贵州省凯里市大田铝土矿矿床地质特征及成矿规律分析

凯里市大田铝土矿是贵州省重要铝土矿成矿带凯里─黄平矿集区(带)内的重要矿床。通过工作发现:①二叠系梁山组是其含矿层位,矿体呈似层状、透镜状/漏斗状产出,总体走向NE,平均厚2.59 m,w(Al₂O₃)平均值为64.25%,铝硅比平均为5.25,铝土矿(332+333)矿石资源量978.38×10⁴ t;②矿石矿物以一水硬铝石为主,矿石结构一般为自形、半自形或它形粒状结构,构造主要为块状构造、孔隙状构造、层纹状构造,矿石类型以低硫低铁铝土矿为主;③矿床受断裂构造影响较大,在该区西北部的泥质岩相带中铝土矿成矿较好,矿体厚度与含矿岩系厚度成正比,矿石的w(Al₂O₃)值与w(SiO₂)值成反比;④高坡场组古岩溶洼地、槽沟是该区铝土矿找矿的有利部位。     

山西省石墙区铝土矿地质与地球化学特征研究

[摘 要]山西省原平市石墙区铝土矿属于典型的喀斯特型铝土矿。含矿岩系自下而上包括铁质粘土层、铝土矿层、粘土层,且含矿岩系一般包含两个明显的沉积旋回。矿体主体呈层状、似层状产出,矿石结构以隐晶质结构为主,局部出现碎屑和豆鲕粒结构。矿石构造大都为块状构造。矿物学分析显示,硬水铝石、针铁矿、锐钛矿、高岭石是主要的组成矿物,另外还含有石英、伊利石、绿泥石等矿物。地球化学分析显示,主量元素主要包括Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、H₂O⁺及TiO₂,微量元素中碱性和碱土元素Li、Sr、Be、Cs、Ba 及酸土元素Zr、Hf、Nb、Ta、W 均表现为明显富集,且Zr 和Hf 之间以及Nb 和Ta 之间具有高度的相关性。地球化学指标Zr/ Hf、Nb/ Ta 以及Eu/ Eu^*- TiO₂/ Al₂O₃图解显示,底板碳酸盐岩是山西省原平市石墙区铝土矿的重要源岩。     

四川盆地上三叠统须家河组四段—六段海侵沉积记录*

近年来,四川盆地上三叠统是陆相还是海相的争议越来越多。正确认识该问题不仅是正确解读印支运动和四川盆地形成的关键,更是预测须家河组天然气勘探潜力的关键。晚三叠世四川盆地物源、沉积构造、黏土矿物、硼钾比和有机地球化学5个方面的证据证实,须家河组须一段—须三段为海相沉积,须四段—须六段沉积时期,由于龙门山南段的隆升,四川盆地与外海逐渐失去联系,但仍受到海侵作用的影响。①1000多口单井岩石薄片资料分析表明,须四段—须六段沉积时期,龙门山南段尚未抬升或仍为水下隆起,四川盆地与外海依旧相连;②不仅须一段—须三段岩心和露头中发育大量潮汐成因沉积构造,须四段—须六段也非常发育,表明该时期仍然受到潮汐作用的影响;③须四段—须六段高岭石开始出现,但仍有大量伊利石和绿泥石存在,表明该时期酸性古水介质虽开始出现,但仍受到盐碱性古水介质的影响;④硼钾比分析表明,须三段沉积时期古水体盐度开始降低,但仍远远大于正常淡水湖泊水体盐度（平均值为0.5‰）,表明该时期仍有大量咸水的注入;⑤有机地化分析表明,须四段—须六段姥植比（Pr/Ph）明显较低,烃源岩的饱和烃十分特殊,甲基甾烷丰富,烃源岩芳烃组成具有明显的特殊性,反映该时期明显受到海侵作用的影响。     

