内蒙古中部地区晚古生代地层接触变质作用研究初探

内蒙古中部晚古生代地层由于中生代岩浆的侵入,部分发生接触变质,变质程度多处于沸石相或葡萄石绿纤石相。通过对典型剖面的泥质岩石中的粘土矿物、伊利石结晶度以及镜质体反射率的分析,得出以下结论：（1）粘土矿物以伊利石和绿泥石为主,只在极少数样品中有伊蒙混层和蒙脱石,多数缺乏伊绿混层;（2）伊利石结晶度为022~040;（3）镜质体反射率Ro值为15~40。其结果表明：在岩浆侵入地区有小规模的接触变质,为极低级变质带,并未发生大规模的低绿片岩相的区域变质,而且这种变质只影响到晚二叠世以前沉积的地层和油气,分布范围有限。     

鸡西盆地张新地区浅成侵入体对围岩有机质成熟度及变质程度的影响

利用鸡西盆地张新地区西风井揭示的连续剖面,采用镜质体反射率、伊利石结晶度分析测试方法对西风井浅成岩侵入后的上盘围岩有机质成熟度( Ro) 、变质程度进行研究,发现上盘围岩的镜质体反射率随远离辉绿玢岩体的距离增加而减少( 由2. 31%到0. 79%) ; 侵入体对上盘围岩有机质影响最大距离为129. 06 m,是岩体厚度的1. 2 倍; 伊利石结晶度数据显示围岩处于极低级变质程度,围岩的温度随远离辉绿玢岩体的距离增加而降低; 计算得出西风井城子河组地层最大埋藏温度为 259. 24℃,持续时间117. 7 a。最高温度及其持续时间决定围岩的变质程度,是围岩接触变质程度较低的原因。     

利用镜质体反射率方法寻找隐伏岩体——岩浆热场应用的一个实例

寻找隐伏岩体是热液矿床找矿中一项重要的任务。识别隐伏岩体的方法很多,如磁法、电法、重力法等,很多很有效。但是,缺少了一个既直接又简便的方法:镜质体反射率方法。岩浆侵位必然在周围形成一个热场,且随着距离岩浆的远近形成一个温度梯度场,叠加在地热场之上。因此,依据岩浆热场的变化即可发现隐伏岩体。如果我们能够知道隐伏岩浆的性质、围岩的热传导参数,甚至可以定量地查明隐伏岩体的深度、位置和规模。本文介绍煤田和石油地质部门最常用的镜质体反射率(vitrinite reflectance,以Ro表示)方法,具有简单、经济、有效、实用、快捷的优点。利用该方法识别隐伏岩体的有效距离根据岩体规模、成分、深度不同大约在几米至几公里范围。无论新老矿区,只要有志留纪以后的含泥质的岩石,都可以尝试采用这种方法。该方法既适用于地表也适用于钻孔。对于老矿区,有条件开展三维立体层面上的研究;新矿区钻孔少,应注意了解钻孔不同深度Ro变化的情况,尤其注意钻孔中某些深度Ro突变的情况以及随钻进深度增加Ro变化的情况,以便及时指导找矿。笔者认为,在矿区和非矿区,隐伏岩体的意义是不一样的。在矿区(无论新矿区老矿区),岩体与流体有相伴出现的可能性。如果在矿区发现Ro出现异常(Ro2%),则应注意考察是否有与隐伏岩体相伴的矿化的可能性。笔者希望将该方法引入到矿床学研究中来,并结合热液金属矿床成矿作用的特征,开拓出新的应用前景,推进深部找矿取得新的进展。     

川北阿坝地区三叠系粘土矿物特征及地质意义

分析了川北阿坝地区三叠系泥质岩的岩石矿物组合、粘土矿物类型、伊利石结晶度和镜质体反射率特征,并以此划分成岩演化阶段及变质程度。以成岩作用—极低级变质作用的研究方法,明确了阿坝地区成岩作用及极低级变质作用的上、下界限及区域分布规律:以唐克为中心的地区处于成岩作用晚期阶段,成岩作用温度200～212℃,伊利石结晶度IC≥0.42;周围地区处于极低级变质作用阶段,成岩作用温度212～222℃,伊利石结晶度IC<0.42。镜质体反射率(Ro)也具有同样的演化规律。对该地区域上成岩演化的差异及原因作如下解释:由于构造活动的远近程效应存在差异,该地区的周缘明显受到构造作用的影响,因叠加动力变质而达到极低级变质作用阶段;唐克位于阿坝地块中心,受构造作用的影响相对较小,因而处于成岩作用晚期阶段。     

