西准噶尔构造带洋-陆转换过程:来自白杨河组玄武岩的制约

西准噶尔构造带位于中亚造山带西南缘,是研究古亚洲洋演化的关键地区。该带在晚石炭世构造属性与演化认识久存争议。最新发现的西准噶尔构造带下二叠统白杨河组火山岩为解决这一争议提供了可能。白杨河组火山岩主要为玄武岩及其共生的次火山岩,发育完整的陆相火山机构,不整合于下二叠统佳木河组陆相磨拉石建造之上。火山岩高Al_(2)O_(3)、低TiO_(2),属钙碱性中低钾系列。ΣLREE/ΣHREE为2.31~5.00,富集LREE,δEu为0.99~1.29。富集大离子亲石元素Ba、K、Sr,亏损高场强元素Nb、Ta、Zr、Hf,具有明显“TNT”负异常。(^(206)Pb/^(204)Pb)_(i)=17.924~18.000,(^(207)Pb/^(204)Pb)_(i)=15.469~15.509,(208Pb/^(204)Pb)_(i)=37.737~37.879。正的ε_(Nd)(t)(+5.93~+6.76)值和相对低的初始^(87)Sr/^(86)Sr比值(0.703974~0.704299),表明源区可能为俯冲板片脱水产生的流体交代的亏损地幔。这些特征与晚石炭世海相弧火山岩地球化学特征总体一致,时空上密切相关,具有同源、同成因、同构造背景特色,显示了较好的继承性。白杨河组晚于佳木河组陆相磨拉石,明显滞后于洋盆闭合时限,属“滞后弧型”建造。结合前人研究和区域地质背景,本文认为西准噶尔构造带洋盆在晚石炭世关闭后,深部的俯冲作用持续到下二叠统白杨河组形成后,其洋-陆转换过程中经历了“滞后弧”这一独特的构造演化过程。“滞后弧型”火山岩为追索古亚洲洋在本区闭合位置和约束构造演化过程提供新的制约。

新疆白杨河铀矿区白色云母短波红外光谱及电子探针成分特征

铀是我国战略性关键金属资源之一,对科技发展和国家安全具有重要意义。新疆白杨河铀矿床是我国重要的热液型铀矿床,铀成矿过程中广泛发育白色云母。已有研究表明,白杨河铀矿床白色云母短波红外光谱蕴含着丰富的地质信息,记录了其形成热液环境及其与矿化的关系,但其短波红外光谱变化规律及其地质影响因素研究依然薄弱。因此,运用短波红外光谱技术和电子探针微区分析等分析方法对矿床白色云母进行分析研究。研究表明:白杨河铀矿床白色云母Al-OH特征吸收峰波长在2190和2220 nm之间漂移变化,电子探针化学组分表明其发生了明显的Tschermak(契尔马克)替换,Al-OH特征吸收峰波长直接受Mg和Fe含量以及Fe/(Fe+Mg)比值的影响,也受围岩成分的影响。Al-OH特征吸收峰波长较短的白色云母反映了相对高温的热液流体环境,而Al-OH特征吸收峰波长较长的白色云母则代表了相对低温的热液流体环境。白杨河铀矿床铀矿化点附近白色云母具有相对较短的Al-OH特征吸收峰波长、较大的ISM(伊利石光谱成熟度)值和较低的FWHM 2200(半峰宽)值。综合白色云母的Al-OH特征吸收峰波长、ISM值和FWHM2200值的空间变化规律,可以推断白杨河铀矿床的热液矿化中心位于杨庄花岗斑岩与上泥盆统火山岩的北部接触带。这不仅对完善白杨河铀矿床成因和深部与外围勘探具有重要的实际意义,对其他热液型金属矿产勘查亦具有重要的参考价值。

新疆白杨河铀铍矿区航空高光谱矿物填图及蚀变特征分析

以新疆白杨河铀铍矿区为研究区,通过建立航空高光谱数据CASI/SASI矿物填图处理流程,运用混合调制匹配滤波技术实现了多种蚀变矿物的填图。填图结果的野外验证表明,3种绢云母亚类的准确性高于85%,其他各类矿物的准确性高于90%。叠加研究区铀矿点资料,发现白杨河矿区赤铁矿化和高铝绢云母的空间分布特征与铀矿点分布高度相关,主要位于杨庄岩体与外围火山岩的北接触带附近,呈明显分带性。并且,高、中、低铝绢云母的空间分布指示矿床北部和南部的热液活动温度可能存在差异,区域上存在多期热液活动作用。这为矿区外围找矿预测和区域地质成因研究提供了参考和依据。