X射线荧光光谱法半定量分析高烧失量矿物的准确度研究

应用X射线荧光光谱半定量分析软件（SQX）分析未知样品时,SQX软件可对样品中的⁹F～⁹²U元素进行半定量分析,而对H₂O、C这些参数不能直接测定。对于烧失量和结晶水含量较高的铝土矿、CO₂含量较高的碳酸盐矿物、硫碳含量较高的硫化物金属矿等样品,平衡归一化计算时,未测定参数对样品中的Al₂O₃、SiO₂、CaO、MgO、Fe等主要元素分析结果影响较大,半定量分析数据的准确度较低。本文通过试验研究,提出了一种校正模式。该校正模式根据XRF半定量分析初步结果,选择性地对未知样品中的烧失量、结晶水、二氧化碳、硫等参数进行化学定量分析,将化学定量分析结果输入SQX,二次平衡归一计算得出新的半定量分析结果。实验结果表明,使用该校正模式分析铝土矿、碳酸盐矿物、硫化物金属矿中的多元素,平均准确度提高了2.6～4.5倍。本方法可快速、较为准确地测定铝土矿、碳酸盐矿物、硫化物金属矿等高烧失量矿物中的多元素。     

K-H3OFe3(SO4)2(OH)6铁矾的XRD研究

根据X射线衍射(XRD)分析发现: A Fe₃(SO₄)₂(OH)₆(A=K⁺、H₃O⁺)系列铁钒的XRD数据十分相近,难以用XRD区别,需通过能谱(EDS)辅助分析,才能区分此类铁矾。另外,此类铁矾的003和107面网间距d随K⁺含量增大而增大,且呈一元三次方程的关系;而033和220面网间距d随K⁺含量增大而减小,呈一元二次方程的关系。对该现象从铁矾晶体结构方面进行解释:K⁺、H₃O⁺离子位于较大空隙中,且沿着Z轴方向排列,当K⁺、H₃O⁺离子之间相互替换时,会导致该铁矾晶体结构在Z轴方向有较明显的变化。     

缅甸紫色翡翠的致色机理——光谱和色度学研究

采用电子探针分析、能量色散X射线荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱和色度学方法等多种手段,对55个缅甸紫色翡翠样品进行了全面分析。结果表明,缅甸紫色翡翠的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃和Na₂O,含量与标准硬玉接近。色度学测试分析显示,缅甸紫色翡翠的彩度C^*主要受色度值a^*控制,而色调角h°主要由色度值b^*控制。缅甸紫色翡翠可分为两种类型:Ⅰ型紫色翡翠主要由Mn³⁺致色,并在紫外-可见-近红外光谱570 nm显示主要吸收带;Ⅱ型紫色翡翠由于Fe²⁺-Ti⁴⁺之间的电荷转移致色,在光谱540 nm和610 nm显示吸收。两种翡翠中均存在Fe³⁺的吸收峰,样品中的全铁含量决定其色调角及明度。     

现代沉积的210Pb计年

²¹⁰Pb具有百年时间尺度沉积计年的重要价值。²¹⁰Pb_ex计年假设：沉积物是封闭系统；进入水体的²¹⁰Pb能有效地转移到沉积物中并不发生沉积后迁移；非过剩²¹⁰Pb与其母体²²⁶Ra保持平衡。²¹⁰Pb_ex计年可用稳定输入通量-稳定沉积物堆积速率模式、常量初始浓度模式或恒定补给速率模式。沉积物柱芯必须保持原态并以0．5～1cm间隔分截；用相应层节²²⁶Ra校正。沉积物表层混合作用及²²²Rn的丢失可能导致顶部²¹⁰Pb_ex异常。季节性缺氧湖泊沉积物顶部可能存在²¹⁰Pb及²¹⁰Po的再迁移。²¹⁰Pb与¹³⁷Cs两种计年方法原理上具有根本差别。²¹⁰Pb，¹³⁷Cs与沉积纹理方法对比是准确计年的重要保证。     

