四川荣县紫砂矿物资源的发现及其矿物岩石学特征

为了寻找新的紫砂矿物资源,为荣县陶土的高附加值利用以及紫砂矿物原料研究与应用提供科学依据,采用多种现代岩矿测试分析技术,对比研究了四川荣县陶土与宜兴紫砂泥料的矿物岩石学特征,结果表明:荣县陶土的化学成分平均含量是,w(Si O2)64.29%,w(Al2O3)22.72%,w(Fe2O3)6.51%,w(K2O)3.81%,四者之和达97.33%,而有害成分Ca O含量低,w(Ca O)0.35%;矿物成分石英35%~40%,高岭石25%~30%,伊利石30%~35%,赤铁矿3%~5%;结构构造主要为块状构造,粉砂泥质结构,石英分布均匀,颗粒大小为10~250μm;热效应特征是,平均热失重为4.99%,脱羟温度515℃左右。荣县陶土这些矿物岩石学特征都与宜兴紫砂矿物原料中的紫泥相同或相似,有可能作为一种优质的紫砂矿物资源。另外,荣县陶土中的淡绿色部分和紫红色部分分别与宜兴绿泥和朱泥有相似之处。     

河北易水砚石的矿物岩石学特征研究

采用薄片观察、电子探针分析、X射线粉晶衍射分析等方法对2种易水砚石的矿物学、岩石学特征进行了研究。结果显示,易水砚的两个品种紫翠石和玉黛石均属碎屑岩,其中玉黛石主要的碎屑组成矿物有石英、长石、赤铁矿、沸石,胶结物为泥质矿物伊利石,可占玉黛石的30%~40%;紫翠石主要的碎屑组成矿物有石英、长石、赤铁矿、方解石、沸石,胶结物为泥质矿物伊利石、蒙脱石、绿泥石、高岭石和蛭石,可占紫翠石的30%~50%。     

黔陶硅石矿床的地质特征

黔陶硅石矿床产于中泥盆统独山组第三段之中部。矿区共分七个矿段。已勘探的半坡矿段硅石储量为特大型,未勘探区的远景更为可观。该矿矿层形态简单,产状平缓.埋藏浅,宜露采。矿石具砂屑结构,块状构造。主要矿物为石英,占96～99％,次要矿物有锆石、榍石、电气石、金红石和海绿石等。矿石平均化学成分:SiO_298.23％,Al_2O_30.42％,Fe_2O_30.6％,CaO0.03％,P_2O_30.018％。它是一个优质石英砂岩型硅石矿,其成因类型属滨海潮坪沉积石英砂岩型矿床。     

四川沐川黄丹石英砂岩工艺矿物学研究

针对沐川黄丹石英砂岩选矿提纯工艺,采用多种岩矿现代测试分析方法,对该矿工艺矿物学进行研究,结果表明:该矿为一种硅泥质中粒含长石石英砂岩,石英碎屑粒径范围0.2mm～0.5mm;原矿以石英为主,结晶度高,含量90%左右,同时含少量或微量其它杂质矿物,它们是蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石,以及黄铁矿、水铁矾、金红石、板钛矿等;对矿石质量影响较大是粘土矿物和黄铁矿,它们以粒间填隙物无序散布于石英颗粒之间;原矿w(SiO2)/%为94.02,w(Al2O3)3.88%,w(K2O)1.28%,w(CaO)0.18%等有害成分赋存于蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石等矿物中;w(Fe2O3)0.09%主要赋存于黄铁矿中,也有部分来源于水铁矾和粘土矿物。     

江川中低品位磷矿摩擦电选试验

采用荧光光谱、X射线衍射和光学显微镜等分析手段,对江川磷矿的矿物组成、结构构造和矿物嵌布特征进行研究。结果表明,该磷矿组成中w(P_2O_5)=24.47%、w(SiO_2)=27.21%、w(MgO)=1.78%,属中低品位硅钙质磷矿,磷灰石和石英分别为主要的有用矿物和脉石矿物。在此基础上,利用摩擦电选技术处理原矿以回收矿石中的有价成分,试验结果表明,在碳粉(助磨剂)加入量占1%,磨矿细度-0.147 mm占92.90%,预热温度为110℃的条件下,原矿经"1粗1精1扫"的摩擦电选闭路试验后,获得w(P_2O_5)30.23%、回收率83.26%,以及w(MgO)/w(P_2O_5)为2.35%的优良指标,为中低品位磷矿的高效且环保的开发利用提供了一种新的技术方案。     

