阳泉矿区泥岩地球化学特征及地质意义

为研究阳泉矿区太原组、山西组的沉积环境、物源及源区构造背景,对该区泥岩微量及稀土元素进行分析,结果表明:该区亲石元素较为富集,高场强元素Ti、Zr、Hf、Th丰度高于上地壳,Rb、Sr、Nb、Ta等元素有所亏损;稀土元素总量较高,轻重稀土元素比值及(La/Yb)N比值显示轻、重稀土分异明显,表现为轻稀土富集、重稀土相对亏损、Eu明显负异常、Ce微弱负异常的分布模式.对Sr/Cu、V/(V+Ni)、Sr/Ba、δCe和Ceanom等特征参数的分析,显示该矿区泥岩属于过渡相-陆相沉积,处于还原、厌氧、半咸水沉积环境.据泥岩微量、稀土元素组合及其判别图解,该矿区源岩以长英质岩石为主,与太原组相比,山西组物源明显受花岗岩的影响,物源区构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘.     

渤海湾盆地上古生界泥岩地球化学特征

为了明确渤海湾盆地上古生界泥岩中微量元素及稀土元素的特征及其地质意义,应用电感耦合等离子质谱法对渤海湾盆地36个泥岩样品的微量元素及稀土元素进行测试,同时结合露头、岩芯、薄片、全岩X射线衍射和黏土矿物X射线衍射等观察分析,对研究区上古生界泥岩的发育特征、岩石成分、微量元素和稀土元素参数和空间分布规律、沉积水体的古盐度、物源区特征、沉积速率和层序地层意义进行了探讨。研究表明:渤海湾盆地上古生界泥岩微量元素含量与上地壳相似,稀土元素相对富集,轻重稀土间分异特征明显;杂色泥岩遭受了风化淋滤作用的改造,岩性为铝土岩或铝土质泥岩,岩石中的微量元素和稀土元素发生了活化迁移导致参数表现出异常值,沉积时的元素信息已被破坏;从本溪组到山西组,泥岩中稀土元素含量不断升高,下石盒子组较山西组降低,从下石盒子组到上石盒子组奎山段,泥岩中稀土元素含量逐渐升高;Sr/Ba比值反映了晚古生代海侵作用由发展到衰退的过程以及间歇性的海泛作用;物源区构造背景具有活动大陆边缘的特征,岩性以沉积岩、花岗岩和碱性玄武岩为主,地层时代具有先变老后变新的特点;沉积速率由本溪组至上石盒子组奎山段逐渐升高;下石盒子组顶部杂色泥岩中微量元素Sc,Co,Ni,Rb,Sr,Ba含量和∑REE表现出异常低值,反映了大面积的沉积间歇作用,其顶面可以作为层序界面。     

鄂尔多斯盆地东缘隰县地区煤层顶底板元素地球化学特征

系统地采集了鄂尔多斯盆地东缘隰县地区晚古生代太原组和山西组煤层顶底板的岩芯样品,通过高分辨率电感耦合等离子质谱等技术分析其常微量元素,探讨煤层顶底板形成时的环境特征。研究表明,研究区煤层顶底板以高SiO_2,Al_3O_2含量和稀土元素富集为特点,为海陆过渡相沉积;氧化敏感度指标Ni/Co,V/Cr,U/Th多处于氧化条件范围内。就层组而言,山西组沉积环境与太原组沉积环境具有一定的差异性,这体现在太原组元素变化范围较大,变化较复杂,与其沉积环境较为动荡相符。稀土元素表现为轻稀土相对富集的右倾模式,铕负异常明显。通过在(La/Yb)N-ΣREY图上投点发现,物源多以混合岩为主,山西组煤层顶底板物源种类简单,主要为花岗岩、花岗岩和碱性玄武岩的混合岩,而太原组物源丰富,包括钙质泥岩,花岗岩与碱性玄武岩的混合岩,大陆拉斑玄武岩与沉积岩的混合岩、碱性玄武岩、沉积岩和花岗岩的混合岩。研究认为山西组和太原组物源上具有一定的继承性,物源区均为北部的阴山古陆。但是源岩存在一定的区别,山西组源岩为元古界花岗岩与碱性玄武岩;太原组源岩为元古界复杂变沉积-火山岩系。     

