彬长矿区煤层气储层参数及开发潜力

彬长矿区煤的变质程度低,矿井瓦斯涌出量大,瓦斯治理形势日趋严峻。根据矿区地质勘查、井下及煤层气井所获得的地质资料显示,煤层气开发的主要目标4煤层厚度大,分布稳定,煤体结构好,渗透率和气含量相对较高,气含量最高可达6.29m3/t,估算煤层气资源量为132.743×108m3。依据煤层气资源丰度划分,矿区煤层气富集区总面积为87.41km2,资源量为40.06×108m3,主要分布在大佛寺井田,相对富集区主要位于胡家河井田中南部和孟村井田东部,贫气区主要位于孟村井田西部、文家坡井田。综合分析认为研究区煤层气开发地质条件相对较好,属于可以抽采煤层,大佛寺井田为地面煤层气勘探开发最具潜力的地区。     

Zircon U-Pb ages and geochemistry of the monzonitic granite in Rongguo area in Middle Gangdise Belt

In order to determine the geochronology, petrogenesis and tectonic background of the monzonitic granite in Rongguo area, the authors conducted the research on petrology, LA-ICP-MS zircon U-Pb geochronology and geochemistry. The results show that the zircons from the monzonitic granite are of magmatic genesis, and the zircon ²⁰⁶Pb/²³⁸U dating is (69±1) Ma, belonging to the Late Cretaceous. Al₂O₃, Na₂O, K₂O contents and K₂O/Na₂O ratio are 13.83%~14.41%, 3.68%~3.94%, 4.28%~4.35% and 1.08~1.18 respectively. The average aluminum saturation index (A/CNK) is 1.02, belonging to the weak peraluminous series. The rocks are enriched in LILE (Rb,U,K), strongly depleted in HFSE (Nb, Ta, Ti, etc.). Combined with the study of regional tectonics, the authors insisted that magma activity had not stopped from 80 to 69 Ma. The rock mass is the magmatic product of the subduction of the Neo-Tethys Ocean, forming in the orogenic environment during the whole orogenic movement period.     

熔融制样波长色散X射线荧光光谱法测定白云石中钙镁硅铁铝

白云石属碳酸盐矿物,应用熔融制样X射线荧光光谱法测定其中主次量组分钙、镁、硅、铁、铝时,由于白云石灼烧减量大,在试料片制备过程中,如果以干基试料制备试料片,除灼烧减量外还有少量其他组分被分解出的大量CO₂带走,导致试料损失,测定结果偏低;如果以灼烧基试料制备试料片,由于灼烧后的试料极易吸收空气中的水分和CO₂,同样使测定结果偏低。基于质量守恒原理,本文直接以灼烧减量测量后的灼烧基试料质量作为试料量(即灼烧减量测定所称量的干基试料量扣除灼烧减量的量),以四硼酸锂为熔剂,5%碘化铵溶液为脱模剂,试料与熔剂的稀释比为1:10,于1050℃熔融15 min以上制备的试料片透彻、玻璃化程度高。以白云石标准物质和标准样品作为标准试料,制作各组分的标准曲线的相关系数在0.9940~0.9994之间;方法检出限为0.011%~0.48%;标准物质和标准样品的测定值与认定值基本一致,各组分的相对标准偏差(RSD,n=11)在0.5%~1.7%之间,方法具有较好的重现性。本方法以1050℃灼烧后的试样作为试料制备XRF分析样片,最大限度地降低了灼烧减量因素(空气中的水分和CO₂)对测定结果的影响,适用于白云石及其煅烧物中钙、镁、硅、铁、铝等组分的同时测定。     

鄂东南鸡笼山矽卡岩型金矿床花岗闪长斑岩的成因:地球化学和锆石U-Pb年代学约束

矽卡岩型金矿床是近二十年国际上新的一类矽卡岩型矿床,鸡笼山是鄂东南地区大型矽卡岩型金床之一,成矿与花岗闪长斑岩岩体密切相关,前人对该矿床及外围花岗闪长斑岩成因的研究相对较少。文章对鸡山和白果树2个岩体进行岩石学、地球化学和年代学研究,探讨其成因和形成时代。LA-ICP-MS锆石U-Pb测年果表明鸡笼山和白果树岩体的分别形成于(151.6±0.7)Ma和(142.4±0.7)Ma,即晚侏罗世—早白垩世,与鄂东地区花岗闪长斑岩的成岩年龄在误差范围内基本一致。鸡笼山和白果树花岗闪长斑岩岩体具有中等富集硅、铝、碱的特征,类似于丰山洞铜钼矿床的含矿岩体。它们具有富集大离子亲石元素Rb、Ba、Sr,亏损高场强元素Y、N Ti,并富集轻稀土元素及无负Eu异常的特征。研究表明,鸡笼山含矿岩体为准铝质高钾钙碱性I型花岗闪长斑岩可能是富集岩石圈地幔,经历了不同程度的部分熔融,同化混染了不同比例下地壳的产物。结合区域地质和年代的资料,显示鸡笼山花岗闪长斑岩岩体的形成是在晚侏罗世—早白垩世鄂东南地区岩石圈伸展的地球动力学背下岩浆活动-成岩事件的一部分。     