镜质体、海相镜质体和镜质体反射率及其研究实例

镜质体是一种由高等植物木质素经过生物化学降解作用和凝胶化作用形成的胶状体,在煤和炭质泥页岩中含量高,仅出现在志留纪及其以后的地层中。此外,还有一种海相镜质体,主要由海洋低等生物(藻类、菌类及某些海洋低等动物)经腐殖化作用而形成,主要存在于早古生代及晚古生代页岩和碳酸盐岩地层中。研究表明,海相镜质体反射率(R~o_m)可作为成熟度指标加以应用。海相镜质体成熟作用轨迹不同于镜质体,二者存在一定的相关关系,使用时需把海相镜质体反射率换算为镜质体反射率(R_o)。镜质体反射率是一个寻找隐伏岩体的好方法,作者采用镜质体反射率方法对铜陵地区开展了研究,初步结果表明,铜陵地区全部数值均超过地热增温率理论曲线,说明铜陵地区深部可能有较大的隐伏岩体,深度大约在4~5 km左右。此外,在ZK113号钻孔深度200~260 m处R_o很高(2%~3%),可能预示钻孔旁侧有规模较小的隐伏侵入体,推测距钻孔距离不超过100 m,但具体方位不详。上述研究表明采用镜质体反射率方法寻找隐伏岩体是可行的,它的最大优点是解释的唯一性,R_o数值仅与温度有关,不受其他因素的干扰。     

内蒙古锡林郭勒地区上古生界极低级变质作用:伊利石和镜质体反射率的证据

本文使用D/max-2500X射线衍射仪研究了内蒙古锡林郭勒地区上古生界泥质岩石伊利石的成因标志,讨论了有机质镜质体反射率对变质温度的表征。研究区上古生界泥质岩石伊利石的标型特征为:伊利石结晶度分布于0.28～>0.77之间,平均值0.40;伊利石(白云母)多型以2M1型为主,2M1+1Md多型和1Md多型相对较少;伊利石(白云母)b0值变化于8.983～9.046之间,平均值9.019,指示其形成于成岩-极低级变质作用。有机质镜质体反射率具有示踪变质温度的作用,应用Barker and Pawlewiez(1986,1994)、Barker and Goldsteinl(1990)和Mullis et al.(2001)建立的镜质体反射率地质温度计,对研究区上古生界泥质岩石变质温度进行了估算,揭示古地温处于136～321℃之间,温度估算值主要分布在180～260℃之间,平均值为245℃,这表明研究区上古生界遭受了成岩-极低级变质作用,变质程度属近变质带。研究区上古生界泥质岩石的Ro值主要分布在1.01%～3.67%之间,表明有机质演化处于成熟-过成熟阶段,泥质岩石具有生烃的能力,部分层位可能具有形成油气资源的潜力。     

也论汝箕沟矿区煤的岩浆热变质成因

汝箕沟矿区发育侏罗纪无烟煤。前人引证航磁资料，认为是隐伏岩体热变质作用形成。作者通过对区内详细地煤岩学研究，发现煤中存在着热变质的成因“标记”：高的反射率，强的各向异性，新生的各向异性体及热液气孔，热液岩脉等。因此，岩浆热变质作用使区内达无烟煤级，岩体部位、导热方式、加热速率等诸因素综合作用导致了现今北东向展布的半环带状煤级分带。     

