Occurrence modes and cleaning potential of sulfur and some trace elements in a high-sulfur coal from Pu’an coalfield,SW Guizhou,China

In this research, a float-sink test was applied to a Late Permian high-sulfur coal collected from Pu’an coalfield, Southwest in Guizhou, China. To investigate the occurrence modes and the mobility of various trace elements, as well as the cleaning potential of some harmful elements in density separation, coal quality parameters and concentrations of 46 elements of 7 density fractionated samples were determined and statistically analyzed. Results show that larger size and higher density fractions have higher total sulfur content and ash yield than the smaller and lower ones. In fact, most (74.39 %) of the total sulfur occurs in the inorganic matter. Affinity and correlation analysis show that Mo and Ni have apparently strong organic affinity, whereas Rh, Cs, Sr, Co, Nb, Zr, V, Ga, Sc, Be, Ge, Hf, Th, U, Ag, As, In, Cu, Cd, Ta, Li, TI, and Ba are mostly in the heavy fractions. Rare earth element (REE) patterns for the seven density fractions present good uniformity and show that they are of right-inclined pattern type characterized by Light REE (LREE, La ~ Eu) enrichment relative to Heavy REE (HREE, Gd ~ Lu) and pronounced negative δ _Eu anomalies. This suggests that REE was mainly derived from basalt-weathered materials. LRREE/HREE ratio variations reveal that LREE has stronger affinity with the organic matter relative to the HREE, while high LRREE/HREE in heavy fractions may be related to pyrite. Supposing the maximum sulfur content of the cleaned coal is 1.00 %, the theoretical removal ratios of Co, TI, and Ba are as high as 90.94, 93.73, and 92.29 %, respectively, while those of As, Ni and Mo are only 56.33, 48.85, and 45.05 %, respectively. As these figures change with different maximum sulfur contents required for the cleaned coal, not only the decrease of sulfur and ash in coal washing, but also the mobility of some harmful trace elements should be taken into consideration.     

三塘湖盆地二叠系干酪根热模拟气体产物的地球化学特征

针对三塘湖盆地的主力烃源岩二叠系芦草沟组泥质烃源岩开展封闭体系和半开放体系热模拟实验,前者将干酪根密封在金管中开展实验、后者直接对烃源岩样品进行压机半开放体系热解模拟,对实验中生成气体的组分和稳定碳同位素进行分析。实验结果显示,两种热解方法以无机气体生成为主,包括CO2、H2、H2S 和 N2等,其中 CO2含量最丰富,这与样品干酪根中丰富的氧含量一致。半开放体系模拟实验温度达到480℃时,气态烃的含量达40.64%,其中甲烷含量达到26.10%,封闭体系中随着模拟温度升高烃类气体产物的碳同位素呈现先变轻后变重的趋势,但同位素分馏程度不大, CH4气体的δ13C 值分布在-40.2‰~-46.6‰之间, C2H6分布在-34.3‰~-38.0‰之间, C3H8分布在-33.6‰~-36.0‰之间,而CO2气体δ13C值分布在-32.8‰~-28.8‰之间。三塘湖盆地针对气藏的勘探已经有所发现,但有关气藏的地球化学特征报道较少,该工作中的模拟实验结果可为三塘湖盆地深入的气藏地球化学勘探提供基础数据。     

青海东昆仑哈日扎多金属矿区构造活动的锆石裂变径迹定年分析

青海省哈日扎多金属矿区位于东昆仑东段,属东昆中多旋回岩浆弧带,是新的矿产勘查基地,成矿作用主要受NE和NW向两组构造蚀变带控制。本文通过不同类型样品的锆石裂变径迹定年分析,探讨区内的构造活动。所获得的10个样品年龄为116~204 Ma,并由3个组年龄构成,即204~181 Ma,142~168 Ma和116~120 Ma。第1组年龄204~181 Ma反映印支晚期三叠纪末羌塘地块与昆仑地块碰撞的地质事件及其时限;后两组年龄主要是晚侏罗世~早白垩世冈底斯地体向北与羌塘地体碰撞汇聚的响应,活动时限为168~116 Ma。第2和3组年龄同时表明本区燕山期构造活动存在强度差异,即有两个强作用期。同时,3组年龄也揭示本区具有多期次成矿活动。     

