上扬子地区不同类型岩石生氦潜力评价及泥页岩氦气开采条件理论计算

上扬子地区是我国页岩气重要开采区,也是氦气工业性开采的唯一地区,但对于其氦气生成潜力研究仍处于空白阶段.据此,对上扬子东南地区采集的144件岩石样品进行场发射扫描电镜及铀、钍强度测试,理论计算了页岩气中氦气达到我国工业开采标准(0.05％)需要满足的理论条件.岩石扫描电镜结果表明,富含铀、钍的副矿物(锆石、独居石、铀钍石及磷灰石等)主要赋存于造岩矿物石英和长石中.岩石铀、钍强度测试结果表明,三大类岩石中铀平均含量呈现:沉积岩(8.96×10-6)＞岩浆岩(4.83×10-6)＞变质岩(1.89×10-6);钍平均含量呈现:沉积岩(11.01×10-6)≈变质岩(10.4×10-6)＞岩浆岩(5.9×10-6).岩浆岩中铀、钍平均含量呈现:酸性岩＞中性岩＞基性岩＞超基性岩;沉积岩中铀平均含量呈现泥页岩(13.86×10-6)＞＞砂岩(2.54×10-6)＞碳酸盐岩(1.67×10-6);钍平均含量呈现泥页岩(12.50×10-6)≈砂岩(12.76×10-6)＞碳酸盐岩(5.96×10-6).不同沉积时代沉积岩中铀、钍平均含量也呈现上述分布规律.沉积岩中铀、钍含量主要与岩石的沉积环境与物源有关,与沉积时代无关.单位时间、单位质量岩石氦气生成量的大小为:泥页岩＞酸性岩＞中性岩＞砂岩＞变质岩＞碳酸盐岩＞基性岩＞超基性岩.以中国南方地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例,当该层位泥页岩中残余氦气含量为U,Th元素衰变释放出来氦气含量的80％以上时,适合进行"页岩气+氦气"的共同开采,提高页岩气的开采价值.     

上扬子地区不同类型岩石生氦潜力评价及泥页岩氦气开采条件理论计算

上扬子地区是我国页岩气重要开采区,也是氦气工业性开采的唯一地区,但对于其氦气生成潜力研究仍处于空白阶段.据此,对上扬子东南地区采集的144件岩石样品进行场发射扫描电镜及铀、钍强度测试,理论计算了页岩气中氦气达到我国工业开采标准(0.05％)需要满足的理论条件.岩石扫描电镜结果表明,富含铀、钍的副矿物(锆石、独居石、铀钍石及磷灰石等)主要赋存于造岩矿物石英和长石中.岩石铀、钍强度测试结果表明,三大类岩石中铀平均含量呈现:沉积岩(8.96×10-6)＞岩浆岩(4.83×10-6)＞变质岩(1.89×10-6);钍平均含量呈现:沉积岩(11.01×10-6)≈变质岩(10.4×10-6)＞岩浆岩(5.9×10-6).岩浆岩中铀、钍平均含量呈现:酸性岩＞中性岩＞基性岩＞超基性岩;沉积岩中铀平均含量呈现泥页岩(13.86×10-6)＞＞砂岩(2.54×10-6)＞碳酸盐岩(1.67×10-6);钍平均含量呈现泥页岩(12.50×10-6)≈砂岩(12.76×10-6)＞碳酸盐岩(5.96×10-6).不同沉积时代沉积岩中铀、钍平均含量也呈现上述分布规律.沉积岩中铀、钍含量主要与岩石的沉积环境与物源有关,与沉积时代无关.单位时间、单位质量岩石氦气生成量的大小为:泥页岩＞酸性岩＞中性岩＞砂岩＞变质岩＞碳酸盐岩＞基性岩＞超基性岩.以中国南方地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例,当该层位泥页岩中残余氦气含量为U,Th元素衰变释放出来氦气含量的80％以上时,适合进行"页岩气+氦气"的共同开采,提高页岩气的开采价值.     