贵州织金上二叠统泥岩地球化学特征及层序界面响应

基于对贵州织金J2井区上二叠统岩芯观测及泥岩(ICP-MS)微量及稀土元素分析测试结果,探讨了泥岩地球化学特征及其层序界面响应。结果表明：泥岩微量元素V,Co,Ni,Cu相对富集,Cr及Rb相对亏损,其余微量元素含量接近上地壳含量;稀土元素总量较高,w (LREE)/w (HREE)及 w (La)N/ w (Yb)N等比值显示轻、重稀土分异明显;V/(V+Ni),Sr/Ba,Ce/Ce*,Ceanom指示了泥岩均处于海陆交互相背景的缺氧环境条件下。∑REE与亲石元素Nb,Ta,V,Ga,Rb,Th,Ba,Sr呈显著或临界正相关,与元素Co,Ni,Mo,Zn和Cu相关性不明显或呈微弱负相关,指示了稀土元素主要来源于陆源碎屑矿物;稀土元素分布模式和 w (∑REE)- w (La)/ w (Yb)图显示物源主要来自峨眉山玄武岩,并存在部分沉积岩及花岗岩混入;泥岩层中∑REE, w (LREE)/ w (HREE),(La/Yb)N,Eu/Eu*,Ceanom,V/(V+Ni),Sr/Ba等微量及稀土元素参数的异常波动面与层序界面(SB2,SB3,SB4)存在一定程度的对应关系,记录了沉积过程古水体的地球化学条件,可为无海相标志层沉积区钻井地层精细对比提供地球化学证据。     

渝东北地区页岩的稀土元素地球化学特征

为了查明渝东北城口—巫溪地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩中稀土元素的特征、来源及其地质意义,应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对渝东北城口明中地区11件页岩样品的稀土元素及微量元素进行测试,结合前人所测巫溪田坝地区12件稀土、微量元素测试分析结果,全面分析了稀土元素、地球化学参数、空间分布规律及分布模式。研究表明:渝东北城口—巫溪地区页岩稀土元素相对亏损,五峰组页岩中的稀土元素略低于龙马溪组;稀土元素总量∑REE与Sc,Ti,Cr,Zn,Zr,Nb,Th,Hf,Ta等大离子亲石元素元素呈明显正相关,反映了研究区页岩中稀土元素的来源主要为陆源碎屑;在五峰组页岩早期沉积速率、稀土元素及微量元素比值的突变界面,可能是都匀运动(加里东运动第2幕)的影响范围延伸至该地区所出现的沉积响应。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林地区上古生界暗色泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)<1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

鄂尔多斯盆地东缘柳林地区煤系泥页岩稀土元素地球化学特征

鄂尔多斯盆地东缘晚古生代含煤地层中暗色泥页岩广泛发育,通过系统采集柳林地区上古生界太原组和山西组暗色泥页岩岩芯样品,借助电感耦合等离子质谱方法开展了稀土元素与微量元素测试。研究表明,柳林地区暗色泥页岩中稀土元素含量较高,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损且平稳,配分曲线相互平行且右倾,可见微弱的Ce负异常和中等Eu负异常,指示稳定的上地壳物源注入。结合δCe与δE、ΣREE和w(La)N/w(Sm)N较差的相关性,以及w(U)/w(Th)1可排除泥页岩中REE的非源岩影响因素,REE指标的源岩及环境指示意义可靠。综合δCe,Ceanom以及氧化还原敏感元素指标(w(V)/w(Cr),w(Ni)/w(Co),w(V)/w(V+Ni),w(U)/w(Th)和δU)表明山西组与太原组泥页岩沉积环境整体为弱还原-弱氧化环境,且山西组沉积期氧化程度更强。δCe、ΣREE和部分微量元素指标(w(Ba),w(Sr)/w(Ba),w(Ba)/w(Ga))的差异特征和变化规律在层序地层格架内指相意义明显,显示从SQ2到SQ3期,研究区具有从海相、过渡相到陆相的变化趋势。研究区物源来自盆地北部的阴山古陆,以长英质源岩为主,源区构造背景与大陆边缘环境相关。     

和顺区块煤系地层沉积环境分析

含煤层系沉积环境是影响煤层气成藏的重要因素。通过岩心观察、区域地质、测井、分析化验等资料对研究区主要煤系地层太原组、山西组沉积环境进行了详细分析,认为太原组主要为滨浅海障壁岛-泻湖-潮坪沉积和碳酸盐台地环境,山西组主要为三角洲平原环境。     

青海省祁连山西北部石炭纪赋煤规律

在分析以往勘查成果资料的基础上,系统研究青海省祁连山西北部石炭纪赋煤规律,结果显示:研究区石炭系发育下统臭牛沟组及上统羊虎沟组和太原组,其中太原组为主要含煤地层,羊虎沟组次之;煤系基底西部元古代变质岩为主、中部—东部以奥陶系为主;太原组分2段,上部为河流—三角洲环境沉积的砂泥岩,下部为海陆过渡环境,以泥质岩、粉砂岩夹石灰岩和可采煤层为主;羊虎沟组为海陆过渡相沉积,以泥岩、粉砂岩夹石灰岩和薄煤层为主。     