柴北缘中侏罗统湖相泥页岩储层矿物组成与脆性特征

运用X射线衍射技术,对柴北缘中侏罗统46块岩心泥页岩样品和15块露头泥页岩样品进行了定性和定量分析。结果表明研究区泥页岩矿物成分中黏土矿物含量最高,介于33%~79.7%之间,平均54.3%;其次为石英,含量介于14.5%~57.8%之间,平均35.4%;碳酸盐矿物含量较少,总量一般介于0~13%之间,个别样品大于15%,露头样品与岩心样品矿物成分有差别。黏土矿物组合特征反映出研究区进入中成岩阶段,对应有机质演化的成熟阶段,具有适宜页岩油气形成的成熟度条件。扫描电镜显示,研究区泥页岩发育3种孔隙类型。与海相页岩相比,柴北缘中侏罗统泥页岩黏土矿物含量高但敏感性矿物含量低,石英、长石等脆性矿物含量偏低但达到湖相泥页岩开发标准,脆性指数平均为42.6%,整体上具有较好的脆性和可压性,有利于该区湖相页岩的压裂改造。     

渝东北地区五峰组-龙马溪组黑色页岩储层特征

以渝东北地区浅海陆棚相沉积的五峰组-龙马溪组泥页岩为研究对象,通过岩石薄片鉴定、矿物含量分析、扫描电镜、物性分析、有机地球化学分析等手段,剖析了泥页岩的岩相学、矿物学特征、储集空间类型。结果表明,五峰组-龙马溪组主要有炭质页岩、泥岩、泥质粉砂岩、硅质岩、泥灰岩和斑脱岩6种岩相类型。黑色页岩的有机质类型为Ⅰ型干酪根,有机碳含量较高,TOC普遍大于2%,最大达7.56%,平均为3.09%;有机质成熟度比较高,Ro值为1.65%~2.33%,基本上处于高成熟-过成熟阶段。矿物成分以石英矿物和黏土矿物为主,黏土矿物主要为伊利石和伊蒙间层。扫描电镜下观察,微孔隙主要包括矿物晶间孔、晶内孔、微裂缝以及有机质内微孔等。平均孔隙度为2.90%,平均渗透率为0.005×10-3μm2。     

漳州风化残积型高岭土矿床的矿物学特征

本文运用化学成分分析、X射线衍射、红外光谱、热重-热流和扫描电镜等方法对福建漳州地区某风化残积型高岭土矿床中的矿物组成和微观形貌进行了系统研究。结果表明:虽然该区风化残积型高岭土的矿物组成简单,主要为高岭石和石英,次为钾长石,但石英含量相对较高导致样品的化学成分呈现高硅低铝的特征,n(Si O_2)/n(Al_2O_3)在4左右。样品的w(K_2O)波动范围较大,w(Na_2O)、w(Mg O)和w(Ca O)低,而有害组分Fe、Ti含量相对较高。该风化残积型高岭土矿床风化不完全,高岭石结晶度较差,其X射线衍射峰峰形弥散,对称程度差。在扫描电镜下高岭石的六方片状晶形难以辨认,其形状不规则,呈片状、鳞片状集合体和团块状。此外,样品的热稳定性相对较差,其脱羟基温度≤500℃,进而说明该地区风化残积型高岭土结晶度较低。     

泥质片岩中石榴石、斜长石的生长模式:对测量温度压力和确定p-T轨迹的意义

文中提供了含有石榴石+黑云母+绿泥石土+字石+斜长石+白云母+石英+H_2O对矿物组合的NCMnKFMASH(即SiO_2-Al_2O_3-Mgo-FeO-MnO-CaO-Na_2O-K_2O-H_2O)体系中泥质片岩渐进演化的数值模型,目的在于预测沿不同p-Τ轨迹所发生的石榴石、外长石化学成分的变化.这些数值模型证实了许多肯定对解释天然共生组合的p-Τ轨迹很有用的结论:①沿着从减压加热到增压冷却的范围内的任何p-Τ向量,石榴石都可以生长.②石榴石、斜长石的成分与晶体生长之间存在系统关系,以致于对大多数p-Τ轨迹来说,石榴石的生长都要求消耗外长石.此外,封闭体系的质量平衡要求当斜长石被消耗时,残余斜长石越来越富钠长石成分.石榴石     

