柴达木盆地团鱼山地区浅湖油页岩特征、成因及成矿模式-以青柴地2井为例

我国陆相油页岩资源丰富,通常沉积于深湖-半深湖、湖沼以及浅湖环境,其中浅湖油页岩主要发育于柴达木盆地、老黑山盆地、黄县盆地等地区。为研究浅湖油页岩的特征和成因,分析其成矿模式,对柴达木盆地团鱼山地区的青柴地2井石门沟组含煤段浅湖油页岩样品分别开展了有机碳、热解、含油率、灰分、挥发分、密度、发热量、主微量元素、X衍射等测试分析。结果显示,研究区油页岩为中灰分、高挥发分、低密度、高发热量、低-中等含油率的油页岩。该油页岩的有机质丰度高,有机质类型为Ⅱ₂型,成熟度为未成熟。其矿物组成主要为粘土矿物和石英,组成元素以SiO₂、Al₂O₃和TFe₂O₃为主,具有P₂O₅、Co、Cu、Zn、Ga、Mo、Ba、Th、U等元素富集,SiO₂、TFe₂O₃、MgO、Na₂O、CaO、K₂O、TiO₂、...     

宁夏固原炭山地区中侏罗统延安组油页岩特征及其沉积环境

宁夏固原炭山地区存在大量与煤伴生的油页岩资源,油页岩主要赋存于中侏罗统延安组中下部各含煤层系中。本文采集钻孔所获延安组油页岩岩心样品,通过低温干馏、主量元素测定以及钻井录井等方法对炭山地区油页岩特征进行了研究,明确了油页岩测井识别依据,恢复了油页岩沉积环境。研究表明：炭山地区油页岩主要以黑色、灰黑色、深灰色为主,质地较轻,密度小,硬度小,断口参差状、贝壳状,具油脂光泽、沥青光泽,块状层理发育;油页岩含油率为3.60%~9.00%,灰分质量分数为42.50%~79.05%,全硫质量分数为0.07%~1.37%,发热量为11.01 kJ/g（平均值）,属中品质、硅质灰分、低硫且与煤伴生的油页岩;油页岩中w（SiO₂）变化较大,为53.89%~65.55%,w（Al₂O₃）为17.45%~23.29%,w（K₂O）明显高于w（Na₂O）,w（Fe₂O₃+MgO）为12.75%~21.98%,表明油页岩中含有较多的含钾矿物和镁铁成分;另外,Al₂O₃/（CaO+Na₂O）值为3.09~21.12,揭示油页岩稳定组分含量较高。炭山地区油页岩测井曲线特征明显区别于煤层和泥岩,油页岩长距伽马、声波时差和密度介于煤层与泥岩之间,而电阻率明显低于煤层和泥岩。炭山地区油页岩化学蚀变指数为74.87~84.35,Sr/Ba值为0.33~0.83,平均为0.61,Th/U值为1.00~3.50,表明本地区油页岩沉积环境为温暖、温润的缺氧、贫氧的陆相淡水湖泊环境和沼泽环境。     

黑龙江省达连河油页岩地球化学特征及成因探讨

论述了达连河含煤段油页岩及油页岩段油页岩的地球化学特征,探讨了两套油页岩成因。这两套油页岩地球化学性质有很多相似之处,主要表现为油页岩都属于中熔或难熔的硅质灰分,SiO₂、Al₂O₃及Fe₂O₃含量很高;无机元素 Mn/Ti小于0.1,Sr/Ba为0.1～0.5,V/Ni为2.6～7.0;有机质类型以腐泥腐殖型为主,正构烷烃OEP值为1.55～3.67,具奇碳数优势,主峰碳为nC₂₃和C₂₉,Pr/Ph比值平均高达2.30,具强烈的姥鲛烷优势,Pr/nC₁₇比值为1.18～3.20,说明这两套油页岩都形成于淡水、近岸及弱氧化-弱还原的湖沼相沉积环境。但含煤段油页岩沉积时期高温、湿润的古气候条件下的喜湿植物面貌,使油页岩母质类型具有较多的富氢组分,这是造成两套油页岩品质差异的主要原因。     