上扬子地区不同类型岩石生氦潜力评价及泥页岩氦气开采条件理论计算

上扬子地区是我国页岩气重要开采区,也是氦气工业性开采的唯一地区,但对于其氦气生成潜力研究仍处于空白阶段.据此,对上扬子东南地区采集的144件岩石样品进行场发射扫描电镜及铀、钍强度测试,理论计算了页岩气中氦气达到我国工业开采标准(0.05％)需要满足的理论条件.岩石扫描电镜结果表明,富含铀、钍的副矿物(锆石、独居石、铀钍石及磷灰石等)主要赋存于造岩矿物石英和长石中.岩石铀、钍强度测试结果表明,三大类岩石中铀平均含量呈现:沉积岩(8.96×10-6)＞岩浆岩(4.83×10-6)＞变质岩(1.89×10-6);钍平均含量呈现:沉积岩(11.01×10-6)≈变质岩(10.4×10-6)＞岩浆岩(5.9×10-6).岩浆岩中铀、钍平均含量呈现:酸性岩＞中性岩＞基性岩＞超基性岩;沉积岩中铀平均含量呈现泥页岩(13.86×10-6)＞＞砂岩(2.54×10-6)＞碳酸盐岩(1.67×10-6);钍平均含量呈现泥页岩(12.50×10-6)≈砂岩(12.76×10-6)＞碳酸盐岩(5.96×10-6).不同沉积时代沉积岩中铀、钍平均含量也呈现上述分布规律.沉积岩中铀、钍含量主要与岩石的沉积环境与物源有关,与沉积时代无关.单位时间、单位质量岩石氦气生成量的大小为:泥页岩＞酸性岩＞中性岩＞砂岩＞变质岩＞碳酸盐岩＞基性岩＞超基性岩.以中国南方地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例,当该层位泥页岩中残余氦气含量为U,Th元素衰变释放出来氦气含量的80％以上时,适合进行"页岩气+氦气"的共同开采,提高页岩气的开采价值.     

对乙酰基偶氮胂光度法测定矿石中的钍

本文对乙酰基偶氮胂与钍显色反应的条件和采用N_(263)-DA_(201)作固定相的萃取层析分离测定矿石中钍的方法进行了研究。在含有DTPA的0.5N盐酸介质中,钍与对乙酰基偶氮胂形成蓝紫色络合物,在665毫微米处呈最大吸收。摩尔吸光系数为1.05×10~5。钍浓度在0—1.2微克·毫升~(-1)时符合朗伯-比尔定律。用N_(263)-DA_(201)从2N硝酸介质中萃取钍,可使微克量钍与大量共存离子分离。方法用于测定矿样中n×10~(-3)％钍时,标准偏差不大于7.4×10~(-5)％,精密度在±3％以内。     

黑龙江省铜山铜矿床英云闪长岩锆石U-Pb年龄及地球化学特征

铜山矿床是位于大兴安岭北段多宝山矿田中的一个大型铜矿床。文章对该矿区含矿英云闪长岩进行了详细的LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb定年、主量元素、微量元素及同位素地球化学研究。锆石U-Pb定年结果表明,英云闪长岩侵位于(461±1)Ma。岩石显示埃达克质岩的地球化学特征,具有高w(Si O2)(62.5%~64.53%)和w(Al2O3)(14.77%~17.7%),高w(Sr)(394×10-6~804×10-6),低w(Y)(7.78×10-6~10.3×10-6)和w(Yb)(0.8×10-6~1.04×10-6),轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,无明显Eu异常。锆石εHf(t)值介于11.6~13.5。金属硫化物的δ34S值为-1.3‰~-0.4‰,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值分别为17.591~18.453、15.449~15.551和37.280~37.999。这些特征表明,铜山矿床英云闪长岩形成于大陆边缘弧环境,是加厚下地壳部分熔融的产物。成矿物质主要来自于英云闪长岩及多宝山组火山岩。     

