锂能源金属矿产基地深部探测技术示范项目进展

锂作为21世纪的能源金属,已经并仍将在未来的能源结构中占有重要地位.中国锂资源对外依存度将近75％,采矿深度普遍不超过300 m,深部探矿势在必行.为提高中国锂矿深部探测能力,储备一批深部探测技术方法,2017年国家重点研发计划设立锂能源金属矿产基地深部探测技术示范项目.项目由中国地质科学院矿产资源研究所牵头,共十余家单位、78位项目成员参加.通过产学研紧密结合,在川西甲基卡、新疆卡鲁安及四川黄金口等地区深入开展了典型矿床和深部探测技术组合方法等的研究,对贵州务正道地区铝土矿、中国西南地区广泛分布的绿豆岩中锂的富集机制开展了深入研究,在锂的成矿理论、新类型锂资源找矿探索、深部探测技术方法组合等方面取得了一系列新进展,圈定了一批远景区和靶区,有力保障了国家锂能源资源安全.     

中国铝土矿碎屑锆石记录与物质来源分析

碎屑锆石原位微量元素和同位素地质记录是判定沉积物源的有效手段.我国铝土矿分布面积广,产出时代多,本文通过总结我国主要成铝区碎屑锆石年龄频谱,对物质源区进行限定,结合古环境、岩相古地理等对沉积过程进行还原模拟,认为华北地块铝土矿锆石主要来自地块南北两侧构造单元早志留世、晚石炭世期间形成的岩浆岩体,这些岩浆岩体经过风化剥蚀之后直接由锆石源区运输至沉积盆地进行沉积.黔北—渝南、黔中成铝区中铝土矿的锆石可能主要来自扬子地块西部和东部边缘新元古代岩浆岩体,黔北—渝南成铝区可能由华南地块南部的黔中、雪峰隆起作为直接源区,黔中成铝区可能由扬子地块西侧康滇古陆作为直接源区;滇东南—桂西成铝区锆石可能主要由成铝区西北、西南方向同期构造运动形成的岩浆岩提供,其成矿物质可能也是由锆石源区直接搬运至沉积盆地沉积.     

基于溴化镧探测器的负源距密度测井研究

为弥补传统双源距密度测井仪器纵向分辨率低、受井眼影响大的缺陷以及碘化钠(NaI(Tl))探测器的不足,提高密度测井识别油气层的能力,我们采用MCNP5蒙特卡罗模拟程序模拟研究了密度测井在负源距下增加溴化镧(LaBr_3(Ce))探测器.首先对比研究了LaBr_3(Ce)探测器与NaI(Tl)探测器的探测效率、能谱和响应特征;然后模拟计算LaBr_3(Ce)探测器源距与光子通量的关系、负源距光子通量能谱、负源距探测深度与源距的关系、气层负源距光子通量与密度的关系.结果表明:LaBr_3(Ce)探测器在密度测井中比NaI(Tl)探测器探测效率高、能峰高、峰总比大;负源距探测器与传统长、短源距探测器的响应规律近似相反;负源距探测器源距小,纵向分辨率高;探测深度浅,主要反映泥饼的性质,从而为泥饼校正提供丰富数据.因此,在双源距密度测井负源距区增加LaBr_3(Ce)探测器可以提高地层密度的灵敏度、测量精度、纵向分辨率和改善泥饼及薄层校正效果,为有效勘探开发油气藏提供测井技术支持.     