桂西北喀斯特区石灰土矿物质的空间变异特征

基于整个桂西北喀斯特地区石灰土的网格取样分析,采用经典统计分析和地统计学方法,研究桂西北喀斯特大尺度区域下表层(0～15 cm)石灰土矿物质(SiO₂、Fe₂O₃、CaO、MgO、Al₂O₃、MnO)的空间变异特征及影响因素。结果表明：SiO₂含量高达55.72%,其次为Al₂O₃,二者占了土壤矿物质含量的85.22%;变异系数在37.50%～71.67%之间。SiO₂空间自相关中等,Al₂O₃和MnO空间自相关弱,三者变程长,空间连续性好;CaO、Fe₂O₃、MgO空间自相关显著,变程短。Al₂O₃、Fe₂O₃的空间变异特征主要受海拔影响,裸岩率是影响SiO₂、MnO和MgO空间变异性的主要地质...     

西藏班公湖蛇绿混杂岩中硅质岩的地质地球化学特征及其形成构造环境

蛇绿混杂岩是研究洋陆转换、板块构造向板内构造转换过程的关键证据。本文以西藏班公湖蛇绿混杂岩中的硅质岩为研究对象,通过岩石学以及主量、稀土元素地球化学特征研究,分析了硅质岩成因和沉积环境。研究区硅质岩呈夹层产出在沙木罗组或断片产出在玄武岩中,具有隐晶质结构、生物碎屑结构和块状构造,含有晚侏罗世—早白垩世放射虫。硅质岩w(SiO₂)为73.80%～90.44%,w(Al₂O₃)为3.67%～12.33%;MnO/TiO₂,Fe₂O₃/SiO₂,Fe₂O₃/TiO₂和Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)分别为0.14～0.91,31.44～141.88,1.83～11.80和0.66～0.96;稀土元素北美页岩标准化后显示平坦型稀土配分模式,δ...     

滇东南晚二叠世铝土矿地球化学特征及物源分析

滇东南地区晚二叠世铝土矿属典型的喀斯特型铝土矿,矿体赋存于上二叠统吴家坪组(龙潭组),分析其地球化学特征对研究其物质来源具有重要意义。全岩分析显示铝土矿石成分以Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂和TiO₂为主,其中Al₂O₃与Fe₂O₃ 、SiO₂具有较好的负相关关系。微量元素Cr、Zr、 Hf、Ta、Th、U和稀土元素在铝土矿矿化过程中不断富集,元素Zr-Hf、Nb-Ta之间具有明显的正相关关系。lgCr-lgNi图解、稳定元素比值(Zr/Hf)及稀土元素配分模式等地球化学特征说明峨眉山玄武岩为铝土矿的形成提供了主要的物质来源,同时下伏碳酸盐岩也提供了部分成矿物质。     

北祁连山镜铁山地区镜铁山群岩石地球化学特征及其地质意义

镜铁山铁(铜)矿床是我国西北地区发现和勘探最早的大型铁(铜)矿床。对于铁矿床的成因,目前还存在不同的观点。笔者等对镜铁山铁铜矿床赋矿地层开展了岩石学和岩石化学成分分析,结果显示：变质石英砂岩的SiO₂平均含量为96.95%、Al₂O₃平均为1.36%、Fe₂O₃平均为0.31%,SiO₂/Al₂O₃平均值为73.26,K₂O/Na₂O平均值为12.54;除Sn以外,其他微量元素平均含量均低于后太古宙澳大利亚页岩(PAAS)值,稀土元素总量显著低于PAAS值,具有弱的Eu正异常,Ce异常不明显;铁碧玉岩SiO₂平均含量为85.67%、Fe₂O₃平均含量为10.19%、SiO₂/Al₂O₃平均为430.47、K₂O/Na<...     

