贵州遵义下寒武统黑色岩系Ni-Mo多金属矿地球化学特征及成矿作用

华南扬子板块分布广泛的下寒武统黑色岩系中富含Ni、Mo、Cd、V、Cu、Zn、Ba、REE和铂族元素(PGE),多处Ni-Mo-PGE矿化已形成了矿化体。由于其特殊的形成时代及特殊的多金属组合特点,其成因一直是地质学家研究的热点。作者以贵州遵义黄家湾矿区的黑色岩系硫化物矿床为主要研究对象,对围岩及矿层进行了元素地球化学及不同形态硫的分离、测试分析。结果表明,钼矿层处亲硫元素Ni、Mo、Cd、V、Cu、Zn明显富集,而高场强元素Nb、Th、Hf、Zr、Ti亏损。在剖面上U/Th比值大于1,在矿层处接近70,代表了一种非正常的海水沉积作用,各形态硫与金属元素沿剖面的变化趋势相似,都在矿层处异常富集。镜下观察发现红藻囊果与金属硫化物之间有密切的共生关系。结合前人研究结果,认为镍、铜、锌等金属元素的来源与深部基岩物质有关,这些成矿元素在缺氧的还原沉积环境下,通过有机硫和硫酸盐还原细菌提供的S2-,富集形成Ni-Mo多金属硫化物矿床。红藻囊果的发现及其与各种金属矿物之间密切的空间关系进一步证实生物参与了成矿作用。     

基于韦伯-费希纳定律的淮南采煤沉陷水域水环境综合预警评价

在我国东部高潜水位地区,长期的地下煤炭开采造成地表形成大面积的沉陷水域,受周围人类活动的影响,沉陷水域水环境污染风险逐渐增大。以淮南潘集采煤沉陷水域为研究对象,根据韦伯-费希纳定律,选取与沉陷水域水环境关系密切的水质评价指标,分析不同时间段沉陷水域的水环境状况,通过图层叠加融合定量反映沉陷水域水环境质量时空变化及潜在水环境风险的发生时间和区域。研究结果显示,沉陷水域水质不容乐观,存在水质恶化的风险。从5月到11月,随着时间的变化,沉陷水域都呈现出中警以上的警情,在不同月份沉陷水域出现的警情区域也有所不同,其中沉陷水域的西部和中部警情出现的概率较大。在今后的水环境管理中需针对不同时间不同区域采取针对性的治理措施,避免水环境污染风险的发生。      

浙闽地区下白垩统黑色泥岩沉积环境初探:微体古生物与有机地球化学证据

在中国东南沿海浙闽地区的中生代火山岩分布区,广泛发育有中生代沉积岩系,关于这套沉积岩是否受到海水作用影响,目前还存在争论。通过对福建下白垩统坂头组（K1b）、浙江地区为寿昌组（K1s）和馆头组（K1g）地层进行系统观察及采样,并进行详细的古生物化石观察及有机地球化学研究,发现该区沉积岩中除陆相高等植物之外,还见过渡相的线叶植物和海相红藻和褐藻化石;同时某些有机地球化学特征亦显示其具有一定的海相沉积特征,如普遍存在较高的伽马蜡烷含量,伽马蜡烷/C30藿烷比值较低（0.11～0.18,平均值0.14）,以及C30重排藿烷检出。因此,从古生物学与有机地球化学特征来看,该区的确受到海侵作用影响,结合地质背景,推测海侵事件主要受古太平洋域的影响。     

