遵义仙人岩铝土矿矿物学特征研究

应用矿石薄片、重砂鉴定与扫描电镜、电子探针和X射线衍射分析等对遵义仙人岩铝土矿的矿物成分进行了研究,论述了硬水铝石与伊利石、高岭石、绿泥石、赤铁矿以及黄铁矿等的矿物学特征,包括其结晶形态、粒度、物理光学性质和产出特征等;阐明了主要矿物在不同工业类型矿石中的含量及其组合特征。遵义仙人岩铝土矿与山东淄博"G层"铝土矿类比,矿物成分大同小异,均属"一水硬铝石(硬水铝石)型沉积铝土矿床"。     

黔北铝土矿稀土元素富集机制——以新民铝土矿为例

通过对黔北新民铝土矿岩矿石稀土元素的系统分析,探讨了黔北铝土矿稀土元素特征与富集机制。研究发现:黄龙组灰岩呈"平坦型"稀土元素配分模式,韩家店群泥岩、梁山组炭质泥岩及大竹园组(含矿岩系)呈"右倾型"轻稀土富集特征,而大竹园组随着风化作用的增强从陡"右倾型"的铝质泥岩→缓"右倾型"的豆状、致密块状、碎屑状铝土矿→缓"左倾型"土状铝土矿的特征。且含矿岩系由底到顶,∑REE具减少趋势,顺着其倾向∑REE有下降趋势,沿着走向其有升高趋势;这受到不同底板岩性及厚度大小的影响,底板泥岩比灰岩更易使含矿岩系富集稀土,同为灰岩,其厚度越大其稀土总量有富集趋势。而∑REE受到矿物组合(岩性)控制,其有"含独高稀,鲕粒富稀,豆状少稀,高铝贫稀"特征。对实验数据进行分析和做相关性图解(Sr/Ba—∑REE、Sr/Cu—∑REE、δCe—∑REE、δEu—∑REE)可知,在干热气候的海相咸水环境更易使稀土富集,虽含矿岩系主要是在氧化环境中形成,但高∑REE样品易在还原环境中富集。     

遵义地区岩石及土壤环境元素分布和农业地质环境评述

本文利用1∶50000遵义市、遵义县两幅区域地质调查成果等资料,对该区地层岩石及其风化土壤中环境微量元素地球化学背景、各时代地层岩石及其风化土壤环境微量元素分布特征及地球化学异常作了分析总结.进而作出了该区岩石及土壤的环境微量元素质量评述.重点认为,微量元素在土壤中的含量分区与成土母岩地层的平面分布关系十分密切,地层及岩性因素是土壤中元素分布的主导因素,从而形成了自然的土壤地球化学分区;区内存在三类土壤元素地球化学异常：一是由某些地层岩石风化而成（主要类型）,二是由地质构造及热液蚀变导致（次要类型）, 三是由矿产开发等人类活动造成（应高度关注的类型）;应当辩证看待微量必需元素的高背景地层及地球化学异常层,通过合理利用它们来为人类服务.     

黔北大竹园组碎屑锆石年代学及成矿指示意义

晚石炭世大竹园组分布于黔北-渝南一带,是重要的含铝土矿层。为示踪铝土矿的成矿物质来源,本文对大竹园铝土矿中的铝土岩进行了激光剥蚀-多接收器电感耦合等离子体质谱(LA-MC-ICP-MS)碎屑锆石年代学研究。结果表明,84组锆石谐和年龄分布于447~2825 Ma之间,集中在505~660 Ma(n=15)、714~794 Ma(n=13)、900~1302 Ma(n=42)和2473~2500 Ma(n=5)四个年龄段。与华南古生界碎屑锆石年龄频谱相比,缺失中、上泥盆统中400~440 Ma的年龄段,更类似于奥陶系-下泥盆统的碎屑锆石年龄频谱。结合区域地质特征,认为:①铝土岩中的碎屑锆石可能为下伏韩家店群(S₁hj)中的再循环锆石,韩家店群是铝土矿的重要成矿母岩;②加里东造山事件使华夏和扬子地块发生碰撞拼合,志留纪华夏地块迅速隆升、被剥蚀,为铝土矿的形成提供了大量成矿物质基础。     

黔东南凯里—黄平地区梁山组铝土矿含矿岩系沉积时代之商榷

黔北—渝南大竹园组(C2d)与黔东南凯里—黄平地区梁山组(P2l),都是铝土矿含矿岩系,均产有丰富的孢子花粉。基于孢粉学研究,推测大竹园组孢粉应产于“石炭纪”,结合大竹园组与下伏上石炭统黄龙组（C2h）或下志留统韩家店组（S1hj）,以及上覆中二叠统梁山组（P2l）,皆为假整合接触等地质特征,推测大竹园组沉积时代大致为晚石炭世逍遥期,即卡西莫夫期—格舍尔期。黔北—渝南大竹园组上覆梁山组与凯里—黄平地区梁山组孢粉丰度较高,基于孢粉组合,推测其沉积时代皆为中二叠世罗甸期早期,即空谷期早期。依据岩石地层特征和化石组合,笔者等认为《中国矿产地质志·贵州卷·铝土矿》（2019）第六章“凯里式铝土矿”中,中二叠统梁山组（P2l）即为原梁山组上段的碳质页岩、煤层及砂岩等,该地区下二叠统“大竹园组（P1d）”,应为原梁山组中段的铝土矿、铝土岩等及下段的铁质黏土岩、菱铁矿层等,其沉积时代不应为“早二叠世紫松期晚期—隆林期”,即撒克马尔期—亚丁斯克期,而应为中二叠世罗甸期早期,即空谷期早期。     

