LA-ICP-MS/FT方法在矿床保存研究中的应用——以赣东北德兴铜矿和银山铅锌矿床为例

矿床保存是成矿系统研究的重要组成部分,其中裂变径迹研究是揭示矿床保存条件和程度的有效手段之一。本文建立了LA-ICP-MS/FT方法,该方法获得磷灰石裂变径迹年龄值与已有外探测器法分析结果对比表明这一方法是可行的。基于此方法,对赣东北德兴铜矿与银山铅锌矿进行了磷灰石裂变径迹分析,得到了德兴成矿岩体的磷灰石裂变径迹年龄71.4±8.6 Ma,银山地区英安斑岩的磷灰石裂变径迹年龄为77.1±8.3 Ma。这一结果表明,在区域整体抬升背景下,两个矿区均以较低的剥蚀抬升速率抬升至地表。两个矿区样品磷灰石平均裂变径迹围限长度分别为12.32±1.77μm和12.56±1.91μm,对应Dpar值为2.45±0.19μm和1.84±0.17μm,径迹长度频度分布属于单峰型,证实两个矿区为单向冷却过程且没有遭受后期明显的热扰动。进一步温度‒时间热模拟路径显示,德兴和银山在70 Ma前经历了快速隆升过程,然后开始缓慢抬升,到约20 Ma开始再次快速隆升。结合前人报道的U-Th/He定年结果,100 Ma以来,德兴可能比银山具有相对更高的隆升量(~1 km)。     

准噶尔盆地南缘页岩气形成条件与有利区预测

通过对准噶尔盆地南缘泥页岩分布情况、厚度、面积、总有机碳含量、热演化程度、有机质类型、矿物岩石成分等因素的分析,确定了准噶尔盆地南缘侏罗系八道湾组、三工河组和西山窑组、二叠系芦草沟组、红雁池组以及石炭系是页岩气发育的有利层位。经过对有利层位的页岩气富集条件分析,并利用镜质体反射率(Ro)等值线、泥岩厚度等值线和总有机碳含量(TOC)等值线进行叠加的分析方法,最终确定霍玛吐背斜带西北缘、沙湾凹陷和莫南凸起三者过渡区域的侏罗纪地层,阜康凹陷与阜康断裂带过渡区域的侏罗纪地层,柴窝堡坳陷达坂城凹陷和永丰凹陷二叠纪地层埋藏较浅处,以及齐古断褶带石炭纪地层埋藏较浅处等4处为页岩的有利发育区。     

米泉低阶煤煤层气中CO2异常赋存特征与成因

对米泉矿区以往煤层气勘查成果统计发现,气体含量中CO₂浓度异常高,部分气样浓度甚至超过40%。通过系统开展气体组分、CH₄与CO₂碳同位素、稀有气体同位素等地化分析,发现该区CO₂浓度随埋深增大呈增高趋势。当埋深大于800 m时,CO₂浓度超过40%;CO₂具明显壳源成因特征,无幔源CO₂的混入。说明该区煤层气主要为CO₂还原途径形成的次生生物气体,少量样品具热成因气特征;CO₂异常富集可能是3个方面因素耦合作用的结果,即处于微生物产甲烷活动早期阶段、CO₂还原途径产甲烷活动受到抑制及滞留的水体环境。     

新疆准噶尔含煤盆地基本构造格架与认识

基于盆地煤田构造与赋煤特征的综合分析,辅以准噶尔盆地西北、东北、东部和南部典型构造剖面的解析分析,厘清了准噶尔盆地的基本构造形态,呈现出如下规律:一是准噶尔现今构造格局于喜山运动中晚期定格,长期处于近南北向构造挤压应力场环境,总体具隆坳相间、南北分带、东西分块的构造格局;二是盆缘四周构造变形强烈,向盆内逐渐减弱且层次变浅,整体呈"环带"构造,反映出准噶尔盆地主体受控于周缘造山带和自盆缘向盆内挤压应力场的动力学、运动学和几何学特征;三是准噶尔盆地大规模聚煤作用是在早中侏罗世短暂的引张或弱挤压的区域构造应力场背景下完成的;四是准噶尔盆地周缘推覆带为可能的煤炭资源勘查开发远景区。     