我国南方早古生代聚煤过程中硫的生物地球化学行为及成矿效应

我国早古生代煤主要蕴藏在煤炭资源贫乏的南方各省,因坚硬似岩石又称之为石煤,储量极为丰富,仅浙江至广西就分布有长约1 600 km的石煤矿,石煤中含有或富集了多种金属元素,目前已发现的伴生元素达60多种,如钒、钼、磷、钡、镍、铀、金、银等,局部可形成工业矿床而作为某种矿物资源单独开采,是我国有待系统开发的潜在的多矿产资源。研究表明:石煤形成于以菌藻类为主的生物堆积和浅表海或古陆边缘的海相还原环境,含有大量的菌藻类(如蓝绿藻和褐藻)、古孢子、海绵骨针及一些分类尚不明确的原始动、植物等生物化石,具有低碳、高灰、高硫的特点,海相沉积环境和藻类对硫的机械富集与捕集是造成含石煤岩系中硫含量高的主要因素。石煤中富集的金属元素绝大多数是亲硫元素,早期聚煤作用过程是石煤中伴生元素富集的重要阶段,多金属硫化物是石煤中金属元素最重要的赋存形式,主要有硫磺、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方硫镍矿、辉镍矿、辉砷镍矿、针镍矿、含镍黄铁矿和硫钼矿等,大量实验及同位素研究资料揭示了细菌还原硫酸盐作用是导致大规模金属硫化物矿化最可能的生物营力,也是石煤和金属硫化物矿床主要的成煤和成矿机制,硫的生物地球化学行为直接影响了金属元素的富集与赋存状态,但早...     

煤、油、气共存富集的地球化学判识模式

油、气、煤都是由生物先质经有机质的成岩和变质作用转变而成的,生物先质的转化方向取决于沉积有机相.沉积有机相由于集沉积学、有机岩石学和有机地球化学于一体,所以是综合评价盆地煤、油、气等能源矿产成矿潜力的最有效方法.本文通过对油、气、煤生成的地球化学条件综合分析,提出以显微组分分析为基础的四端元划分法则划分沉积有机相和综合判识油、气、煤成矿潜力,将鄂尔多斯盆地中生界和中国东南部吴家坪期沉积划分为高位木本有机相(A)、低位木本有机相(B)、低位木本-残殖壳屑有机相(C)、覆水木本-藻质有机相(D)、深覆水草本-藻质有机相(E)和开阔水体藻质有机相(F),典型的油源岩和典型的腐殖煤是两种极端的有机相,也是鄂尔多斯和其它煤、油、气共存盆地的共同特征和主要的有机相类型,但鄂尔多斯盆地中生界和萍乐盆地龙潭组存在一系列的由煤到油转化的过渡类型的有机相,对油、气、煤成因理论及多种能源共同勘探有着重要的意义.利用多元统计分析将沉积有机相进行了数值化,将各种不同类型的沉积有机相按其对成油、成气和成煤的贡献大小进行赋值,提出了沉积有机相类型指数的数学模型,为可燃有机矿产共存富集的地球化学定量判识提供了基础.     

淮南塌陷塘重金属空间分布特征研究

长期地下煤炭开采在地表产生了大面积的塌陷塘,并造成了不同程度的水域污染。为研究塌陷塘重金属的分布特征及成因,选择了8种对环境影响较大的重金属元素（Fe,Mn,Zn,Cu,Cr,Cd,Pb,Ni）为研究对象,以淮南潘集一矿塌陷塘为研究区域,利用ArcGIS地统计模块中的协同克里格算法,通过水体实测光谱反射率作为协变量来估算水体中的重金属含量空间分布特征。结果表明:水体实测光谱与重金属含量有较好的关系,以水体光谱为协变量的协同克里格插值与单变量的普通克里格插值相比,8种重金属元素的预测值与实际值之间的均方根误差明显减少,证明水体实测光谱适合作为协变量来估计水体重金属的空间分布情况。综合分析发现,水体中的Cd,Pb,Cu,Ni主要来自水域西北部的煤矸石堆山,且Cd,Cu,Pb含量均超过了当地的背景值,对环境影响较大;Cr主要来自农业肥料、成土母质和周边道路旁的煤泥灰厂及煤矸石堆;Zn的来源主要是煤矸石、上游生活污水、农业肥料、土壤母质,由于其含量较低,对水环境质量的影响不大。      