淮北石台煤矿接触变质煤速热碳化的微组构解译

作为岩浆吞噬煤层的信息记录者和物质承载者,接触变质煤是揭示煤层速热碳化过程和机理的重要研究对象。为此,本研究采集了淮北石台煤矿不同热变质程度的接触变质煤样品,利用镜质组反射率测试、元素分析、工业分析、偏光显微镜(PLM)和扫描电镜(SEM)等实验手段,表征其微组构特征,以期揭示煤层速热碳化的机理和过程。结果显示,从未受影响煤、浅热变质煤到天然焦,样品最大镜质组反射率、灰分产率升高,氢、氮元素以及挥发分含量降低。未受影响煤显微组分以胶质结构体为主,局部发育丝质体;浅热变质煤中裂隙发育、少见脱挥发孔;靠近岩体的块状天然焦中镶嵌结构炭和脱挥发孔发育,孔径多介于20~150 μm;岩体内的细脉状天然焦,主要由多孔炭和炭微球组成,富含圆形—椭圆形气孔,孔径多介于1~3 μm。分析表明,趋近岩体,接触变质煤热变质程度连续增加：浅热变质煤是煤层受较弱热变质而脆性断裂的结果;天然焦是浅热变质煤热解脱挥发分和中间相化的产物;至岩体附近,天然焦被液化成多孔炭和炭微球,后二者最终被氧化为气态碳氧化物而消失。我们认为,岩浆接触变质煤速热碳化的实质就是固态煤岩被岩浆热解而中间相化、液化和氧化气化的过程。     

划分成岩作用与埋藏变质作用的指标及其界线

本文是对“陕北鄂尔多斯盆地埋藏变质作用研究”一文的讨论,它综述并讨论了划分成岩作用和埋藏变质作用的指标,界线及其在鄂尔多斯盆地中的应用。伊利石结晶度、粘土矿物、浊沸石胶结物,石油形成,镜质体反射率,煤阶和地温等指标一致表明,鄂尔多斯盆地中生代地层处于中期成岩作用阶段,从而否定了本区为埋藏变质地区的结论。     

热作用参数在成金作用分析中的应用——以滇黔桂"金三角"区为例

本文通过现代居里面与高温热水泉的分布、钻孔测温资料以及华南不同时代花岗岩带的分布,证明了右江盆地域处于地热异常区,分别根据广布于本区的上二叠统煤层的镜质组反射率、下三叠统中牙形石的色变指数,编绘了趋势性等值线图,并建立了变质古地热场,阐述了这一古地热场与成矿地热场之间的关系,最后作了两项应用:(1)结合成矿温度研究右江盆地域金矿层位的分带性,并提出一种预测思路;(2)推断隐伏岩体的存在及其埋深,并与高精度航磁的解译成果相印证,进而结合一些同位素年龄值,确定成矿期时存在岩浆活动。     

京西羊屎沟变质矿物组合及变质带

接触热变质带的划分对变质岩变质过程的研究提供了有力的依据。基于京西羊屎沟地区地层中变质矿物组合及其空间分布情况,对该区的接触热变质带进行划分,并分析变质作用的形成阶段。由于燕山期房山岩浆岩体侵入,使围岩发生不同程度的接触热变质作用,形成各种特征变质矿物。在特定岩石类型中,特征变质矿物有规律的组合。采用偏光显微镜透射法和X射线衍射分析,分为透辉石-透闪石带、二云母带、红柱石白云母带和绢云母带,表明距离岩体由近至远,岩石变质程度由高到低呈分带现象。伴随着岩浆侵入不同阶段形成不同的特征变质矿物,将接触热变质作用分为5个渐进的阶段。      

论利用牙形石色变度值研究碳酸盐岩低级─极低级变质作用

牙形石色变度──ＣＡＩ值是一项有效的古地温指标，它不但可以帮助确定低级－极低级变质碳酸盐岩的最高变质温度，而且可以判别变质类型。本文在介绍牙形石ＣＡＩ值研究现状及低级－极低级变质作用研究现状的基础上，对运用ＣＡＩ值进行低级－极低级碳酸盐岩的研究进行了综述及探讨。     

大兴安岭南段锡的成矿作用：以黄岗-甘珠尔庙地区为例

大兴安岭南段是我国重要的锡多金属成矿集中区,为促进区域锡多金属找矿突破,以在黄岗-甘珠尔庙地区多年的野外调查研究工作为基础,运用年代学测试、化学分析及地质模型等方法,分析了区域锡的成矿作用。认为二叠统基底地层及锡林郭勒杂岩是成矿物质的初始来源,经历的变质过程具有进一步富集的作用,大部分锡矿均遭受了多期次的火山-岩浆活动,最终决定锡多金属成矿的是燕山期酸性岩浆-热液成矿作用。同时成矿作用还受到控岩控矿构造、围岩性质、氧化-还原条件、开放-封闭环境的制约,认为在氧化性花岗岩浆侵入钙质地层条件下成矿作用以铁锡为主;还原性岩浆在侵入具开放性特征的围岩时,成矿作用以花岗岩外带围岩中的热液型脉状锡矿为主,而在侵入具封闭性特征的围岩时,成矿作用以花岗岩内带岩浆凸起部位的花岗岩型锡矿为主。因此,建议将主攻矿种由铅锌调整为锡银,部署重砂及化探方法圈定异常,针对硫化矿体部署电法,针对隐伏岩体部署磁法与重力,还可部署烃、汞、氧气测量等非常规化探方法预测隐伏岩体。     