翡翠的皮壳组成及其与内部玉石质量关系初步研究

在对广东南海平洲、广州花都国际翡翠展销会等翡翠原料集散地大量现场考察的基础上,选取了具有黄色色调、白色和灰黑色皮壳的翡翠原石样品,经肉眼和偏光显微镜观察、X射线粉末衍射和电子探针测试,研究了不同颜色系列翡翠原石皮壳的矿物组成和化学成分特征。结果表明,不同颜色翡翠皮壳的主要矿物均为硬玉,次要矿物则有所不同。黄色皮壳含高岭石、三水铝石、软锰矿和赤铁矿等,白色皮壳含高岭石和水钙铝榴石,黑色皮壳则含高岭石和绿泥石类矿物。与内部玉石成分相比,皮壳中的主要化学成分硼（Na2O）和w（SiO2）有所降低,而w（CaO）和w（MgO）及Fe的质量分数则相对增加;黄色皮壳翡翠中Fe的质量分数越高,则皮壳的黄色色调越深,但皮壳的化学成分受环境影响较大,难以用于判断其内部玉石质量。仅初步总结了翡翠皮壳矿物组成与其内部玉石质量的关系。     

禹州煤田煤系泥页岩矿物组成与脆性分析

为了研究禹州煤田煤系泥页岩的矿物组成和页岩气储集层物性,对采自该区石炭二叠系的泥页岩样品进行了X射线衍射分析和有机地球化学实验。结果表明,禹州煤田煤系泥页岩有机碳含量高,有机质类型为Ⅱ型,热演化程度处于成熟—高成熟阶段(平均值为1.62%);泥页岩矿物组成以石英、黏土矿物为主,平均含量分别为31.9%、63.2%,部分样品中含有少量的长石、菱铁矿、黄铁矿。通过与海相页岩对比,海陆过渡相煤系泥页岩黏土矿物含量为40%~80%,其中高岭石含量高是煤系泥页岩储层的重要特征,平均含量达到29.6%左右。此外,煤系泥页岩的石英脆度和总脆度均比海相页岩要低,其中禹州煤田煤系泥页岩石英脆度为32%,总脆度为36%,与国内其他地区煤系泥页岩脆度相当。表明禹州煤田煤系泥页岩具备较好的页岩气储集层可压裂性。     

石英质玉石——秦紫玉的矿物学特征及颜色成因

借助于常规宝石学仪器和偏光显微镜、X射线衍射仪、电子探针、红外光谱仪、紫外—可见分光光度计等仪器设备,对洛南秦紫玉的玉石学特征、显微结构、矿物组成、化学成分以及谱学特征进行了详细研究。结果表明:秦紫玉主要有红色、紫色、绿色及浅黄绿色四种颜色,微透明—半透明,玻璃光泽,折射率1.53～1.55,相对密度2.64～2.66。隐晶质结构,主要组成矿物为粒径5～20μm的他形粒状石英,含量大于90%,次要矿物包括赤铁矿、针铁矿、绿泥石、云母、埃洛石等,还有少量的无定形水合氧化铁等铁质化合物。粒径1～10μm的赤铁矿、针铁矿及无定形水合氧化铁等红褐色铁质化合物呈点状、浸染状无规则分布在石英颗粒之间,其w(FeO)约84.39%～87.08%,含有10%左右的水,是引起玉石红色的主要原因;不同色调的绿色是由玉石中均匀分布的大小约10μm的片状绿泥石和细小鳞片状绢云母(约2～10μm)所引起,云母、埃洛石等黏土矿物会导致绿色玉石呈现浅黄色调;紫色则是由质量分数0.15%～0.23%的钛和铁取代石英晶体中的硅形成空穴色心而呈色。     

桂中坳陷西北部下石炭统岩关组泥页岩储层特征研究:以环页1井为例

桂中坳陷西北部地区下石炭统岩关组泥页岩沉积厚度大,生烃条件好,是页岩气勘探重要的目标层之一。以环页1井为例,通过镜下观察、有机地球化学分析、矿物含量分析、物性分析和等温吸附实验,分析了岩关组泥页岩的有机地球化学特征、岩石矿物学特征、储集特征和含气性特征。结果表明,岩关组泥页岩有机质类型属于Ⅰ~Ⅱ1型,总有机碳质量分数平均为1.34%,热演化程度(Ro)较高,平均达3.03%。矿物成分以石英、方解石和黏土矿物为主,具有高石英、低黏土矿物、低碳酸盐矿物的组成特征,脆性矿物含量高,黏土矿物以伊利石为主,已进入中成岩B期。泥页岩主要发育黏土矿物层间孔、有机质孔及微裂缝,具有良好的储、渗条件。泥页岩具有低孔低渗的特征,w(TOC)、石英含量和孔隙度三者之间存在着良好的正相关性,碳酸盐矿物成分的增多导致孔隙度降低,增多的伊利石和高岭石对孔隙度有贡献作用。甲烷吸附气含量平均为1.16m3/t,泥页岩甲烷吸附量随着孔隙度的增加而增加,w(TOC)和Ro共同影响着泥页岩的吸附能力,过高的成熟度降低了泥页岩的吸附能力。     