吉林省白山市板石沟铁矿断裂构造地球化学特征

断裂构造中元素的迁移变化规律是构造地球化学研究的主要内容.白山市板石沟铁矿断裂构造发育,是开展断裂构造地球化学研究的有利地区.通过对板石沟铁矿17矿组和赵家沟矿组典型逆断层剖面测量,采集构造岩和周围岩石,分析常量元素和微量元素,利用构造地球化学剖面法、质量等比线法和特征元素比值来反映元素在逆断层中分布特征和迁移变化规律.通过分析认为在逆断层中常量元素SiO₂、Fe₂O₃、CaO、Na₂O亏损,Al₂O₃、K₂O富集,微量元素中Rb、Sr等离子半径较大元素富集,离子半径较小元素Co、Cr、Ni亏损,K₂O/Na₂O、V/Cr、Rb/（Ni+Co）在逆断层中呈现出高值,SiO₂/Al₂O₃、（Fe₂O₃+CaO+MgO）/Al₂O₃呈现出低值.依据这些构造地球化学特征可以用来判断断裂构造的存在,为断裂构造地球化学研究和板石沟铁矿勘查提供构造地球化学依据.     

青藏高原东部黄土沉积元素地球化学示踪

青藏高原东部广泛分布着典型黄土沉积,对气候变化有着敏感的响应。对青藏高原东部地区典型表土、黄土、古土壤以及砂样,进行系统的常量、微量元素组成分析,结果显示,高原东部黄土常量元素氧化物主要为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃和CaO,黄土中SiO₂和CaO含量差别较大;Rb、Sr、Ba、Zr、V含量占了微量元素含量的大部分,表土、黄土、古土壤微量元素含量差别不一。与高原东部的风沙沉积、黄土高原黄土、河西走廊黄土的对比结果表明,青藏高原东部黄土组分的常量元素之间的比值（SiO₂/Al₂O₃、TiO₂/Al₂O₃）、常量与微量元素之间的比值（Zr/Al、Zr/Ti）、常量元素三角图（Ca-Mg-K、Ca-Mg-Na）等与其他地区黄土有明显差异,而青藏高原东部黄土与高原表土沉积物及河流砂、风成砂样品比较接近。这些异同点指示青藏高原东部黄土与黄土高原黄土的物源不同;其物源可能主要来自于青藏高原内部,高原内部的河流沉积物、冰碛物等粉尘物质可能为青藏高原东部黄土的主要物源。     

惠州凹陷HZ21钻孔珠江组地球化学特征及其沉积环境

根据21件碎屑岩样品的常量元素和微量元素相关关系、组分含量及某些元素的比值特征,探讨了珠江口盆地惠州凹陷HZ21钻孔的元素地球化学特征与古环境意义。研究表明:Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂、V、Cr、Rb相互间呈明显的正相关关系;SiO₂与Al₂O₃、Fe₂O₃、TiO₂呈明显负相关,与K₂O呈弱相关关系;Sr与CaO呈明显正相关关系;P₂O₅与Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O、TiO₂呈明显的正相关,与SiO₂呈明显的负相关,且与CaO呈弱相关关系。据锶钙比值103(Sr/Ca)和V/Cr值分析,HZ21井珠江组从下往上水体有逐渐加深的趋势,与单井沉积相分析结果一致。据镁铝比值102(MgO/Al₂O₃)和Sr/Ba值分析,珠江组从下往上沉积环境的水体盐度变化不太大,但到上部略有下降。古气候指示剂Rb/Sr值和MgO/CaO值显示,NSQ1和NSQ2层序时期气候干燥寒冷,而NSQ3和NSQ4这两个层序时期气候湿热。总之,地球化学特征所反映的沉积环境与沉积相分析的结果相一致,说明元素地球化学与沉积环境关系密切,可作为沉积相判别的标志。      

