湘西震旦—寒武系页岩中粘土矿物和层状变质矿物的研究

湘西震旦—寒武系页岩与沉积改造型铀矿床有关。页岩中的粘土矿物主要为水云母,次为高岭石、多水高岭石、蒙脱石,少量水铝英石。层状变质矿物为绢云母、绿泥石、斜绿泥石、滑石。采用多种方法对这些矿物作了分析,认为水云母是赋铀的重要载体矿物。     

相山邹家山铀矿区某钻孔岩心高光谱蚀变矿物特征及地质意义

文章基于高光谱蚀变矿物提取方法,利用邹家山地区某钻孔岩心的高光谱数据进行蚀变矿物提取和编录,提取的蚀变矿物主要有富铝水云母、贫铝水云母、绿泥石、蒙脱石、碳酸盐、地开石、高岭石。其中水云母化、绿泥石化、赤铁矿化与铀矿化密切相关;富铝水云母在钻孔上部含量多而下部含量减少;贫铝水云母在钻孔上部含量少,而在下部尤其是矿化段含量明显增多,不同蚀变矿物分布形态不同且不同部位蚀变矿物组合不同,反映了矿区经历了不同期次和性质的热液活动。     

华北克拉通南缘中元古代早期杂色页岩的古环境指示意义

中元古代大气氧含量是否有变化以及何时、如何变化的,目前是尚不清楚、存有争议的热点问题。细碎屑岩常被认为可反映其沉积时的水体环境,是记录古海洋氧化还原信息的重要载体。华北克拉通自18亿年之后,处于多期裂解的陆内伸展环境,发育一系列泥页岩,其中华北克拉通南缘崔庄组(～1648Ma)泥页岩沉积于陆棚-浅海环境。本次研究选取该组杂色页岩作为研究对象,扫描电镜和粉晶衍射结果显示,绿色和紫红色页岩主要矿物包括伊利石、石英、长石,还包含了云母、绿泥石、赤铁矿。赤铁矿分布在云母内部和绿泥石边缘,指示其来自于矿物蚀变。两种页岩中的伊利石均以纤维状分布在长石、石英和云母碎屑粒间孔隙,且主要为1M型,指示其经历了浅成岩作用。紫红色页岩与绿色页岩相比,剖面上风化程度较高。主量元素显示,两种页岩的源岩都经历明显的钾化作用,经过钾校正之后,风化指数(CIA)约为80～85,说明物源区经历强烈的风化作用。同时,全铁含量与澳大利亚后太古代页岩和北美页岩相似,铁并无明显富集,指示铁可能是陆源输入。稀土元素与澳大利亚后太古代相比明显Eu异常,无明显Ce异常,而过渡金属元素(V、Cr、Co、Ni)无显著富集,其比值显示该套...     

黔北后槽下石炭统含铝岩系的粘土矿物

为揭示黔北下石炭统含铝岩系的沉积环境,本文利用贵州遵义县后槽TC718剖面系统试样的粘土矿物进行x一射线衍射测试及特征分析。含铝岩系粘土岩与下伏桐梓组粘土页岩在矿物组合和成分上均有明显的差异,水云母的结晶度指数、开形指数在剖面纵向上有三个变化拐点：一是含铝岩系与下伏桐梓组粘土页岩分界处;二是含铝岩系上、下段的接触带;三是含铝岩系顶部含炭质粘土岩出现的临界面。其变化特征表明,本区下石炭统含铝岩系粘土岩段为海相或海陆过渡相,铝质岩段为残积一坡积相,顶部为大陆湖沼相;下奥陶统桐梓组页岩段为海相。     

饱水和天然状态下页岩滞后效应及阻尼特性研究

运用RLW-2000型微机伺服岩石三轴试验机,对饱水状态和天然状态页岩在不同围压下进行三轴循环加卸载试验,分析了两种含水状态页岩的力学特性和滞后效应,并基于能量原理讨论了阻尼比演化规律。试验结果表明：随循环次数增加,累积残余应变逐渐增加,相对残余应变先降低,后趋于稳定区域,直至破坏前急剧增加;饱水页岩的加卸载变形模量均比天然页岩小,加载变形模量整体比卸载变形模量小;在加载和卸载阶段,均出现应变始终滞后于应力的现象;饱水页岩的滞后效应比天然页岩更明显。提出了考虑滞后效应的能量计算方法,较以往能量计算的误差更小。最后基于能量原理对阻尼比的计算公式进行修正,发现饱水页岩的阻尼比比天然页岩大。阻尼比的变化较好地反映了页岩损伤机制,可作为预判页岩失稳破坏的重要指标。     

