华北克拉通南缘嵩箕地区喀斯特铝(粘)土矿成矿作用及其后生改造研究

华北克拉通铝(粘)土矿是我国喀斯特型铝(粘)土矿的典型代表,前人针对其物质组成、物质来源、成因机制开展了大量研究,但对其成矿后生改造尚未开展系统研究。本文对嵩箕地区铝(粘)土矿进行了研究,野外剖面显示,含矿岩系由底到顶包括风化壳层、铁质粘土岩、粘土质铝土矿、粘土岩、块状铝土矿层。通过矿物空间穿插关系、X射线衍射、扫描电镜、电子探针分析显示,铝(粘)土矿成矿期主要形成矿物包括硬水铝石、锐钛矿、伊利石、绿泥石等矿物。黄钾铁矾、赤铁矿、针铁矿、高岭石代表了后期改造矿物。矿物垂相分布指示赤铁矿和针铁矿随着深度变浅逐渐减少,硬水铝石在粘土质铝土矿层显著富集,黄钾铁矾广泛分布于铁质粘土岩层和风化壳顶部,穿插于粘土矿物或围绕在硬水铝石周围,以脉状、颗粒状分布,且与伊利石含量呈消长关系。同时,元素地球化学垂相分带显著,大离子亲石元素(Rb、Cs、Ba、Sr)与K_(2)O以及高场强元素(Zr、Hf、Nb、Ta、U、Th)与TiO_(2)显示正相关。铝土矿层中Al_(2)O_(3)明显富集,而SiO_(2)则明显亏损。底板灰岩、风化壳、铁质粘土和粘土岩中,Al_(2)O_(3)和SiO_(2)具有一致的变化规律。铁质粘土岩中黄钾铁矾明显控制了K_(2)O、Fe_(2)O_(3)、S的含量,但对微量和稀土元素的影响较弱。电子探针分析结果显示不同形态黄钾铁矾成分相似,结合其空间分布特征,确定黄钾铁矾是由黄铁矿氧化形成的酸性流体改造含矿岩系形成。因此,嵩箕铝(粘)土矿成矿之后,经历了构造抬升作用,在地下水或大气降水影响下黄铁矿被分解、氧化为黄钾铁矾、针铁矿、赤铁矿等稳定矿物,早期生成的粘土矿物分解为高岭石。

宁夏固原凹陷岩盐矿床后生改造成矿作用—来自矿物学的证据

为深入理解岩盐矿床复合成矿作用,研究宁夏固原凹陷岩盐矿成矿规律和成矿模式,在野外地质调查的基础上,通过镜下观察、扫描电镜分析、电子探针能谱分析、X射线粉晶衍射分析,结合岩石学和矿物学研究,对该矿床矿石结构构造特征和矿物特征进行对比研究,并对其岩盐矿成矿期次进行了划分。结果表明,固原凹陷岩盐矿矿石具有原生沉积和后生改造结构构造。矿石结构中自形细晶结构为原生沉积结构,自形粗晶、港湾和蠕虫交代结构为后生改造结构。矿石构造中纹层、条带、团块状构造为原生沉积构造,块状、角砾状和网脉状构造为后生改造构造。岩盐矿床矿物组合主要有石盐、钙芒硝、硬石膏、无水芒硝以及粘土矿物、钠长石、白云石,具有原生沉积和后生改造的矿物组合特征,盐类矿物均可见原生沉积型和后生改造型矿物。岩相学和矿物学研究证实,固原凹陷岩盐矿床是一个典型的原生沉积-后生改造型矿床。钙芒硝和硬石膏矿主要由早期沉积作用形成矿化体,经历了后期微弱的改造作用;而石盐矿主要由早期沉积作用形成矿体,在后期盆地构造变化中发生塑性流动、溶解-重结晶或构造变形而充填于围岩的裂隙或构造活动形成的有利空间中成矿,表明矿床经历了原生沉积成矿期和后生改造成矿期两个成矿期次。

钱家店铀矿床含矿建造后生改造作用探讨:来自蚀变特征及地球化学的证据

基于开鲁盆地钱家店铀矿床含矿砂岩的偏光显微镜、扫描电子镜显微镜下观察以及元素地球化学分析,探讨了该砂岩型铀矿的形成过程。镜下观察结果显示,该矿床矿石中存在5种矿物蚀变作用类型:高岭石化、褐铁矿化、碳酸盐化、重晶石化和水云母化;钻孔伴生元素特征表明,钱家店部分铀矿体在初次形成后,可能又遭受后期流体叠加改造作用;元素迁移特征表明,矿区总体可能经历了两期不同性质的成矿流体,前期流体导致矿化砂岩的形成,后期流体在此基础上叠加改造,使铀再次富集成高品位铀矿石。综合前人研究资料,认为钱家店铀矿床经历三阶段成矿流体作用:第一阶段为同生沉积铀成矿;第二阶段为油气/热液改造叠加成矿;第三阶段为层间氧化铀成矿。