新疆白杨河铀铍矿床流体包裹体研究

新疆白杨河铀铍矿床是近年来发现的亚洲最大的次火山岩型铀铍矿床,该矿床铀铍矿化主要与萤石化密切相关。在野外地质工作和室内分析的基础上,根据不同期次萤石的颜色、结构构造及相互穿插关系将萤石脉划分为4期。4期萤石流体包裹体均一温度变化范围为90℃到176℃,均一温度峰值为120-150℃,表明该矿床为低温热液矿床。萤石中流体包裹体多数为气相CO2-水溶液两相（V-L）包裹体,在降温过程中形成了CO2笼合物。文章采用假设液相CO2含量无限接近于0的方法计算气相CO2-水溶液两相（V-L）包裹体的盐度,获得的成矿流体盐度w（NaCleq）范围为4.69%-19.72%,每一期萤石流体包裹体的平均盐度w（NaCleq）均在10%左右。不同期次萤石流体包裹体均一温度主峰之间差别较小,总体经历了波动性演化,平均盐度之间差别较小。流体盐度特征表明,成矿流体来源不是单一的大气降水,推测高盐度的岩浆水参与了成矿作用。

博格达山白杨河地区中基性岩墙地球化学特征及其地质意义

白杨河地区中基性岩墙地球化学研究显示，该岩墙属于亚碱性系列，为岩浆高度演化的产物，轻稀土元素适度富集，轻重稀土分异中等，Nb、Ta强烈亏损，Ti、Zr和Hf适度亏损，不相容元素（K、Rb、Ba、Sr、LREE）与Pb富集，说明该岩墙源自与俯冲作用有关的交代地幔，且在侵位过程中受到地壳物质的混染。该岩墙侵位时期可能为270～250Ma左右，为造山期后伸展环境下的产物，是中亚造山带后碰撞阶段陆壳垂向生长的重要标志。

新疆白杨河铀铍矿床围岩蚀变及其地球化学特征

文章阐述了新疆白杨河铀铍矿床的近矿围岩蚀变特征,指出与矿化关系密切的围岩蚀变主要是赤铁矿化和萤石化。矿床岩石地球化学分析结果表明,靠近矿化中心带蚀变岩石的SiO2含量降低,而CaO、MgO的含量升高;Pb、Mo和Sb等元素含量与铀矿化具有正相关性,是该矿床铀富集的良好指示性标志。

西准白杨河铍矿床萤石及流体包裹体特征

利用激光测温学和激光拉曼光谱方法,通过镜下观察,研究了白杨河铍矿床与铍成矿作用有关的脉石矿物（萤石）,将萤石分为4 个期次,其中第三期萤石与铍成矿关系最密切.萤石流体包裹体具低盐（0.7%-7.0%）、低温（89.7℃-188.9℃）的特征,第三期萤石脉流体包裹体成矿温度99.4℃-120.5℃,成矿盐度3.5%-5.4%,与铍矿物属同-期,揭示出该矿床成矿流体为低温、低盐度热液.

酒西盆地白杨河断裂古地震特征研究

白杨河断裂是酒西盆地内部一条重要的活动断裂,断裂长约25 km,整体走向近EW,倾向N,倾角约25°。以往的研究认为白杨河断裂为一条全新世活动的隐伏断裂,其持续的活动造成了上覆阶地变形,形成白杨河背斜。通过卫星影像解译和野外实地考察,在断裂西段和中段发现连续发育的低断层陡坎,表明断裂活动已至地表。古地震探槽揭露白杨河断裂全新世以来至少发生过2次地震事件,年代分别为距今(8.7±0.6)ka和(3.9±0.5)ka,每次地震事件的垂直断距都在约0.6 m,利用经验公式,估算震级约为6.8级。

新疆白杨河铍铀矿床萤石Sm-Nd和沥青铀矿U-Pb年代学及其地质意义

白杨河矿床是我国类型独特的一个特大型铍、铀多金属矿床,铍矿物主要确定为羟硅铍石,铀矿物主要发现沥青铀矿和次生的硅钙铀矿以及少量的铌铀矿,伴生矿物主要是萤石。为恢复铀和铍的成矿过程,划分成矿阶段,本次工作通过系统采集钻孔中的萤石样品,进行了Sm-Nd同位素测年研究,获得了三组等时线年龄,分别为291±16Ma、265±33Ma和207±37Ma,代表了成矿前、成矿期和成矿后萤石的形成;采集中心工地、新西工地和九号工地平巷内的沥青铀矿样品,进行了UPb同位素测年研究,获得了^(206)Pb/^(238)U表观年龄237.8±3.3Ma、224±3.1Ma、197.8±2.8Ma、97.8±1.4Ma和30.0±0.4Ma,利用U-Pb表观年龄将铀矿化划分为四个阶段:中三叠世、晚三叠-早侏罗世、晚白垩世和古近纪中期。因此,白杨河矿床具有铍早铀晚的成矿特点,铀成矿经历了四个阶段。

