陕西略阳张家山金矿成矿作用及Au-Se矿物形成物理化学条件研究

陕西略阳煎茶岭金矿矿集区中的张家山金矿主要由破碎蚀变岩型、角砾岩型和含金石英黄铁矿脉型矿石组成。含金石英-黄铁矿脉型矿石产于断层下盘的石英菱镁岩中。黄铁矿发育富As黄铁矿边,环边受As含量的变化呈现一定的韵律变化,自然金赋存在富As黄铁矿中。在断裂发育形成断层角砾岩的过程中,流体充填破碎石英菱镁岩的裂隙中形成热液矿物,包括硫化物、硒化物以及自然金。石英菱镁岩发生破碎形成的网状裂隙被含金石英-方解石-黄铁矿脉充填。破碎蚀变岩型矿石中,自然金主要分布在含金石英-黄铁矿脉的石英之中或靠近热液脉的菱镁矿或石英间隙。随着大量方解石脉沿裂隙贯入,进一步促进石英菱镁岩的破碎及岩石角砾的分离,形成由石英菱镁岩碎屑、石英和褐铁矿组成的复成分角砾岩,自然金和硒化物呈浸染状分布在角砾岩中。笔者在角砾岩型矿石中发现了灰硒汞矿、直硒镍矿、硒铅矿等硒化物,这些硒化物往往与自然金密切共生。结合矿物组合以及相关化学反应关系,通过热力学计算,构建了该矿床在不同温度条件下的热力学相平衡关系图,限定了硒化物与其他相关矿物稳定存在的物理化学条件。硒化物一般与自然金和石英共生,高的f(Se2)值和f(Se2)/f(S2)比值是控制硒化物形成的关键因素。     

云南沾益小米戛磷矿渔户村组磷块岩地球化学特征及成因分析

小米戛磷矿是云南曲靖沾益地区新发现的矿床。本文对该矿床渔户村组磷块岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征进行研究,探讨沾益渔户村组磷块岩的成磷环境和成磷物质来源。研究表明小米戛磷矿磷块岩富SiO_2(28.50%～51.47%)、CaO(20.21%～34.31%)、P_2O_5(15.48%～25.42%)。磷块岩中Ba、Sr、Cu、Pb、Zn、V、Mo等元素富集,显示生物聚磷作用。磷块岩的Sr/Ba=0.10～1.40,U/Th比值大于1(1.35～4.15),表明磷块岩的形成可能有热液活动的参与。磷块岩稀土元素总量较高(148.84×10~(-6)～232.16×10~(-6)),经北美页岩标准化的稀土配分模式曲线近水平,但LREE/HREE=2.96～5.37,显示一定程度的轻稀土元素富集,进一步暗示磷矿的形成受热水沉积成矿作用与生物成矿作用共同控制。磷块岩中U元素高度富集(富集系数平均值8.84),V/Cr=1.08～3.01(平均值为2.12),Ce_(anom)=-0.50～-0.35,介于-0.5与-0.1之间,表明磷块岩形成于次氧化环境。综上所述,在早寒武世渔户村期的潮坪-泻湖环境,磷质沉积物发生胶结作用形成初始磷矿层;后期生物繁盛,生物遗体中所含的磷被大量地分解,不同深度的大量含磷物质伴随上升洋流进一步改造初始磷矿层,最终成矿。     

山东淄博金岭杂岩体分布区深部富铁矿资源潜力及找矿方向

深部找矿是目前研究和勘查的热点领域.金岭杂岩体侵入于古生代灰岩中,是燕山运动晚期的产物,与其有关的铁成矿作用是内生铁成矿典型事件之一,形成了金岭富铁矿集区.矿集区目前已发现铁矿体主要分布在-500 m以浅,矿山开采面临资源枯竭的严峻形势,深部找矿亟待突破.区内矿体按赋存介质及空间分布可划分为岩体/地层接触带式、假整合/层间裂隙式、岩体内捕虏体式三种型式.重、磁、电、地综合指示,其深部和外围依然具有优越的矽卡岩型富铁成矿条件,有利找矿深度可延伸至1.3 km,资源潜力大.通过可控源音频大地电磁测深、重磁反演技术对深部和外围成矿地质体的反映,优选出了研究区深部和外围的主要有利找矿区,分别建立了金岭杂岩体两侧矽卡岩型富铁矿地质地球物理综合找矿模型,以期为实现研究区深部和外围找矿发现及相似区域的找矿工作提供理论指导.     

