深湖相,盐度较高使水体处于盐度分层,有利于有机质保存。构造条件对小型断陷盆地油页岩成矿起着至关重要的控制作用,通过控制可容纳空间而影响了油页岩的厚度分布及品质特征,油页岩主要富集相带为靠近控盆同生断裂一侧的半深湖—深湖环境,且靠近控盆同生断裂一侧油页岩厚度明显加厚和含油率增大;同时,干湿交替的气候控制了油页岩的层数和保存条件。对比分析表明:坳陷含油页岩盆地规模多为大型,油页岩矿单独存在、分布面积大,以中薄层中低含油率为典型特点;断陷含油页岩盆地规模多为小型,油页岩矿单独存在或与煤相伴生,以薄层高含油率或巨厚层中等含油率为典型特点。在三级层序的水进和高水位体系域中,有机质丰度和湖泊生产力较高,层状藻和结构藻较为繁盛,外源输入较低、水体盐度较大、还原性较强,且呈碱性环境,是油页岩形成的有利时期。因此,古构造、古气候和沉积环境综合控制下的丰富有机质来源和良好的湖水盐度分层是油页岩有机质富集的有利因素。     

粤北层控铅-锌-硫矿床成矿机理及控矿地质因素

粤北层控铅－锌－硫矿床产于晚古生代沉积盆地边缘的碳酸盐岩中，是沉积盆地自身发展演化中的产物。含矿热液主要是沉积盆地下部的泥质岩层在后生演化阶段发生压挤脱水作用形成的，金属硫化物是从盆地中心向上运移的含矿热液与碳酸盐岩中富含Ｈ＿２Ｓ气体的地下水混合而结晶沉淀的，成矿主要受沉积盆地建造、盆地边缘或古岛古隆起、构造、沉积相和白云岩化五个因素控制。     

贵州雪峰至加里东旋回构造演化与区域成矿规律

以《中国矿产地质志·贵州卷》研究项目为依托,在前人研究基础上,进行了贵州雪峰至加里东构造旋回构造演化及区域成矿规律的系统研究。认为在该构造旋回,随着构造动力从离散(裂解)向汇聚(造山)发展,盆地类型从陆内裂陷(谷)盆地转化为被动大陆边缘盆地,再转化为板内结合带压陷盆地,从而形成了各时期特有的地质建造及多种矿产,尤其是贵州最有特色的锰、磷、重晶石等沉积矿产。这些矿产在各种地质建造及其地质体中呈现出有序分布规律。在此基础上,建立并论述了与沉积作用、浅成中-低温热液作用、岩浆作用有关的矿床成矿系列各一个及亚系列数个,并建立了贵州与南华纪至中寒武纪早期主要矿产的区域成矿模式。这些成果进一步揭示了贵州该旋回中的区域成矿规律。     

成矿地质体体积法预测钾盐资源量——以兰坪—思茅盆地为例

尚未发现的矿产资源潜力的定量预测一直是资源评价的重要工作, 成矿地质体体积法预测资源量是对传统体积资源量估算方法的改进。假设相同大小的成矿地质体有相同的预测资源量, 依据控制区(模型区)内成矿地质体的体积与资源总量计算含矿系数, 运用相似类比法外推含矿系数到预测区, 然后通过估算预测区成矿地质体的体积去预测该区潜在的资源量。其中成矿地质体范围的圈定是该方法的关键步骤, 它需要盆地成钾理论的指导, 充分考虑岩相古地理、沉积建造构造, 含矿岩系等厚线、矿层分布等因素。该方法试验性的应用到了兰坪—思茅盆地钾盐资源量的预测。     

