气体地球化学测量方法在皂火壕砂岩型铀矿勘查中的应用试验研究

在鄂尔多斯盆地东北部皂火壕铀矿床孙家梁地段进行土壤SO₂、H₂S、CO₂、Rn、He气体地球化学测量试验,讨论了各气体组分在氧化-还原带不同亚带内地球化学分布特征及其控制因素,探讨了气体地球化学圈定砂岩型铀矿氧化、还原环境及矿体范围的可能性。孙家梁地段土壤气体H₂S、SO₂、CO₂、Rn背景值分别为0.03×10^-6、0.049×10^-6、120.6×10^-6、2 804.4 Bq∕m³,异常下限分别为0.078×10^-6、0.115×10^-6、3 997.5×10^-6、3 670.1 Bq∕m³。CO₂、H₂S、SO₂等非放射性气体浓度从氧化亚带到过渡亚带总体上呈逐渐上升,而后在还原亚带下降并趋于稳定。在过渡亚带(矿...     

黔北上二叠统底部发现REY、Nb、Zr和Li等关键金属异常富集层

在黔北上二叠统底部铁铝质黏土岩、下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中发现其富集稀土、铌、锆和锂等关键金属元素,其中铁铝质黏土岩REY、Nb、Zr和Li平均含量分别为807×10^-6、143×10^-6、1107×10^-6、375×10^-6,下部煤层及其顶底板炭质黏土岩中REY、Nb、Zr和Li平均含量为分别为555×10^-6、104×10^-6、786×10^-6、116×10^-6。显示出该区域该层位具有关键金属矿床良好的找矿前景。     

彬长矿区低煤级烟煤H2S赋存条件及成因类型

彬长矿区北部雅店煤矿主采4号煤层,建矿期间H₂S含量最高达到0.001 4%左右,回采期间经常发生H₂S超限问题,结合研究区地质特征,分析认为,煤层顶底板致密围岩的封盖作用,导水裂隙带无法导通上覆含水层,煤的变质程度较低不利于H₂S吸附等,是导致研究区H₂S异常超限的主要因素。通过对4号煤层原煤中硫的分布、硫酸盐类型、地下水、地温和不饱和烃等分析,认为研究区H₂S形成的条件是:30~40℃的地温适宜硫酸盐还原菌（SRB）繁殖,硫酸盐提供了物质基础,C₂-C₈不饱和烃提供了能量和物质条件,弱碱性地下水为其提供了生存环境,适宜H₂S气体硫酸盐生物还原（BSR）作用的发生,判断该矿H₂S气体为BSR成因。通过优化通风、喷浆封堵、加强排水及喷洒碱性等措施,可有效防治H₂S超限,保证了工人健康与矿井安全。      

沁南地区煤层气生产潜力研究

本文以沁水盆地南部地区煤层气生产试验井的徘采资料为基础，结合煤田地质勘探和中联公司煤层气勘探所获得的地质、生产资料，阐述了煤层气井的排采机理。并以TL—003井排采试验为例进行详细剖析，运用储层模拟技术，研究、分析影响煤层气产出的主要参数，初步预测了该区煤层气井的生产潜力。     

煤层气井产出水环境效应及其成因:以黔西松河区块GP井组为例

随着煤层气产业的规模化发展,煤层气井产出水的环境效益备受重视.以贵州西部松河井组8口煤层气试验井为例,动态跟踪了2018年5批次产出水的地球化学数据,采用模糊综合评价法和单因素分析法进行了产出水环境效应评价并进行成因分析,得出以下结论：松河井组煤层气产出水地球化学特征主要表现为Na⁺、HCO₃^-、Cl^-浓度高,矿化度较高,产出水型为Na-Cl和Na-HCO₃-Cl.本文采用模糊综合评价法计算得出8口煤层气试验井产出水均属于Ⅴ级重度污染,并得出主要污染指标为TDS、Na⁺以及Cl^-,F元素、Mn元素轻微超标,在此基础上进行单因子分析,评价结果为重度污染.综合2种评价方法得出主要污染指标为TDS、Na⁺、Cl^-以及Ba²⁺.污染程度在一定范围内随时间变化表现出轻微波动且具有微弱的降低趋势,研究区煤层气井产出水污染等级高且随时间变化而波动变化,是地质因素、工程因素叠加影响的耦...     