陕西省桐峪金矿床成矿流体研究

桐峪金矿床位于华北地台南缘小秦岭金矿带的西段。矿体多呈薄板状、脉状和透镜状产出。赋矿围岩为太古代太华群变质岩系。围岩蚀变主要有绢云母化、硅化、碳酸盐化等。文章对该矿床的流体包裹体进行了岩相学研究,并开展了显微测温、流体成分及氢、氧同位素测试,模拟估算了密度、压力、深度。结果表明,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段流体包裹体的均一温度、盐度分别为:280~360℃,3%~11%;190~330℃,3%~15%;150~290℃,1%~11%。包裹体液相成分中阳离子以Na⁺、K⁺、Ca²⁺为主,阴离子以Cl^-为主,SO₄^2-次之;气相成分以H₂O、CO₂和N₂为主,含少量O₂、CH₄。流体为弱还原性。成矿温度属中(高)温,低盐度,成矿压力为78~220 MPa,成矿深度大约为3~8 km。包裹体水的δD_V-SMOW值为-44.4‰~-81.8‰,δ¹⁸O_水值为0.01‰~6.65‰。成矿流体成矿初期为岩浆水或者混有少量变质水的混合水,成矿后期有大气降水的混入。Au在成矿流体中主要是以Au(HS)₂^-的形式进行迁移,其次为Au₂S(HS)₂^2-。     

川南玄武岩气孔中硅铁灰石杏仁体的特征与研究

川南普格杏仁状玄武岩气孔中产出硅铁灰石、绿泥石、石英、方解石、沥青等5种不同成分类型的杏仁体。硅铁灰石杏仁体呈圆形或椭圆形,其直径多为5～8 mm,由杏仁体壁至中心,依次分别产出石英→铁镁绿泥石→硅铁灰石。硅铁灰石晶体呈铁黑色、薄板状,由5个平行双面单形组成。微区X射线衍射分析结果显示,硅铁灰石属三斜晶系,空间群为P1 。化学成分分析表明,硅铁灰石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 53.55%、CaO 18.84%、Fe₂O₃ 13.65%、FeO 9.68%、MgO 1.44%、H₂O⁺1.74%,FeO/Fe₂O₃=0.71;铁镁绿泥石氧化物含量(ω_B/%)为SiO₂ 33.17%、Al₂O₃ 13.03%、Fe₂O₃ 8.45%、FeO 13.06%、MgO 18.82%、H₂O⁺12.12%、CaO 0.87%,FeO/Fe₂O₃=1.55。硅铁灰石杏仁体的矿物组合变化表明,玄武岩晚期的成矿热液由富Mg、Fe向富Si、Ca演化,硅铁灰石是由偏酸性、弱还原环境向偏碱性、弱氧化环境转化时所形成的过渡性产物。     

"柠檬玉"的宝石学特征探讨

"柠檬玉"以黄绿色为主,不透明,玻璃光泽至瓷状光泽,结构致密,折射率在1.53～1.55之间,摩氏硬度为4～5。偏光显微镜下呈近似隐晶质结构;傅立叶交换红外光谱图中呈现菱镁矿的特征吸收峰(1 537、886、745 cm^-1);经X射线衍射仪物相分析,样品主要矿物为菱镁矿(MgCO₃);电子探针分析表明样品的主要化学成分为MgO,并含有一定量的NiO。样品外表均匀的亮黄绿色荧光是由于加工过程中注胶或注蜡等工艺造成的。经过各项分析后证明,"柠檬玉"是一种含镍菱镁矿。     

川西坳陷侏罗系天然气气源对比研究

川西坳陷侏罗系天然气具有δ13C1<δ13C2<δ13C3 的正常系列分布特征,为典型的热催化成因的煤型气,天然气母质类型主要为腐殖型。通过岩石组合特征分析,认为侏罗系天然气大部分来源于上三叠统须五段源岩,须四段和侏罗系本身源岩（如自流井组暗色泥岩）可能也有一定贡献;轻烃特征研究也说明了须五段源岩对侏罗系天然气有较大的贡献;δ13C1-Ro关系更进一步说明了侏罗系天然气主要来源于须五段烃源岩,而孝-新-合地区须四段和自流井组源岩可能有一定程度的贡献。     