西准噶尔白杨河铀矿床沥青铀矿矿物特征及形成环境

白杨河铀矿是我国新疆地区典型的铀-多金属矿床,为查明该矿原生铀矿物特征,进一步探究沥青铀矿的形成与保存环境,本文利用偏光显微镜、扫描电镜、电子探针等多种研究手段对该矿床中的沥青铀矿开展了矿物学研究工作,并利用激光拉曼和碳硫仪对与原生矿体空间关系极为密切的黑色断层泥开展了研究。结果表明,本矿床形成的原生沥青铀矿主要赋存在热液脉中,矿石组构包括:碎裂结构、花岗状压碎结构、斑状压碎结构、交代反应边结构;黑色断层泥含有一定量的有机碳(TOC为0.24%～1.07%),拉曼测试结果显示出较强烈的碳质峰。沥青铀矿不同程度地遭受流体改造作用,使得矿物化学成分极其复杂。随着流体改造程度的增加,UO_2、PbO呈现降低的趋势,Nb_2O_5及ZrO_2含量则表现出升高的趋势,显示在后期的流体改造作用过程中,铀被活化迁移的同时,流体还带来了丰富的Nb和Zr等元素。进一步分析认为富有机碳的断层泥在成矿过程中可能为U^(6+)的易溶络合物还原为沥青铀矿沉淀提供了有利条件,并且在沥青铀矿形成后起到了一定程度的保护作用。

新疆阜康白杨河矿区急倾斜煤层的煤层气开发井型

为了提高新疆阜康白杨河矿区煤层气藏的开发效果,开展了急倾斜煤层条件下直井与顺层井的开发对比研究。分析了急倾斜煤层在垂直井与顺煤层井(直井段+增斜段+稳斜段)两种井型与井网条件下煤层气排采过程中的气水分异、固相物堵塞和压降传播特征及其对煤层气井产气量的影响。结果表明:垂直井在排采中存在明显的气水分异,固相物易集中汇聚并堵塞运移通道且储层压降传递缓慢,难以形成有效的井间干扰;而顺煤层井稳斜段的存在可有效减小气水分异对煤层气的排采负面作用,而且井筒与煤层较大的接触面积,固相物相对分散地运移至井筒,有利于煤层气水向井筒的运移,同时还可形成良好的井间干扰。认为顺煤层井对于单井及井组产量均有显著优势,更适于新疆阜康白杨河煤区急倾斜煤层的煤层气开发。

ASD地面光谱仪在新疆白杨河铀矿床蚀变信息研究中的应用

新疆白杨河铀矿床是我国目前已探明的中型矿床,矿床蚀变特征的研究有助于对白杨河矿床外围及深部找矿提出更好的找矿认识。使用ASD可见光-短波红外地面光谱仪对白杨河矿床地表以及钻孔岩心进行光谱测量,发现了矿床中蚀变矿物主要有高铝绢云母、中铝绢云母、低铝绢云母、绿泥石、蒙脱石、赤铁矿、褐铁矿等。矿床地表铀矿化异常地段主要发育高铝绢云母蚀变;钻孔岩心中铀矿化富集部位蚀变矿物组合为高铝绢云母、绿泥石、赤铁矿。研究结果可为矿床外围及深部铀矿勘探提供参考与借鉴。

玉门油田老君庙构造带白杨河组层序地层及沉积体系特征

为揭示老君庙构造带白杨河组层序地层特征及沉积体系分布规律,应用层序地层学及沉积学理论和方法,综合利用大量岩心、钻井、测井、地震及邻区露头资料,建立了酒西盆地老君庙构造带白杨河组层序地层格架,确定了研究区沉积相类型及分布特征,明确了其演化规律及控制因素。研究结果表明,老君庙构造带古近系白杨河组可划分为一个完整的三级层序,其内部可以细分为7个准层序组。在层序内识别出冲积扇、辫状河、辫状河三角洲及湖泊等沉积相。明确了沉积相的分布规律,垂向上形成由冲积扇到辫状河三角洲,再到湖泛泥岩,最后是三角洲的沉积体系;平面上呈近南东-北西向上展布的沉积体系,整体构成一个水进、水退的沉积序列。古地貌影响了三级层序低位域沉积物的展布特征,气候不仅影响了沉积物类型,且和湖平面变化共同控制了沉积物的叠置样式及演化规律。