渭北区块煤层气井抽油杆腐蚀影响因素

为明确鄂尔多斯盆地东缘渭北区块H矿区煤层气井腐蚀影响因素,以抽油杆为研究对象,通过对实际开采过程中产出气、采出水、抽油杆表面腐蚀产物成分和抽油杆质量损失检测分析,总结了抽油杆腐蚀类型和腐蚀强度,并对比分析了不同排采阶段、开发层系和采出液矿化度对抽油杆腐蚀的影响。研究结果表明:渭北区块煤层气井抽油杆主要受到CO₂和H₂S的腐蚀,其来源主要为5号煤和11号煤。在初期排水阶段抽油杆腐蚀程度低,主要是由少量CO₂溶解气引起;憋套压和产气之后,抽油杆受到产出的酸性气体CO₂和H₂S的共同腐蚀作用,且腐蚀不断增强;同时地层水矿化程度对抽油杆腐蚀有明显的促进作用。由于腐蚀影响因素复杂且强度不断变化,因此,对抽油杆表面进行包覆或涂上防腐层是直接有效的防腐手段。      

寺家庄井田陷落柱对煤层气井产出水地球化学特征的影响

根据产出水的矿化度、离子类型和离子质量浓度化验结果,采用水化学、单因子方差分析等方法,研究了寺家庄井田陷落柱对煤层气井产出水地球化学特征的影响,对陷落柱地区煤层气的勘探开发具有参考价值。寺家庄井田煤层气井产出水的平均矿化度为1 484 mg/L,属微咸水,HCO₃-Na型。2014年4月和8月采集的井田北部煤层产出水样平均矿化度较南部高,陷落柱在井田北部较发育,蒸发作用较强,可能是导致井田北部产出水矿化度略高的原因之一。产出水矿化度随煤层气井排采时间增加略有增高且水型没有改变,说明寺家庄井田煤层气井在排水降压过程中地下水未得到及时补给。不同构造背景下煤层产出水的Na+浓度无显著差异,井田北部陷落柱区样品282位于次级向斜轴部且临近陷落柱,其Na+质量浓度最大,平均值达462 mg/L,归因于水动力条件弱且较强的蒸发作用。      

滇中中—上二叠统峨眉山组关键金属勘查新线索及地质意义

通过1∶5万区域地质调查及典型剖面研究,在滇中禄劝地区二叠系峨眉山组顶部识别出一套厚约20～50 m不等的Nb、Co、Ga、Zr及REE超常富集层。富集层主要岩性为灰紫色泥岩、凝灰质泥岩、凝灰岩,局部夹杏仁状玄武岩。通过对禄劝万鲁布、撒角海一带的富集层刻槽分析显示,Nb₂O₅含量在82.4×10^-6～120.1×10^-6,平均值为100.3×10^-6,大于风化壳型矿床一般工业指标80×10^-6;Ga含量28.8×10^-6～35.6×10^-6,平均值为32.1×10^-6,高于现行的Ga矿资源工业指标要求30×10^-6;REE含量在360×10^-6～510×10^-6,平均值为440.6×10^-6,接近风化壳型矿床一般工业指标500×10^-6;并呈现出泥岩→凝灰质泥岩→凝灰岩关键金属含量依...     

Co-Ni在镁铁-超镁铁层状岩体中的分布特征及对岩浆成矿的指示：以Stillwater岩体为例

美国Stillwater岩体是全球典型的大型层状岩体之一,由底部基底岩系、超镁铁岩系和条带状岩系组成。本文分析了该岩体不同岩石类型中橄榄石、辉石、铬铁矿及全岩的镍(Ni)、钴(Co)含量变化并揭示其控制因素。在超镁铁岩系内,橄榄石的Ni、Co含量分别为2070×10^-6～3019×10^-6和105×10^-6～205×10^-6,铬铁矿的Ni、Co含量分别为434×10^-6～1843×10^-6和221×10^-6～737×10^-6,均高于共生的斜方辉石(Ni:464×10^-6～678×10^-6;Co:31×10^-6～95×10^-6)及单斜辉石(Ni:237×10^-6～378×10^-6;Co:15×10^-6～45×10^-6)。从岩体剖面上来看,最底...     