EH4连续电导率仪在陕西省镇安县金龙山矿区控矿构造研究中的应用

陕西省镇安县金龙山金矿是产于南秦岭印支褶皱带中的微细浸染型金矿,上泥盆统南羊山组(D3n)细碎屑岩-碳酸盐岩既是金龙山矿区的容矿地层,又是金等成矿物质的矿源层。金矿脉的产出主要受断裂构造控制,尤其NE向的断裂构造控制了金龙山金矿绝大多数的矿脉产出。在金龙山金矿区金龙山矿段106号金矿脉应用EH4连续电导率仪成功区分出了两种不同的岩性,并识别出了3条与成矿有关的断裂构造。测区内灰岩表现为高阻异常特征,页岩表现为低阻异常特征。近EW走向的断裂构造Fa为测区内规模最大的断裂构造,深部延伸较深;NE向的断裂构造Fb与Fc近平行产出,并且深部均与Fa交汇,其中Fb为106号金矿脉所处断裂构造,而Fc为测区内一条锑矿脉所处的断裂构造。Fa断裂与区域上EW走向的深大断裂倾向一致,为SN向推覆过程中形成的,在成矿过程中为成矿热液提供运移通道;NE向断裂Fb与Fc具有容矿条件,推测应为张性断裂。     

东准造山带原泥盆系的形成时代及源区：碎屑锆石U-Pb年代学证据

新疆东准地区晚古生代地层出露广泛,其沉积时限的精确限定对理解中亚造山带的增生和拼贴过程、确立该地区构造框架及油气开发具有深远意义。然而,目前的研究主要集中于岩浆岩方面,对于晚古生代地层时代及其空间展布的研究则相对缺乏,特别是石炭系和泥盆系沉积地层标定较为模糊。为此,本文选取了3个原泥盆系砂岩进行了细致的野外剖面测制、岩石学观测和碎屑锆石U-Pb年代学分析。研究显示：原泥盆纪砂岩的最年轻碎屑锆石年龄为346～312 Ma,碎屑锆石年龄谱图分为：380～310 Ma（晚泥盆世-早石炭世,71.8%）、445～385 Ma（志留纪-早-中泥盆世,11.7%）、480～450 Ma（奥陶纪,3.9%）、540～485 Ma（寒武纪,4.5%）和前寒武纪年龄段（8.1%）,碎屑锆石年龄谱图区域上具有由南向北、由西向东呈简单化趋势且晚古生代年龄比重增加。结合该区岩浆岩年代学研究成果,将研究区原泥盆系沉积时代重新厘定到晚石炭系早-中期,认为东准地区的碰撞拼贴时间应发生于晚石炭世,并非是不同期次碰撞拼贴之产物。     

大兴安岭地区扎兰屯变质杂岩的碎屑锆石U-Pb年龄及其大地构造意义

兴安地块位于额尔古纳和松辽地块之间,长期存在着是稳定陆块和造山带等不同的认识。本文针对兴安地块南部扎兰屯地区出露的原兴华渡口群进行了专项研究,结合前人的研究成果,对该变质杂岩的形成时代、碎屑锆石年龄谱进行了研究,研究成果对该地块的大地构造属性具有重要的制约作用。(1)扎兰屯地区变质杂岩主要为绿片岩-低角闪岩相变质的碎屑岩-火山碎屑岩系,其形成时代晚于481Ma,为早古生代晚期。岩石组合、变质程度与年代学研究表明其与北部的典型兴华渡口群不同,两者不能作为同一地层单元,应该予以解体。(2)扎兰屯变质杂岩碎屑锆石年龄谱主要分为三期:481~580Ma,峰期年龄为529Ma;699~998Ma,峰期年龄为833Ma和1213~3200Ma峰期年龄为2000Ma,分别记录了泛非期Gondwana、新元古Rodinia两期重大地质事件和变质基底的年龄信息。(3)兴安地块以发育兴华渡口群为标志,存在时代为新元古代甚至为太古代的变质结晶基底,因此兴安地块应为一稳定的微陆块,而非夹持于额尔古纳和松辽地块之间的造山带。     

