洱海环境沉积学研究--表层沉积物营养盐与粒度分布

云南洱海表层沉积物营养盐与粒度分布的相互关系的研究结果表明 :湖泊水动力较弱的水域,TP、Fe_P、O_P与粘土矿物的相关性较好。而近岸水动力较大的水域,如河溪入湖处,有利于TN、TOC、氨氮、残留磷的富集,它们与碎屑矿物的相关性很好,如石英和方解石。另外,沉积物中粘土矿物越多,粒径越小,沉积物对磷的吸附作用就越强,在洱海这种类型的沉积物主要分布在远岸深水 -较深水的北部湖心。     

洱海环境沉积学研究——表层沉积物营养盐与粒度分布

云南洱海表层沉积物营养盐与粒度分布的相互关系的研究结果表明：湖泊水动力较弱的水域,TP、Fe-P、O-P与粘土矿物的相关性较好。而近岸水动力较大的水域,如河溪入湖处,有利于TN、TOC、氨氮、残留磷的富集,它们与碎屑矿物的相关性很好,如石英和方解石。另外,沉积物中粘土矿物越多,粒径越小,沉积物对磷的吸附作用就越强,在洱海这种类型的沉积物主要分布在远岸深水－较深水的北部湖心。     

黑海西南陆架(土耳其)全新世沉积物矿物学及其与物源、海平面和海流状态的关系

岩心中沉积物颗粒大小和矿物成分用来研究不同大陆和海洋环境的影响。在全新世,黑海西南陆架地区都处于这种环境。附近沿海腹地主要沉积类型是硅质碎屑泥质夹少量砂质和砾石。陆架边缘、伊斯坦布尔海峡和杜鲁湖(古河口)沉积物为大量生物成因和陆源砂质和砾石。数量不等的文石、10A-云母、石英、长石、方解石、白云石构成主要的非黏土矿物。<2μm的黏土矿物组合为蒙脱石、伊利石、高岭土、绿泥石。文石和方解石主要来自底栖聚集物,而长石(主要是斜长石)和蒙脱石反映其岩浆和火山物源区。10A-云母和绿泥石的分布与附近的变质岩源区相关。然而…     

陆相高分辨率层序界面识别的地球化学方法

粘土矿物、微量元素普遍存在于各种类型的沉积物和沉积岩中,它们对环境的变化敏感,同时它们的沉积分异、组合特征、矿物成分及其含量都从不同的角度记录了形成过程中各种环境因素的变化。这些对恢复古环境,研究陆相湖盆水深变化具有重要的指示意义。通过对东营凹陷胜北断层下降盘沙三段 -沙四上段各层序内部高分辨率层序地层单元中岩石地球化学标型参数的研究发现,在一个高分辨率层序地层单元形成过程中,在古气候驱动下的湖平面变化旋回中,沉积岩中的矿物成分 (主要指粘土矿物和胶结物 )、化学成分 (微量元素 )等皆发生周期性变化。     

孢粉浓缩物矿物成分分析及其在孢粉提取方法中的应用

孢粉浓缩物作为孢粉学研究的基础和前提,其纯度直接影响到孢粉学研究结论的准确性。干旱区湖泊沉积物孢粉浓缩物中残留的不溶矿物颗粒,对孢粉鉴定、分析和测年等造成干扰。明确不溶颗粒的矿物成分,探讨孢粉提取过程中化学反应作用机制,对完善于旱区湖泊沉积物孢粉浓缩物提取方法有重要意义。本文选取石羊河下游终端湖——猪野泽地区沙坑井(SKJ)和九驼梁(JTL)剖面湖泊沉积物及相应层位孢粉浓缩物,进行矿物成分对比研究,结果显示:全样和孢粉浓缩物的矿物成分均以石英和硅酸盐类矿物为主;孢粉浓缩物中矿物组成更为多样,硅酸盐矿物种类与全样差异较大,这可能由于石英与硅酸盐类矿物和氢氟酸反应,在溶液中产生了大量硅酸根、含氟金属络合阳离子和金属阳离子所导致。两种阳离子通过与硅酸根结合,或与原有硅酸盐矿物发生置换反应,使孢粉浓缩物中出现了全样中不存在的硅酸盐或碳酸盐矿物。孢粉浓缩物中较多的矿物种类也可能与样品总量减少有关,因为微量矿物的含量会因其他矿物的大量减少而增加,从而在浓缩物中得以表现。此外,全样矿物与氢氟酸反应后会生成硅凝胶物质,有可能会阻碍酸与样品的进一步反应,使孢粉浓缩物中存在未能完全反应的石英和少量碳酸盐类矿物。因此,干旱区湖泊沉积物孢粉提取过程中,应当慎用氢氟酸,在充分分散样品后,选择适当比重的重液浮选去除大部分石英和硅酸盐类,再使用氢氟酸多次处理,是完善干旱区湖泊沉积物孢粉浓缩物提取方法的有效途径。     