豫西寨凹隐伏岩体地球物理场特征与深部找矿预测

寨凹隐伏岩体是豫西南地区利用重磁资料解释推断的8个隐伏、半隐伏岩体之一,分布面积约310km2。豫西南地区主要钼（钨）铅锌银（金）矿床均分布于这8个隐伏、半隐伏岩体区及其边部附近,二者具有非常明显的时空关系。研究隐伏岩体分布形态、深度、产状和深大断裂构造分布,对指导深部找矿勘探具有重要意义。通过研究寨凹隐伏岩体重、磁场变化特征和分布规律,并通过相关定量计算,确定了隐伏岩体的侵入模型。将全区隐伏岩体分为三个区,Ⅰ区隐伏岩体顶面深度0~0.8km,分布面积约71km2,Ⅱ区隐伏岩体顶面深度0.8~2.0km,分布面积约153km2,Ⅲ区隐伏岩体顶面深度2~4km,分布面积约86km2。根据隐伏岩体侵入模型和典型矿床物探异常特征,建立了立体成矿模型（从浅至深从中低温成矿元素到高温成矿元素的过渡模型）和综合地球物理找矿模型（包括隐伏岩体、隐伏岩体顶上带、岩钟和斑岩体、矿体矿化体的地球物理异常标志）;预测了找矿潜力,总结了勘查方法技术组合;指出在Ⅰ、Ⅱ隐伏岩体分布区银（金）铅锌矿床的下部有寻找斑岩型钼、钨、铜矿产的潜力。     

大别山北麓高煤级煤的变形——变质类型

对中国东部大别造山带前陆盆地石炭纪含煤岩系的高煤级煤进行了深入研究,划分出3种变形——变质类型。构造——热变质类型煤样采自剪切应变带内,煤镜质组反射率各向异性显著,煤结构参数L_c最大,L_a/L_c和d₀₀₂最小,TEM下存在局部石墨化现象,呈现动力变质特征。岩浆热变质类型煤样受中生代花岗岩侵入体异常高温影响,Ro_max和Ro_bi较大,显微镜下呈非均质结构,L_a/L_c在3类煤中最大。区域变质类型煤的Ro_max最小,但仍远远高于稳定地区相近地质时代煤,反映了造山带旁侧构造——热活动背景下有机质的高演化程度。     

天然场音频电磁法在蒙古国朝格陶勒盖铜铅锌多金属矿勘查中的应用研究

通过天然场音频电磁法在朝格陶勒盖铜、铅、锌多金属矿区的研究工作,结合地质资料并运用EH4 Data Processing Program数据处理软件,对采集数据进行有效提取,实现了天然场信号的有效加密,并应用于推测和圈定矿区内中、深部地下构造及围岩蚀变接触带位置等。通过后期钻孔验证表明,该方法能够提供丰富的找矿信息。在应用于成矿类型为岩浆热液交代类型矿床时具有良好的分辨能力和找矿效果。本次研究工作可为同种类型矿床的找矿工作提供借鉴与参考。     

牛苦头矿区隐伏矿床预测方法及其勘查成果

牛苦头隐伏大型铁多金属矿床的成因属于矽卡岩矿床。矿区出露地层为上石炭统四角羊沟组碳酸盐岩,岩浆岩为隐伏于矿区深部的印支期二长花岗岩,铁多金属矿体主要产于两者外接触带附近。矿区的勘查工作始于1969年,但主要工作一直针对近地表规模较小的零星铁多金属矿体开展,对矿区总体地质特征缺乏系统的认识,以致以往的勘查找矿工作始终进展不大。直到2006年,通过综合分析矿区内地质矿产和地球物理特征,根据矽卡岩型矿床成矿理论,以地球物理异常圈定等方法成功地进行了隐伏矿床预测,进而取得重大找矿突破。     