TTG岩套的成因及其形成环境

TTG岩套是一类包含了三种岩性的岩石组合,即英云闪长岩(tonalite)—奥长花岗岩(trondhjemite)—花岗闪长岩(granodiorite)。TTG岩套的规模在太古宙最大,是早期陆壳的主体且在各地质历史时期均有发育。该岩石组合是岩石学定名,多数样品的地球化学特征相似:富Na,高Al2O3(平均15%),低Mg、Ni、Cr,富集LREE、亏损HREE、高Sr、低Y、低Yb且无明显的负Eu异常。其微量元素特征与Adakite(高锶低钇中酸性岩,"埃达克岩")类似。目前多数学者认同其为变玄武质岩石部分熔融后的熔体,主要争论在于其源岩的变质程度。笔者认为TTG岩套的源区不应局限于某个变质相,而是涵盖了较大的P—T范围。对于其形成环境的探讨,笔者认为应该以地球演化不同时期的地球动力学背景为前提,盲目地"将今论古"是不合理的。本文在总结前人研究成果的基础上提出3.8Ga之前的TTG岩套可能是在板块构造未启动的非俯冲条件下形成的;3.8~1.9Ga的TTG岩套产生在发育俯冲式板块构造且板块构造具有间歇式特点的背景下,此时可能既存在非俯冲环境下产出的TTG岩套也存在俯冲环境下产出的TTG岩套,而且其产出应该具有幕式特征;古元古代之后的TTG岩套可能无一例外均是俯冲板片熔融的产物。     

五河杂岩的变质岩石学及P-T条件分析钻孔的研究

五河杂岩是华北克拉通东部陆块东南缘最重要的岩石单元。然而,直至今日,人们对于该组杂岩一直缺乏足够的研究,特别是对于其形成的变质条件分歧较大。本文通过对蒙城南ZK02钻孔中五河杂岩的构成和地质特征详细研究表明五河杂岩分为上、下两段。上段主要为一套由云母片岩、大理岩和花岗片麻岩组成的变质表壳岩系,下段为一套基性变质岩,主要岩性为斜长角闪岩、角闪岩、石榴斜长角闪岩和少量的混合岩。同时,针对下段特征岩石（石榴斜长角闪岩）,进行了较为详细的岩相学和矿物化学分析,并应用不同的温压计进行P-T条件评价和比较,结合岩相学限定和前人的研究成果,认为五河杂岩的主体普遍经历了高压角闪岩相变质作用,其温压范围为：T=671 ℃～700 ℃和P=0.82～0.95 GPa,地温梯度约为25～28 ℃/km,与典型陆壳地温梯度类似。与同邻区主要岩石单元的变质级别相比,五河杂岩应当形成于板内变质环境,并不具备造山带变质特征。     

鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组古盐度特征及其地质意义

利用黏土矿物X衍射分析和微量元素分析结果,采用Couch公式和Adams公式对鄂尔多斯盆地陇东地区长9油层组沉积期湖盆古盐度进行恢复,确定由于受到成岩作用影响,由Couch公式计算出的古盐度值比实际值低,而由Adams公式计算结果反映的水体古盐度性质更可靠。研究表明:①鄂尔多斯盆地长9油层组沉积期湖盆水体具微咸水-半咸水性质,盐度从北东、北西及西南3个方向往湖盆中央呈逐渐升高,晚期的盐度低于早期盐度,反映湖平面上升的湖进过程。盐度高值区为相对闭塞的湖湾和湖盆中心的半深湖区。平面上,古盐度向河流入注湖盆的河口方向降低。由古盐度变化为古地理恢复提供了依据;②湖泊水体盐度与储层关系密切,较高盐度的水体有利于早成岩阶段绿泥石环边胶结和浊沸石的形成,前者有利于原生粒间孔隙的保存,后者更容易被溶蚀而形成丰富的次生溶孔。     