荆山玉地球化学特征与成因

荆山玉是近年来在湖北保康县开发的一种新兴的石英岩玉。以尚家沟矿点的荆山玉为研究对象,运用偏光显微镜、X粉晶衍射分析、化学分析(主量元素、稀土元素及硅、氧同位素)等测试手段对荆山玉原石的角砾和胶结物进行研究,探讨荆山玉的地球化学特征及成因机理。结果表明,荆山玉的主要矿物成分为石英,次要矿物主要为针铁矿和赤铁矿。矿石结构以角砾状和碎裂结构居多。荆山玉样品中w(SiO_2)一般在95%以上,其次为Fe_2O_3,Al_2O_3、MgO和CaO,含量较低。荆山玉样品中稀土元素总量较低,δCe1,总体为负异常,Eu为微正异常,表现为LREE富集,反映了荆山玉的形成受热水活动的影响。荆山玉样品的δ~(30)Si值变化于-0.8‰~0.9‰之间,δ~(18)O值变化范围为17.3‰~23.1‰,均分布在热液石英和热泉华石英范围内,表明二氧化硅来源于热水,且以蛋白石或凝胶状形式沉积下来,成岩过程中转变成石英,强烈的构造活动和后期热液交代作用使一部分石英变成嵌晶状石英,最终形成色彩艳丽的荆山玉。     

长沙板岩地层地铁盾构施工渣土改良试验研究

长沙地铁4号线土压平衡盾构掘进微风化板岩地层时,刀具磨损严重,出渣不畅。对此通过XRD、SEM及室内力学试验,研究微风化板岩矿物成分、结构与物理力学性质,再进行渣土改良坍落度试验,研究不同改良参数条件下渣土改良效果,经现场验证实用性后,提出准确、合理的渣土改良参数。结果表明,微风化板岩富含石英、长石,岩性致密,研磨性高。膨润土泥浆和泡沫溶液渣土改良实用性强、效果显著,且泥浆改良最佳坍落度为19~22 cm,泥浆浓度14%~15%,注入比14% ~17%,每环注水量5~7 m3;泡沫溶液改良最佳坍落度19~21 cm,泡沫配比4%~6%,注入比约10%,每环注水量8~10 m3。     

湘南骑田岭芙蓉锡矿田流体包裹体特征和成分

芙蓉矿田流体包裹体研究表明,从成岩到主成矿阶段的有关矿物中,以富含CO2包裹体和出现大量高盐度包裹体为特征.从成矿作用早期到主成矿期直至成矿期后无矿石英脉,其均一温度由290~560℃逐渐降至230~450℃(主成矿期),无矿石英脉仅为150~220℃;其盐度w(NaCl)相应由47%~67%逐渐降至10%~57%,最后为4%~6%.似伟晶岩石英、矽卡岩的透辉石中群体包裹体的气、液相成分研究表明,成矿流体的主要成分是H2O(w(H2O)=66.34%~71.54%)和CO2(w(CO2)=28.33%~33.5%),其CO2含量比大脉型W,Sn矿床中的CO2含量高出一个数量级,同时远远高于大厂锡石-硫化物型锡矿床中的CO2含量;溶液中的阳离子主要是Na+,其次是K,Na+/K+=16;阴离子中Cl-很高,其Cl-/H2O比值较大脉型W,Sn矿床高一个数量级以上,但与大厂锡石-硫化物型锡矿床中的Cl-/H2O比值较接近.似伟晶岩石英、矽卡岩的透辉石和锡石-硫化物石英中单个包裹体的激光拉曼光谱分析同样表明,其成矿流体主要是H2O,其次是CO2,液相中x(H2O)= 66.9%~89.1%, x(CO2)=8.1%~15.5%.     

