珠江口表层沉积物的重矿物分析

本文研究了珠江口表层沉积物中约200个样品的矿物,着重分析重矿物的组合、含量变化,形态特征等,把珠江口重矿物的平面分布划为五个重矿物区。指出珠江口为现代陆源物质充填的河口湾,沉积环境控制了重矿物的特征、分布及分区,重矿物沉积过程的规律性,可供寻找地质时期和现代的浅海(古滨海)砂矿借鉴。     

沉积物中重矿物KIM的找矿方法和意义

在水系沉积物中进行重砂矿物取样仍然是寻找以矿体或含矿母岩为目标体的主要手段之一,但对于金刚石矿干扰体很多。金伯利岩中与金刚石伴生的镁铝榴石、铬铁矿、钛铁矿和透辉石风化后形成以金伯利岩为中心的分散晕,在水系沉积物中采集KIM并进行分析可以有效地排除干扰体,进而不断地接近真正的目标。     

广东省海岸表层沉积物的重矿物特征及其与沉积环境的关系

广东省海岸表层沉积物中的重矿物近40种。含量较高的有钛铁矿、赤矿铁、磁铁矿、话石、电气石、黑云母和普通角闪石等。自生矿物主要为硬石膏、自然铜、黄铁矿及菱铁矿。这些矿物来自附近的母岩。根据物源性质不同,可将不同岸段重矿物区分为陆源矿物组合、近源-自生矿物组合和近源矿物组合三种:除物源控制外,重矿物含量、种类、形态特征及其在平面上的分布主要受沉积环境影响。据此,可将重矿物分布类型划分为河口型、海湾型和海岛型三类,且与上述不同矿物组合性质相对应。     

江汉平原沉积物重矿物特征及其对三峡贯通的指示

江汉平原是长江穿过三峡区的第一个大型卸载盆地, 其沉积物必然反映长江流经的物源区的物源特征.通过对盆地中心周老孔第四纪岩心的重砂样品中0.125~0.063mm粒级的重矿物含量变化、ATi、GZi、ZTR指数和重矿物组合分析, 发现从钻孔岩心深度110m开始向上, 水动力条件加强, 沉积速率加快, 重矿物的数量特征发生明显突变, 特征矿物的组合与现代长江相同.表明在周老孔岩心深度110m (古地磁年龄1.1Ma左右) 位置处, 长江三峡开始贯通, 江汉平原开始接纳长江带来的三峡上游的物质.      

长江口—东海内陆架悬浮重矿物组成与颗粒特征

沉积物重矿物矿物组成和颗粒大小对揭示沉积物源和水动力分选过程具有重要指示意义。然而,受研究手段的制约,对于长江细粒沉积的重矿物组成和物源、水动力分选之间关系的探究还尚属空白。本研究利用自动定量矿物分析系统(TIMA)对长江口—东海内陆架不同水层悬浮物的重矿物组成和颗粒大小进行了研究,同时,结合电子探针分析对细粒级重矿物自动识别结果进行了验证。研究表明,长江口悬浮物中特征重矿物组合为角闪石—绿帘石—铁质金属矿物,与长江下游沉积物特征重矿物组合一致。长江口悬浮物与长江下游沉积物的重矿物组成具有极好的相关性,指示其来源与长江有关。而长江口外悬浮物中赤/磁铁矿相对富集,可能是强潮作用导致的中等密度重矿物再搬运和扩散的结果。值得关注的是,在舟山群岛附近站位悬浮物样品中发现了铬铁矿的异常富集,推测与海区人类生产活动有关。长江口悬浮重矿物颗粒绝大部分为粗粉砂—极细砂,富集在悬浮物中的较粗粒级(Φ0.5)中,主要由径流携带搬运。不同水层悬浮物中不同类型重矿物的粒径无明显差异,受沉降差异的影响小。     