阿尔金山两侧盐湖物质来源、成钾作用及其控制因素研究

塔里木盆地东部的罗布泊盐湖和柴达木盆地西部的盐湖分别位于阿尔金山两侧,均产出有大量富钾卤水,在油气藏开采中还伴随产出富钾油田水.为探讨阿尔金山两侧盐类资源富集机制及其控制因素,综合分析了罗布泊盐湖、柴达木盆地西部盐湖以及油田水的水化学和氢氧同位素地球化学特征,发现:富钾卤水的形成除依靠地表汇入水体的蒸发浓缩作用外,罗布泊晶间水、柴达木晶间水和油田水氢氧同位素均可演化至δD=-30‰,δ18 O=7.5‰左右,可能是深部流体上涌补给的结果.同时,根据87 Sr/86 Sr值并结合δ11 B、3 He/4 He同位素特征确认了盐湖成矿与深部流体有关,且指示罗布泊盐湖更具深源特征.深部流体对于两侧盆地成盐富钾有关键性作用,罗布泊盐湖可能接受深部流体补给,柴达木盆地西部富钾盐湖卤水多数可接受油田水的补给,而少部分可能接受深部流体补给.     

火山活动与海侵影响下的典型湖相页岩有机质保存差异分析

黑色富有机质页岩是页岩油气生成和赋存的主要母体,是强还原环境水体的沉积产物,在其形成过程中,细菌硫酸盐还原作用(BSR)对水体环境影响明显,但BSR强度如何影响有机质的保存尚未得到关注。我国陆相湖盆富有机质泥页岩广泛发育,形成过程中常常伴随有火山活动或者海侵等事件,大量硫酸盐进入湖盆,改变水体的沉积环境,不同环境下BSR对黑色页岩有机质保存的影响明显不同。本次研究选取鄂尔多斯盆地延长组长7段页岩、松辽盆地青山口组和嫩江组页岩作为对象,同时与现代沉积物进行对比。研究表明,TOC与TS之间关系复杂,但细菌硫酸盐还原强度指数(SRI)与TOC呈现幂指数变化,且表现出两阶段变化的特征。当SRI大于1.375时,TOC整体偏低,指示了强硫酸盐还原作用消耗大量有机质;当SRI小于1.375时,TOC明显较高,指示了弱硫酸盐还原作用对有机质消耗相对较少,更有利于有机质保存。火山活动和海侵作用均向水体提供了大量硫酸盐,但对陆相湖盆页岩中有机质的保存影响不同。火山活动影响的长7段页岩SRI普遍小于1.375,BSR对有机质消耗相对弱,页岩TOC高。而受海侵影响的青山口组一段底部和嫩江组一段底部页岩SRI大于1.375,BSR过度消耗了大量有机质,使得页岩TOC偏低。嫩江组一段下部SRI指数更高,海侵强度更大,BSR反应更强,更不利于有机质保存。     

江南钨矿带桂林郑钼钨矿床钼的赋存状态、时空分布及其研究意义

安徽桂林郑钼钨矿床位于江南钨矿带北部,是目前区内唯一钼储量达到大型的钼钨矿床。本文在对该矿床地质特征和已有成果总结基础上,详细观察了各代表性矿化蚀变样品的岩相学特征,提出该矿床具镁质矽卡岩矿床特征,是桂林郑花岗斑岩熔体与奥陶系白云质灰岩地层交代的产物。矿石类型可分为靠近岩体(100m)浸染状矿石和远离岩体( 100m)的条带状矿石,分别赋存在接触交代矽卡岩和层控矽卡岩中。桂林郑矿床的矿石矿物为富钼白钨矿(钼钙矿-白钨矿系列),可分为三个世代,分别形成于无水矽卡岩阶段(Sch-Ⅰ)和含水矽卡岩-氧化物阶段(Sch-Ⅱ和Sch-Ⅲ),辉钼矿仅在浸染状矿石富钼白钨矿(Sch-Ⅲ)边部少量发育。不同矿石类型、不同世代富钼白钨矿的电子探针成分分析显示,富钼白钨矿的钼含量(MoO_3%)在5.75%～71.02%之间,均值为46.00%(n=224),总体具有超常富钼的特点;从无水矽卡岩阶段到含水矽卡岩-氧化物阶段(早→晚)、从浅部的条带状矿石到深部的浸染状矿石(浅→深),富钼白钨矿MoO_3含量有降低趋势。桂林郑钼钨矿床是首个以富钼白钨矿为主要矿石矿物的钼-多金属矿床,这一特殊钼钨矿床的发现深化了矽卡岩钼钨矿床的成因认识,同时对江南钨矿带内区域成矿规律与找矿勘探工作的推进提供了依据。     