鄂西北页岩饱水软化微观机制与力学特性研究

针对鄂西北页岩隧道施工中存在的地下水加剧软岩隧道大变形问题,进行页岩饱水软化的微观机制与力学特性研究。通过开展X射线衍射、自然吸水试验和SEM电镜扫描,探索不同饱水时间条件下页岩吸水率和微观结构的变化;进而通过开展单轴压缩试验,分析页岩强度和变形参数随其饱水时间的演化规律。试验结果显示,页岩吸水率随着饱水时间的增加呈对数规律增长,页岩饱水后峰值抗压强度和弹性模量均随着饱水时间的增加呈负对数规律降低;页岩力学性质在饱水20 d内变化迅速,50 d后趋于稳定。同时,随着饱水时间的增加,页岩中绿泥石和白云母矿物遇水产生膨胀,使片层状结构分散剥离出细小矿物颗粒,并产生大量松散多孔的絮状物;由于水化作用的影响,页岩原有的致密层状结构变得松散破碎,矿物颗粒之间的胶结逐步破坏,孔隙、裂隙增多,宏观上表现为页岩强度降低,抵抗变形能力减弱,破裂面更为密集,且贯通性增强。     

中、下扬子地区下寒武统黑色页岩微量元素富集特征

中国南方扬子地区下寒武统黑色页岩分布广泛,主要由黑色页岩、黑色白云质页岩,黑色粉砂质页岩和黑色硅质页岩等组成;并伴生有较厚的磷块岩矿床、钒矿床和镍、钼多元素硫化物矿床。对黑色页岩岩石学特征、元素地球化学特征进行系统研究,并详细分析微量元素的富集成因,结果表明：黑色页岩主要形成于静水还原的浅海-半深海缓坡环境,层状元素富集带为沉积成因,海底热流体提供了丰富物质来源。总体上,Co、Be、Mn、Ga等元素含量较低;Cu、V、Ni、Mo等元素的含量较高,多数超过北美页岩平均值;以Ni、Mo为主的多元素富集层通常位于磷块岩之上,以黑色页岩、黑色白云质页岩中的硫化物和硫酸盐矿物为主要载体,其中有机碳（TOC）含量可达12.2%以上,远高于其他元素富集层,随着页岩内硅质成分增加,Ni、Mo、Fe、Co等元素含量明显降低;以V为主的多元素主要赋存于黑色硅质页岩中的水云母,与页岩内硅质成分具有较好的正相关关系;黑色页岩中稀土元素含量为(76.22~290.67)×10-6,轻重稀土比值LREE/HREE介于1.21~4.22,说明轻稀土更为富集,Sr/Ba值为0.04~0.34,δEu正异常,且北美页岩标准化配分曲线呈现平缓左倾,为沉积过程中存在海底热水流体提供了进一步证据。     

遵义黄家湾镍钼铂族元素矿床地质、地球化学和Re—Os同位素年龄测定——兼论华南寒武系底部黑色页岩多金属成矿作用

黄家湾矿是近几年在贵州遵义地区寒武系底部新发现的黑色页岩镍钼铂族元素矿床,本文介绍了矿床的基本特征和含矿地层,以及在矿层中鉴别出喷流间歇期形成的水云母黄铁矿层.利用负离子热表面电离质谱对矿石进行了Re-Os同位素年龄精测,获得541.3±16Ma(2σ)的等时线年龄.黄家湾矿是华南寒武纪黑色页岩多金属成矿带的一个组成部分.基于矿石的PGE和REE测试,结合前人的工作成果,分析区域构造演化历史和W-Sn-Mo-Sb地球化学富集区,认为区域黑色页岩由正常沉积作用形成;提出了镍钼铂族元素矿的成矿模式,认为这套矿床的形成是由海底喷流系统从海底镁铁质一超镁铁质岩中萃取物质与下伏富Mo-Re-(Cu)岩浆房提供成矿能源和部分物源共同作用的结果.     