江汉平原主要河流沉积物重矿物特征与物源区岩性的响应

通过对江汉平原主要河流沉积物的重矿物组合、特征矿物以及能够反映沉积物稳定状况、物源及成熟度的重矿物特征指数(ATi,GZi和ZTR)进行对比分析,发现在江汉平原范围内,长江和汉江及其长江主要支流的沉积物中重矿物特征具有显著的差异。长江的重矿物组合模型为：  锆石+绿帘石+辉石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是锆石和辉石;   汉江的重矿物组合模型为：  绿帘石+角闪石+石榴石+绿泥石+金属矿物,特征矿物是角闪石、石榴石;   另外,清江、漳河、沮水和玛瑙河的重矿物组合及特征矿物也都完全不同。而且各水系的沉积物的重矿物特征与其源区的岩性分布显示出极好的相关性。研究表明在江汉平原利用重矿物特征及组合模型来进行物源示踪的方法开展水系演化研究是可行的。     

长江川江段现代沉积物的重矿物组合特征

川江是长江上游物源的主要汇集河段,其重矿物组合特征对长江的形成与演化研究非常重要。通过对金沙江、川江主河段及各支流沉积物进行系统的样品采集和重矿物组合特征分析发现,川江段干流重矿物组合稳定,以赤褐铁矿-磁铁矿-钛铁矿-绿帘石-角闪石-辉石-绿泥石为主。川江段干流与支流在重矿物组合方面存在显著不同,各主要支流的重矿物组合也有明显差异。金沙江、川江段及川江段的主要支流的沉积物重矿物特征与其源区的表壳岩系显示出极好的一致性。通过比较发现,川江段干流重矿物组合主要受金沙江制约,尽管有众多的支流汇入,但并未改变干流的重矿物组合特征,说明宜宾以上的表壳岩系对长江上游的重矿物组合特征具有支配意义。     

苏北滨海平原全新世沉积物物源研究--元素地球化学与重矿物方法比较

运用元素地球化学与重矿物方法对苏北滨海平原全新世沉积物物源进行的比较研究表明,沉积物形成主要由长江与黄河提供物质来源,且又以黄河物源为主。全新世早期长江物质对本区影响范围大于黄河,黄河供给泥沙量较少,对本区影响主要在北部、中部地区。全新世最大海侵之后,黄河曾由苏北入海并携带了大量泥沙,其影响范围明显大于长江,长江仅由狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。最近２０００ 年来本区沉积物物源主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,而相对重矿物方法取得较好的效果。     

苏北滨海平原全新世沉积物物源研究--元素地球化学与重矿物方法比较

运用元素地球化学与重矿物方法对苏北滨海平原全新世沉积物物源进行的比较研究表明,沉积物形成主要由长江与黄河提供物质来源,且又以黄河物源为主。全新世早期长江物质对本区影响范围大于黄河,黄河供给泥沙量较少,对本区影响主要在北部、中部地区。全新世最大海侵之后,黄河曾由苏北入海并携带了大量泥沙,其影响范围明显大于长江,长江仅由狭窄的汊道提供有限的物质而影响范围较小。最近2000年来本区沉积物物源主要由黄河提供。分析表明元素地球化学方法在沉积物物源判别时,可有效的避免水动力因素影响,而相对重矿物方法取得较好的效果。     

顺直河道中沉积物的粒度及重矿物分布规律--室内大型水槽实验

大型室内水槽重复实验表明,在顺直河道中,分选作用导致了从上游至下游表层沉积物粒径变细、重矿物含量增加。不同河床微地形对重矿物的富集能力不同。在平面上,深槽和浅滩迎水坡为重矿物富集区。在剖面上,则存在表层富集层、埋藏富集层和残留富集层三种富矿层。重矿物在河道中的富集规律表明。侵蚀作用在重矿物富集过程中扮演着重要色。     

重液变温分离单矿物在铷锶年代学中的应用

报道了应用重液变温分离法分离白云母、黑云母、透长石和石英等单矿物,进行铷锶等时线年龄测定的研究结果。这些结果表明,同一单矿物具有微小比重差的组分,其Rb、Sr同位素比值具有明显的线性展布,在铷锶年代学研究中具有良好的应用前景和潜力。     

