石英显微构造阴极发光特征研究——以西藏甲玛岩体为例

根据石英在阴极射线下显示的生长结构差异,可以区分不同世代的石英斑晶,揭示岩浆演化过程。本次研究以西藏甲玛岩体中石英斑晶为例,采用光学显微镜阴极发光仪(OM-CL)和扫描电镜阴极发光仪(SEM-CL)。研究表明甲玛矿区中基性岩体有5个世代的石英斑晶。早期石英斑晶至少经历了两次岩浆混合作用:第一次基性岩浆的混入,石英斑晶核部形成了浑圆状重熔表面,然后石英经历了较稳定的生长阶段,形成均匀的生长环带;随着岩浆的快速上升侵位,岩浆储层中压力减小,导致第二次基性岩浆混入,形成富Ti的波状、港湾状重熔表面和石英钾长石外壳。     

石英的结构和微量元素特征研究进展及其在岩浆-热液矿床中的应用

石英(SiO₂)具有稳定的化学性质和晶格结构,因此在地质演化过程中可以保存成岩成矿的基本信息。本文系统总结了国内外关于石英中微量元素的种类、分布、含量变化等诸多研究,详细论述了石英中微量元素的赋存状态和进入石英晶格中的机制,以及控制这些微量元素进入石英中的因素:如温度、压力、pH值和流体/熔体成分等;介绍了岩浆-热液矿床中石英复杂多样的结构,包括:单向固结结构(UST结构)、石英眼、晶洞以及雪球结构;评述了石英中微量元素的具体应用:石英的Ti温度计(TitaniQ)、Ti的扩散计时器、石英中Al温度计、Al的pH计,以及石英微量元素比值对岩浆-热液过程的指示作用;最后总结了阴极发光(CL)在揭示石英中微量元素的扩散过程、石英的世代关系等方面的应用,及相关的分析测试方法。据此,利用石英的特性可了解寄主岩石的成因,并分析岩浆-热液矿床中成矿流体的演化过程及石英中微量元素的沉淀机制,为找矿勘查提供依据。     

热液矿床石英阴极发光环带与微量元素关系

热液矿床成因机制是矿床学研究的重要科学问题.热液矿床石英阴极发光环带特征及其与微量元素的相关关系可以一定程度地反映石英形成时的物理化学条件,为矿床成因研究提供一些参考.因此,在前人研究基础上,综合讨论了卡林型、浅成低温热液型、密西西比河谷型以及斑岩型矿床中石英阴极发光环带与微量元素的相关关系及其指示意义.结果显示,在斑...     

次生石英的紫外阴极发光机理及意义

在JCxA—733电子探针上采用一种实用的微区紫外-可见阴极荧光的探测方案对河北唐山石英砂岩的微小次生加大边进行阴极荧光分析，结果表明它们具有波长为287nm、300—330nm和380nm光谱形状各异的紫外荧光。通过分析比较锂辉石、硬玉、石英、长石等含Li、Al矿物的化学成分和它们的紫外阴极荧光光谱，并观察电子束长时间轰击后阴极荧光谱的变化，初步证实Al—R^ 元素对是似石英([Si，Al—R^ ]O2)矿物晶体300—330nm紫外阴极荧光谱的激活剂，287nm的紫外荧光谱是石英辐照损伤色心的特征光谱，不是石英固有的阴极荧光光谱。所有的石英都有380nm的光谱，它是石英的本征光谱峰之一。次生石英的紫外阴极荧光特征与其生成条件密切相关，这对分析和揭示砂岩胶结状况、油气储集有重要意义。     

阴极发光在翡翠研究中的应用

通过对多个翡翠及其他玉石标本进行阴极发光实验,观察不同品种的翡翠、处理翡翠制品以及翡翠的相似玉石品种在阴极发光镜下的荧光颜色、发光强度、环带特点、颗粒形态和裂隙状况等的不同特征,来有效鉴别翡翠、处理翡翠及翡翠的相似品。同时依据不同类型翡翠在阴极发光下的特征,对翡翠的品质、颜色等的划分提供依据。     

枪马金矿床石英热发光特征及其在石英脉含金性评价中的应用

本文通过对枪马金矿床石英热发光特征的系统研究，揭示了石英热发光与石英含金性的内在成历联系，总结了石英热光特征的含金性指标意义，为扩大矿山储量，开展矿预测提供了一简便可行的方法。     

石英热发光在金矿找矿中的意义

本文介绍了石英热发光在某些金矿床中矿体的不同部位的变化特征。利用石英热发光特征可以区分、评价不同成矿阶段的石英和石英脉的含金性。总结出含金石英脉的石英热发光曲线为双峰或多峰,而不含金的石英脉则为单峰曲线,并探索了石英热发光作为金矿找矿标志的规律及其意义。     

石英SEM-CL微结构及其在岩石学中的应用

综述了国外扫描电镜一阴极发光(SEM-CL)成像技术在岩石学研究中的应用实例.采用阴极发光探测器和扫描电镜结合的方法对石英等矿物进行观察,可以在高放大倍数和高分辨率下获得其他方法所无法揭示的丰富的微结构信息,如暗条痕和斑块、愈合裂纹、环带、复杂剪切纹、面状结构等,这些不同的微结构成为不同类型岩石中所特有的特征,因此,对...     