晚第四纪湖泊沉积物盐类与碎屑矿物反相关关系的沉积学解释

湖泊沉积物中矿物组合是古气候环境研究的敏感性指标之一, 充分认识湖泊沉积物中各类矿物组合类型、沉积过程, 对正确解释矿物学指标有重要意义. 我国晚第四纪湖泊沉积记录中, 盐类矿物与碎屑矿物含量普遍存在反相关关系, 影响了矿物组合作为气候指标的解释和应用. 从地球科学的角度正确理解这种关系, 可以为湖泊动力学以及古气候环境定量研究提供重要的科学依据. 选择甘肃民勤盆地石羊河下游终端湖猪野泽不同位置5个全新世剖面, 在明确湖泊沉积物来源、搬运方式和沉积动力机制的基础上, 研究了以碳酸盐矿物为主的盐类矿物含量与粒度指标之间的关系. 结果表明:猪野泽各剖面砂层富含的中砂、细砂沉积物主要是来自于巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠的风成砂; 水动力作用主导了湖相沉积层200 μm以下沉积物的沉积, 风力作用对20~70 μm粉砂组分沉积也有所贡献. 同时, 猪野泽湖相沉积层中高含量的碳酸盐主要来自于流水搬运, 湖相沉积层位200 μm以下的粉砂和极细砂是碳酸盐的主要富集区. 综上所述, 干旱区湖泊沉积物中盐类矿物含量与其沉积过程密切相关, 盐类矿物在全球变化研究中的应用要建立在充分研究其沉积动力机制的基础上.     

华北第三系潞王坟组膨胀岩主要造岩矿物鉴定及微观特征研究

华北上第三系泥灰岩和粘土岩都具有粘粒含量高及"半土半岩"的性质,具有遇水易崩解、膨胀的特性,呈弱~强膨胀潜势。以该区代表性膨胀岩为研究对象,通过X射线衍射实验(XRD)及电镜扫描(SEM)实验和能量光谱测试试验,分析膨胀岩土的造岩矿物的物质组成和微观结构特征。试验结果表明:泥灰岩含有非膨胀矿物方解石、石英、长石以及含有膨胀矿物蒙脱石、高岭土、伊利石等,矿物成分以方解石含量最高在38%~42%之间,其次为蒙脱石,含量在31%~35%之间。粘土岩同样含有以上矿物,但含量与泥灰岩有很大不同,粘土岩中蒙脱石含量35%~40%之间,而方解石的含量只有10%,远低于30%石英的含量。微观结构观察显示,泥灰岩中有少量方解石结晶体,局部富集半结晶的方解石,岩石中的粘土矿物呈层状局部褶曲,有溶蚀边,微细裂缝及孔洞少,而粘土岩中在电镜下未见方解石晶体,粘土矿物有大量褶曲,含大量微细裂缝及孔洞。     

西南印度洋中脊钙质沉积物地球化学及矿物学特征

深海沉积物研究能够为海底资源开发利用提供丰富的信息,对推动沉积学发展具有重要的理论意义。以中国大洋科考20航次西南印度洋中脊附近的钙质沉积物为研究对象,选取了10个沉积物样品进行了X射线衍射物相分析、扫描电镜分析、碳氧同位素及微量元素测试。结果表明,研究区钙质沉积物矿物组成主要为方解石,黏土矿物含量较低。方解石以钙质超微化石颗石藻及有孔虫的形态存在,碳氧同位素特征显示超微化石生活在正常的近表层海水环境中,死亡后埋藏环境稳定。稀土元素具有总量低、轻重稀土元素分异明显、Eu中等负异常、Ce中等负异常的特征。微量元素中富亲石元素、贫亲铁元素,亲生物元素Sr、Ba含量远高于其他元素。微量元素特征及Ceanom值说明沉积环境偏氧化。沉积物中大量的生物成因方解石及地球化学特征反映了研究区物源以生物源为主、含有少量陆源及幔源物质的特点。     