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组钾质斑脱岩特征及其地质意义

四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩广泛分布,蕴含着丰富的地球化学信息。开展相关矿物学（XRD）、主量元素（XRF）,以及微量元素（ICP-MS）等分析,结合野外露头观察,对四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组黑色页岩地层中斑脱岩进行了分析。研究结果表明：1）斑脱岩主要由伊利石、斜长石、石英等矿物组成;2）主量元素以SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、K₂O 为主,其中K₂O/Na₂O介于15.54～270之间;3）微量元素富集Th、U、Pb、Zr、Hf、Ta等高场强元素（HFSE）和Rb、Cs、Ba等大离子亲石元素,亏损La、Ce、Sr、Sm、Eu等元素;4）稀土元素∑REE介于19.58×10^-6～383.88×10^-6之间,平均值为105.43×10^-6,LREE/ HREE介于0.74～12.67之间,平均值为3.93,总体表现为轻稀土（LREE）富集,而重稀土（HREE）亏损,轻、重稀土元素分异明显,Eu表现出一定的负异常,而Ce未出现明显异常。综合分析认为：1）四川盆地及周缘五峰组-龙马溪组斑脱岩具有高钾低钠的特点,与钾质斑脱岩特征相符,且五峰组与龙马溪组斑脱岩特征相似,火山灰物质来源相近;2）原岩构造环境主要为岛弧环境,同时也存在板内环境,火山灰主要来源于北部秦岭地区;3）火山灰可以提高海洋表层初级生产力,为优质页岩有机质形成提供物质基础。     

超轻油页岩渣陶粒的研制与生产工艺方案设计

吉林省桦甸市、农安县油页岩资源丰富。以桦甸市示范电厂油页岩渣为主要原料,用新的烧胀试验方法开展了超轻陶粒的研制,采用自制的新试验装置,烧制出的陶粒接近实际陶粒回转窑水平,并可专门烧制小颗粒陶砂,可比现有烧胀试验方法工作效率提高约50倍;并以国产陶粒设备,提出拟建年产20 万m³陶粒工厂工艺方案设计,对窑炉两端的余热利用提出了可行方案。油页岩渣SiO₂,Al₂O₃,R₂O含量适中,特别是含碳非常少,可以人为地调整发泡剂的用量而控制陶粒的密度,使在1 030～1 100℃范围内烧制出300～500 kg/m³级陶粒或陶砂。     

湖北竹山杨家堡组硅质岩成因及沉积环境分析

竹山地区位于扬子陆块北缘,寒武纪早期发育一套深水硅质岩系。该岩系由纯硅质岩夹少量白云岩、页岩所组成。硅质岩中微晶石英含量均超过85%,还含有少量碳质、燧石及微量绢云母。地球化学分析表明,该硅质岩的SiO₂含量较高,平均为93.4%;Al₂O₃和TiO₂含量较低,分别为0.19%~1.45%和0.01%~0.09%,TFe₂O₃为0.053%~0.342%,Al/(Al+Fe+Mn)比值为0.58~0.83,平均为0.71,Eu/Eu*为0.74~3.61,平均为1.65,表明其硅质主要来源于生物本身或其生命活动产物,海底热液活动亦提供了一部硅质物质;同时,硅质岩具有较低的TFe₂O₃/TiO₂比值(2.16~12.56,平均值为5.86)和Al₂O₃/(Al₂O₃+Fe₂O₃)比值(0.65~0.87,平均值为0.78),Y的正异常(Y/Ho值为34.81~60.19,平均为47.0)及Ce的负异常(Ce/Ce*值为0.28~0.92),表明它们形成于远离陆源物质干扰的边缘海盆环境,且Ce负异常从底部到顶部有逐渐减小的趋势,记录了寒武纪时期扬子北缘被动陆缘裂谷盆地不断扩大,水体逐渐变深的过程。     