某火山岩型铀矿床成矿物化条件浅析

矿前期热液温度348—210℃,压力139.6×10~5—17.2×10~5Pa,盐度0.06％—2.33％(NaCl,Wt.,下同),pH为7.37—9.16,主要成分为Ca~(2 )、Na~ 阳HCO_3~-,铀浓度0.0002—0.0027mol/L。矿期热液温度268—145℃,压力3.9×10~5—3.19×10~5Pa,盐度0.06％—11.68％,pH为6.60—7.61,主要成分为Ca~(2 )、HCO_3~-、F~-和SO_4~(2-),铺浓度0.0017—0.052mol/L。矿后期热液温度165—100℃,压力5.7×10~5—1.1×10~5Pa,盐度0.06％—6.01％,pH为5.28—8.03,主要成分为Ca~(2 )、HCO_3~-和SO_4~(2-),铀浓度0.0009—0.0165mol/L。矿前期、矿期热液主要来自地壳深部,矿后期热液主要来自地壳浅部。     

新显色剂DBN-偶氮胂作为测定痕量钍的显色剂

在0.5—1.2mol·L~(-1)HCl中,新显色剂DBN-偶氮胂与钍形成紫色二元络合物.λ_(max)=630nm,ε_((?)30nm)=1.11×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1),0—0.8μgTh/ml遵守比尔定律。在有酒石酸、草酸存在下,重稀土(Ⅲ)和大量铀(Ⅵ)不干扰。测定矿石中n·10~(-3)％级的钍,相对标准偏差为6.16％。     

导数分光光度法测定含稀土、铀和钛的岩矿中微量锆

本文研究了过氯酸介质中偶氮胂Ⅲ与锆形成的配合物并以导数法测定微量锆,采用四阶导数微分宽度为10nm时,该配合物摩尔导数吸光系数为4.19×10~5·L·mol~(-1)·cm~(-1),是普通光度法的2.57倍,其检出限为0.016μgZr/10ml,比普通光度法低2.7倍,工作曲线在0-10μgZr/10ml呈线性关系。有良好的选择性,对于普通岩石中含有的稀土、铀、钍、钛、磷酸根、氟根等不必分离,可用于测定岩矿中ppm级的锆。操作简便,重现性好,应用于各种岩矿标样分析,获得了满意的结果。     

新疆东天山玉海铜钼矿区志留纪侵入体岩石成因及构造意义

文章对东天山玉海铜钼矿区含矿岩体石英闪长(玢)岩及围岩二长花岗岩的成岩年龄进行研究。LAMC-ICP-MS锆石U-Pb定年结果显示石英闪长(玢)岩形成于(427.80±0.98)Ma,即中志留世;二长花岗岩形成于(318.40±0.66)Ma,即晚石炭世。石英闪长(玢)岩w(SiO_2)为58.30%~64.28%,w(Al2O3)为15.24%~17.36%,w(MgO)为1.73%~4.80%,w(Y)为10.20×10~(-6)~17.40×10~(-6),w(Yb)为1.33×10~(-6)~1.98×10~(-6),石英闪长(玢)岩Sr/Y比值为41.58~79.22,(La/Yb)N为4.19~10.04,为类埃达克岩(adakite-like)。石英闪长(玢)岩具轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的配分型式,Eu无异常或正异常,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有典型岛弧岩浆岩的特征。Sr-Nd同位素(εNd(t)=+5.4~+7.1,(87Sr/86Sr)i=0.703 59~0.703 83)表明其源区是亏损地幔。通过与土屋-延东斑岩矿床含矿岩体的对比研究,认为玉海石英闪长(玢)岩也形成于岛弧环境,但源区可能是俯冲流体改造过的地幔楔。综合区域早古生代岩浆岩的资料,认为大南湖-头苏泉岛弧带早古生代为不成熟弧环境,与准噶尔洋向南俯冲有关。     