四川盆地元坝地区上三叠统须家河组的潮控河口湾与潮控三角洲沉积

通过盆地边缘地表剖面,以及元坝区岩芯的研究,发现须家河组并非长期以来人们普遍认定的陆相沉积,而是海岸系统产物。须二段属潮控河口湾环境,包括冲积河道、潮汐—河流水道、UFR沙坪、潮汐沙坝、泥坪和盐沼等相。须四段属潮控三角洲环境,包括三角洲平原河道、分流河口潮汐沙坝、三角洲前缘与前三角洲、泥坪与盐沼等相。这两种环境（沉积）,都是海侵的产物,都是地史上的暂时现象。当其被充满时（海退）,就变为潮坪—海岸平原环境,分别对应于须三段、须五段的细粒含煤序列。基于储层质量与原始沉积环境密切相关,划分了5类储层相。根据我们研究安岳地区须家河组的成功经验,提出了勘探建议。     

四川盆地上三叠统构造层序划分及盆地演化

晚三叠世是四川盆地演化的重要时期。根据野外露头、钻井和地震资料,运用构造层序地层学的思路和方法,对四川盆地上三叠统层序界面、层序划分和层序特征进行深入研究,并建立层序地层格架。研究表明,四川盆地上三叠统可识别出4个层序界面:1)上三叠统与中、下三叠统之间的区域性构造不整合面;2)须二段与小塘子组的分界面;3)须三段与须四段之间的次级构造不整合面;4)三叠系与侏罗系之间的区域性构造不整合面。根据层序界面的发育情况,将研究区划分为3个构造层序,每个层序以最大湖泛面为界,划分为盆地扩张体系域(BE)和盆地收缩体系域(BW)2个体系域。晚三叠世四川盆地的演化主要是川西前陆盆地的演化,其中TS1为边缘前陆盆地演化阶段;TS2为川西前陆盆地形成阶段,龙门山逆冲推覆体开始逆冲推覆;TS3为川西前陆盆地发展阶段,受安县运动的影响,龙门山逆冲褶皱成山,使得整个四川盆地进入了陆相沉积环境。构造运动是控制晚三叠世四川盆地演化的重要因素。     

大巴山与龙门山前晚三叠世构造运动的储集层沉积学响应*

通过对大巴山前樊哙剖面与龙门山前小塘子村剖面上三叠统沉积相垂向演化分析、砂泥岩X射线荧光光谱分析、储集层微观薄片研究,认为川东北与川西北地区上三叠统的沉积环境、沉积水体的深度和盐度及砂岩碎屑组分与印支晚幕构造运动有紧密的关系。印支晚幕运动早期,大巴山与龙门山前的小塘子组沉积水体盐度较高,属温暖潮湿气候下的潮坪沉积;须家河组二段沉积时期,随着大巴山与龙门山的低幅隆升,古气候由温暖潮湿逐渐变为较干冷,沉积水体变浅且盐度高,属辫状河三角洲沉积。须三段沉积时期,大巴山与龙门山前古气候又演变为温暖潮湿,沉积水体加深,湖泊沉积较发育,水体盐度逐渐降低。印支晚幕安县运动发生后,大巴山前与龙门山前的古气候变得干冷,沉积水体变浅,盐度降低,沉积物属典型的陆相淡水沉积。同时,小塘子组-须家河组砂岩碎屑成分也随着构造运动的演化具有显著的不同。     