萍乐坳陷上二叠统乐平组泥页岩储层特征

为了探讨萍乐坳陷地区乐平组泥页岩的储层特征,以野外地质调查、老井复查资料及样品的分析测试结果为基础,对研究区泥页岩的分布特征、地球化学特征、矿物组成特征及微孔隙特征等进行了较深入分析。结果表明:乐平组泥页岩在研究区分布广泛,平均厚度在100 m以上。泥页岩的有机碳含量较高,介于0.21%~23.4%,平均为1.74%,Ro为0.7%~4.06%,平均为1.88%,处于成熟—高成熟阶段,干酪根类型以II2型为主。泥页岩中脆性矿物含量较高,以石英为主,平均为47.94%,表明泥页岩具有好的压裂潜力。黏土矿物含量中等,平均为34.93%,主要为伊利石和伊蒙混层。泥页岩的孔隙度平均为3.5%,渗透率平均为0.01×10-3μm2,反映了乐平组泥页岩储层物性较好。扫描电镜下观察泥页岩微孔隙类型主要为粒间孔、粒内孔和有机质孔。孔隙形态呈较开放状态,以细颈状墨水瓶孔和四边开放的平行板状孔等为主。进一步分析表明乐平组泥页岩微孔隙发育主要受有机碳含量和石英矿物含量控制,有机碳含量越高,微孔和中孔越发育,石英含量则对宏孔贡献明显。     

中国南方龙马溪组页岩气储层脆性矿物特征研究

中国南方下志留统龙马溪组(S_1l)是我国页岩气勘探开发重要的目的层之一,本文通过系统梳理该地区龙马溪组矿物成分数据资料,并对21个实测露头泥质岩中的脆性矿物进行X衍射分析,结果表明龙马溪组的脆性矿物石英、长石等含量普遍较高,平均为42.52%,黏土质矿物平均含量38.80%;方解石、白云石等碳酸盐岩,平均含量为17.58%。因此,龙马溪组泥页岩中具有较高的脆性矿物含量,脆性系数大,易形成诱导裂缝,有利于页岩气的形成。     

煤矸石粘土工业利用的X射线研究

本文利用X射线衍射分析方法对徐州某煤矿的煤矸了进行实验,阐明煤矸石工业利用途径。实验表明:该煤矸石的矿物组分比较简单,主要有高岭石、石英;化学成分以SiO_2(57·26%)、Al_2O_3(20.22%)为主,经高温衍射实验,高岭石的分解温度为560—600℃;莫来石生成的温度为1000—1300℃。经X射线衍射定量,高岭石含量为40%左右,莫来石含量33%左右。     

鄂尔多斯盆地长7页岩油“甜点区”优选与分布

2000年在北美地区掀起了页岩气革命,而2008年以来,北美页岩层系的勘探对象逐渐由天然气转换成液态原油。然而,如何实现快速筛选出页岩油勘探的甜点区仍存在一定的问题。本文提出地质指标成熟度、经济指标含油量和工程指标矿物组成"三核心参数"复合优选有利区带和有利岩性。成熟度指标Ro:对于选区而言,大量的地球化学分析数据(热解S1)仍然具有重要的参考意义。鄂尔多斯盆地79块长7页岩热解结果显示:最大游离烃S1含量为7 mg/g,对应的成熟度在0.8%左右,埋藏深度为2 000~2 600 m。因此,鄂尔多斯盆地长7页岩油最佳的勘探深度在2 000~2 600 m,对应的成熟度范围为0.7%~1.1%。含油量:统计鄂尔多斯盆地内400余块样品发现热解烃S1随着有机碳含量的增加先增加后基本恒定,临界值在6%左右,最大值为8 mg/g左右。单位有机碳的游离烃含量S1随着有机碳的增加而降低,由w(TOC)为1%左右时的150 mg/g降低到w(TOC)为25%时的10 mg/g。页岩GRI分析结果显示高有机质丰度含油量不会增加甚至降低。如H15页岩w(TOC)为19.6%,孔隙度为4.2%,含油饱和度为12.9%;而Y56页岩w(TOC)为4.8%,含油饱和度为46.5%,孔隙度为4.3%。因此,我们提出页岩油选取评价中有机质丰度(w(TOC))存在上限值6%。黏土矿物含量:大量数据分析显示,黏土矿物相关孔隙不含油,不是页岩油的有效储集空间。此外,由于非黏土矿物颗粒粒径较黏土矿物颗粒大,孔隙容易保存。因此基于上述2点,页岩油选区应该考虑低黏土矿物含量的泥页岩。同时工程压裂也需要高脆性矿物含量,因此黏土矿物含量应小于50%。鄂尔多斯盆地长7页岩选取应该集中在生油窗、低黏土矿物含量、有机质丰度w(TOC)为2%~6%的泥页岩区域,而不是油页岩区域。