穆家庄铜矿床矿物组构及成因浅析

穆家庄铜矿床矿体呈层状、似层状沿构造破碎带产出 ,矿物组构显示了同生沉积和改造特征 ,流体包裹体为高盐度的热卤水 ,矿石及围岩氧、碳同位素具同一来源 ,矿床成因属变质和构造改造的热水喷流沉积类型。

矿物组构对花岗岩抗拉强度影响分析

大量岩石力学试验表明,岩石矿物组构对其力学性质有重要影响。鉴于此,以花岗岩为研究对象进行巴西劈裂试验,分析矿物组构对其抗拉强度的影响。首先对含有标记线的花岗岩试件进行不同组构系列巴西劈裂试验;然后借助核磁共振、显微成像、数字图像处理技术对试件1-1进行了含组构信息的数值模拟试验;最后,对数值模拟试件承载区域内低强度云母组构进行了统计分析以及对不同载荷下破裂点进行了分形分析。研究结果表明:(1)不论是室内试验还是数值试验,不同加载方向的花岗岩试件峰值抗拉强度均存在差异性;(2)数值试验结果说明了花岗岩峰值抗拉强度的差异性是其加载方向上不同的矿物组构造成的,其中主要承载区低强度组构处于优势时(即低强度组构与加载方向所成夹角越小,平均长度越长,总体含量越高),试件强度较低;(3)破裂点分形结果表明,矿物组构的不同导致巴西盘破裂点扩展方式不同,当低强度组构处于优势时,在加载过程中破裂点的扩展方式为沿着低强度组构趋向于集中扩展,应力集中明显,反之,则趋向于发散扩展,对于同一类型花岗岩来说,初始阶段破裂呈现分散扩展将致使其峰值荷载相对要大。

内蒙古额济纳旗格日勒图铜多金属矿成因及找矿潜力

内蒙古珠斯楞地区为我国北山成矿带的东延区,格日勒图铜多金属矿是近些年在该区发现的重要铜多金属矿床,矿床赋存于上石炭统白山组上段(C_(2)b^(2))火山岩中。为研究该矿床的成因类型,本文开展了矿石矿物组构、矿石地球化学、石英包裹体和矿物电子探针等分析测试。结果表明,矿石中的脉石矿物主要为石英,石英中包裹体气液比15%~40%,均一温度156℃~395℃,平均温度为308.7℃。盐度(wt%NaCl)2.41~6.64,平均为4.34,属于低盐度中高温流体。石英中的气体包裹体可分为两种类型,一类为N_(2)+CH_(4),另一类为N_(2)。综合研究认为该矿床的成因类型为岩浆热液型矿床。铜多金属矿体在垂向具有明显的分带,上部发育高品位的次生富集带,金属硫化物主要为蓝辉铜矿、辉铜矿、黄铁矿、闪锌矿和少量的砷黝铜矿、黄铜矿等;下部主要为黄铁矿、闪锌矿、方铅矿、黄铜矿和砷黝铜矿等。矿床的形成可初步划分为火山沉积成岩期、岩浆热液成矿期和表生成矿期。研究认为在该矿床深部及外围地区依然具有较大的找矿潜力。

新疆火烧云铅锌矿床地球化学特征及其地质意义

新疆喀喇昆仑萨岔口‒火烧云一带发现多处铅锌矿床(点),火烧云铅锌矿床以其超大型规模、独特的铅锌碳酸盐矿物组成,受到广泛关注。但是关于其成因存在较大分歧,主要原因是对该矿床铅锌矿物的矿物组构、铅锌硫化物与铅锌碳酸盐矿物之间的演化关系、成矿物质来源的系统研究较为薄弱,制约了对其成因认识。本文从火烧云铅锌矿床的硫化物、碳酸盐矿物的组构特征入手,通过分析不同矿物的C-O-S-Pb同位素组成,认为其成矿物质来源具有壳源特征,推测来源于碳酸盐岩围岩。菱锌矿、方解石、石膏等具有多期成矿特征,晚期纹层状菱锌矿富含Fe、Mn、Cd等,不同期次菱锌矿中Zn、Cd同位素分馏明显,揭示了菱锌矿可能存在原地交代氧化和异地迁移再沉积就位等两种成因。EH4大地电磁测深表明该区深部具有稳定的层间破碎带,为成矿流体的迁移提供通道和就位空间。综上分析认为,火烧云铅锌矿床属MVT+次生氧化改造型。在河尾滩断裂以南马鞍山‒火烧云‒五峰山一带具有良好的成矿条件和找矿前景。

