上扬子地区不同类型岩石生氦潜力评价及泥页岩氦气开采条件理论计算

上扬子地区是我国页岩气重要开采区,也是氦气工业性开采的唯一地区,但对于其氦气生成潜力研究仍处于空白阶段.据此,对上扬子东南地区采集的144件岩石样品进行场发射扫描电镜及铀、钍强度测试,理论计算了页岩气中氦气达到我国工业开采标准(0.05％)需要满足的理论条件.岩石扫描电镜结果表明,富含铀、钍的副矿物(锆石、独居石、铀钍石及磷灰石等)主要赋存于造岩矿物石英和长石中.岩石铀、钍强度测试结果表明,三大类岩石中铀平均含量呈现:沉积岩(8.96×10-6)＞岩浆岩(4.83×10-6)＞变质岩(1.89×10-6);钍平均含量呈现:沉积岩(11.01×10-6)≈变质岩(10.4×10-6)＞岩浆岩(5.9×10-6).岩浆岩中铀、钍平均含量呈现:酸性岩＞中性岩＞基性岩＞超基性岩;沉积岩中铀平均含量呈现泥页岩(13.86×10-6)＞＞砂岩(2.54×10-6)＞碳酸盐岩(1.67×10-6);钍平均含量呈现泥页岩(12.50×10-6)≈砂岩(12.76×10-6)＞碳酸盐岩(5.96×10-6).不同沉积时代沉积岩中铀、钍平均含量也呈现上述分布规律.沉积岩中铀、钍含量主要与岩石的沉积环境与物源有关,与沉积时代无关.单位时间、单位质量岩石氦气生成量的大小为:泥页岩＞酸性岩＞中性岩＞砂岩＞变质岩＞碳酸盐岩＞基性岩＞超基性岩.以中国南方地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例,当该层位泥页岩中残余氦气含量为U,Th元素衰变释放出来氦气含量的80％以上时,适合进行"页岩气+氦气"的共同开采,提高页岩气的开采价值.     

上扬子地区不同类型岩石生氦潜力评价及泥页岩氦气开采条件理论计算

上扬子地区是我国页岩气重要开采区,也是氦气工业性开采的唯一地区,但对于其氦气生成潜力研究仍处于空白阶段.据此,对上扬子东南地区采集的144件岩石样品进行场发射扫描电镜及铀、钍强度测试,理论计算了页岩气中氦气达到我国工业开采标准(0.05％)需要满足的理论条件.岩石扫描电镜结果表明,富含铀、钍的副矿物(锆石、独居石、铀钍石及磷灰石等)主要赋存于造岩矿物石英和长石中.岩石铀、钍强度测试结果表明,三大类岩石中铀平均含量呈现:沉积岩(8.96×10-6)＞岩浆岩(4.83×10-6)＞变质岩(1.89×10-6);钍平均含量呈现:沉积岩(11.01×10-6)≈变质岩(10.4×10-6)＞岩浆岩(5.9×10-6).岩浆岩中铀、钍平均含量呈现:酸性岩＞中性岩＞基性岩＞超基性岩;沉积岩中铀平均含量呈现泥页岩(13.86×10-6)＞＞砂岩(2.54×10-6)＞碳酸盐岩(1.67×10-6);钍平均含量呈现泥页岩(12.50×10-6)≈砂岩(12.76×10-6)＞碳酸盐岩(5.96×10-6).不同沉积时代沉积岩中铀、钍平均含量也呈现上述分布规律.沉积岩中铀、钍含量主要与岩石的沉积环境与物源有关,与沉积时代无关.单位时间、单位质量岩石氦气生成量的大小为:泥页岩＞酸性岩＞中性岩＞砂岩＞变质岩＞碳酸盐岩＞基性岩＞超基性岩.以中国南方地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组页岩为例,当该层位泥页岩中残余氦气含量为U,Th元素衰变释放出来氦气含量的80％以上时,适合进行"页岩气+氦气"的共同开采,提高页岩气的开采价值.     