龙口湾表层沉积物碎屑矿物分布特征及影响因素

为探究龙口湾表层沉积物碎屑矿物的来源及其影响因素,对2013年采自龙口湾的表层沉积物样品的碎屑矿物进行了研究。结果表明,龙口湾表层沉积物中重矿物质量分数较低,平均为0.58%,重矿物以普通角闪石、绿帘石为主,云母类片状矿物较多,稳定矿物含量较低,其中普通角闪石的平均百分含量高达41.85%。轻矿物以石英、长石为主,且斜长石与钾长石的含量相近,其中石英的平均百分含量高达47.33%。碎屑矿物的分布特征表明,尽管龙口湾的表层沉积物仍以沿岸河流输沙、风沙、岛岸侵蚀和黄河的影响为主,但沿岸大规模人工岛建设已对其组合特征产生重要影响。表现为普通角闪石的含量剧增,绿帘石的含量减少,斜长石的含量剧减,而钾长石的含量变化不大。     

河套地区土壤矿物组成分析及与各元素的关系

通过对河套地区土壤中矿物组成的分析研究,土壤中矿物组成中砂质成分主要为石英、长石、方解石,黏土矿物组合主要为伊利石、绿泥石和高岭石,此外还有角闪石等少量矿物成分。在砂土、粉砂土中石英、长石含量较高,在黏土质为主的土壤中黏土矿物含量增加。黏土矿物与石英以及长石呈负相关关系,与大多数元素呈明显正相关关系,黏土矿物对各元素具有明显吸附性;石英、长石与各元素含量呈负相关关系,说明其对元素不具有吸附性。     

黄骅坳陷三马地区中-深部储层成岩作用及主控因素分析

黄骅坳陷三马地区储集岩样品的显微特征及成岩矿物的组合关系分析结果表明，三马地区下第三系中深层储层主要处于晚成岩A期，成岩现象包括石英、长石的次生加大、碳酸盐矿物胶结作用、矿物交代作用、溶解作用和粘土矿物转化作用等。其中石英次生加大于2700m左右开始出现，随埋深增大，石英增生加强；长石次生加大现象不十分普遍；碳酸盐胶结作用包括早期自生泥晶方解石胶结作用、连晶方解石和晚期白云石(或铁方解石)的胶结作用。在扫描电镜下可见到方解石与含铁方解石集合体充填在粒间孔隙中或与石英、钠长石及粘土矿物共生，白云岩多呈菱形粒状分布于粒间；常见的交代现象主要有方解石交代长石、石英及粘土矿物，粘土矿物交代长石、石英等；溶解作用主要有长石的溶解、碳酸盐颗粒的溶解和方解石胶结物的溶解等，粘土矿物的转化主要为蒙脱石、高岭石向伊利石(或绿泥石)转化。还讨论了储层岩相、岩性特征、孔隙水中有机酸含量、早期方解石的充填、烃类早期注入等因素对储层成岩演化的控制作用。     

Occurrence of calcite in Sanbagawa pelitic schists: implications for the formation of garnet, rutile, oligoclase, biotite and hornblende

The frequency of occurrence of minerals in 1876 samples of Sanbagawa pelitic schist in central Shikoku is summarized on the basis of microscopic observation accompanied, in part, by use of an electron microprobe. All samples contain quartz, plagioclase, phengite, chlorite and graphite. More than 90% of samples contain clinozoisite, titanite and apatite. Garnet is present in 95% of samples from the garnet zone, and biotite is present in 64% of samples from the albite‐biotite zone. Calcite is found in about 40% of samples of the pelitic schist collected from outcrop, but occurs in 95% of the pelitic schist from drill cores. Calcite was apparently ubiquitous in the pelitic schist during the Sanbagawa metamorphism, but must have been dissolved recently by the action of surface or ground water. The mineral assemblages of the Sanbagawa pelitic schist have to be analyzed in the system with excess calcite, quartz, albite (or oligoclase), clinozoisite, graphite and fluid that is composed mainly of H₂O, CO₂ and CH₄. In the presence of calcite, reactions that produce garnet, rutile, oligoclase, biotite and hornblende, some of which define isograds of the metamorphic belt, should be written as mixed volatile equilibria that tend to take place at lower temperature than the dehydration reactions that have been proposed. The presence of calcite in pelitic schist suggests that fluid composition is a variable as important in determining mineral assemblages as pressure and temperature. Thus Ca‐bearing phases must be taken into account to analyze the phase relations of calcite‐bearing pelitic schist, even if CaO content of Sanbagawa pelitic schist is low. As calcite is a common phase, the mineral assemblages of the biotite zone pelitic schist may contravene the mineralogical phase rule and warrant further study.     