黑龙江漠河元宝山金矿地质及地球化学特征与找矿方向

采用地质、物探、化探找矿方法,对漠河元宝山金矿进行综合研究。结果表明,目前已发现矿体4条,矿化体3条,Au平均品位2.15×10~(-6);赋矿地层为侏罗系中统漠河组;控矿构造为NEE向漠河推覆构造。磁场强度ΔT值一般在-30~20 nT,ΔΤ最大值为133.1 n T;视极化率最大值为23.58%,平均值为10.58%;视电阻率一般在500Ω·m以下,最高为1 200Ω·m,显示物探异常具低阻、高极化特征。漠河组地层金元素丰度值为8.06×10~(-9),标准离差为0.25,变化系数为0.912。黄铁矿δ~(34)S值为3.3×10~(-3)~5.3×10~(-3),极差为2.5×10~(-3),平均值为4.5×10~(-3),具有岩浆硫特点;石英中流体包裹体的δ18O值为5.2×10~(-3)~9.6×10~(-3),δD值为-125×10~(-3)~-112×10~(-3),δ18O和δD变化范围较大,反映在成矿过程中有大气降水加入。根据地质和物化探异常特征等综合信息,认为矿区西部小金沟(HS-8水系组合异常)有良好的找矿前景。     

对偶氮水杨酸苯基萤光酮的研究及应用 Ⅱ.Ga-p-CHPA-PF-Tween80光度法测定痕量镓

自制的新显色剂2,3,7-三羟基-9-〔4-(3-羧基-4-羟基苯)-偶氮〕-苯基萤光酮,(简称p-CHPA-PF),在微碱性介质中,有表面活性剂存在下,与Ga(Ⅲ)显色,形成紫红色三元配合物。配合物λ_(max)=554nm,表观摩尔吸光系数ε＇_(554)=1.2×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1),ε＇_(554-500)=1.79×10~5L·mol~(-1)·cm~(-1),Ga在0—10μg/25ml范围内符合比尔定律。用本法测定岩矿中痕量Ga,结果满意。     

水杨基萤光酮导致光度法测定岩矿中痕量锗

分光光度法测定岩矿中痕量锗,以往都必需用蒸馏或萃取作为分离富集手段。近年来对光度法测定锗的灵敏度有了较大的提高,用2,3,7-三羟基-9-取代萤光酮胶束增溶法,其摩尔吸光系数可达1.8×10~5左右,在强酸介质中有较好的选择性,但对岩矿中锗的测定不经分离,某些元素对痕量锗的测定仍有严重干扰,本文利用了导数     

电感耦合等离子体发射光谱法测定地球化学样品中的钍

运用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)测定地球化学样品中的钍,样品处理方法通常是采用四酸溶矿。但在实际测定中发现,当钍含量接近本底时,检测结果不稳定;当基体干扰大时,钍含量甚至无法检出。本文对样品前处理方法进行改进,采用过氧化钠碱熔样品,10 g/L氢氧化钠溶液过滤洗涤,再用热的40%盐酸溶解沉淀,ICP-AES法测定钍的含量。通过实验确定了钍的最佳分析谱线为401.913 nm,方法检出限为0.21μg/g,精密度(RSD,n=6)为7.7%~15.9%,准确度(n=6)为7.0%~10.0%,加标回收率为92.0%~104.0%。经国家标准物质验证,本方法可准确测定钍含量大于0.21μg/g的样品。方法简便快捷,干扰少,较一般的酸溶ICP-AES测定方法的检出限(0.6~0.7μg/g)低,适用于大批量实际样品的快速检测。     

β-CD存在下TPPS4测定岩矿中痕量铅的分光光度研究

pH9.8—11.2条件下,β-环糊精(β-CD)对Pb~(2 )-TPPS_4-Phen显色反应有一定的增敏作用,显色体系的表观摩尔吸光系数为2.81×10~5l·mol~(-1)·cm~(-1),铅量在0—30μg/50ml范围内符合比尔定律。拟订了分光光度测定岩矿中痕量铅的新方法。     