塔里木盆地西部地区中奥陶统一间房组沉积演化及其控制因素

塔里木盆地中奥陶统一间房组沉积演化和沉积层序的发育特征及其控制因素目前还存在争议。选择塔里木盆地西部良里塔格山地区一间房组为研究对象,基于沉积相和高频米级沉积旋回类型的识别及其垂向叠置样式的分析,明确一间房组的沉积演化和沉积层序的发育特征及其控制因素。研究表明：(1)一间房组沉积时期,良里塔格山地区整体为一个碳酸盐岩缓坡沉积体系,主要发育10种岩相类型和2个沉积相带(潮缘—局限潮下带和开阔潮下带);(2)一间房组发育两种高频米级沉积旋回,分别为潮缘—局限潮下沉积旋回和开阔潮下沉积旋回;(3)识别出2个半三级层序,层序界面主要为岩性转换面,其中一个完整的三级层序包括海侵体系域和海退体系域两部分;(4)沉积演化与层序发育的主要控制因素包括古地理格局、沉积微地貌及不同级次的相对海平面变化。其中古地理格局控制着整体的沉积相带分布,沉积微地貌决定着特定岩相(如瓶筐石礁)发育的优势部位,不同级次相对海平面变化则制约着沉积相的时空演化。     

二叠纪茅口晚期锰矿成矿作用的地球化学约束--以遵义市南茶锰矿为例

遵义锰矿是我国二叠纪时期一种重要的锰矿类型。南茶锰矿床是近年来在遵义锰矿区发现的又一中型隐伏锰矿床,是遵义锰矿的典型代表。南茶锰矿含锰岩系的微量元素、稀土元素、碳同位素研究结果表明:南茶锰矿成锰期前样品V/（V+Ni）值在0.6与0.65之间或与0.60接近,V/Cr值在0.71~2.05之间,均值为1.34,Ce呈中等程度的负异常,说明该期沉积环境属贫氧环境;成锰期样品V/（V+Ni）值接近0.45,V/Cr值为0.28、1.30,Ce呈轻微的负异常,反映此时属氧化-贫氧的沉积环境;成锰期后样品中,V/（V+Ni）值则介于0.65~0.88,均值为0.76,大部分样品V/Cr值>4.18,Ce呈轻微的正异常,说明成锰期后可能处于缺氧环境;含锰岩系δEu值均显示为弱的正Eu异常（成锰期前、成锰期以及成锰期后Eu/Eu*均值分别为0.88、1、0.85）,反应含锰岩系沉积时期受到热水作用的影响较弱;锰碳酸盐岩地层的碳同位素具有一次明显的负偏,至锰矿层达最低（-12.5‰ V-PDB）,显示与有机质的降解有关。综上所述,南茶锰矿的形成经历了前期氧化锰沉淀和之后氧化锰沉淀被还原形成碳酸锰的过程。     

中国铝土矿含铝岩系伴生稀土资源分布特征及富集机制

在广泛搜集公开数据的基础上,对中国铝土矿含铝岩系伴生稀土资源进行了研究,提出了中国铝土矿含铝岩系伴生稀土富集机制.从矿床成因类型来看,沉积型含铝岩系伴生稀土含量最高,其次是红土型、堆积型;配分特征上,伴生稀土都具有明显的右倾特征,属于轻稀土富集型;区域分布上总体具有"北高南低"的特点.主要含铝岩系在稀土含量与富稀岩性上存在差异,但在剖面上都具有由上到下含量逐渐增高的趋势.离子吸附、类质同象以及稀土独立矿物都可能是含铝岩系伴生稀土的存在形式,但沉积型含铝岩系中的伴生稀土由于经过了成岩作用,其离子吸附机制与中国南方现代风化壳离子吸附型稀土矿存在差异.相对于基岩的稀土含量与含铝岩系的矿物组成,沉积环境的酸碱度才是主导含铝岩系伴生稀土迁移与富集的主导因素.原始铝土物质的沉积过程伴随着频繁的潜水面波动,由此引起沉积环境酸碱度的转换,而潜水面波动的频度及水位的持续性在不同含铝岩系形成过程中势必存在差异,正是这一差异影响了沉积物中稀土的活动性及迁移距离,最终形成了不同含铝岩系间稀土含量与富稀岩性的差异.     