略阳地区泥盆纪地层中3T型多硅白云母的成因机理及找矿意义

3T型多硅白云母是白云母的一个变种。它不但是变质相带中的标型矿物,也是特球构造和板块消亡带的特征矿物。略阳地区泥盆系中3T型多硅白云母的发现在我省属于首次。该矿物发现于略阳县的西部,产于泥盆纪地层中金矿体内。金矿赋存于蚀变细碧岩中,共生矿物有石英、白云石、绿泥石、铁方解石、黄铁矿等。矿体含金品位增高时,3T型多硅白云母含量同步增长,而且地层扭动也随之强烈。本文对3T型多硅白云母产生的地质环境、矿物学特征,形成机理以及与构造运动、板块活动的关系等方面进行了初步探讨。     

X射线粉晶衍射仪在辽宁瓦房店金伯利岩蚀变矿物鉴定中的应用

瓦房店金伯利岩热液蚀变强烈,原岩矿物组分几乎蚀变殆尽,显微镜下对蚀变矿物鉴定相当困难.利用X射线粉晶衍射技术对蚀变金伯利岩物相进行系统检测,结果显示：42号岩管金伯利岩主要矿物为蛇纹石、金云母和滑石,有少量方解石、锐钛矿、磷灰石、石英、钛铁矿、钙钛矿、榍石、磁铁矿和绿泥石;石灰窑1号无矿金伯利岩岩管主要矿物为蛇纹石、金云母和白云石,有少量方解石、锐钛矿、磷灰石、滑石、磁铁矿和绿泥石;9号无矿金伯利岩岩脉主要矿物为方解石和石英,有少量绿泥石和重晶石;51号贫矿金伯利岩岩管主要矿物为蛇纹石和金云母,方解石化作用不均匀,白云石化作用普遍,有少量锐钛矿、滑石、磁铁矿、绿泥石、磷灰石、钛铁矿、石英;30号贫矿岩管样品风化严重,主要矿物为蒙脱石,有少量方解石、滑石、蛇纹石、榍石、磷灰石.实践证明,采用X射线粉晶衍射仪鉴定金伯利岩蚀变矿物组合是一种非常可行的技术手段.     

潍北凹陷孔店组二段含页岩气层矿物特征及其意义——以昌页参1井为例

运用X射线衍射技术,对潍北凹陷昌页参1井孔店组二段泥(页)岩岩芯样品进行了分析。结果表明,孔店组二段泥(页)岩中矿物主要有：黏土矿物、石英、方解石,平均含量分别为517%、293%、96%;还有长石及少量白云石、黄铁矿等矿物。该矿物组成反映出孔店组二段属潮湿气候条件下的深湖 半深湖相沉积环境,为页岩气藏的形成与储存提供了一定的沉积条件;黏土矿物特征反映出孔店组有机质演化进入成熟—高成熟阶段,具有页岩气形成的成熟度条件。孔店组二段两层含页岩气岩层厚分别为6048m、6809m,伊利石和绿泥石含量低、相应孔隙率高且颗粒状矿物(石英+方解石)含量多在30%～50%之间,是较理想的页岩气重点勘探开发层位。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分：以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化，因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系，对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩，通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测，有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异，据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源，其中C为黏土矿物含 量，Q为石英含量，更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性，3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢，形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合，推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系；3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快，形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合，推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系，充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合，表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系，这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分:以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化,因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系,对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩,通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测,有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异,据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源,其中C为黏土矿物含 量,Q为石英含量,更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性,3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢,形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合,推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系;3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快,形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合,推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系,充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合,表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系,这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。     