阴极发光显微镜在碳酸盐岩研究中的应用及其进展

本文介绍了阴极发光显微镜在碳酸盐岩研究中的主要应用及进展。内容包括影响碳酸盐岩阴极发光性质和强度的主要因素,应用阴极发光建立胶结物地层学以及确定成岩作用环境等几方面。     

热液石英中微量元素特征及应用:认识与进展

文章以热液石英为研究对象,基于石英的晶体结构特征和化学性质,以及近年来国内外在此领域取得的认识和成果,论述了石英中微量元素的赋存状态和应用.研究表明,微量元素主要以3种方式进入到石英晶体中:单原子替代、原子团替代和补偿电价替代.石英在SEM-CL图像中的亮度和石英中微量元素的分布具有一定的相关性,根据石英的微量元素组成...     

Cathodoluminescence imaging and titanium thermometry in metamorphic quartz

Cathodoluminescence (CL) of quartz from metamorphic rocks representing a range of conditions from the garnet grade to the migmatite grade reveals a variety of textures, that is, a function of metamorphic grade and deformation history. Ti concentrations, determined by electron microprobe and ion microprobe, generally correlate with CL intensity (blue wavelengths), and application of the Ti‐in‐quartz thermometer (TitaniQ) reflects the temperature of quartz growth or recrystallization, and, in some settings, modification by diffusion. Quartz from garnet grade samples is not visibly zoned, records temperatures of 425–475 °C, and is interpreted to have recrystallized during fabric formation. Quartz grains from staurolite grade samples are zoned in CL with markedly darker cores and brighter rims, some of which are interpreted to have been produced by the dominant staurolite‐producing reaction, whereas others are interpreted as having formed by diffusion of Ti into quartz rims. Quartz from the matrix of kyanite and sillimanite grade samples are generally unzoned, although locally displays slightly brighter rims (higher Ti); quartz inclusions within garnet and staurolite have distinctly brighter rims, which are interpreted as having been produced by diffusive exchange with the host mineral. Quartz from migmatite grade samples displays highly variable CL intensity, which is dependent on the location of the grain. Matrix grains in melanosomes are largely unzoned or rarely zoned with darker cores. Leucosome quartz is strongly zoned with bright cores and dark rims and is interpreted as having formed during crystallization of the melt. Locally within the leucosome is observed oscillatory‐zoned quartz, which is interpreted as a subsolidus recrystallization to achieve strain relaxation. Quartz inclusions within garnet or plagioclase crystals often show bright domains separated by zones of dark CL. These enigmatic textures possibly reflect local melting fluxed by fluid inclusions. Temperatures calculated from the Ti–in–quartz thermometer are a function of the metamorphic grade of the sample, the textural setting of the quartz, the reaction history and the deformation history of the rock. The TitaniQ temperatures can be used to constrain the conditions at which various metamorphic processes have occurred.     

巨野煤田3煤层岩浆岩侵入规律研究

巨野煤田正处于开发阶段，而岩浆岩侵入煤系地层对煤层煤质有很大的影响，3煤层为巨野煤田开发的主采煤层。分析了区域地质构造对岩浆岩的控制作用，研究了岩浆岩侵入3煤层的平面分布及变化规律，探讨了岩浆岩的岩性、侵入方式和成因，对加速开发巨野大煤田有着十分重大的意义。     

火成岩系列划分的回顾与当代含义

本文对火成岩系列划分的历史演变进行了回顾,指出其当代含义的历史由来,以及与历史上某些概念的重大差别,旨在为消除已出现的某些混乱作出努力。本世纪上半叶,火成岩系列划分的概念中,亚碱性与钙碱性是作为同义语使用,而当代含义的钙碱性不等于亚碱性。国内有关文献中出现的某些概念上的混乱可能与对历史进程中这些概念的变化了解不够有关。     