黑色岩系中海底热液SEDEX矿床的研究概况

黑色岩系是含硫化物和有机质较高的暗色泥质岩、硅岩、碳酸盐岩组合,黑色岩系中以海底热液喷流作用形成的矿床是国际研究热点。因为海陆变化、壳幔作用以及全球构造变动均导致黑色岩系和SEDEX矿床的演化,所以研究湘黔张家界—遵义地区有机物从保存、埋藏、生烃、排气到过成熟,均与微生物的生命代谢、内生地质作用、成矿机制同步谐动,地球化学影响和生物成矿作用与全球性的气候变迁、缺氧事件相关联,而且以上研究集中体现在事件地质学的成因解释、热水喷流沉积作用、生物矿化与金属矿化、矿物成因与环境影响、铂族元素矿物、黑色页岩石煤与金属矿化、元素地球化学影响等方面。研究数据充分显示了特定的地质背景、成矿环境、生物作用机制在黑色岩系SEDEX矿床成岩成矿中的作用。     

砂岩型铀矿集聚区成矿背景与成矿条件——以东胜砂岩型铀矿床为例

成矿大地构造背景、盆地形成地质环境及其盆地类型、后期构造改造等是砂岩型铀矿形成前提条件;砂岩型铀矿主要受外生沉积条件、后成水文条件及物理化学环境制约;以东胜大型砂岩型铀为例,对砂岩型铀矿成矿机制与演化、铀矿床空间分布特点及规律等方面进行讨论;探讨了鄂尔多斯盆地地质背景、成矿条件、矿床地质特征、控矿因素及成矿作用,提出砂岩型铀矿成岩、后生、低温热液成矿阶段形成的特态相矿物群,论述了低温成矿作用的矿物学及物理化学证据,认为东胜大型砂岩型铀矿具有沉积预富集-古层间氧化淋滤-后生二次还原与交代的成因特征.     

中国北方中新生代含铀盆地类型划分

含铀盆地类型划分是铀矿勘查工作的重要基础,目前对北方系列陆相盆地尚未开展过系统的对比研究工作。近年来,独具特色的砂岩型铀矿床跌宕成矿理论、"红-黑"岩系耦合沉积控矿、盆内隆缘控矿等新认识的提出,得益于我国北方砂岩型铀矿床的勘查实践,并在铀矿勘查中不断丰富和拓展应用,取得了一系列重要找矿突破。在此基础上,本文据北方陆相盆地30万余米岩芯勘探成果,以含铀岩系时代和盆地铀富集机理为基础,兼顾盆地构造位置及构造演化,首次提出了中国中新生代含铀盆地类型划分方案,分为三类含铀盆地:复合盆地、叠合盆地和简单盆地。复合盆地其含铀岩系均为中生代构造层;叠合盆地是含铀岩系为中生代和新生代两个构造层的产铀盆地,如准噶尔盆地、柴达木盆地;简单盆地其含铀岩系仅在新生代构造层产出,如龙川江盆地。根据不同含铀盆地类型与构造岩浆岩带的空间分布关系划分为两型,分别为构造岩浆岩带之间的开阔盆地和岩浆岩带内的山间盆地。含铀盆地类型的划分,不仅具有砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究的重要成因指示意义,也可为目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作提供重要的实践指导。     

关于密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床的一些探讨

密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床是全球最重要的铅锌矿床类型之一,由于其储量大、开发早,在成矿规律研究等方面均取得了重要进展,如成矿物质来源、成矿流体的驱动机制、成矿金属的迁移机制和沉淀富集机制、成矿时代、成矿模式等。文章在总结前人研究成果的基础上,主要从含矿建造和区域盆地卤水活动两个方面对MVT矿床的成矿规律进行了系统的总结和综合研究,厘定了MVT矿床的含矿建造,主要包括特定的含矿岩性组合、盆地中的红层、生烃层等,分析了区域盆地卤水活动对MVT矿床的制约,主要包括区域白云石化与MVT铅锌矿床的空间分布关系、与MVT铅锌矿床常伴生的其他类型矿床,并对MVT铅锌矿床的成因进行了初步的探讨。最后,认为特定的岩性组合(特别是砂岩、碳酸盐岩、泥页岩组合)、含矿岩系下部碎屑岩的褪色蚀变、区域红层盆地的广泛发育、生烃盆地的边缘、区域白云石化的前锋地带等,是MVT矿床及其伴生矿床找矿勘探的重要参考依据。     