川西新场气田上三叠统须二、须四段相对优质储层成因差异性分析

川西新场地区须家河组储层埋藏深度大、成岩作用复杂、致密化程度高,但在整体超致密背景下,局部仍发育较多的相对优质储层.相对优质储层在埋深较大的须二段,往往发育较多的原生孔隙,和相对次要的次生孔隙;而埋深较小的须四段储层,次生孔隙占绝对优势,原生孔隙发育较少.造成这一现象的主要原因是须二、须四段原生孔隙保存和次生孔隙发育机制上的差异.须二段储层中较多刚性颗粒的存在和较为发育的包膜绿泥石是原生孔隙得到较好保存的主要原因;而其较大的单砂层厚度和较少的泥岩发育则导致了有机酸性流体的注入量较少,长石溶蚀有限.须四段塑性岩屑含量明显较高,储层原生孔隙在压实作用下几乎消失殆尽,但较薄的单砂层厚度和较多泥岩的叠置发育使长石在有机酸性流体作用下得到了充分溶蚀;这是须四段储层次生孔隙相对发育、长石含量很低、同时还有自生高岭石沉淀的主要原因.     

川东北前陆盆地上三叠统沉积相及沉积演化

在对川东北前陆盆地上三叠统须家河组露头剖面野外实测和钻井等资料综合研究的基础上,对该区上三叠统须家河组层序及沉积相类型、沉积特征进行了详细的研究。结果表明:研究区内主要发育冲积扇、辫状河、曲流河、扇三角洲、辫状河三角洲、曲流河三角洲、湖泊、海相三角洲等八种主要的沉积相类型。古地理演化经历了由海相环境—海陆过渡相环境—陆相环境的转变。反映了川东北前陆盆地晚三叠世须家河期盆-山耦合过程及其沉积响应。须一段(即小塘子期)发育时期,受印支期构造运动的影响,本区大部分隆升成陆,仅在研究区北西部广元、剑阁等地发育海相三角洲相沉积。须二段发育时期,米仓山-大巴山构造山系的逆冲推覆构造作用较为强烈,川东北前陆盆地坳陷幅度加大,沉积物供给充分,沿米仓山-大巴山前缘地带主要发育辫状河三角洲沉积,而盆地西南部主要发育浅湖沉积。在须三段发育时期,米仓山-大巴山构造山系构造活动逐渐减弱,处于低幅稳定隆升状态,碎屑物供给量减少,沿米仓山-大巴山前缘地带主要发育辫状河三角洲沉积;从盆地前缘地带向中心地带则主要发育浅湖沉积。须四-须六段发育时期,米仓山-大巴山开始进入强烈逆冲推覆和构造隆升阶段,川东北前陆盆地坳陷幅度急剧加大,碎屑物供给量骤然增多,从盆地前缘地带向中心地带主要发育冲积扇-扇三角洲-辫状河三角洲、曲流河、曲流河三角洲相到浅湖相沉积。     

川东北元坝-通南巴地区须四段储层物源类型及主控因素分析

近期勘探在川东北元坝-通南巴地区须家河组四段获得工业气流,揭示须四段具有良好的勘探前景,但其天然气富集程度差异较大,储层特征及主控因素尚待揭示。本文通过对大量钻井和分析测试资料的深入分析,明确了研究区须四段物源来自龙门山、米仓山和大巴山等多个构造带,研究区须四段可分为富钙屑砂砾岩、富石英砂砾岩和富长石砂岩3种类型储层。认为储层发育明显受到物源、成岩作用和裂缝等因素共同控制:物源体系控制储层岩石类型和空间展布,溶蚀作用改善了储层物性,而裂缝对致密砂岩渗透率的提高具有明显贡献,是该层段天然气高产的的关键因素。元坝东部富长石砂岩和元坝西部富钙屑砂砾岩叠合裂缝发育区是须四段勘探的最有利地区。     