砂岩中重矿物的成因意义

砂岩形成过程中,不同的物源区、构造演化、风化剥蚀、古地貌与古气候以及古环境等多种因素都会影响其重矿物的分布,因此,研究砂岩中重矿物的分布特征,对于物源、构造演化和沉积环境的分析有着重大的意义。通过查阅文献和资料整理等方法,笔者对砂岩中重矿物组合特征、分布规律、重矿物特征指数、物化性质、含量变化等在物源分析、构造演化响应、指示沉积环境等方面的研究意义进行了综述和整理。笔者认为:复杂地质工作中,砂岩沉积物分析研究应结合其重矿物成因意义,进行总体评价和综合研究,将会得到更接近地质事实的结论。如物源分析方面除了综合考虑重矿物特征以及重矿物特征指数外,还应运用判别图解;重矿物信息的综合分析研究是反演盆地的构造活动是一种非常有效的手段;砂岩中重矿物的组合特征、分布规律和物化性质等可为反演其沉积环境提供有效的依据。     

库车坳陷三叠系碎屑重矿物成分及其物源属性

库车坳陷三叠系发育良好,出露齐全,主要由陆相碎屑岩组成。本文运用电子探针微区成分分析方法,对库车坳陷北部三叠系砂岩中石榴石、电气石、铬尖晶石进行了矿物化学成分分析。结果显示,碎屑石榴石主要富含铁铝榴石,其次为镁铝榴石、锰铝榴石,钙铝榴石含量较低,他们主要来自于低级-高级变质岩和花岗岩;电气石主要来自于变质沉积岩和花岗岩;铬尖晶石则主要源自岛弧玄武岩、洋岛玄武岩和与俯冲相关的橄榄岩。综合石榴石与电气石研究结果表明,上三叠统碎屑物质更多的来自于高级变质岩和花岗岩,而下三叠统碎屑物质主要源自低级变质岩和花岗岩。通过对比西天山榴辉岩、片麻岩中石榴石成分,本文所研究的高镁石榴石以低钙铝榴石含量与榴辉岩中石榴石相区别,而与片麻岩中石榴石成分相似。西天山榴辉岩在三叠纪时期可能尚未剥露至地表,但片麻岩已有相当范围的出露。上三叠统的碎屑铬尖晶石可能主要来自于中天山及南天山的岛弧岩浆岩及蛇绿岩,部分源自洋岛玄武岩,为南天山为多岛海造山提供了沉积学证据。     

酒西盆地晚新生代沉积物重矿物分析与高原北部隆升

沉积物的形成是地壳差异升降运动的物质记录.位于青藏高原北缘的酒西盆地晚新生代沉积比较敏感和全面记录了高原北部的构造运动和隆升过程.老君庙剖面晚新生代沉积物重矿物分析表明13 MaBP以来酒西盆地南部沉积物中重矿物具规律性变化;依据重矿物具规律性变化和沉积特征,揭示了青藏高原北缘晚新生代以来地壳运动经历了稳定期(13～8.26 Ma)、逐步阶段性隆升期(8.26～<4.9 Ma)和急剧强烈整体阶段性隆升期(>3.66～0 Ma)三个重大构造演化过程。     

柴达木盆地三湖坳陷第四系重矿物物源分析

岩性圈闭作为三湖坳陷下一步勘探的主要对象,明确物源区及各源区对坳陷内部的影响范围是首要任务。依照 重矿物“相关性分析定母岩类型、因子分析定物源主次、Q聚类分析定影响范围、稳定系数分析定物源方向”的研究思路,综合分析研究区内所有重矿物数据的数理统计特征,发现工区母岩类型主要为变质岩、中基性喷出岩和少量沉积岩,分别对应南部昆仑山主要物源、东北埃姆尼克山次要物源和北部祁连山弱物源。南部物源主要控制南斜坡区沉积,但其中西南昆仑山-那北分支物源影响范围可达北斜坡台南-涩北气田一带;东北物源对坳陷内部影响范围局限在盐湖、哑叭尔及察尔汗一带;北部物源对区内沉积起微弱作用。     