季节性河道与暂时性河道的沉积特征——以新疆白杨河冲积扇为例

通过对新疆现代白杨河冲积扇的地貌和现代沉积进行调查,发现冲积扇表面发育两种不同类型的河道,一种为季节性河道,另一种为暂时性河道。暂时性河道内水流占有率小于50%直至接近于0,主要由暴雨形成突发性洪水造成,季节性河流河道内流水占据率为50%左右,输出水流特征介于暂时性河道和常年性河流河道之间。白杨河主河道属于季节性河道,河道占冲积扇表面面积2.1%,沉积物以砾石质为主,颗粒粗、磨圆度高、分选较好,泥质含量低、叠瓦状排列特征明显,沉积物具有向下游变细的趋势,河道形态沿程变化明显。暂时性河道占冲积扇表面面积97.9%,沉积物粒度相对较细,磨圆度低、分选差、泥质含量高,河道规模向下游减小,分叉增多。季节性河道以河道径流为主,暂时性河道主要以片流、泥石流等方式搬运沉积物。季节性河道沉积物主要来自上游较远的源区,暂时性河道的沉积物来源于冲积扇扇根附近基岩风化形成的倒石锥,塌积扇和山地泥石流沉积,一部分来自于对冲积扇原有沉积物的改造、搬运和再沉积。季节性河道是形成冲积扇扇体的主要动力,暂时性河道主要对冲积扇起改造作用。研究深化了对干旱地区冲积扇沉积过程和沉积特征的认识,丰富了冲积扇的沉积模式。

准噶尔盆地南缘黄土磁化率变化规律及影响因素

准噶尔盆地南缘柏杨河典型风成黄土剖面的岩石磁学与粒度研究结果指示该地区黄土磁性矿物以亚铁磁性矿物为主,主要载磁矿物为粗粒原生强磁性矿物,同时含有少量细粒磁性矿物,磁性矿物含量远低于黄土高原黄土。磁性矿物磁晶粒度以假单畴和多畴(PSD/MD)为主,后期成壤过程对磁性矿物颗粒的改造作用很小。柏杨河黄土磁化率增强机制较为复杂,磁学与粒度的曲线对比表明风动力强度对含磁性矿物较粗颗粒具有分选作用,是导致磁化率变化的重要因素,但二者的低相关性又暗示了风动力强度在解释磁化率增强机制中的局限性。古尔班通古特沙漠在末次间冰期以来的收缩与扩张导致的物源变化可能是影响磁化率变化的又一重要因素。

新疆雪米斯坦火山岩带白杨河铍铀矿床地质特征

白杨河铍铀矿床位于雪米斯坦火山岩带西段,主矿体赋存于花岗斑岩与上泥盆统、下石炭统火山熔岩、火山碎屑(沉积)岩的接触带部位,花岗斑岩属酸度高、碱度大的富硅富碱斑岩体。铍铀矿体呈层状,其中以Ⅰ矿体规模最大,矿区内含铍矿物主要为羟硅铍石,铀矿物主要为沥青铀矿,铍铀矿体与赤铁矿化、萤石化关系密切。通过分析及对比斯波山铍铀矿床,认为接触带构造控制了主铍铀矿体的产出,多期热液活动和矿化叠加是产生富大矿体的必要因素。

临泽县杨台洼滩新近系白杨河组凹凸棒石的成因

采用X射线衍射、偏光显微镜和扫描电镜对赋存在临泽县北部杨台洼滩盆地中白杨河组地层上部凹凸棒石黏土的矿物成分、形貌和赋存状态进行了研究。结果表明,矿物成分除黏土矿物外,还含有石英、长石、方解石、白云石、石膏等其他矿物。黏土矿物以凹凸棒石和伊利石为主,还含有一定量的绿泥石、高岭石和伊蒙混层矿物。白杨河组地层沉积时期为干旱气候,盆地中的水体不断蒸发使得石膏沉积下来,致使水体中Mg2+和Ca2+的比率和水体的碱性增大。在富Mg2+、碱性的介质条件中,二氧化硅胶体和Mg2+、Al3+、Fe3+随着水体的蒸发结晶析出凹凸棒石。