黔北复杂构造区页岩储层特征及吸附能力演化

近年,四川盆地周缘复杂构造区已成为我国页岩气勘探开发的重要目标,本文以黔北牛蹄塘组富有机质页岩为研究对象,系统研究了储层特征和吸附能力演化。结果显示,黔北牛蹄塘组页岩TOC含量介于0.38%～9.62%,成熟度介于3.66%～3.75%,干酪根以I类腐泥型为主;物质组成以石英、长石、方解石、黄铁矿和黏土矿物为主。牛蹄塘组页岩的“过剩”吸附量随着压力的增大迅速增加,但随着压力的进一步增大,吸附量的增加速率减小。拟合的Langmuir体积(GL)在3.18～3.79cm³/g之间变化,而P_L值介于1.83～2.85MPa。     

黔北下古生界烃源层系特征与页岩气成藏初探

为详细查明黔北及邻区牛蹄塘组、五峰组—龙马溪组烃源层系分布规律及有机地球化学特征,进行了详细的野外地质调查,结合前人已有研究成果分析表明,牛蹄塘组烃源层系分布受控于早寒武世沉积洼陷或裂陷槽,黔北地区发育两个生烃洼陷,分别位于在大方—黔西—清镇及桐梓—绥阳—湄潭以东地区,烃源岩(TOC1.0%)厚度80~110 m,黔北牛蹄塘组平均有机碳1.36%~10.01%,有机碳同位素-34.90‰~-28.19‰,Ⅰ型有机质,Ro为1.77%~4.53%。五峰组—龙马溪组烃源岩厚度大于20 m区域主要分布于桐梓—仁怀—椒园—下水以北区域,平均有机碳3.0%~5.0%,有机碳同位素-31.92‰~28.97‰,Ⅰ-Ⅱ1型有机质,Ro为1.73%~2.38%。综合分析表明五峰组—龙马溪组页岩气受控于富有机质页岩的分布及一定的保存条件,具有中等埋藏深度的正向构造及宽缓的向斜区是五峰组—龙马溪组页岩气勘探的有利区域。牛蹄塘组页岩气成藏受控于烃源岩层系厚度,震旦系晚期古岩溶发育部位、灯影组岩石物性的好坏、牛蹄塘组页理缝及保存条件等因素,黔西坳陷若干背斜牛蹄塘组烃源岩厚度大于80 m,埋藏深度为1500~2000 m,背斜两翼地层产状平缓,断裂普遍不发育,具有一定的保存条件,为牛蹄塘组页岩气勘探的有利目标区。     

黔北地区早二叠世梁山组大型沉积型铝土矿床沉积机理

黔北地区下二叠统梁山组赋存有沉积型超大型铝土矿床,对于该铝土矿床的沉积过程及富集机理一直存在较大争议.通过野外地质调研、探槽和钻井资料分析认为,该铝土矿合矿岩系沉积相类型包括冲积扇相、湖泊相和潮坪相等.铝土矿主要形成于湖泊相,湖泊中复杂的水动力条件决定了铝土矿类型的多样性.土状铝土矿形成于水动力较强的滨浅湖区,而豆鲕状铝土矿的形成与半深湖区的异重流关系密切.因此,黔北铝土矿含矿岩系沉积特征与常规的碎屑岩具有明显差异.含矿岩系纵向上岩性的多样性还受到了海平面变化的影响,铝土矿形成于海平面下降期,而绿泥石岩和铝土岩多形成于海平面上升期,含矿岩系共经历了3个海平面升降旋回,纵向上形成2套铝土矿.     

黔北务正道地区铝土矿鲕状矿石中鲕粒的微区元素地球化学特征及其成矿意义

铝土矿矿床中普遍含有不同比例的鲕状矿石,但目前对这些鲕粒的成因及其与成矿作用相互关系的了解相对有限。对贵州务正道地区铝土矿矿床中典型鲕状矿石中鲕粒进行了微区原位主量元素电子探针分析(EPMA)和激光剥蚀等离子体质谱(LA-ICP-MS)主量和微量元素分析,并与共存基质的元素组成进行了对比。研究表明,鲕粒的形成时间晚于基质,地表化学风化作用本身并不能导致铝土矿的形成;鲕粒的形成发生于强氧化和高酸度的环境,其成因被解释为在海进过程中在地层中一定的深度条件下形成了以黄铁矿为主的硫化物矿物,随后的海退作用过程导致硫化物蚀变并形成强酸环境,使得成矿元素Al相对于杂质元素(Si、Fe)发生相对富集,且该过程具有多期次振荡重复的特点。铝土矿形成是热带湿热气候条件下周期性海进-海退循环与长期的大陆古隆起区平坦海岸地形相互耦合的结果。     

贵州遵义黄家湾下寒武统牛蹄塘组镍-钼富集层电子探针研究

对贵州遵义黄家湾下寒武统牛蹄塘组镍-钼富集层进行电子探针研究,发现镍主要赋存于黄铁矿、针镍矿、辉砷镍矿、铁辉砷镍矿、紫硫镍矿、赫硫镍矿;钼主要以"碳硫钼矿"的形式存在。镍钼硫化物多与黄铁矿、白铁矿交代共生,反映矿物经历了不同的成矿阶段。岩石中不仅富集Ni、Mo元素,而且Se元素存在超常富集,可以视为热液作用或生物作用的结果。遵义黄家湾下寒武统Ni-Mo富集层应为海底热液沉积和生物沉积混合成因,其物源较为复杂。