攀西红格钒钛磁铁矿矿田富钴硫化物中钴的地球化学特征及其地质意义

攀西红格钒钛磁铁矿矿田白草矿区发育富钴硫化物矿物,关于其成因和形成环境方面的研究较为薄弱。本文采用矿物学、矿物化学、地球化学等方法对其进行系统研究。矿石中主要富钴硫化物为磁黄铁矿（Po）、黄铁矿（Py）、镍黄铁矿（Pn）、硫钴镍矿（Se）。磁黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为0.21%、0.42%,Co/Ni平均值为1.10;黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为0.18%、0.29%,Co/Ni平均值为0.77;镍黄铁矿Co、Ni平均质量分数分别为2.67%、34.30%,Ni/Fe平均值为1.08、S/Fe平均值为1.91、M/S^#平均值为1.13;硫钴镍矿Co、Ni平均质量分数分别为24.30%、22.90%,Co/Ni平均值为1.06。根据Po-Py矿物温度计,白草矿区富钴硫化物结晶温度在267~490℃之间,表明其形成于中高温的条件。通过与地幔包体镍黄铁矿S/Fe、M/S^#特征值的对比,结合磁黄铁矿具有陨硫铁（Tr）同质多象晶体的特征,认为白草矿区硫化物具有地幔源的特征,说明成矿物质来源于地幔。白草矿区钴地球化学特征研究表明,在硫化物熔体分离过程中,钴迁移至单硫化物固溶体形成Po-Py固溶体,再由Po-Py固溶体中迁移至Pn、Se,形成了Se、Pn、Po-Py、Ccp（黄铜矿）中Co质量分数依次递减的现象。     

川东北普光地区深层富钾卤水钾资源提取研究

四川盆地地下卤水资源丰富,尤其川东北地区地下卤水富含高品质钾资源。本项目以四川普光地区富钾卤水为研究对象,根据卤水组成,采用模拟计算并结合实验验证的方法,研究了高温蒸发时,氯化钠、氯化钾、光卤石、硼酸等矿物的析出阶段及特点。研究结果表明,当蒸失水率约80%时,体系中约85%的NaCl析出,同时KCl达到饱和,继续蒸发可获取钾石盐。控制总蒸失水率94%~95%时分离,体系中大于80%的钾可在这一阶段析出,且湿基中KCl品位可高达约45%;析出钾石盐后的卤水降至室温可获得NaCl、KCl、KCl·MgCl₂·6H₂O及H₃BO₃的混合物,硼的析出率可达到约80%。同时,研究表明,将蒸失水率约80%时分离石盐后的卤水直接降温可以获得湿基品位约高达70%的钾石盐矿,钾析出率约50%。综合对比分析,提出两条以钾资源开发为主的工艺路线:其一为“高温蒸发析氯化钠-高温蒸发析氯化钾-冷却析钾硼混盐”,通过加工获得KCl及H₃BO₃产品;其二为“高温蒸发析氯化钠-冷却析钾”,通过加工获得高端KCl产品。     

同层型气钾复合矿藏的形成机理浅析:以四川盆地磨溪背斜中三叠统雷口坡组富钾卤水矿为例

四川盆地中三叠统雷口坡组中发育多种类型的钾盐矿藏,是我国找钾的重点目标层系。磨溪气田雷口坡组地层卤水富含K、Li、Br、B元素,定性为中低矿化度KCl、LiCl、Br^-、B₂O₃等超标的优质化工原料水,显示出较好的钾盐勘探前景。地震资料解释结果表明,磨溪气田雷口坡组一段的第一亚段(雷一¹)顶面表现为一个完整的长轴背斜形态,断层不发育。富钾卤水发育在背斜的翼部,而天然气则占据了背斜的核部,二者共同贮存在雷一¹亚段溶蚀孔洞发育的滩相白云岩中,构成了典型的同层型气钾复合矿藏。借鉴含油气系统的概念,将富钾卤水的形成、聚集及后期保存等影响卤水型钾矿形成全过程的各种因素总结归纳为6大关键要素,即钾的物质来源,储层物性、封盖条件、圈闭条件、运移方式和保存条件。在乐山—龙女寺古隆起形成和演化的背景下,确定构造圈闭形成时间,分析优质储层发育有利因素以及后期保存条件,并按照各要素在时空上的搭配关系,动态地分析雷口坡组同层型气钾复合矿藏的形成过程。烃类物质和卤化物都是地下水所含的特殊物质,在地下水动力场的作用下,地层水在雷口坡组内部向着川中地区的继承性发育的古构造高点——磨溪背斜持续运移。被运移而来的由蒸发浓缩的古海水和石膏脱水形成的初始富钾地层水不断捕获下伏绿豆岩释放的钾离子,使得钾离子二次富集成藏。在地层水运移和气藏压力的共同作用下,形成气在上、富钾卤水在下的复合矿藏。长期继承性发育的古隆起不仅是油气聚集的有利部位,亦是二次运移、聚集的富钾卤水矿藏发育部位。本次研究成果为四川盆地及其他类似盆地的“气钾兼探”工作提供了一种新的方法和思路。