五台杂岩晚太古代花岗质岩石中斜长角闪岩包体的年代学和地球化学研究

华北克拉通中部造山带被认为是由东西部陆块碰撞而产生的陆陆碰撞带,而恒山-五台-阜平地区位于中部造山带的中部,是该地区最大也是最具代表性的基底岩石剖面。总体上,五台杂岩可以分为变质表壳岩和花岗质岩体两大类,前者又被划分为五台群和滹沱群,而后者可划分为2560~2520Ma侵位的强烈变形的闪长岩-英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩系列、2176~2084Ma侵位的弱变形的斑状正长-钾质花岗岩以及约1810Ma侵位的未变形的A型花岗岩。在晚太古代花岗岩中普遍发育有斜长角闪岩包体,它们在露头上不连续分布,呈绿色到黑色,强烈拉伸成扁条状或透镜状,直径一般在几米到十几米之间。根据地球化学特征恢复它们的原岩为拉斑玄武岩。锆石U-Pb定年结果表明它们的结晶时代为2.7Ga,变质时代为1.85Ga。全岩εNd(t)值为-3.1~+3.5,亏损地幔模式年龄为2.83~3.65Ga。原始地幔均一化蛛网图解上,斜长角闪岩具有明显的Nb、Ta和Ti的负异常,而在球粒陨石均一化稀土元素配分图解中它们具有轻稀土弱富集[(La/Yb)N=1.36~3.52]以及重稀土平坦[(Gd/Yb)N=0.94~1.38]的特征。地球化学以及同位素特征表明它们很可能来自于受到俯冲板片流体改造的轻度富集地幔中尖晶石二辉橄榄岩的部分熔融。更重要地,这些斜长角闪岩包体的锆石U-Pb年龄与全岩Nd亏损地幔模式年龄相似,都为27~28亿年左右,这说明在华北克拉通中部造山带很可能存在过大量的27亿年左右的新生地壳岩石,它们代表了一期重要的地壳生长事件。     

姬塬地区长8油层组层序地层格架内成岩相展布特征

通过岩心观察并充分利用普通薄片、铸体薄片、阴极发光、X-衍射和扫描电镜等资料,对姬塬地区长8油层组储层的成岩作用、成岩矿物、成岩阶段和成岩演化序列特征等进行了研究。根据成岩作用类型及强度、成岩矿物等将储层划分为绿泥石衬边弱溶蚀、不稳定组分溶蚀、压实致密、高岭石充填和碳酸盐胶结5种成岩相。并通过岩心薄片资料刻度测井归纳出不同成岩相在GR、AC等测井曲线及其组合上的响应特征,由此实现各单井储层成岩相的连续划分。对长8油层组层序界面和基准面旋回与成岩相展布的关系进行了研究,结果表明层序界面附近不稳定组分溶蚀相及高岭石充填相较为发育,且各井之间对比性良好,同时层序界面也控制了碳酸盐胶结;中期基准面旋回的最大湖泛面处均发育井间可对比的压实致密相,长82中期基准面下降半旋回砂体一方面易于遭受溶蚀产生次生孔,另一方面由于受沉积驻留和碎屑组分影响导致压实强度较弱,因此物性总体比长81砂体好。     

湖南锡田岩体的岩浆混合成因:岩相学､岩石地球化学和U-Pb 年龄证据

南岭中段的锡田岩体燕山期岩石以斑状黑云母二长花岗岩为主,岩体中广泛发育暗色微粒包体?暗色微粒包体为岩浆结构,大多数具有塑性外形,发育淬冷边?反向脉,存在多种不平衡结构和矿物组合,如钾长石环斑?石英眼斑?针状磷灰石等,显示岩浆混合特征?岩石地球化学方面,暗色微粒包体具有比寄主岩贫硅?贫碱,富K?Fe?Mg?Ca?Ti 特征;暗色微粒包体及寄主岩富集轻稀土元素(LREE/HREE=2.6~8.8),具有中-强的铕负异常(δEu=0.09~0.74)以及具有相似的稀土元素配分曲线和微量元素蛛网图;在主要氧化物含量Harker 图解中投点多呈直线变异趋势,反映了两者具有密切的亲缘关系,利用共分母和不共分母图解进行判别,暗色微粒包体与寄主岩具岩浆混合特征,在MgO-TFeO判别图解中也指示包体为岩浆混合成因?上述岩相学和元素地球化学特征表明暗色微粒包体是基性岩浆侵入到酸性岩浆中淬冷形成的,指示锡田岩体存在两种岩浆的混合作用?通过LA-ICP-MS锆石U-Pb 定年,得到寄主岩形成年龄(150.04±0.52)Ma,暗色包体形成年龄(145.09±0.63)Ma,二者年龄在测试误差范围内一致,显示岩浆混合作用发生的时间大致为晚侏罗世?