广西上林合山组炭质泥岩中锂和稀土元素的成因及富集机制

锂和稀土元素是我国重要的工业原料和战略性矿产资源,沉积型锂矿床成为国内外研究的热点,具有成为新型锂矿床的潜力。以广西上林县上二叠统合山组底部炭质泥岩为主要研究对象,通过反光显微镜、带能谱扫描电镜、X射线衍射、X射线荧光光谱、电感耦合等离子质谱等测试方法,分析了炭质泥岩的矿物学及元素地球化学特征,研究了炭质泥岩中锂和稀土的赋存状态和物质来源,讨论了炭质泥岩中锂和稀土元素富集的影响因素。结果表明,上林上二叠统合山组底部炭质泥岩中重稀土(重稀土氧化物质量分数为0.024%)接近了我国离子吸附型重稀土的边界品位,部分样品中锂(Li的质量分数大于1 000μg/g)达到了国外黏土型锂矿边界品位,找矿潜力巨大;高锂的炭质泥岩中高岭石是锂的主要载体矿物,低锂的炭质泥岩中锂可能主要赋存在伊蒙混层中,稀土元素可能以离子吸附形式存在于黏土矿物(尤其是高岭石)中;炭质泥岩的沉积物主要来源于哀牢山—松马缝合带的二叠纪酸性岩浆岩,部分来自于峨眉山大火成岩省酸性岩浆岩,其中酸性岩浆岩中的云母是锂的主要来源,副矿物(独居石、磷灰石等)是稀土的主要来源;物源区强烈化学风化,是炭质泥岩中锂和稀土富集的主要因素,还原的浅...     

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩微量元素和稀土元素地球化学特征

三塘湖盆地二叠系芦草沟组油页岩发育于石头梅凸起附近,位于三塘湖盆地西南缘。通过电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)对油页岩中微量元素和稀土元素地球化学特征进行研究。研究表明:和中国煤相比研究区油页岩中比较富集V,Cr,Ni,Cu,Ge,As,Se,Rb,Sr,Mo,Cd,Sb,有毒元素、致癌元素Cd,Ni,As,Cd等含量明显高于地壳和中国煤中平均含量;REE富集情况低于北美页岩水平,稀土元素分布模式表明LREE明显富集,HREE相对亏损,Eu随深度正负异常变化频繁。ΔCe,ΔEu,Sr/Ca,Sr/Ba,V/(V+Ni)及V/Cr的值总体上反映出该区油页岩形成于贫氧-缺氧,水体盐度咸水-淡水的较深水环境     

沁水盆地晚古生代煤中稀土元素地球化学特征

摘要：研究煤中稀土元素对分析成煤环境具有重要意义。运用电感耦合等离子质谱、X射线荧光光谱、X射线衍射等方法分析了沁水盆地晚古生代煤及其顶底板炭质泥岩、粉砂岩、灰岩和黄铁矿脉中稀土元素的地球化学特征,探讨了煤中稀土元素的赋存特征及富集成因。结果表明,沁水盆地晚古生代煤中稀土元素含量整体较低,剖面上太原组煤中稀土元素的含量大于山西组,平面上具有南高北低的分布特征。煤中稀土元素主要赋存在粘土矿物和黄铁矿中,碳酸盐矿物和氧化物中稀土元素含量较低,相当部分的稀土元素赋存在有机质中。相关分析表明,稀土元素与Si、Al关系密切。研究认为,沁水盆地煤中稀土元素的富集受控于聚煤古环境,煤层及其顶底板岩石中稀土元素的来源具有一致性,成煤时期海水对泥炭沼泽的影响导致太原组煤中相对富集重稀土,但没有导致Ce的亏损。     

桌子山煤田含煤地层沉积特征与聚煤模式探讨

通过单井岩性、沉积构造、连井剖面分析等手段,对桌子山煤田聚煤期沉积环境类型、沉积演化过程及聚煤特征进行了分析。研究表明:桌子山煤田石炭-二叠系含煤地层主要由潮坪、三角洲、曲流河3种沉积相组成,可进一步识别出潮上坪、三角洲平原、河漫等8种沉积亚相及多种沉积微相;受海水进退影响,聚煤期本区经历了海相到陆相的沉积演化过程,可分为四个演化阶段;期间聚煤作用的强弱取决于沉积相带的时空配置,最有利的聚煤环境为太原组下段的潮上泥炭沼泽及山西组2段的岸后沼泽、三角洲平原。从沉积环境角度,建立和探讨了本区主要的聚煤模式:潮坪聚煤模式与曲流河、三角洲平原聚煤模式。     