Relations Between Paleoclimatological Conditions and Mineralogical Characteristics of Clays in Miocene Sediments at Linxia Basin,China

Linxia Basin is a late Cenozoic fault-block basin along the border between the Tibet plateau and the Loess plateau in Northwestern China. Its formation and sediments record may be directly affected by the structural dynamics and the uplift of the Tibet Plateau. For this reason, we studied the mineral characteristics of the Maogou formation of Miocene sediments using X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM). The XRD results showed that quartz, chlorite, illite, calcite, plagioclase, orthoclase, kaolinite, and trace palygorskite are present throughout the sequence of the cross-section in Linxia basin. In contrast, gypsum and ankerite occur occasionally in the upper portion of the Miocene deposits. The content of calcite varied with layers in the profile and was relatively concentrated in mudstone. Chlorite and illite were observed transforming into palygorskite under SEM observation. Based on the mineral characteristics and the change of mineral composition, especially the clay minerals, it could be inferred that an arid environment prevailed in the region with warm and cold intervals during Miocene time.     

Fracture development in Paleozoic shale of Chongqing area (South China). Part one: Fracture characteristics and comparative analysis of main controlling factors

Natural macro- and micro-fractures in the Longmaxi shale (Lower Silurian) from Yuye-1 well and the Niutitang shale (Lower Cambrian) from Yuke-1 well are characterized. Regional geological structural evolution and shale geochemistry (including TOC and mineral composition, etc.) are analyzed. The controlling factors of natural fractures in Palaeozoic shale in the southeast of Chongqing have been confirmed, which have been analyzed qualitatively or semi-quantitatively. The results show that fractures are abundant, in both the Longmaxi Shale and Niutitang shale, due to the multiphase strong tectonic movement in the southeast of Chongqing. Therefore, tectonic factors are the principal factors that control fracture development in the Paleozoic shale of this region, followed by the mineral composition of the shale. Vertically, the mineral composition of shale in Yuke-1 well has a high dispersion degree and a strong heterogeneity (the dispersion coefficients of quartz and dolomite were 0.48 and 1, respectively), therefore, the development and distribution of fractures are controlled by quartz and dolomite content in the Niutitang shale, moreover, the quartz content shows positive correlation with the fractures quantity, and fractures are most abundant where dolomite content up to 64.7%. While the mineral composition of shale in Yuye-1 well has a low dispersion degree and a strong homogeneity in a vertical position (the dispersion coefficients of quartz and plagioclase were 0.15 and 0.26, respectively), which shows unconspicuous control effect for fractures, therefore, the development and distribution of fractures are mainly controlled by the TOC content, moreover, the TOC content shows positive correlation with the fractures quantity. Fractures are sealed by calcite, quartz and pyrite. Although sealed fractures do not contribute to the permeability of the reservoir, they are important planes of weakness that tend to be reactivated by hydraulically induced fractures. SEM images show that intergranular pore is connected by microfractures, thereby, the validity of porosity has been improved. The mixed network of microfractures and micropore provide enhanced permeability or storage capacity for the reservoir.     

Petrology of calc-silicate rocks from Koduru,Andhra Pradesh,India

Mineral assemblages, rock and mineral chemistry, and mineral reactions, in calc-silicate rocks from Koduru area, Andhra Pradesh, India are discussed. Mineralogical and bulk chemical differences indicate 3 calc-silicate rock types — type I with K feldspar+calcite+wollastonite+quartz+scapolite+diopside_ss +andradite_ss+sphene, has relatively high rock oxidation ratios. Type II is a highly calcic variety with high rock MgFe ratios, and has K feldspar+calcite+wollastonite+quartz+scapolite + diopside_ss±grossularite_ss+sphene+zoisite. Type III has K feldspar +calcite+wollastonite+quartz+scapolite+diopside_ss +sphene+hornblende+magnetite, and has relatively low oxidation ratio and low MgFe ratio. The 3 calc-silicate rock types have originated as mixtures of limestone/dolomite/marl.Diopside was produced by a reaction involving Ca-amphibole +calcite+quartz, and reversed during retrogression. Andradite_ss in type I rocks was produced at the expense of hedenbergitic component of pyroxene in a continuous reaction as a consequence of increase in the oxygen content of the original sediment relative to type III. Calcite+quartz reacted to give wollastonite. During cooling an influx of water caused scapolite to alter to zoisite.