新疆中天山南缘乌瓦门地区蛇绿岩中超镁铁岩的成因:来自岩石矿物学和地球化学的证据

本文对新疆中天山南缘乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩进行了岩石矿物学和地球化学研究,对其成因和形成环境进行限定。乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩为蛇纹石化二辉橄榄岩,由橄榄石(Fo=89.1~90.6)、斜方辉石(Wo0.4-2.4En87.2~90.7Fs8.9-10.9;Mg#=89.0~91.0)、单斜辉石(Wo49.1-51.3En16.0~48.4Fs0.9-4.3;Mg#=90.2~92.1)和尖晶石(Mg#=71.8~77.5;Cr#=9.3~13.4)组成。主量元素组成上,以低Mg O(37.74%~41.34%)、高Al2O3(2.58%~3.39%)、高Ca O(2.23%~3.68%)和高Ti O2(0.05%~0.11%)为特征。微量元素上,亏损稀土元素(REE总量为1.73×10-6~4.63×10-6),亏损不相容元素(如,Rb=0.4×10-6~1.39×10-6,Zr=0.73×10-6~3.28×10-6,Hf=0.04×10-6~0.11×10-6),富集相容元素(如,Cr=2516×10-6~2793×10-6,Co=84.6×10-6~119×10-6,Ni=1641×10-6~2261×10-6)。矿物学和地球化学特征一致指示,乌瓦门蛇绿混杂岩中的超镁铁岩为经历过低程度(5%~10%)部分熔融作用的残余地幔橄榄岩,形成于洋中脊环境,是MOR型蛇绿岩中的地幔橄榄岩。     

巯基棉富集—化学发光法测定钨

本文研究了H_2O_2-KI-W(Ⅵ)-鲁米诺体系化学发光测定W的条件。所拟定的方法测定W的浓度范围为1×10~(-10)—1×10~(-6)g/ml,检测限为3×10~(-11)g/ml W。通过巯基棉吸附W,使与干扰离子分离并对痕量W富集。应用于天然水及岩矿样品中W的测定,获得满意结果。     

冈底斯西北缘晚白垩世石英二长岩的年代学、地球化学、构造环境及成矿意义

85~90 Ma是班公湖-怒江构造带一个重要的成矿期。目前对该期矿床的形成环境和矿床成因还存在争议,而且该带西段的研究比较薄弱。通过区域地质矿产调查,我们在班公湖-怒江构造带西段日土县西侧扎隆琼娃发现与近南北走向的伸展构造和晚白垩世富镁石英二长岩密切相关的富铁矿。通过锆石LA-ICP-MS U-Pb测年法获得石英二长岩的成岩年龄和成矿年龄分别为85.60±0.48 Ma和85.51±0.77 Ma。地球化学特征显示石英二长岩类似埃达克质花岗岩,却具有较高的Mg#(52.9~56.8)、Cr(106.8×10-6~597.1×10-6)、Ni(60.6×10-6~78.2×10-6),岩石富集轻稀土和大离子亲石元素Rb、Th、U等,亏损重稀土和高场强元素Nb、Ta、Ti等。据此初步认为:晚白垩世中期班公湖-怒江构造带在陆内地幔软流圈底辟及相关的地壳热隆伸展构造背景下,通过壳幔相互作用形成了富镁石英二长岩及其相关的富铁矿。     