西藏冈底斯带始新世曲水岩基的岩浆混合作用:来自斜长石阴极发光特征和成分变化的证据

斜长石作为主要造岩矿物,是研究岩石成因、示踪岩浆演化和岩浆混合过程的有效工具.对冈底斯带曲水岩基始新世花岗闪长岩、二长花岗岩、闪长岩脉和暗色包体中的斜长石进行了阴极发光图像结构特征、电子探针主量元素和LA-ICP-MS微量元素成分的分析,揭示了斜长石复杂环带的成因和相关的岩浆过程.该区斜长石的阴极发光图像呈现出多种颜色且与其An值相对应,随着An值降低依次为绿色、蓝色和暗灰色或暗红色等,并发育补丁状环带、筛状环带、韵律环带等.花岗闪长岩、二长花岗岩中斜长石的An值具有相似的变化范围(20~55),而闪长岩脉和暗色包体中An值的变化范围较大(25~85),表明曲水岩基经历了复杂的开放过程.微量元素结果表明:花岗闪长岩与闪长岩脉和暗色微粒包体具有相同的Sr含量范围(600×10^-6~1 100×10^-6);而二长花岗岩的Sr含量(1 000×10^-6~2 400×10^-6)整体高于前者.以上研究表明,花岗闪长岩中阴极发光呈现绿色的核部或幔部是偏中性岩浆注入寄主岩岩浆混合的结果;具有高Sr含量的二长花岗岩认为是高Sr含量的岩浆结晶形成的;闪长岩脉和暗色微粒包体中的筛状结构斜长石为寄主岩捕掳晶.     

火山岩覆盖区三维地震勘探方法探究

宣化——下花园煤田位于燕山山脉的西段,区内地形复杂,成孔形式不一,采集难度大;火山岩覆盖范围广,浅层地震地质条件较差,地震记录信噪比低,静校正问题突出。为了查清宣东矿井深部煤炭资源状况,除了克服地表影响因素外,还需攻克该区火山岩对地震信号的屏蔽难题。通过对岩石出露区及黄土覆盖区进行试验分析,采取了高叠加次数等措施,有效地压制了干扰,提高了信噪比,在此基础上对地震记录进行一些有针对性资料处理技术,如绿山静较正技术等,使目的层有效波反应明显。本次勘探圈定了上覆火成岩范围及火成岩破坏区,控制了区内主要可采煤层Ⅲ3、Ⅴ2煤层的埋藏深度及构造形态,解释断层20条及Ⅲ3煤层火成岩破坏区3处,勘探成果表明,本次勘探所采用的野外采集措施和资料处理方法是行之有效的。     

火成岩油气储层的水岩相互作用:研究进展与发展方向

火成岩油气储层具有与其他类型油气储层不同的岩石学特征和流体特征。火成岩冷却后所形成的原生孔隙受压实作用的影响较小,而次生孔隙的形成演化对于火成岩储集空间的发育有重要意义。其中,水岩相互作用更是火成岩储层次生孔隙形成演化的重要自然营力之一,因此,这一领域的相关研究对火成岩油气藏的预测有重要意义。作者在调研文献的基础上发现,已有的火成岩储层研究多集中在对一些现象的描述和地质背景的相关性研究,而比较欠缺对油气储层水岩相互作用的系统研究。目前,火成岩油气储层领域需要引进新概念和新技术,重视火成岩储层水岩相互作用的综合分析与系统研究,尤其需要加深对火成岩油气储层次生孔隙形成和演化的理解,以促进油气资源的勘探与开发。     

火成岩的10年研究进展和未来的挑战

文中简要列举了近年在火成岩领域的研究进展及今后发展方向,主要涉及7个方面内容：①新元古代末期大陆裂谷火山作用与Rodinia超级联合大陆裂解;②中亚石炭纪—早二叠世大规模裂谷火山事件的深部地球动力学背景及其与古特提斯裂解和晚古生代中亚大规模成矿事件的关系;③中—新生代东亚火山作用与岩石圈巨量减薄;④新生代印度—亚洲大陆碰撞与高原隆升的火山作用响应;⑤大火成岩省和地幔柱;⑥花岗岩与地球动力学环境;⑦铁镁—超铁镁岩与蛇绿岩。提出在下一个10年里,需要继续开展岩浆成因和演变、岩浆作用和构造环境的关系,变质岩石的P—T—t轨迹,以及变质作用、岩浆作用和大地构造的关系等方面的研究;需要研究更深层次的地壳和上地幔,以了解岩浆形成和运移的过程;海洋钻探有可能取得深部地壳或上地幔的样品,大陆钻探将钻到10 km及更深;将使用地震层析来描述地壳和上地幔的结构,确定俯冲带或地幔柱的位置,以及部分熔融的分布面积,等等。此外,分析和测试等方面的高新技术的开发和运用,以及实验岩石学的发展都对岩石学领域的发展起到至关重要的作用。     

塔河油田SX2井火成岩地层化学固结堵漏技术

塔河油田SX2井3709～4025 m为二叠系火成岩地层,该地层裂缝发育,在该井段及下部井段钻井过程中多次发生漏失。通过多次桥接堵漏和水泥堵漏,效果不好,仍然存在漏失,钻穿二叠系至5340 m发生失返性漏失。利用化学固结堵漏技术对SX2井二叠系火成岩漏失层进行了封堵。化学固结堵漏浆承压能力达到17 MPa,抗温达到180 ℃,地面条件下流变性较好,便于泵送。将SX2井二叠系漏失层分成2段,利用化学固结堵漏技术分别进行封堵,堵漏施工后试压,漏失层承压能力由1.20 g/cm3提高至1.56 g/cm3,满足了后续钻井施工的要求。化学固结堵漏技术对于破碎性、裂缝性漏失层有较好的封堵效果。