扬子地区震旦纪—寒武纪转折期大陆风化研究进展与展望

通过调研扬子地区震旦纪(埃迪卡拉纪)—寒武纪(E—C)转折期大陆风化、海洋环境和有机质富集特征研究。结果显示,扬子地区E—C转折期遭受了较强烈的化学风化作用,且在这一时期区内兼具浅水碳酸盐台地和深水盆地环境。在台地相区,下寒武统牛蹄塘组黑色岩系不整合接触于震旦系灯影组白云岩之上,该不整合与E—C转折期全球"大不整合"具有紧密的关系,盆地区发育的完整的沉积地层记录了台地区被风化地层的痕迹。现有大陆风化的地球化学证据集中于n(~(87)Sr)/n(~(86)Sr)、δ~(13)C、CIA和ε_(Nd)(t)等,同时这些地球化学数据也局限在少数的剖面和层段,因此迫切需要更多的地球化学参数来反映该风化作用的影响范围和演化特征。准确认识扬子地区E—C转折期大陆风化作用与海洋环境演变间的耦合关系,是揭示古生物演化、有机质富集机制的重要环节。     

遥感图像可视化技术研究

图像处理可视化技术研究,有利于将复杂的图像处理原理以图像或简要文字等易于理解的形式呈现给用户.文中采用面向对象式程序设计方法,使部分遥感图像类、各种功能模块的处理结果用可视化手段进行表达.     

中国磷块岩型稀土矿资源前景分析

磷块岩中通常伴生有稀土元素富集,是一种潜在、具有很高开发利用价值的稀土资源。我国磷块岩型稀土矿分布广、稀土含量高、具有综合回收价值,是仅次于独立稀土矿床的伴生稀土资源。通过统计全球及中国磷矿时空分布规律,总结中国典型磷块岩型稀土矿床的矿床成因、地质背景、沉积环境、岩石组合、REE地球化学特征。在此基础上,结合P_2O_5与ΣREE、δCe、δEu、MREE/ΣREE和MREE/LREE在各时代之间的对比及耦合关系,讨论各时代稀土配分模式,讨论磷块岩中稀土富集机制与控制因素问题,讨论中国典型磷块岩型稀土矿资源储量。同时总结国内对磷块岩中稀土高效、环保的提取技术,对工业化开发利用磷块岩中稀土资源具有良好的可行性。因此,从磷矿中提炼稀土资源可以获得很好的社会价值和经济效益,能有效缓解我国南方离子吸附型稀土开采带来的环境污染、生态破坏,为日益枯竭稀土资源提供新的资源途径。     

全球铝土矿中稀土和钪的资源潜力分析

本文在对前人资料的收集、整理及汇总等工作的基础上,按铝土矿标准对全球铝土矿中稀土和钪的资源潜力进行了综合分析。结果显示:铝土矿成矿时代主要集中在古生代、中生代及新生代;由老至新,铝土矿主要矿物类型具有由硬水铝石→一水软铝石→三水铝石演变的规律。但铝土矿的矿物组合特征变化不大;矿床中的稀土矿物以镧、铈及钇三族矿物为主。此外,中生代稀土元素的资源潜力最大,新生代次之,古生代最小。而在区域上,由单个矿床构成的地区中,黑山(Zagrad)的潜力最大,澳大利亚(Darling Range)最小。而由多个矿床构成的地区(如中国、意大利、伊朗)中,其资源潜力大致相同。而另一关键元素钪不同时期资源潜力的差异不明显;但区域上,相对巴西等国,俄罗斯、黑山及西班牙等国的资源潜力更大。而我国铝土矿主要发育在古生代(石炭纪和二叠纪),其中稀土资源潜力从南至北表现出增大的趋势;同时,相对于其它单个稀土元素,铈是地质历史时期中资源潜力最大的关键元素。在我国铝土矿矿床中,以广西平果矿床中钪的资源潜力最高,而贵州省普遍低。