碎屑重矿物组成对南天山白垩纪-新近纪剥蚀去顶过程的指示

通过对天山南缘库车坳陷内白垩系—新近系砂岩中碎屑石榴子石的电子探针分析,可以将石榴子石分为3部分,分别是高锰铝榴石组份的石榴子石、与西南天山高压变质岩中石榴子石组成相似的石榴子石和富铁镁铝榴石组份的石榴子石。与白垩系相比,古近系和新近系砂岩中的富锰铝榴石组份的石榴子石所占比例减少,而富铁镁铝榴石组份的石榴子石含量增加。白垩系砂岩中含有高压变质岩来源的多硅白云母和蓝闪石,而且与西南天山高压变质岩中石榴子石组成相似的碎屑石榴子石在白垩系中含量也较高,而随着地层时代的变新,与西南天山高压变质岩中石榴子石组成相似的碎屑石榴子石在地层中的含量减少。根据现今南天山水系的分析,西南天山高压变质岩在最高隆起带以北,已经不能向库车坳陷提供物源。这些研究结果说明,古近纪和新近纪以来,南天山逆冲带与西南天山含高压变质岩体的古生代俯冲杂岩之间存在差异隆升,南天山的快速隆升遮挡了西南天山高压变质岩对库车坳陷的物质贡献。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分：以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化，因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系，对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩，通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测，有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异，据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源，其中C为黏土矿物含 量，Q为石英含量，更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性，3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢，形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合，推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系；3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快，形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合，推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系，充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合，表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系，这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。     

碎屑重矿物分析对库车坳陷白垩—第三纪物源变化的指示

碎屑沉积是山脉隆升和盆地沉积的直接记录，包括碎屑重矿物研究在内的碎屑沉积物的分析是开展盆山耦合研究的必要手段。对库车坳陷白垩系—第三系砂岩中重矿物含量特征进行了系统的研究，并应用电子探针技术分析碎屑石榴石和钛铁矿的化学组成，研究表明库车坳陷白垩—第三系源区主要由沉积岩、变质岩和酸性火山岩组成。白垩系砂岩中的石榴石来自西南天山蓝片岩和低级变质岩的比例较大，而第三系砂岩中的石榴石中富铁铝榴石组分，多来自高级变质岩。白垩系砂岩中的钛铁矿多来自变质岩，上第三系砂岩中来自火成岩的钛铁矿比例增加。由此可以认为南天山的大规模隆升和剥蚀发生在第三纪以来，由于它的隆升遮挡了南天山北缘古生代增生杂岩体对库车坳陷的物质贡献，并且随着剥蚀的加深，高级变质岩和火成岩的出露越来越多。     

泥岩成岩矿物演化特征与成岩体系划分:以东营凹陷古近系为例

成岩过程中泥岩的成岩矿物会随成岩体系的改变而发生变化,因此有效地识别成岩矿物组合与划分成岩体系,对深刻 理解有机质生烃的差异性具有重要的意义。文章选取东营凹陷古近系不同层段埋深在1200~4500 m的泥岩,通过岩石薄片、 扫描电镜和X射线衍射等检测,有效地区分了外源输入的矿物（如石英）与成岩矿物（亮晶方解石和白云石）等显微特征的差 异,据此建立了定量估算泥岩中成岩转化的黏土矿物含量的方法：C陆源=（C/Q）沙一×Q样品和C成岩=CXRD-C陆源,其中C为黏土矿物含 量,Q为石英含量,更好地反映了泥岩成岩过程中黏土矿物的演化特征。在埋藏演化过程中泥岩中的成岩矿物和组合呈现出 两段性,3000 m以上黏土矿物和白云石的成岩转化较慢,形成了以伊蒙间层+高岭石的成岩矿物组合,推断其经历了酸性成岩 环境和开放成岩体系;3000 m以下黏土矿物和白云石的成岩转化过程加快,形成了以伊利石+绿泥石+白云石的成岩矿物组 合,推断其经历了碱性成岩环境和封闭成岩体系,充分展现了泥岩在深浅层成岩环境和体系的差异性。与前人研究东营凹陷 泥岩中由有机质生烃产生异常压力造成的开放/封闭体系界限基本吻合,表明泥岩中矿物埋藏演化经历的成岩体系与有机质 生烃形成的压力体系具有较好的响应关系,这对认识不同成岩体系下有机质的生烃过程和生烃机理的差异性具有重要的 意义。