若干地盾含铀性的比较特征

已知世界大部分铀储量集中于前寒武纪地盾和结晶地块内。因此,了解各种结晶岩中铀含量的特点,是很有意义的。地盾基底的绝大部分(面积85％)是变质岩和超变质岩——石英岩、砂岩、片岩、碳酸盐岩、副片麻岩、变基性岩和超基性岩以及各种混合岩和花岗岩类岩石。其次(10—13％)     

地球深部真的贫铀钍吗?——来自秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石铀钍含量的讨论

为尝试利用锆石来初步探索地球内部铀、钍的丰度，通过搜集秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石U-Th-Pb同位素测年文献，掌握了3件超基性岩、52件基性岩、46件中性岩、90件酸性岩，共计191件样品，6979个（铀含量数据3552个，钍含量数据3427个）锆石定年数据。数据分析指示铀和钍在同一类型岩浆岩锆石中含量均相差悬殊，可在不同类型岩浆岩锆石中富集或亏损，不具有从超基性岩到基性岩到中性岩再到酸性岩总体增加的趋势。在所有样品锆石铀、钍平均值2倍以上的45件高富集样品中的34件呈现“局部长期”分布的特征，表现为：10件在451.0~422.1 Ma期间的以OIB型基性、中基性岩为主的样品约29 Ma时间集中产出在南秦岭大巴山地区，岩浆多来自由HIMU，EMII和EMI三个富集地幔端元组分混合而成的复杂地幔区；24件在495.9~413.6 Ma期间的以I型、S-I型酸性岩为主的样品约82 Ma时间集中产出于北秦岭商丹（商南—丹凤）地区，岩浆可来自地幔、壳幔混合和地壳源区。结合华南金属铀（0价）的发现等前人研究成果初步分析认为，加里东期大巴山和商丹地区可能分别存在地幔柱和大陆型热点，地核中大量铀、钍沿地幔柱和大陆型热点上升致使地幔和地壳局部熔体中铀、钍长期富集，其超高含量可能被熔体中锆石结晶部分记录，这一元素迁移过程可能是两区域产出高锆石铀、钍含量样品和商丹地区生成铀矿的主要原因。支持铀、钍可在地核和地幔柱富集的认识。     

含铀砂岩试样的预处理和铀钍同时测定方法研究

研究了含铀砂岩试样的预处理方法,采用过氧化钠熔融, CTMAB凝聚,有效地消除了硅酸溶胶对铀钍分离富集的影响,与示波极谱法衔接,同时测定铀钍.铀钍的线性范围为0.001～0.500 μg/10 mL,检出限铀为8.63×10-6 μg/mL,钍为5.16×10-6 μg/mL.本法用于砂岩型铀矿中铀钍含量小于5×10-6样品的连续测定,结果满意.     

沉积铀矿床中的有机质及其研究方法

沉积岩中的有机质沉积岩中都或多或少的含有有机质。除石油和煤炭以外,大量分散的有机质赋存于砂岩、页岩、粘土岩及碳酸盐岩中。根据亨特(Hunt)的资料,页岩、碳酸盐岩和砂岩中有机质的平均含量分别为2.1%,0.29%和0.05%,以页岩居多。     

中美陆相页岩油地质条件对比

正页岩油是指富有机质泥页岩层系中,主要以游离态和吸附态赋存于泥页岩及泥质粉砂岩、砂岩、碳酸盐岩等夹层的孔隙、裂缝,通过压裂等非常规技术手段才能实现规模经济开采的烃类资源(武晓玲等,2013)。页岩油具有储层致密、孔渗条件差、难以有效开采的特点。进入21世纪以来,美国相继在海相页岩气、海相页岩油领域实现突破,引领世界页岩油气的勘探。中国页岩油储集层主要以陆相湖盆富有机质泥页岩为主,尚未取得规模性商业     