冈底斯明则-程巴斑岩-夕卡岩型Mo-Cu矿床成矿时代与含矿岩石成因

冈底斯东南缘克鲁-冲木达矿带以发育渐新世斑岩-夕卡岩型Mo-W-Cu成矿作用而有别于冈底斯中新世斑岩-夕卡岩型Cu-Mo-Au矿带,但是对渐新世成矿岩石类型及成因以及渐新世与中新世斑岩成矿作用存在差异的原因尚不清楚,严重制约了该带矿产资源潜力评价.为此,本文选择矿带内程巴斑岩型Mo矿床及明则夕卡岩型Cu矿床开展了成岩与成矿年代学及含矿岩石成因研究.明则矿区与夕卡岩矿化有关的二长岩的结晶年龄为30.4±0.6Ma,表明夕卡岩矿化时代约30Ma,这与程巴斑岩型Mo矿床矿石中辉钼矿Re-Os同位素分析所揭示的约30Ma矿化时代一致.明则二长岩的SiO2含量为55％ ～57％,K2O含量为2.7％ ～5.0％,属于钾玄岩,具有较高的MgO含量(3.5％～6.9％)、Mg#值(57.6～67.2)以及相容元素含量(Cr =34×10-6 ～379×10-6;Ni为48×10-6～116×10-6).而程巴花岗闪长岩的SiO2含量为65％ ～ 67％,K2O含量为3.2％～4.1％,属于高钾钙碱性岩,具有较低的MgO含量(1.7％～2.1％)、Mg#值(49.5～51.1)以及相容元素含量(Cr =20×10-6～39×10-6;Ni为16×10-6 ～25×10-6).二长岩和花岗闪长岩均显示富集轻稀土元素与大离子亲石元素,亏损高场强元素,具有弱的Eu负异常,但二长岩的REE含量明显高于花岗闪长岩,且具有较低的Sr/Y比值(24 ～49),后者Sr/Y比值为54～68.两种岩石均具有类似的Hf同位素组成,二长岩的εHf(t)值为+2.8～+6.8,花岗闪长岩εHf(t)值为+4.2～ +6.1.综合分析表明,二长岩是受大洋板片流体交代的富集岩石圈地幔部分熔融的产物,而花岗闪长岩是增厚的新生下地壳部分熔融的产物,二者在形成过程中可能发生了幔源镁铁质岩浆与壳源长英质岩浆的混合作用,这种壳幔相互作用导致区域斑岩-夕卡岩型Cu-Mo矿化,但由于该区隆升剥蚀强烈,上部的斑岩型Cu矿体基本被剥蚀而没有保存下来,因此现今表现为斑岩型Mo矿床.     

含铀砂岩试样的预处理和铀钍同时测定方法研究

研究了含铀砂岩试样的预处理方法,采用过氧化钠熔融, CTMAB凝聚,有效地消除了硅酸溶胶对铀钍分离富集的影响,与示波极谱法衔接,同时测定铀钍.铀钍的线性范围为0.001～0.500 μg/10 mL,检出限铀为8.63×10-6 μg/mL,钍为5.16×10-6 μg/mL.本法用于砂岩型铀矿中铀钍含量小于5×10-6样品的连续测定,结果满意.     

内蒙古乌兰沟埃达克岩锆石U-Pb年龄及构造环境

内蒙古中部贺根山缝合带的梅劳特乌拉蛇绿岩中,新发现乌兰沟埃达克岩,岩性为花岗闪长岩。LA-ICP-MS锆石UPb测年结果表明,乌兰沟埃达克岩的侵位年龄为279.3±1.4Ma,其形成时代为早二叠世。乌兰沟埃达克岩SiO_2含量为65.92%~69.65%,MgO为1.34%~2.16%,Al_2O_3为15.30%~17.33%,Na_2O/K_2O值为3.95~14.09,Sr=359.60×10~(-6)~734.00×10~(-6),Yb=0.83×10~(-6)~2.02×10~(-6),Y=6.65×10~(-6)~12.84×10~(-6);富集K、Rb、Sr等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta、Ti、P等高场强元素;稀土元素总量为32.18×10~(-6)~65.41×10~(-6),明显较低,轻、重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N值为2.84~7.56,无明显Eu异常,显示出高硅埃达克岩(HSA)的地球化学特征。该埃达克岩具有岛弧型岩浆岩特征,形成于俯冲带岛弧环境,可能为洋内俯冲洋壳+俯冲深积物部分熔融并与上覆地幔楔橄榄岩反应成因。根据乌兰沟埃达克岩与梅劳特乌拉蛇绿岩的时空分布与演化特征,贺根山缝合带在早二叠世可能存在洋内俯冲作用。