煤粉的成因机制-产出位置综合分类研究

基于我国煤层特性和煤层气井的排采工艺,分析了煤层气生产过程中产生煤粉的原因。综合考虑煤粉成因机制、产出来源、对生产的影响等因素,提出煤粉的成因机制一产出位置综合分类体系。煤层的自身性质是煤粉产出的基础,而工程扰动是煤粉产出的诱因。以煤粉综合分类体系为基础,讨论了合理控制煤层气排采过程中煤粉产出的措施。     

重金属污染的菊芋茎秆沼气化性能及蓄积重金属的归趋

利用菊芋(Helianthus tuberosus)进行重金属污染土壤修复会产生大量秸秆废弃物,通过厌氧消化将其转化为沼气,是其资源化利用途径之一。为了评估该处置技术的环境风险,实验以重金属污染土壤种植的菊芋茎秆为对象开展厌氧消化研究,对其产气性能、重金属形态变化、可迁移能力及生物有效性进行评估。结果表明,菊芋秸秆中茎主要重金属(Cu,Zn,Pb,Cr,Cd)含量为5.69×10^-6,19.19×10^-6,0.23×10^-6,0.33×10^-6,0.50×10^-6,叶中的含量分别为9.11×10^-6,23.83×10^-6,0.57×10^-6,0.43×10^-6,0.48×10^-6相对与根与块茎较较高;菊芋秸秆厌氧发酵总产气量为206.58 ml·g^-1 TS,显示产气潜力良好;厌氧消化后,Cu,Pb和Cr的重金属可迁徙因子值低,相对比较稳定,迁移能力较弱。Cr和Cd的生物可利用度减小,其中Cr大幅度减小了41.54%,Cd减小了12.30%,说明厌氧消化能有效降低Cr和Cd的生物可利用度,减小对环境的危害。但Pb的生物有效性大幅度上升,应在沼渣管控环节关注。     

松辽盆地南部上二叠统杨家沟组泥岩地球化学特征及地质意义

本次研究通过对松辽盆地南部杨家沟组泥岩进行野外剖面观测、主微量元素分析测试,分析其地球化学特征,探讨杨家沟组泥岩的地质特征和沉积古环境,以期推动杨家沟组油气勘探进展。研究结果表明：杨家沟组泥岩主量元素w（SiO₂）最高（64.18%～70.87%,平均为67.59%）其次为w（Al₂O₃）(14.18%～16.71%,平均为15.67%),微量元素中U,Th, Zr和Zn元素相对于上地壳富集,Sr, Pb, Sc和Ni元素相对于上地壳亏损。样品轻稀土元素（LREE）含量为87.24×10^-6～187.99×10^-6,平均为135.81×10^-6;重稀土元素（HREE）含量为18.83×10^-6～27.53×10^-6,平均为21.59×10^-6;La_N/Yb_N,La_N/Sm_N和Gd_N/...     

临汾区块煤层气井排采中产出煤粉特征

基于煤层气井产出煤粉浓度的现场连续监测,采用煤粉浓度监测仪、激光粒度测试仪、反射偏光显微镜、X射线衍射、电子扫描电镜带X射线能谱仪,研究了临汾区块煤层气井排采过程中产出煤粉的浓度、粒度、成分和表面特征,分析了煤粉特征的影响因素,探讨了煤粉产出机理。结果表明,临汾区块平均煤粉浓度随排采阶段的变化趋势是排水降压阶段<憋压排采阶段<气水合采阶段;不同开发层段产出的煤粉浓度变化趋势是单采5号煤<合采5号和8号煤<合采（4+5）号、（8+9）号煤。煤粉颗粒粒径分布范围广,为0.5~1 000 μm,多集中在100 μm以下。煤粉成分以无机矿物和镜质组为主,无机矿物以硬石膏、黄铁矿和伊利石为主。将煤粉颗粒分为光滑表面和粗糙表面两种,光滑表面的煤粉颗粒以C元素为主,粗糙表面的煤粉颗粒以Fe、S、O元素为主。煤粉产出与煤中矿物含量、镜质组含量以及构造煤发育程度和排采阶段有关。      