云母族矿物的氧同位素分馏

利用增量方法对云母族矿物的氧同位素分馏进行了系统的理论计算。结果表明，不同化学成分和结构状态的云母之间存在一定的氧同位素分馏，其１８Ｏ富集顺序在热力学同位素平衡时为：多硅白云母＞钠云母＞锂云母＞白云母＝珍珠云母＞海绿石＞铁云母＞金云母＞黑云母。在４００℃以上的高温条件下，云母－水体系的氧同位素分馏与温度之间的相关性不明显，并且云母相对于水亏损１８Ｏ达１‰－２．５‰。石英－云母体系的氧同位素分馏与温度之间具有显著的负相关性，因此，能够作为灵敏的同位素地质温度计。不过，石英－黑云母对的氧同位素地质测温往往给出岩石冷却过程中的退化再平衡温度，而不是岩石形成温度。     

金在黑色页岩中成矿时的分级富集现象

近几十年来金在高碳质沉积变质岩中的偏高富集日益引起许多研究者的关注。本文的任务是分析在黑色页岩中形成金矿时金在岩石中重新分布的特征,这可能成为解释有关这类矿床成因相互矛盾设想的一个新的观点。 我们所研究的对象是某个含细分散金的矿床的矿石,金在经交代改造的岩石中和石英脉中产出,并与硫化物密切相关。矿体分布在下古生界文德(Beng)组炭质粉砂岩和碳-硅-云母页岩中,与不含碳的粉砂岩、砂岩和绢云母-绿泥石页岩呈互层。容矿岩石被挤压褶皱并且被不同规模和走向的裂隙所破坏(图1)。在矿田范围内这种次复理     

滇东下寒武统磷块岩矿床风化带、过渡带、原生带矿石划分标准的探讨

滇东的磷矿层(矿体)多赋存于下寒武统渔户村组中,一般有上下两层,间夹水云母粘土页岩,直接顶底板为含磷(砂质、硅质)白云岩。本区磷块岩自沉积以来,经历了漫长的地质历史,特别是中生代以来,多处于亚热带温湿气候条件下,近地表的矿层和露头广泛遭受风化,形成大量的风化矿石。由于风化矿石易于擦洗,较之原生矿石在采选及加工利用上     

台上金矿床蚀变带短波红外光谱研究

绢云母是胶东西北部金矿的主要蚀变矿物.短波红外光谱测量可以提供云母类A10H波长、结晶度、云母(蚀变)强度、云母层间水强度等参数,这些参数可以用来研究蚀变特征、预测金矿化.为确定招平断裂带内已知金矿化的蚀变矿物特征,为在区域上寻找类似特征地段提供类比依据,在台上特大型金矿上下盘围岩1 km之内采集岩石样品,利用便携式红外矿物分析仪(PIMA)进行短波红外光谱测量.结果表明上盘含更多的白云母、具有更高的云母水强度,多硅白云母发育在下盘.高结晶度的云母和更多的多硅白云母是金矿化的指示.     

三论贵州之铝土矿——贵州北部铝土矿成矿时代、物质来源及成矿模式

大量地层、古生物资料表明,道真、正安、务川及川南一带铝土矿的成矿时代属晚石炭世。地质和地球化学研究结果认为,铝土矿的成矿物质来源于下志留统韩家店群的水云母泥、页岩。成矿模式反映了铝土矿大致于晚泥盆世晚期至早石炭世早期红土化、晚石炭世搬运—沉积以及后来的成岩—后生作用和表生作用等阶段的演化历程。     

花岗岩型铀矿床水云母化的诊断性光谱特征

揭示铀矿床各种蚀变类型的光谱特征是最佳铀矿勘查遥感谱段选择的前提,是利用成像光谱技术进行铀矿蚀变带遥感填图的基础.文章以201铀矿床为例对花岗岩型铀矿床水云母化(实际为伊利石化)的光谱特征进行研究,提取水云母单矿物的诊断性光谱特征,对其主要吸收峰的成因进行分析,发现此水云母化的光谱特征与国外光谱库公布的伊利石的光谱特征具有显著区别.     