纳米比亚西北部朝斯组铁矿地质特征研究与初步经济评价

纳米比亚西北部地区朝斯组中赋存大规模铁矿,该铁矿形成于新元古代约730 Ma时期,由于雪球地球的影响,全球在这一时期形成很多大的铁矿。本文通过对朝斯组铁矿岩芯的观察和对岩芯主量元素特征的分析可知朝斯组铁矿主要由Fe_2O_3和SiO_2组成,铁矿中SiO_2含量较高。微量元素特征表明铁矿中富集Co,相对亏损Rb。稀土元素特征表明铁矿中稀土总量均较低,具有相似的REE配分模式,轻稀土相对重稀土亏损,轻微的Eu正异常和明显的Ce负异常。地球化学分析表明铁矿的物质来源兼具陆源沉积物和海相沉积物的特征,Ce的轻微负异常反映了成矿时海水为低氧化环境,而Eu的轻微正异常说明海底低温热液参与了铁矿的成矿过程。朝斯组铁矿石资源量为20亿t,平均品位30%,潜在经济价值为700亿美元。纳米比亚对环境保护严格,采矿的征地成本很高,铁矿所在地区的基础设施非常差,从开采到铁矿运输的成本投入很高,这些都导致纳米比亚铁矿价格优势并不明显。本文认为,如果该地区未来不能发现其他价值更高的共伴生矿产,这些铁矿在目前技术经济条件下开采盈利的前景不明朗。     

贺兰山-桌子山区太原组和山西组三角洲沉积体系的沉积构成和聚煤作用

贺兰山-桌子山区太原组和山西组可划分为四个成因地层单元,总体是一套受波浪和潮汐改造的河流三角洲体系。其相构成主要包括水道充填(冲积分流水道、潮河混合水道、潮道、决口小型水道)、进积砂坝(指状河口砂坝、受波浪改造的河口砂坝、受潮汐改造的河口砂脊、边缘席状砂坝、决口充填)、细粒越岸泛滥和间水道细粒潮坪的砂泥互层、间湾和前三角洲泥岩、滨浅海碳酸盐岩以及泥炭沼泽沉积等。从晚石炭世到早二叠世,三角洲体系的沉积构成样式发生了明显变化,反映出早期受波浪作用较强、中期潮汐作用变得明显、晚期河流作用迅速增强的总体演化。同时指出,富煤部位主要分布于次级坳陷内,而且富煤带常发育于冲积三角洲平原和过渡带(太原组下部)或潮河混成三角洲平原沉积组合中(太原组上部和山西组底部)。     

沁水盆地樊庄北部构造特征与煤层气富集

樊庄区块位于沁水盆地南部,地层自下向上依次有本溪组、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组,其中太原组15号煤和山西组3号煤是区内可采煤层,也是煤层气开发的目的地层。本文通过樊庄北部三维地震解释成果,利用导向滤波、相干属性等手段,对区内断层、褶皱、微构造、陷落柱精细刻画,对煤层构造、埋深、厚度、含气性有了更全面的认识,揭示了区内发育多期褶皱断层复合叠加带,陷落柱聚集和带状分布特征,地下水由西南片向东北片不断运移,影响了不同流经区域的产气量,综合以上分析,认为构造是樊庄北部煤层气富集的主要影响因素。     

鄂尔多斯盆地东缘可容纳空间变化控制的C-P煤系沉积特征

鄂尔多斯盆地东缘是国内煤系非常规天然气勘探开发的重点地区,区域范围广,沉积环境多变。结合野外露头、钻井岩芯、单井和连井剖面刻画了研究区构造隆降、海水进退、多向物源影响下的层序地层格架和沉积环境演变。结果表明:在统一研究区典型标志层的基础上,可将太原组分为4个和山西组3个III级层序;太原组主煤层顶面是区域范围内的构造转换面,南北地势近乎水平,之后中间地势进一步沉降;北部物源在太原期初始即发生影响,但南部物源到山西期才产生明显影响;研究区大致以北纬38°构造带为南北隆降支点,控制地层的厚度和岩性变化,影响厚煤带的迁移;太原期的汇水中心由南部逐渐向中部过渡,即由延川南(Sq1)到大宁—吉县(Sq2)到柳林石楼地区(Sq4),在Sq3沉积时期,海侵范围相对最大。相关成果对认识研究区含煤地层发育规律,开展煤系非常规天然气勘探开发具有支撑作用。