贵州务川涪洋地区萤石矿床稀土元素地球化学特征

贵州务川-沿河地区分布大量萤石矿床(点),这些矿床(点)多与重晶石矿共生,萤石矿赋存在奥陶系桐梓组和红花园组碳酸盐岩内,矿体分布严格受地层与北西向张性断裂控制。本文选择务川涪洋地区双河、鹿坪、一碗水和通木水等萤石矿床开展稀土元素地球化学研究,结果显示,各矿床萤石稀土元素配分模式均为右倾的轻稀土富集型,且具有一定的相似性。∑REE含量分别为28.96×10^-6～115.12×10^-6、123.10×10^-6～124.11×10^-6、14.77×10^-6～22.35×10^-6和20.73×10^-6～123.69×10^-6,总体具有较强的Eu正异常、Ce负异常,表明这类萤石矿形成于较为氧化环境中。区内萤石属于北西向张性断裂和下奥陶统地层碳酸盐岩控制的中-低温热液充填交代型矿床。结合La/Ho-Y/Ho图解及矿床地质特征,本研究认为区内萤石为同一来源的成矿流体在同一成矿期次不同阶段成矿,其中双河矿床经历了多个阶段成矿叠加...     

藏南错那地区空布岗中新世淡色花岗岩的成因机制

空布岗位于特提斯喜马拉雅带东部、桑日-错那裂谷系内，发育二云母花岗岩、白云母淡色花岗岩、含石榴子石淡色花岗岩以及混合岩淡色体。LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年显示，空布岗白云母淡色花岗岩结晶年龄为16.9±0.1Ma。全岩元素地球化学分析表明：二云母花岗岩为过铝质富钠花岗岩，具有较高的Sr (107×10^-6～141×10^-6)和Ba (230×10^-6～311×10^-6),较低的Rb(108×10^-6～221×10^-6)和Rb/Sr比值(0.78～2.07),Ba与Rb/Sr比值没有相关性，指示其为白云母含水部分熔融作用的产物。白云母淡色花岗岩为过铝质富钾花岗岩，具有较高的Rb(>270×10^-6)和Rb/Sr比值(5.2～9.5),但是其Sr(<58.5×10^-6)和Ba(<167×10^-6)含量较低，Ba与Rb/Sr比值呈现明显的负相关关系，表明它是白云母脱水...     

北祁连中段毛藏碱性斑岩体地球化学特征及稀土成矿作用

毛藏碱性斑岩体侵入于加里东期毛藏寺中酸性岩基的中心部位,呈小岩株状产出。通过岩石地球化学研究,结果表明碱性斑岩体的主量元素SiO₂含量介于57.55%～55.98%之间,REE含量为433×10^-6～9 824×10^-6,平均高达5 218×10^-6。LREE/HREE比值介于24～98之间,(La/Yb)_N比值为54～5 699,表现为轻重稀土强烈分异,具有富轻稀土、高钾富碱、富铝贫钛、富锶和钡等特征,岩石还相对富集Pb和Zn,含量均超过200×10^-6, Cu含量也较高(> 100×10^-6),最高可达1 710×10^-6。负铕异常中等,δEu值为0.40～0.87,暗示有斜长石的分离结晶作用,具A型花岗岩岩石地球化学特征。结合构造演化认为碱性岩浆的产生与俯冲的北祁连洋壳板片的断离作用有关,区域应力场由挤压转为伸展,在地壳岩浆房中地幔源区部分熔融并发生分离结晶作用形成碱性斑岩体,伴随后期的岩浆—热液作用...     