酒东盆地红山地区下白垩统新民堡群灰白色蚀变带特征及其与铀成矿的关系

研究区位于酒东盆地东北缘红山地区。通过对下白垩统新民堡群后生氧化改造作用的研究,认为灰白色弱氧化、强水解蚀变带是层间氧化带的一部分。铁和有机质是沉积岩中常见的色素,当含氧水进入目的层砂体时,砂体中的有机质、低价铁(Fe2+)等化合物被氧化,导致岩石褪色;同时氧化作用导致砂岩中长石水解,形成以高岭石为主的白色黏土矿物,使岩石增白。增白与褪色的双重作用是砂岩总体上变白的重要原因,其所形成的灰白色蚀变岩位于强氧化的紫红色-黄色蚀变亚带与灰色原生岩石带之间的一定范围内。铀矿化(体)产在弱氧化、强水解灰白色砂岩与原生灰色砂岩界面附近偏灰色岩石一侧[1-2]。灰白色蚀变带与铀成矿关系密切,可作为区域性白垩系砂岩型铀矿的找矿标志之一。     

新疆喀拉通克铜镍矿田成矿条件、岩浆通道与成矿潜力分析

位于中亚造山带北缘的喀拉通克早二叠世铜镍硫化物矿区是新疆规模最大的铜镍矿山,包含13个岩体,相当部分为隐伏岩体,其中1号、2号、3号、9号矿床为主力矿床,经过30余年持续开发,最大开采深度已达740 m,已面临后备资源不足的危机。已知矿体主要产于辉长岩、苏长岩、辉长苏长岩以及橄榄苏长岩中,甚至角闪辉长岩局部也含矿,未见超镁铁岩产出,具有显著的磁性(200 nT)、重力(0.29×10~(-5)m/s~2)、激化率异常,以镁铁岩含矿、岩体规模小且成群成带、分异演化程度高、富铜(Cu/Ni约3:2)、PGE较高、块状硫化物贯入矿体普遍发育为特色。其围岩为含炭质板岩、片岩和凝灰岩,变形强烈,常规电法受到炭质层的干扰。依据岩石学、地球化学研究,岩浆源于软流圈地幔,基于与东天山同期铜镍矿床含矿岩相及其比例和剩余重力异常的比较,推断其应发育有相当比例的超镁铁岩,因而深部出现超基性岩的可能性很高,且含矿性应更好。这一推断得到坑道钻探的证实,2013年矿区在Y2岩体东段650~740 m深度和Y2岩体西段400~500 m深度发现隐伏超镁铁岩且含矿,局部见贯入块状矿体。橄榄辉石岩、辉石橄榄岩系矿区首次发现,粒度很细,发育强烈的蛇纹石化、纤闪石化,推测只是隐伏超基性岩的头部。结合控岩控矿构造的追溯及南、北岩带的侧伏和倾伏方向判断,硫化物珠滴构造的发现与系统观测统计,围岩烘烤边和角岩化的研究分析,提出南岩带主岩浆通道位于Y2与Y3岩体之间,而不是原普遍认为的岩浆通道位于Y1与Y2岩体之间。结合矿区的现状,提出采用高分辨率浅层地震、CSAMT和瞬变电磁地-井测量,结合传统的高精度重力勘探、磁法勘探和激发极化法来勘探和预测南岩带深部隐伏含矿超镁铁岩的空间位置和产状,圈定岩浆通道和隐伏铜镍矿体,进而推动北岩带和外围G21、22号岩体的深部探矿工作。     

内蒙古苏布格塔蓝闪石片岩基本特征及成因分析

苏布格塔蓝闪石片岩赋存于奥陶纪哈拉哈河组地层中,岩石组合类型多样,据蓝闪石光学特征及电子探针分析结果,认为本区的蓝闪石属铁蓝闪石。蓝闪石片岩的标型矿物组合以蓝闪石+绿帘石+阳起石+多硅白云母+榍石为特点,由泥质碎屑岩变质重结晶形成,原岩形成环境为大陆边缘海盆地。其变质成因,属于与板块运动有关的区域低温中高压动力变质作用形成。     

基于Solidworks的钻机底座有限元分析

根据5000 m钻机底座的实际结构和特点,建立三维模型,使用ANSYS Workbench对底座模型加载,在不同工况下对底座进行有限元分析,完成钻机底座的整体静态特性分析,判定底座是否满足强度、刚度需求。