云母分子式计算方案的选择

本文借助主成分分析证明了花岗岩类中黑云母的Fe~(3+)、Fe~(2+)和(OH+F)主要的数量关系不表现为氧羟铁云母置换,还讨论了水不足和水过剩对云母分子式计算结果的影响,进而提出了当处理一批未受明显脱羟基氧化的云母,尤其是当其中包括明显水过剩云母时,宜优先采用O=22计算分子式方案等建议。     

老坑段——肇庆瑞砚石产出层位

老坑段是新建立的级别低于组的岩石地层单位，是泥盆纪老虎头组的组成部分，位于老虎头组中的段，该段岩石为一套泥质岩与砂岩组成的碎屑岩组合，岩石以浅灰色，灰白色细－粗粒石英砂岩或含砾英砂岩，粉砂岩为主，夹紫灰色，紫色，青紫色，青灰色，灰绿色泥质岩（含铁水云母页岩，泥质板岩，粉砂质页岩）形成于滨岸碎屑潮坪相，地质年代属中泥盆世，老坑段夹４层颜色，成分，结构，构造特殊的泥质岩或板岩或粉砂质泥岩，与老虎头组上     

上扬子台区下寒武统黑色岩系中的钒矿床

我国南部早寒武世黑色岩系中，蕴藏丰富的金属和非金属矿产。而位于扬子地台东南缘的钒矿床尤其令人瞩目。本文以湘西为例，剖析该类钒矿地质特征和成矿规律。矿床产于下寒武统黑色岩系底产的碳系页岩、硅岩及黑色页岩组合。矿层呈层状、似层状，产权稳定，埋藏浅，储量大。矿石主要由水云母（伊利石）和石英组成，含有机质及藻类化石。成矿受地层、岩性、古构造和古地理条件控制。矿床具有微生物成矿与海底热水沉积双重特征，成因应属生物地球化学积积矿床范畴。     

渝东北地区龙马溪组页岩吸水特性及对其力学性质的影响

页岩中含有一定量的黏土矿物，在与水基压裂液接触后会表现出与泥岩相同的膨胀特性和强度弱化效应，进而引起套管外载增加，在页岩储层压裂过程中套管出现不同程度的变形问题。以渝东北地区龙马溪组页岩为研究对象，开展不同溶液体系下页岩的自吸、膨胀特性物理实验，分析页岩水化对其岩石力学特性的影响。结果表明:页岩吸水量与时间呈对数递增关系，在不同溶液体系中，吸水量大小表现为蒸馏水 > 地层水 > 滑溜水，含有减阻剂浓度小的滑溜水体系更利于减弱页岩的吸水能力；页岩膨胀率与时间呈逐渐增长趋势，黏土矿物含量、围压和溶液体系对页岩膨胀率影响明显，相对于黏土含量，围压对膨胀率影响更加明显，页岩在溶液体系中的膨胀性能表现为蒸馏水 > 地层水 > 滑溜水；页岩的抗压强度和弹性模量都随着水化时间的增加整体呈线性递减规律。研究结果对完井过程套管强度设计具有一定的指导意义。      

我国发现的一种新铀矿物——芙蓉铀矿

芙蓉铀矿是根据产地命名的,芙蓉国是湖南省的异称,敬引自伟大领袖毛主席的光辉诗句:“芙蓉国里尽朝晖”,以表示我们对伟大领袖和导师毛主席的无限崇敬。芙蓉铀矿产于湖南西部下寒武系黑色碳质页岩淋积型铀矿床的氧化带中。沿岩石裂隙呈脉状产出,与绿磷铝石、核磷铝石、蛋白石、多水高岭石、褐铁矿、钙铀云母等矿物共     

钻井液水活度对页岩井壁稳定性影响的实验研究——以秀山龙马溪组页岩为例

通过压力传递实验,对秀山龙马溪组页岩进行了不同浓度和不同类型盐溶液影响下的渗流试验,确定不同水活度盐溶液对页岩渗流规律和井壁稳定影响机理。结果表明：（1）在相同浓度的盐溶液中,阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递能力最强的盐类为HCOONa。（2）对于相同类型的盐溶液,最高的浓度并不总能具有最好阻缓能力。阻缓秀山龙马溪组页岩孔隙压力传递效果较好的前5种盐溶液是20% HCOONa、5% HCOONa、20% KCl、20% HCOOK和5% NaCl。（3）相对于人工压制页岩,在粘土矿物含量（20%）一致时,盐溶液贯穿龙马溪组页岩孔隙时间平均长90.11%,平均渗透率低99.14%。（4）在粘土矿物成分一致时,盐溶液在人工页岩中的渗流规律与龙马溪组页岩的一致性较好,但对于实际渗透率和渗流时间、表征系数与真实页岩相差大于90%。（5）针对龙马溪组页岩,提出了基于水活度的单位距离渗流时间模型,以及不同盐溶液的水活度-渗透率规律。研究成果可为适用于龙马溪组页岩钻进的水基钻井液体系遴选提供较好的理论和技术基础。