辽宁铁岭地区金伯利岩的地球化学特征及其成因初探

辽宁铁岭地区为一新的含矿金伯利岩区。本文利用地球化学方法对其成因做了些初步探讨。研究表明本区金伯利岩是由强富集型地幔即碳酸盐化的磷灰石-金云母-石榴石二辉橄榄岩经1％～2％的部分熔融形成的。富集型地幔的稀土元素丰度估算值为:La≈65×10^-6,Ce≈105×10^-6, Nd≈55×10^-6,Sm≈8.20×10^-6, Eu≈1.75×10^-6。     

保德地区煤层气地球化学特征及成因探讨

为了查明保德地区煤层气地球化学特征及成因,采集煤样、煤层气样及水样,开展气体组分分析、煤层气井产出水水质检测和稳定同位素分析。结果表明:煤层气组成中烃类气体以CH₄为主,体积分数为88.60%~97.59%;含有少量乙烷,体积分数仅为0.01%~0.14%;干燥系数均大于0.99,属于极干煤层气。非烃类组分中,主要含有CO₂和N₂,其中,CO₂体积分数为1.74%~7.61%,N₂体积分数为0.04%~8.18%。煤层气δ13C(CH₄)值为–56.8‰~–47.7‰,δ13C(CO₂)值为–6.6‰~13.9‰,δD(CH₄)值为–252.6‰~–241.6‰。煤层产出水呈弱碱性,属于NaHCO₃类型水,与地表水离子构成、矿化度、δD(H₂O)和δ18O(H₂O)值均相近,有地表水的补给,有利于产CH₄菌大量繁殖,生成次生生物气。综合认为,研究区煤层气为热成因气和生物气的混合气,生物成因气主要是通过二氧化碳还原作用形成,受煤层解吸–扩散–运移作用、水溶作用和次生生物作用导致煤层气“变轻”。研究成果为后续煤层气勘探开发提供指导。      

云南羊拉铜矿矽卡岩形成时代与矿床成因：来自石榴子石和磁铁矿组分的约束

羊拉铜矿是金沙江缝合带中部已发现的规模最大的印支期铜矿床,矿体以层状—似层状产出于花岗闪长岩外围、变质砂岩与碳酸盐岩地层的层间破碎带中。该矿床在成因类型上存在喷流-沉积成因、复合成因、矽卡岩成因等多种观点。本文以矽卡岩矿石中石榴子石、磁铁矿为研究对象,利用LA-ICP-MS原位微区分析技术开展了石榴子石U-Pb年代学和石榴子石、磁铁矿成分测试分析,以进一步限定该矿床成矿时代和成因类型。分析结果显示,石榴子石中U、Th、Pb的含量分别为1.18×10^-6～6.69×10^-6、0.04×10^-6～1.43×10^-6、0.11×10^-6～1.16×10^-6,获得Tera-Wasserburg下交点年龄为231.0±5.3 Ma(2σ,n=32,MSWD=2.1),与矿区花岗闪长岩形成时代高度一致。结合磁铁矿微量元素组成与全球矽卡岩型矿床可类比等特征,明确羊拉铜矿床属于典型矽卡岩型铜矿床。石榴子石以钙铁榴石组分为主,具轻稀土富集、重稀土亏损的配分模式,这可能受晶体...     

安徽沿江地区晚石炭世黄龙组白云岩地球化学特征及其成因研究

安徽沿江地区晚石炭世黄龙组白云岩广泛发育,主要为晶粒白云岩,其次是角砾白云岩和残余颗粒白云岩。地球化学分析表明,安徽沿江地区黄龙组白云岩中Fe、Mn、Sr、Na含量分别为:2 567×10^-6(1 600×10^-6～4 400×10^-6)、353×10^-6(166×10^-6～742×10^-6)、109.7×10^-6(69.0×10^-6～176.5×10^-6)、288×10^-6(100×10^-6～700×10^-6),稀土元素总量为7.29×10^-6(2.56×10^-6～20.82×10^-6),ΣLREE/ΣHREE比值平均为3.07(1.16～10.17),经海水标准化后,显示LREE富集,HREE相对亏损,δCe平均为4.53(2.82～7.78),正异常显著,δEu平均为1.85(0.94～2.92),配分模式曲线显示白云岩化流体来自海水。白云岩中可见蒸发岩类或蒸发构造。综合分析认为该地区白云岩主要为准同生成因,部分为埋藏成岩成因,其中角砾白云岩为准同生成因,怀宁地区白云岩δEu平均为2.38(1.91～2.92),正异常显著,表明后期受到热液流体影响。