镁铝对烧结矿中铁酸钙的矿物学特性影响

铁酸钙是高碱度烧结矿中的主要黏结相矿物,它的含量、结晶形态、化学成分及晶体结构等矿物学特性对烧结矿质量起着关键性作用,而烧结原料中各组分的含量直接影响着铁酸钙的生成。以Fe₃O₄、SiO₂、CaO、MgO、Al₂O₃的化学纯试剂为原料,在实验室进行微型烧结实验,运用XRD、偏光显微镜、电子探针等手段,定量分析研究了原料组分中MgO、Al₂O₃对烧结矿中铁酸钙的生成及其矿物学特性的影响。原料中MgO含量的增加对铁酸钙的生成有一定抑制作用,尤其在MgO含量为2.0%~3.0%时,烧结矿中铁酸钙含量明显减少,其晶体形态也从以板柱状和针状为主逐渐过渡为它形不规则状;原料中Al₂O₃的增加,对烧结矿中铁酸钙的形成具有促进作用,即随着Al₂O₃的增加铁酸钙含量呈明显增加趋势,且铁酸钙的形态也由以柱状和针状为主向板柱状变化。电子探针成分分析及矿物化学式计算结果表明,铁酸钙是由Fe₂O₃、CaO、SiO₂、Al₂O₃及MgO组成的复杂结晶体,其化学通式为Ca_2.60Mg_0.44Si_1.07Al_0.96Fe_8.92O₂₀。原料中MgO、Al₂O₃含量的变化,对铁酸钙的化学成分中Fe₂O₃/CaO摩尔分数比影响不大,均接近3∶2。上述研究结果对于深刻理解烧结工艺条件下铁酸钙晶相的晶体化学特征及其对烧结矿质量的影响具有重要指导意义。     

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组油页岩元素地球化学特征及沉积环境

黑龙江省柳树河盆地始新统八虎力组发育多层油页岩。通过对油页岩样品元素地球化学分析测试,研究了其常量元素、微量元素和稀土元素特征,分析了油页岩沉积环境。研究结果表明,常量元素以富Al₂O₃、Fe和CaO,贫SiO₂、MgO、Na₂O和K₂O为特征,微量元素总体上表现出不同程度的亏损特征,稀土元素总量平均为140.7×10^-6,表现出轻稀土元素轻度富集特征。稀土元素具有较为一致的变化趋势,表明油页岩沉积时物源和沉积环境较为稳定。Mn/Ti值表明油页岩组成物质的搬运距离随着时间变化经历了远→近→远的变化,反映水体深度经历了深→浅→深的变化。Sr/Cu值和Rb/Sr值表明油页岩沉积时为相对炎热干旱的环境。Sr/Ba值反映当时为炎热干旱气候条件下的过渡相咸水湖泊沉积环境。V/(V+Ni)值、δEu和有机碳含量表明油页岩沉积时处于缺氧的还原沉积环境中。总体上,柳树河盆地油页岩发育于炎热干旱气候、咸水、缺氧条件下的湖泊沉积环境中。     

康滇古陆东缘筇竹寺组地球化学特征及意义

云南省昭通市昭阳区锌厂沟位于康滇古陆东缘,在剖面测量及样品系统采集分析基础上,建立了该区下寒武统筇竹寺组泥页岩地球化学剖面,为该区筇竹寺组沉积环境、物源分析提供了定量的地球化学数据。研究结果显示:1）筇竹寺组物源主要来自康滇古陆中元古界东川群、会理群砂泥岩、海相玄武岩,并可能有少许同时代花岗岩,形成于康滇古陆东缘大陆坡或边缘海,自西向东呈康滇古陆—潮坪—浅水陆棚—深水陆棚—水下隆起有序变化,工区位于浅水陆棚相;2）稀土元素δCe值、δEu值及微量元素Mo、V含量、（V）_N/（V+Ni）_N比值、（Cu）_N/（Zn）_N比值反映筇竹寺组底部为深水陆棚环境,上部总体为浅水陆棚沉积环境,局部水体加深为深水陆棚沉积环境。总体上该区以浅水陆棚为优势相,并具酸性还原环境特点;3）微量元素Rb、Ba、Ga、V、Zn、Mo、Cd、Sn、Zr有明显的富集。主量元素（SiO₂）_N/（Al₂O₃）_N比值及微量元素Ba、U含量、Zn-Ni-Co三角图、U/Th比值、Co/Zn比值表明有生物或热水作用的参与。