学习实践“改造成矿作用”理论——以滇中砂岩铜矿为例兼论改造作用的上、下限问题

"改造成矿作用"是涂光炽院士提出的新理论。这一理论有如下基本论点和鲜明特色:矿质来源的广泛性;成矿流体的特殊性;成矿元素的活泼性;改造作用的内生性;断裂构造的主导性;赋矿岩石的多样性;改造矿床的普遍性;成矿作用的独特性与应有地位——矿床分类的四分法。滇中大姚-牟定式砂岩铜矿是典型的沉积-成岩-后生-改造成因。其主要论据与以下要素有关:裂谷成矿背景;矿源层(K、J)、矿源岩(元谋古陆);矿体受地层层位、岩相、岩性控制,其生成与煤系(提供有机质)、盐层(提供卤素)密切相关;矿体形态产状、矿石结构构造、成矿流体性状与水的来源、有机质类型及其作用在不同成矿期、成矿阶段显著不同。从岩石学的名词概念来解读和划分"改造成矿作用"的上限与下限:上限确定在后生作用之后,下限在变生作用之末。

塔里木盆地顺北油气田1号和5号断裂带奥陶系油气藏特征

综合运用油气地球化学分析技术对顺北油气田1号和5号主干断裂带奥陶系油气藏进行研究,并结合油气物理性质和烃类相态特征等数据资料来开展不同断裂带上油气藏特征精细对比,从而探讨不同断裂带油气藏特征差异成因。结果表明,两条不同断裂带油气藏的油气源特征相似,均来自于还原性较强的腐泥型生烃母质,且均处于高成熟演化阶段,但顺北1号断裂带为未饱和挥发油藏,顺北5号断裂带为未饱和轻质油藏,1号断裂带油气成熟度明显高于5号断裂带。两条断裂带油气藏特征出现差异主要与顺北地区不同的油气充注过程和后期改造作用有关:顺北地区可能存在3期油气充注,5号断裂带油气藏为前两期油气的混合充注,最早一期油气遭到破坏,以第二期油气充注为主,而1号断裂带油气藏以最晚的第三期油气充注为主;两条断裂带油气藏均未经历明显的热裂解作用,但是1号断裂带原油经历轻微的硫酸盐热化学还原改造作用(TSR),而5号断裂带早期充注原油经历过生物降解作用(BSR)。不同的油气充注过程是导致顺北地区不同断裂带油气藏特征差异的主要因素。

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。

喀拉昆仑山黑恰铁多金属矿地质特征及成因初探

通过系统的野外地质调查,在详细了解黑恰铁多金属矿化带地质特征的基础上,探讨铁矿成因类型,分析铁矿成矿期后的改造与铜、铅、锌的再造,结合找矿标志,预测矿化体的空间就位,提出找矿方向,以指导该带矿产评价工作。研究认为,黑恰铁多金属矿化带含矿建造沉积环境为滨海-浅海陆棚相,铁矿床成因类型为海底沉积喷流-改造型,铜、铅、锌矿属热液再造型,与铁矿(化)体的空间关系密切,推断其矿源层为菱铁矿建造。铁矿形成后经历区域变质变形改造期、构造叠加改造期和表生氧化期。铁矿在遭受强烈改造的同期,铜、铅、锌通过热液活化再造富集成矿。铁矿的主要控矿构造样式为残破的紧闭-等斜向斜和假单斜。铜、铅、锌层控特征明显,空间上与主要铁矿同体共生或赋存于铁矿体上盘围岩构造裂隙中。黑恰铁多金属矿化带已新发现多处成矿线索,通过进一步的矿产地质工作,有望实现铁多金属找矿新突破。