北淮阳东段佛子岭群变质岩地球化学特征及其地质意义

北淮阳地区的佛子岭群是一套经受了多次变形、变质作用的低级变质岩系。佛子岭群主量元素平均含量为SiO_275.42%、Al_2O_38.13%、MgO 1.52%、Fe_2O_33.23%、Na_2O 1.61%、K_2O 1.67%、TiO_2 0.41%;特征微量元素Th、U、Hf、Sc、Zr、Y平均含量分别为8.49×10~(-6)、1.47×10~(-6)、4.85×10~(-6)、170.66×10~(-6)、193.69×10~(-6)、18.97×10~(-6);Th/U、La/Y、Th/Sc、La/Sc比值分别为4.92、3.56、1.51、1.38;∑REE含量125.3×10~(-6),δEu=0.67,轻稀土富集,La/Yb=14.99,(La/Yb)N=10.11。下部的祥云寨组主要为一套变质石英砂岩,原岩为砂岩和杂砂岩,构造环境以被动大陆边缘为主,物源以石英岩沉积岩物源区为主,并显示了亲扬子陆块的特征。而诸佛庵组和潘家岭组为一套云母石英片岩、石英云母片岩和二云片岩,原岩为杂砂岩、亚岩屑砂岩、岩屑砂岩及页岩,构造背景为大陆岛弧和活动大陆边缘,物源区主要为石英岩沉积岩物源区和长英质火成岩物源区,并显示了亲华北陆块的特征,表明佛子岭群经历了由扬子北缘被动大陆边缘向华北南缘活动大陆边缘的构造转化。     

鄂西鹤峰地区上二叠统大隆组页岩储层特征及资源潜力

在野外地质调查基础上,通过有机地化测试、物性研究和扫描电镜等方法,对鄂西鹤峰地区泥页岩储层及资源潜力进行了研究。结果表明:(1)鹤峰地区大隆组形成于台盆相,岩性以硅质页岩、炭质页岩为主,厚度为47.5～53.9 m。(2)目的层泥页岩具有“有机质丰度高、热演化程度高”等特征,TOC含量平均为6.03%,Ro平均为2.40%,脆性矿物含量平均为81.0%。(3)岩石中吸附气含量较高,质量体积平均为2.08 m3/t,埋深小于2000 m,具有良好的勘探前景。(4)采用叠合法预测出鹤峰茅坪-石灰窑和鹤峰太平-咸盈一带为页岩气勘探有利区,用概率体积法估算页岩气地质资源量(P50)分别约为303.56×108m3和533.33×108m3。该研究成果可为鄂西鹤峰地区大隆组页岩气勘探提供借鉴。     

地球深部真的贫铀钍吗? ——来自秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石铀钍含量的讨论

为尝试利用锆石来初步探索地球内部铀、钍的丰度,通过搜集秦岭造山带加里东期岩浆岩体锆石U-Th-Pb同位素测年文献,掌握了3件超基性岩、52件基性岩、46件中性岩、90件酸性岩,共计191件样品,6979个（铀含量数据3552个,钍含量数据3427个）锆石定年数据。数据分析指示铀和钍在同一类型岩浆岩锆石中含量均相差悬殊,可在不同类型岩浆岩锆石中富集或亏损,不具有从超基性岩到基性岩到中性岩再到酸性岩总体增加的趋势。在所有样品锆石铀、钍平均值2倍以上的45件高富集样品中的34件呈现“局部长期”分布的特征,表现为：10件在451.0~422.1 Ma期间的以OIB型基性、中基性岩为主的样品约29 Ma时间集中产出在南秦岭大巴山地区,岩浆多来自由HIMU,EMII和EMI三个富集地幔端元组分混合而成的复杂地幔区;24件在495.9~413.6 Ma期间的以I型、S-I型酸性岩为主的样品约82 Ma时间集中产出于北秦岭商丹（商南—丹凤）地区,岩浆可来自地幔、壳幔混合和地壳源区。结合华南金属铀（0价）的发现等前人研究成果初步分析认为,加里东期大巴山和商丹地区可能分别存在地幔柱和大陆型热点,地核中大量铀、钍沿地幔柱和大陆型热点上升致使地幔和地壳局部熔体中铀、钍长期富集,其超高含量可能被熔体中锆石结晶部分记录,这一元素迁移过程可能是两区域产出高锆石铀、钍含量样品和商丹地区生成铀矿的主要原因。支持铀、钍可在地核和地幔柱富集的认识。     