成矿规律若干问题研究

文章特为庆祝北京矿产地质研究院成立50周年而作.内容分3个部分:(1)有色金属矿床成矿分区.论述了重要有色金属(含贵金属)矿床共生组合特点及其产生的原因,包括大陆地壳基底岩层成分分区与后生金属矿床成矿分区的关系;在钾含量高低不同的岩石系列环境中金属矿床产出特点.(2)金属域边缘线性构造成矿相关问题概述.在成矿分区所形成的金属域内,重要有色金属矿床产出特点概括地说是,在空间上产于地质(构造)体的转化(过渡)部位,在时间上形成于成矿地质过程的转化时期,定位于有利的转化界面附近.在此基础上,论述了成矿(区)带产出特点和控制矿田、矿床和矿体产出的构造等.(3)同位成矿及其找矿意义.论述了幔源与壳源在地壳中形成的岩浆房作用下,特别是在上地壳下部产出的影响地域广、关系矿种多的岩浆房和含矿热卤水库的作用下,在陆壳基底成分的支配和影响下,保持相对稳定的成矿热活动中心,具有成矿与保存最佳条件的配置和协同作用,就可产生同位成矿作用,进而形成大型-超大型矿床.     

吐哈盆地地浸砂岩型铀矿成矿条件与盆地动力学演化

分析吐哈盆地气候、地貌景观、地下水动力学、大地构造及构造、层间氧化带发育条件、含矿目的层地质及地球化学特征等，认为吐哈盆地北部与南部(艾丁湖斜坡带、了南凹陷、南湖凹陷等)地浸砂岩型铀矿成矿条件存在明显差异，其根本原因是与盆地南北动力学演化的差异有关。依据盆地构造沉降、构造层序、受板块运动影响等特征，认为盆地构造演化分为5个阶段，其中第三演化阶段(C-T)挤压型前陆盆地沉积阶段奠定了盆地南北构造演化差异的基础，对中新生代地浸砂岩型铀矿的分布影响深远；第四阶段(J-K)弱伸展型断陷盆地阶段为南部地浸砂岩型铀矿的形成准备了物质基础；第五阶段新生代挤压型前陆盆地阶段(E-Q)为南部地浸砂岩型铀矿形成富集提供了充分的外部动力。     

兴蒙地区中- 新生代盆地铀成矿特征、机理及其动力学背景研究进展

兴蒙地区发育多个盆地,盆地主要类型为叠合型和克拉通型,且盆地内发现了一系列铀矿床。在大量钻孔资料编录整理、编图研究等基础上,笔者阐述了各盆地发育的大地构造背景,盆地的构造、沉积充填、还原介质、流体作用和铀矿化等特征,讨论了铀成矿的构造动力学过程。在此基础上,笔者提出了铀成矿作用发生于盆地特定的构造演化阶段,一定大地构造背景下发育的富铀基底地层、岩浆岩等控制了成矿物质来源,造就了规模宏大的铀成矿域、成矿省及成矿区带。盆地在断陷、坳陷及克拉通阶段发育了还原建造和铀储层的组合类型,构造反转使得盆地不同部位遭受剥蚀,形成剥蚀窗口;剥蚀窗口主要发育于盆地的边缘、凸起和凹陷的结合部位。随着剥蚀抬升,深部油气、煤成气等向剥蚀隆升区运移和逸散。在铀成矿流体与还原介质的氧化还原作用下,形成潜水、潜水- 层间氧化带和层间氧化带,同时形成铀矿体。盆地内铀成矿作用类型为①潜水、潜水- 层间和层间氧化作用;②同沉积成矿;③构造热事件叠加成矿;④多种流体混合作用成矿。在综合中新生代兴蒙地区不同阶段大地构造演化与铀成矿作用特征研究基础上,作者阐述了各盆地的地质特征和相应的铀成矿机理,建立了兴蒙地区铀成矿动力学模型。     