新疆乌鲁木齐河东矿区煤系气的地质特征及气测录井评价方法

为在煤层气勘查中兼顾致密砂岩气、炭质(泥)页岩气的综合煤系气评价,借助能够快速发现和判别地层含气性的常规气测录井资料进行研究,以期评价煤系气地质特征.基于气测录井的基本原理,分析了影响气测录井精度的限制性因素,将气测资料、钻进参数、煤层含气量等多方面数据进行了综合研究,建立了以“地层含气量”为指标的煤系地层含气性定量评价模型.利用该评价模型,实现了对乌鲁木齐河东矿区侏罗系西山窑组、八道湾组煤系地层含气性的综合评价,研究结果表明:西山窑组的砂泥岩比值明显低于八道湾组,煤系气发育条件好,尤其是４１~４３号煤层的煤层气及其上下层段的炭质(泥)页岩气、致密砂岩气具有良好的勘探开发潜力;在一定埋深条件下,巨厚泥岩、煤层下部的砂岩层有利于致密砂岩气的聚集,是煤系气评价的重点目标层段之一.      

新疆卡姆斯特煤田早-中侏罗世含煤岩系层序-古地理与聚煤规律研究

基于新疆卡姆斯特煤田侏罗系中下统层序地层的分析,研究了聚煤期古地理及其与聚煤作用的关系。结果表明:层序Ⅰ-Ⅱ(八道湾组)受乌伦古深断裂及次一级断层等同沉积断裂的控制,自东向西,地层、煤层逐渐增厚,煤层主要形成于辫状河三角洲平原,在卡姆斯特1-10区、普北矿区及卡姆斯特中区形成5~10m的富煤带;层序Ⅲ(三工河组)形成于乌伦古凹陷湖泊大规模扩张期,是从冲积-三角洲平原环境为主向湖泊环境为主的重要转折期形成的沉积层序,一般不含煤;层序Ⅳ-Ⅴ(西山窑组)受沉积环境与湖平面变化的控制,煤层形成于湖泊三角洲平原,受燕山构造运动强烈的改造,在中东部地区西山窑地层遭受剥蚀。     

新疆侏罗纪古构造及其对聚煤盆地的控制

古构造是控制聚煤盆地形成与演化的首要地质因素。新疆赋煤区是由前寒武纪形成的大陆古板块、微型陆块与古生代形成的造山带镶嵌而成的复合大陆块体。早-中侏罗世,区域挤压应力松弛甚至出现区域拉张应力,盆-山耦合型前陆-克拉通盆地成为新疆早-中侏罗世聚煤盆地的主体;基底性质不同的两个构造单元之间及造山带内部,形成带状拉张断陷;在某些早期弧后盆地和残留海盆分布的地区,发生继承性沉降,成为陆相聚煤盆地。在具有前寒武纪基底的前陆-克拉通盆地和继承性盆地中,聚煤作用最为强盛;发育在古生代造山带之上的伸展断陷型山间盆地,聚煤强度的横向变化较大。     

吐哈盆地沙尔湖煤田瓦斯赋存规律及影响因素

据煤田地质勘查资料和油田钻井资料,对新疆吐哈盆地沙尔湖煤田瓦斯赋存规律进行分析,认为张性断层、贫水区无封闭作用、煤变质程度低等因素是导致沙尔湖煤田瓦斯含量低的主要原因,同时指出随着埋深的增加瓦斯会相应增加,这是今后煤田勘探开发值得注意的问题。     

电势梯度对冻结黄土电渗效果影响的试验研究

研究发现,通电作用下冻土中的未冻水会发生迁移,这种持续的迁移是一个复杂的物理化学过程,并最终伴随着冻胀的过程。为了探究这一电场作用对冻土的影响,选取冻结冻胀敏感性较高的粉质兰州黄土作为研究对象,分析其在3、4和5 V?cm^-1电势梯度作用下的阴阳极变形量、通电前后水分分布规律和电流及电能损耗。结果表明：随着电势梯度的增大,土体阴阳极变形量的差值逐渐增大,且阴极都发生膨胀,阳极发生沉降;随着电势梯度的增大,水分由阳极至阴极的迁移量增大,电流降低的幅度增大,两者变化特征与含水率差值变化特征类似;在5 V?cm^-1的电势梯度下,电能总能耗最大,单位含水率能耗最小。