酒西盆地老君庙构造白杨河组间泉子段储层孔隙结构特征

酒西盆地老君庙构造渐新统白杨河组间泉子段储层具有含水率高、驱油效率低的特点,明确储层孔隙结构特征成为提高油气采收率的关键。综合应用铸体薄片观察、扫描电镜分析、毛管压力测试等方法,对老君庙构造白杨河组间泉子段碎屑岩储层的孔隙结构特征及影响因素进行了研究。结果表明:储层岩性主要为岩屑砂岩和长石岩屑砂岩,具有岩屑含量高、成分成熟度和结构成熟度均低的特征;储集空间以残余粒间孔、粒间溶孔为主;按孔隙结构特征将储层分为4类,其中Ⅰ和Ⅱ类储层物性相对较好,渗透率均大于10 mD,毛管压力曲线有明显平台,偏粗歪度;孔隙结构特征参数中反映孔喉集中程度和粗喉道所占比例的参数与物性有较好的正相关关系;间泉子段L层为碱性成岩环境,粒间有较多的黏土矿物和方解石胶结物,局部胶结作用较弱的井段物性较好,M层酸性成岩环境抑制了胶结作用,使部分原生孔隙得以保存,同时酸性流体的溶蚀作用促进了M层优质储层的形成。研究结果可为油田后期有效开发提供地质依据。

新疆白杨河大型铍铀矿床成矿流体特征及矿床成因初探

新疆和布克赛尔县白杨河大型铍铀矿床是亚洲最大的铍矿床，其矿体产出于晚石炭世微晶花岗斑岩与上泥盆统塔尔巴哈台组（D3t）中酸性火山岩的接触带上，该矿床为典型的热液矿床。萤石作为白杨河铍铀矿床中与成矿作用密切相关的脉石矿物，发育大量气液包裹体。通过对萤石中流体包裹体的显微测温，获得了其主成矿期包裹体的均一温度，为237～372℃（n=40），平均为308.5℃，反映该矿床为中高温热液矿床。萤石以相对富集中稀土（MREE）（（La／Yb）N=3.18-3.55），强烈亏损Eu（diEu=0.01），REE分布模式呈“V”字型为特征。萤石锶钕同位素数据显示出较高的锶同位素初始比值（0.7106），以及正^εNd（t）值（3.50～2.95），相似于微晶花岗斑岩的锶钕同位素组成（（^87Sr／^86Sr）=0.7143～0.7466，^εNd（t）=4.06-5.29），由此提出成矿流体主要来自微晶花岗斑岩岩浆分异的晚期热液。主成矿期的萤石包裹体显示高温、低盐度的特征，推断成矿流体源于微晶花岗斑岩晚期岩浆热液与大气降水的混合。

热液流体活动规律高光谱遥感分析示范研究——以新疆白杨河铀矿床为例

高光谱遥感技术可以有效地用于分析热液流体活动规律,进而指导找矿预测。利用国际先进的CASI/SASI航空高光谱遥感技术、并结合ASD便携式地面高光谱技术手段,文章从航空、地面、深部钻孔岩芯等不同尺度对白杨河铀矿区及周围地表和深部的热液蚀变类型和热液活动规律等进行了立体识别与研究。研究表明,白杨河铀矿区及周围航空高光谱遥感识别的蚀变矿物在空间上可分为北部蚀变区、矿区蚀变区、南部蚀变区等3个蚀变带。北部蚀变区发育一套以叶腊石、明矾石、高铝绢云母为主的酸性热液蚀变组合;矿区蚀变区地表发育高铝绢云母、中铝绢云母、赤铁矿、硅化等热液蚀变,矿区深部钻孔岩芯主要发育高铝绢云母、中铝绢云母、低铝绢云母、高岭石、赤铁矿、褐铁矿、绿泥石等蚀变矿物及其混合蚀变,且绢云母蚀变矿物的Al-OH吸收峰波长位置存在“单向递减”和“先减后增”等2种明显变化规律;南部蚀变区发育低铝绢云母和中铝绢云母蚀变。分析表明,北部蚀变区是相对的区域热液流体活动中心,铀矿区蚀变区是流体活动中心旁侧的一个明显的热液流体活动区,南部蚀变区是更加远离流体活动中心的,温度进一步降低的流体活动区。矿区北缘接触带的热液蚀变温度要比南缘接触带蚀变温度高,北缘接触带热液流体蚀变温度具有由中西部向东部不断降低、由接触带向接触带外围不断降低的特点。总之,白杨河铀矿区深部热液流体活动至少存在“直流型”和“分流型”2种典型的形式,前者反映热液流体活动温度自深部→接触带→浅部不断降低的特点,后者反映热液流体活动温度自接触带分别向上和向下逐渐降低的特点。此外,文章还对热液流体活动与铀矿化关系,以及矿区外围铀矿找矿方向进行了分析。