上扬子台区下寒武统黑色岩系中的钒矿床

我国南部早寒武世黑色岩系中，蕴藏丰富的金属和非金属矿产。而位于扬子地台东南缘的钒矿床尤其令人瞩目。本文以湘西为例，剖析该类钒矿地质特征和成矿规律。矿床产于下寒武统黑色岩系底产的碳系页岩、硅岩及黑色页岩组合。矿层呈层状、似层状，产权稳定，埋藏浅，储量大。矿石主要由水云母（伊利石）和石英组成，含有机质及藻类化石。成矿受地层、岩性、古构造和古地理条件控制。矿床具有微生物成矿与海底热水沉积双重特征，成因应属生物地球化学积积矿床范畴。     

下扬子地区若干上地幔橄榄岩的显微构造研究

本文对下扬子区内２个玄武岩产地（江苏六合瓜埠山、安徽当涂釜山）的幔源包体进行研究,结果表明本区上地幔尖晶石二辉橄榄岩具原生粒状结构、碎斑结构、板状镶嵌等粒结构及部分熔融结构四种类型。在光学岩组图上显示出从原生粒状结构→碎斑结构→板状镶嵌等粒结构,其橄榄石光性方位优选性逐渐增强。变形橄榄石滑移轴为［１００］,滑移面以｛０ｋ１｝为主,（０１０）次之。高温高压人工变形实验证实,这种滑移系形成于高温低应变速率条件下。橄榄石位错类型多样,（１００）、（００１）位错壁分布广泛,位错壁间距显示对数正态分布特征．估算的本区上地幔高温蠕交流动差异应力为（１０．９～１１．５ＭＰａ）。上地幔流变速率、流动应力、等效粘滞度与深度关系指示本区新生代大地构造性质为大陆拉张带或大陆裂谷带。     

THE DEVELOPMENT OF THE UPPER YANGTZE VALLEY

GENERAL FEATURES. The Upper Yangtze valley includes the valleys of the main river and its chief tributaries. Chinshactiang (金沙江) and Yalungchiang (雅龍江) flow in north-south courses through Hsikang, Eastern Tibet, and turn to NEE     

THE DEVELOPMENT OF THE UPPER YANGTZE VALLEY

GENERAL FEATURES. The Upper Yangtze valley includes the valleys of the main river and its chief tributaries. Chinshactiang (金沙江) and Yalungchiang (雅龍江) flow in north-south courses through Hsikang, Eastern Tibet, and turn to NEE     

上扬子台地晚震旦世灯影组中葡萄状-雪花状白云岩的成因意义

葡萄状 -雪花状白云岩是白云岩形成之后经淡水淋滤作用而成 ,葡萄内或雪花周围的有机物质不是原生藻 ,而是蓝绿藻经细菌腐解后形成的细菌集合体。该套白云岩的形成与沉积环境关系密切 ,与藻类多少无关。葡萄状白云岩富含有机物质 ,而雪花状白云岩孔洞发育 ,因此葡萄状 -雪花状白云岩既是生油层 ,又是良好的储集层 ,对其重新认识和定位 ,必将为寻找深部油气资源提供极为重要场所     