粤北盆地晚古生代流体系统及其成矿效应

本文以粤北盆地晚古生代成矿流体系统为研究对象，基于详细的矿床地质、流体包裹体和同位素地球化学等多方面系统研究，通过成矿元素分布趋势及盆地演化各阶段流体热力学和动力学的模拟与分析，揭示了盆地成矿流体系统的时空演化规律，探讨了其成矿效应。研究结果表明，粤北盆地晚古生代成矿流体系统包括4种基本类型：①海底火山喷流系统，发生在中、晚泥盆世早期盆地快速拉张-走滑阶段，作用范围在大宝山一带，形成大宝山式Cu-Pb-Zn-Fe海底火山-喷流沉积矿床；     

古湖泊学研究——以桦甸断陷盆地为例

古湖泊学是研究湖泊系统历史演变的科学,是一门综合性很强的地球科学。本文综述了古湖泊学的定义、研究现状及常用的研究方法,并以吉林桦甸古近纪断陷含油页岩湖盆为例进行了应用。桦甸盆地为小型半地堑盆地,盆地南缘F1断裂控制了古近系湖泊演化特征。桦甸盆地富含油页岩资源,具有开展古湖泊学研究的优势条件。桦甸油页岩具明显的黑白相间的双层结构特征,有机质条带和陆源碎屑颗粒呈现良好的韵律互层,有机质呈现褐色或黑色条带,夹杂石英、长石颗粒的粘土矿物呈白色条带。根据泥岩和油页岩的有机碳含量垂向变化特征,桦甸组古湖泊生产力演化趋势为:中部含油页岩段＞上部含煤段＞下部含黄铁矿段,反映油页岩沉积时,湖盆古湖泊生产力最高。根据油页岩岩石学特征、V/(V＋Ni)、Sr/Ba和B/Ga等元素比值分析,中部含油页岩段时期,表现出一种淡水与半咸水—咸水交替变化的沉积演变过程,可以形成一定程度的盐度分层,使底层水处于缺氧环境,有利于有机质的保存。随着古湖泊学的不断发展,它已经在油气资源勘探开发及全球环境与气候变化等领域发挥了重要作用,但仍存在一些理论及方法问题需要湖泊地质工作者的不断努力与探索。     

盆地形成及成矿与地幔流体间的成因联系

文中共讨论以下5个问题:(1)盆地起源于幔壳溃变和膨隆,后者是地幔流体(超临界态(>375℃)HACONS流体,简称幔汁)上涌、渗入、交代、富化、致熔的产物。地幔流体造成油气盆地深部的高热流、异常超高压、伊利水云母化、硅化和地层有机碳的加氢成油作用。(2)盆地成矿可分两大阶段,先是沉积时的同生成矿;地层沉积后还有众多的后生成矿。两者组成“盆地矿套”(杜乐天,2002)。成矿无论同生还是后生,其分布均受断裂控制,都和地幔流体活动有关。(3)黑色页岩的实质是碳-硅-泥三元岩系,和热液成矿中的碳酸盐-硅质-泥质蚀变三元完全相当。此类岩系中总是有几十种亲壳亲幔亲气元素的特殊富集。奇异的是,石油、油页岩、沥青及砂岩型铀矿彼此有完全类似的继承性元素特殊富集。此等元素群不可能都是来自盆地之外蚀源区岩体的风化。研究证明,相当多的元素是地幔流体携带上来的。(4)盆地地层中广泛发育由地幔流体衍生的热液作用。(5)盆地实质上是气盆,全盆地排气。许多气田是地幔流体排气形成的。沙漠(原地型)和天然气田的共生很值得注意,两者皆源于地球强烈排气,导致地下和大气增温,过度蒸发,不易降雨,长期干旱而形成沙漠。