与岩浆热场有关的“成矿组合”及其对找矿的启示

与岩浆热场有关的成矿组合是一个新概念,是指在一个或大或小的区域内,在岩浆活动集中的时间段范围内,在岩浆热场的统一作用下所形成和影响的所有矿床,不论成因和矿种,均属于一个成矿组合。与岩浆热场有关的成矿作用主要包括下列几类： 岩浆热液矿床、岩浆热场叠加的沉积矿床、岩浆热场叠加的变质矿床、岩浆热场叠加的能源矿床（藏）以及热泉型矿床等。与岩浆热场有关的成矿组合把金属与非金属成矿作用联系起来,把无机与有机成矿联系起来,把热液与沉积成矿联系起来,把热液与变质成矿联系起来,把金属与能源（燃料）成矿联系起来。这种成矿组合的分布有两种趋势： 一是纵向上的由不同温度构成的成矿组合,如钨锡—铅锌组合、锡—铜组合等; 二是横向上的由相同温度不同矿种构成的成矿组合,如钨锡—石墨组合、金—铜—煤组合、铅—锌—煤组合、油—气—煤—铀组合等。成矿组合强调综合找矿的思路,在找矿时,除了注意主要矿产的找矿外,还应当注意其他矿产和矿种的找矿。在找金属矿床时,注意非金属矿床、沉积叠加改造矿床、变质叠加改造矿床以及能源矿床找矿的可能性。在研究高温金属矿床时,注意与高温成矿相伴的其他矿种成矿的可能性,注意低温金属矿床成矿的可能性,注意与低温成矿作用相伴的其他矿种成矿的可能性。开阔找矿的思路,就不能拘泥于本行本专业,而是围绕岩浆热场,将找所有可能出现的矿为己任。     

东秦岭南泥湖钼铅锌银多金属矿田地球物理场特征与深部找矿预测

南泥湖钼多金属矿田是中国重要的钼(钨)铅锌银多金属矿产地,已探明超大型钼(钨)矿床3处,大型钼(钨)矿床3处,中、大型铅锌银(金)矿床10余处。矿田具有优越的地质成矿条件,深部找矿潜力巨大。现有矿产勘查深度主要是500 m以浅范围,深部(500~2000 m)找矿工作基本为空白,需要使用综合地球物理方法研究深部成矿规律,预测新的矿产资源。文章通过研究该区地质、地球物理场特征和典型矿床物探异常特征,取得了有意义的研究成果。(1)确定了与成矿关系密切的隐伏岩体侵入模型:将全区隐伏岩体从南至北分为3个区,Ⅰ区隐伏岩体顶面深度0~800 m,分布面积约125 km~2;Ⅱ区隐伏岩体顶面深度0.8~1.5 km,分布面积约158 km~2;Ⅲ区隐伏岩体顶面深度1.5~3 km,分布面积约233 km~2。(2)建立了立体成矿模型(根据成矿空间位置的不同从地表向下分为4个空间成矿区)和综合地球物理找矿模型(包括隐伏岩体、隐伏岩体顶上带、岩钟和斑岩体、矿体和矿化体的地球物理场标志)。(3)指出隐伏岩体顶上带及其上方的岩钟、岩脉、岩枝和小斑岩体等是成矿有利部位。(4)预测了找矿潜力;总结了寻找钼钨铅锌银金矿产的勘查方法技术组合。研究成果对在该区和类似矿区进行深部找矿工作具有重要意义。     

湘赣中南部地区煤的岩浆热变质作用

湘赣中南部地区的煤主要是高变质煤。虽然深成变质作用存在,但煤本身变化显著,煤与石墨、天然焦同层异矿,煤层围岩蚀变和煤变质带展布与侵入岩体及火山岩的分布密切相关等,都证明岩浆热变质作用是湘赣中南部地区煤变质作用的主要类型。印支—燕山期的岩浆活动形成广阔的高温区,从而形成这一地区大量的高变质烟煤和无烟煤。侵入岩体周围形成煤变质正向环带,岩体群之间则形成反向环带;接触带煤变质呈现向石墨或天然焦两个不同的演化方向;叠加在深成变质作用基础上的岩浆热变质作用控制了这一地区煤变质带展布的格局。