四川盆地雷口坡组膏盐岩成因及膏盐盆迁移演化与构造意义

通过详细的岩石学特征分析,结合区域分布,研究了四川盆地中三叠统雷口坡组的膏盐岩成因,进而讨论了其反映的膏盐盆迁移和演化及构造指示意义。雷口坡组总体存在两种岩性组合和分布特征的膏盐岩,一类出现于雷一段—雷三段下亚段沉积时,表现为纹层状膏盐岩夹块状膏盐岩,厚度较小,横向分布稳定,属于泻湖成因;另一类出现在雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时,以块状硬石膏岩和石盐岩为主,厚度差异巨大,横向变化较快,并且膏盐岩沉积中心出现向西、向北迁移的趋势,与早期的膏盐岩形成了鲜明对比,属于膏盐盆成因。由此反映出构造信息,四川盆地中三叠世雷口坡期的构造应力场总体处于由张应力向挤压应力转换,其中,雷一段—雷三段下亚段沉积时盆地总体处于构造平静期,为张应力向挤压应力转换的过渡期;相比而言,雷三段中亚段—雷四段中亚段沉积时为构造活跃期,盆内北西—南东向和北东—南西向应力挤压趋于活跃,新的沉降中心形成,强烈的蒸发作用使得膏盐岩在凹地快速沉积,并随挤压的阶段性活跃,发育向北、向西迁移趋势的雷三段中亚段、雷三上亚段、雷四段下—中亚段沉积期三期膏盐盆,川西凹陷的形成与演化从雷三段中亚段沉积期已经开始发育,并在雷四段下—中亚段沉积期已具雏形。这些认识为四川盆地雷口坡组膏盐岩成因研究提供了新基础参考信息。     

晚三叠世龙门山前陆盆地须家河组泥页岩沉积环境及有机质富集模式

晚三叠世龙门山前陆盆地形成早期的沉积环境长期存在争议。本文通过对须家河组中泥页岩的元素地球化学分析,并结合古生物、矿物组成和沉积特征对须家河组的沉积环境进行分析,探讨有机质富集模式。研究表明,龙门山前陆盆地须家河组沉积时期属于温暖潮湿的热带—亚热带气候。其中,须一段为海相沉积,泥页岩主要形成于还原环境,可见少量黄铁矿,有机质富集受氧化还原条件控制。须二段—须五段的地球化学特征、古生物特征和泥页岩有机质特征上具有相似性,与须一段的海相沉积有明显差别,在与里海进行分析对比后认为,从须二段开始,须家河组逐渐转为陆相沉积。研究表明,须二段—须五段为半咸水—淡水沉积,泥页岩中黄铁矿消失,菱铁矿出现,结合V/Cr、U/Th和dU等地化指标反映,泥页岩应沉积于弱氧化的水体。须二段—须五段泥页岩TOC含量与古生产力和沉积速率相关性好,有机质富集受古生产力和沉积速率共同控制。前陆盆地持续沉降的构造背景下形成的泥页岩具有较快的沉积速率,使得有机质在弱氧化条件下也能得到较好的保存,在沉积速率大于10 cm/kyr,古生产力充足的条件下,有机质富集和保存不再受氧化还原条件控制。     

川西坳陷源内油气成藏主控因素及模式:以孝泉-丰谷构造带须家河组五段为例

上三叠统须家河组是四川盆地川西坳陷的主力烃源岩系,而孝泉-丰谷构造带须家河组五段则是川西坳陷致密砂岩气勘探开发的新领域.利用地质、录井、钻井、分析化验等资料,结合盆地模拟技术,在须五段内部烃源岩、储集层特征以及其发育构造-沉积背景分析的基础上,探讨了孝泉-丰谷构造带须家河组五段源内成藏的主控因素,并建立了相应模式.须五段泥页岩连续稳定分布,有机质丰度高,有机质类型以Ⅲ为主,总体上处于成熟-高成熟阶段;砂岩储层总体为特低孔特低渗致密储层;沉积相以三角洲前缘亚相为主.须五段源内成藏主控因素为烃源岩控制气藏范围和规模,有利相带决定了优质储层发育位置,源储配置关系控制油气富集程度,异常高压有效保存和改造;总结其成藏模式为源内短距离垂向叠覆运聚模式.