加里东期上扬子区前陆盆地演化过程中的层序特征与地层划分

层序地层的主控因素包括全球海平面变化、构造沉降、气候、物源供给等方面 ,在不同性质的盆地内它们所起的作用大小不一 ,在前陆盆地中以构造沉降控制为主。上扬子区在加里东运动过程中形成前陆盆地 ,主要经历了三次挤压、挠曲沉降至松驰、抬升过程。一是中奥陶世至晚奥陶世临湘期 ,二是晚奥陶世五峰期至早志留世龙马溪期 ,三是早志留世石牛栏期至中志留世。在盆地演化过程中 ,由于前陆隆起露出水面 ,使物源供给方向和性质改变 ,造成隆后盆地沉积环境由开放变为半闭塞 ,由碳酸盐岩转变为碎屑岩沉积。以此重大的转换为界 ,将上扬子区的中奥陶统至中志留统划分为 2个二级层序 ,奥陶系—志留系界线放在第二个二级层序的最大海泛面之顶 ,也就是观音桥组的顶 ,此结果与岩石地层清理成果相一致。以海平面相对变化和沉积物的转变进一步划分成 4个三级层序 ,又根据三级层序的体系域的演化相应地划分出岩性组。因此将临湘组与宝塔组归并成宝塔组 ,体现了海水逐渐变浅、向上加积的过程 ,且它们间为一渐变过渡 ,在碳酸盐浅滩和盆地边缘之处 ,两者划分不开 ,为了便于填图与对比 ,将其划归在一起。由于观音桥组分布不稳定 ,五峰组与龙马溪组下部岩性相似 ,为了油气的评价和填图的可操作性 ,将五峰组、观音桥组、龙马?     

上扬子区(四川盆地)寒武系的含盐性与地质背景

据记载,分布于上扬子区寒武系的石膏岩仅有零星资料。如今,大量蒸发岩如溶蚀角砾岩、硬石膏、石盐岩及富钾卤水等已被发现。沉积相经历了从盆地相、台地相到蒸发岩相的演化过程。在中、下寒武统中找到海退沉积序列。古构造-古地理背景是蒸发岩沉积的重要控矿条件之一。周边板块运动及塑性基底的褶皱,导致台缘隆起及台内坳陷的形成。岩相古地理图展示从碳酸盐、硫酸盐到氯化物盐类的“泪滴式”沉积相带。蒸发岩沉积于台缘隆起及礁生长进入堰塞潟湖至盐湖阶段。在稳定坳陷区沉积盆地中蒸发岩系发育;石盐岩较厚,其溴氯比值为0.2—0.4;古气候炎热、干燥;在蒸发岩体周围有沉积(封层)水及溶滤水,其含钾(K~+)量为0.10—4.76g/L;水文地球化学比值(如钾氯比值、钾盐比值及钾溴比值等)指示含钾异常;盐湖浓缩卤水达到氯化物盐类沉积阶段及相应的构造封闭程度;含盐地质标志广泛分布等等。鉴于上述,估计该区可能具备钾盐成矿条件。然而目的层埋藏太深,因此笔者建议,应在浅埋部位进行有效的成矿预测,为普查指出远景区。     

下扬子地区青龙群上部角砾岩成因问题

1989—1990年,安徽省地质科学研究所与德国下萨克森州不伦瑞克大学地质古生物研究所在下扬子地区合作进行了中三叠统的蒸发岩沉积特征及含钾性评价的研究,对下扬子地区青龙群上部(东马鞍山组)地表角砾岩层进行了详细的野外地质工作。我们认为这套以往一直被看作盐溶倒塌成因的角砾岩,主要是碎屑流沉积的结果,有少量构造角砾岩、膏溶崩坍角砾岩。碎屑流沉积发育于长江北岸的宿松、安庆、巢湖、无为和长江南岸的贵池、铜陵、繁昌、南京、镇江、溧阳等地,呈北东—南西向带状展布,分布广泛、规模大,最大沉积厚度超过百米以上,十分引人注目。