论滇中砂岩铜矿浅、紫交互带赋矿及其金属硫化物分带之成因与成矿作用演化

康滇古大陆裂谷的发生和演化造就了楚雄盆地,沉积出煤、铜、盐旋回与含矿建造和矿床组合。铜矿的生成(特别是改造富集)与煤(有机质)、盐(热卤水)密切相关。大姚—牟定式砂岩铜矿以其规模最大而具代表性。它的成矿作用的演化是从风化沉积作用到成岩作用、后生作用再到改造作用。作用的结果是分别产生含铜有机质沉积体、成岩矿层、后生矿层和改造富矿体。层状矿体赋存于砂岩浅紫交互带是氧化性流体与还原性流体相汇于斯而发生氧化—还原反应沉积成岩的结果。其金属硫化物的生成顺序与分带是遵循S、O、Fe、Cu热液体系中矿物共生组合规律的,随介质条件、四元素浓度的差异而变化。

沙枣泉铀矿床红色矿石成因探讨

以沙枣泉矿床为例,主要通过研究矿床中红色砂岩型铀矿石的粒度、结构、化学成分、矿物成分以及存在形式,围绕红色矿石中铀矿物的存在形式与形成过程,展开初步的分析与探讨,阐明了沙枣泉铀矿床红色矿石的形成原因,从而证明了沙枣泉铀矿床砂岩型红色矿石的形成是存在多期次的后生改造作用,为矿床的成因类型提供了充分的依据。

潮水盆地西部半槽河地区砂岩型铀矿成矿潜力分析

通过对潮水盆地西部半槽河地区区域地质特征及铀成矿条件分析,认为相对稳定、适度抬升的盆地构造背景有利于后生含氧、含铀水的渗入改造及铀的迁移和再富集作用;盆地北部蚀源区变质岩中含有品质铀矿,长期隆升的古老蚀源区为盆地成矿提供了丰富的铀源;目的层中侏罗统青土井组为温湿气候下的扇三角洲沉积环境,扇三角洲平原河流相主砂体是铀富集成矿的有利赋矿空间;区内经历了多次后生氧化改造作用,氧化带规模较大,氧化带前锋线附近是铀矿体聚集、赋存的有利部位;矿化一般产在潜水氧化带底部和层间氧化带上、下翼。半槽河地区具备良好的砂岩型铀成矿潜力。

酒东盆地红山地区下白垩统新民堡群灰白色蚀变带特征及其与铀成矿的关系

研究区位于酒东盆地东北缘红山地区。通过对下白垩统新民堡群后生氧化改造作用的研究,认为灰白色弱氧化、强水解蚀变带是层间氧化带的一部分。铁和有机质是沉积岩中常见的色素,当含氧水进入目的层砂体时,砂体中的有机质、低价铁(Fe2+)等化合物被氧化,导致岩石褪色;同时氧化作用导致砂岩中长石水解,形成以高岭石为主的白色黏土矿物,使岩石增白。增白与褪色的双重作用是砂岩总体上变白的重要原因,其所形成的灰白色蚀变岩位于强氧化的紫红色-黄色蚀变亚带与灰色原生岩石带之间的一定范围内。铀矿化(体)产在弱氧化、强水解灰白色砂岩与原生灰色砂岩界面附近偏灰色岩石一侧[1-2]。灰白色蚀变带与铀成矿关系密切,可作为区域性白垩系砂岩型铀矿的找矿标志之一。

陆相有孔虫形成环境的地球化学证据──以小渡口剖面为例

继７０年代发现以来，近年来不断有文献报道在我国内陆盆地中发现有孔虫化石群，对它们的沉积环境问题的讨论又成为新一轮研究的热点．通过泥河湾盆地小渡口剖面第四系有孔虫化石壳体的微量元素地球化学特征与扫描电子显微镜的研究，认为化石壳体基本保存完好，即使存在埋藏后生作用的影响，但其改造程度并未影响壳体初始的（８７）Ｓｒ／（８６）Ｓｒ等地球化学信息，可重塑有孔虫宿生水体的地球化学性质．有孔虫壳体（８７）Ｓｒ／（８６）Ｓｒ为（０．７１１１９０±２５）～（０．７１２０１８±１４），远大于同期海水的（８７）Ｓｒ／（８６）Ｓｒ（０．７０９０８７～０．７０９１４７），与可代表研究区古陆表水化学组成的桑干河河水的（８７）Ｓｒ／（８６）Ｓｒ（０．７１１５０８±８）接近．混合水体（８７）Ｓｒ／（８６）Ｓｒ－古盐度关系及（８７）Ｓｒ／（８６）Ｓｒ－Ｓｒ／Ｃａ关系判据说明有孔虫的出现与海水无关，其宿生水体为陆相环境．