东濮凹陷及其周缘地区上古生界煤系沉积有机相及煤成烃潜力

东濮凹陷上古生界具有优越的煤成烃物质基础,油气生成潜力取决于沉积有机相。通过对东濮凹陷及其周缘地区煤系沉积有机相的类型和分布特征的研究,结合烃源岩生烃热模拟实验,探讨了东濮凹陷上古生界煤成烃的潜力。研究表明:东濮凹陷上古生界沉积有机相可划分为6种类型,镜质腐殖有机相是研究区主要的有机相类型,太原组下部和太原组上部–山西组下部还发育少量的含腐泥腐殖有机相和壳质腐殖有机相等富氢有机相类型,山西组上部较发育惰质腐殖有机相,东濮凹陷北部发育富氢有机相,特别是庆古2井区和毛4、毛8井区有机相类型好,而南部则发育镜质腐殖有机相和惰质腐殖有机相。不同有机相成烃潜力存在明显差异,镜质腐殖有机相的生油气潜力可与我国典型的煤成油气盆地相媲美,而富氢有机相的生烃潜力更高。但由于东濮凹陷上古生界热演化程度的差异,各个区块油气生成可能存在较大差异,毛4井区成熟度低,油气产率低;庆古2井区R_max在1.0%左右,处于液态烃类生成高峰期,煤成油产率较高,文古1井区处于成熟–高熟区,有较高的煤成气产率,但仍未达煤成气产率的高峰;南部马古5井处于高过成熟,具有较高的煤成气潜力,但由于南部遭受岩浆作用的影响,其煤成气潜力需要评估岩浆作用影响的程度。      

苏北盆地黄桥地区富CO_2流体对二叠系龙潭组砂岩储层的改造与意义

富CO_2流体-砂岩相互作用是砂岩储层次生孔隙的重要形成机制。苏北黄桥地区作为中国重要的CO_2气产区,富CO_2流体对上二叠统龙潭组砂岩储层的改造问题备受关注。为揭示富CO_2流体的作用特征及其对储层的影响,对黄桥地区典型钻井开展了系统的岩心描述和岩矿鉴定,并进行了微区原位观测和相关地球化学分析。结果表明,在靠近CO_2流体活动强烈的断裂带部位(特别是断层上盘),砂岩中碳酸盐胶结物基本溶蚀殆尽,仅存少量交代成因菱铁矿,同时钾长石类碎屑溶蚀非常强烈,并伴随高岭石等矿物沉淀,以及石英次生加大,还发育片钠铝石等指示高浓度CO_2作用的特征矿物,形成与CO_2流体作用相关的特征矿物组合(片钠铝石+高岭石+次生石英+菱铁矿);而在远离断裂的部位,受CO_2流体影响较弱,溶蚀作用也较弱,有较多的次生方解石沉淀,形成了以方解石+菱铁矿为主的自生矿物组合。前者次生孔隙发育,后者则更加致密。据此提出了深源断裂主控下与富CO_2流体作用相关的储层发育模式,为油气勘探和开发提供了新的思路。     

淮南张集采煤塌陷积水区水环境动态监测研究

基于多时相的遥感影像数据,对张集采煤塌陷积水区十多年的时空变化和水环境富营养化状态进行动态监测。结果表明:研究区自2001年建成投产以来,塌陷积水区面积逐年增加,面积达到近900hm2,2013年5月积水区水体为轻度富营养化水平,同时从春季到冬季,张集采煤塌陷积水区水体富营养化呈现先上升后下降的趋势。     

淮南张集煤矿层滑构造分类及形成机制探讨

通过淮南煤田张集井田层滑构造的具体表现形式分析,对层滑构造进行了系统分类。根据层滑构造的表现形态分为揉皱型和断裂型两种基本类型,根据不同层滑构造的组合形态又可分为书斜式、垒堑式、阶梯状和"y"与反"y"字形等,并采用物理模拟方法对不同层滑构造类型进行了实验研究。运用镜质体的反射率各向异性恢复了矿区构造应力场,张集井田中生代以来至少受到两期构造应力场作用,NWW-SEE方向的拉伸是形成张集井田层滑构造的主要力学机制。