基于空间相关性不同组构干热岩裂隙发育

干热岩的主要赋存介质为花岗岩,而此类岩石的组构分布与裂隙发育关系对其开采能效有较大影响。鉴于此,针对花岗岩组构分布与裂隙发育规律,利用空间相关性函数构建出不同组构的花岗岩表面图像,然后利用离散元数值软件针对图像组构进行建模,结合多种室内试验对数值模型参数进行校准,并进行抗拉强度试验,将裂隙发育情况采用分形维数对进行分析。结果表明:空间相关函数随机场随着其参数的变化能够有效表征岩石内部组构变化情况;随着花岗岩试件组构分布的变化,试件的强度也随之变化;裂隙发育的分形结果表明,矿物组构的不同导致破坏过程中破裂点数目和破裂点发育状态不同,从而对试件的强度产生影响,进而影响干热岩开发的工艺和热交换效率。

含方解石脉石炭系灰岩单轴压缩的变形破裂特点

沉积岩形成后由于构造运动和热液运移而导致节理裂隙中晶体生长形成岩脉充填,方解石脉充填节理裂隙后与母岩形成整体,公路隧道及边坡工程中会经常遇到岩体中充填有大量的方解石脉。方解石脉与围岩之间的边界由于形成地质结构,所以对于岩体在应力作用下的力学响应具有重要作用,另外方解石脉的充填厚度也会显著影响到岩体的整体力学行为。本次研究从贵州省惠水至兴仁高速公路工程野外露头采集了含有不同厚度方解石脉的石炭纪石灰岩,考虑到不同厚度方解石脉充填以及区域长期降雨过程中水对岩石力学行为影响这两个重要因素,首先对天然以及饱和后的岩石切片开展了矿物组构的统计分析,然后在实验室制备了标准圆柱形岩石试样并开展了天然以及饱和后的单轴压缩力学实验。通过单轴压缩实验获得了试验过程的全应力-应变曲线,针对破裂后试样采用工业CT扫描及三维重构获得了岩石试样中的裂缝形态特点。经过对饱和以及天然状态下含不同厚度方解石岩脉灰岩的力学行为和裂缝分布的分析发现,由于方解石岩脉厚度和含水饱和度的增加,其单轴受压状态下整体塑性显著增加且强度明显降低,岩石饱和后矿物组构的变化以及方解石脉厚度的增加对其力学行为以及破裂模式有明显影响。另外随着方解石脉厚度变化而导致的力学行为变化表明,方解石岩脉充填在岩石中不仅形成地质结构面而影响其力学行为,另外由于与母岩形成整体抵抗变形而导致其力学行为产生显著变化。

黔南乌龙沟铅锌矿床地质和S同位素地球化学

乌龙沟铅锌矿床位于三都—丹寨（三丹）多金属成矿带内,毗邻苗龙金锑矿床,是该成矿带内铅锌矿床的典型代表。但迄今为止,该矿床未见任何地质、地球化学等方面研究的报道,导致对其成因机制知之甚少。本文在系统的矿床地质研究基础上,对硫化物开展S同位素地球化学研究,以期揭示该矿床矿化剂元素的来源与演化,为理解其形成机制提供地球化学依据。乌龙沟铅锌矿床产于震旦系陡山沱组粉砂质白云岩中,明显受近NE、NW和SN向复合构造控制,矿体呈透镜状产出,具有块状、脉状和浸染状构造。矿石矿物主要有闪锌矿、方铅矿和黄铁矿,脉石矿物主要为白云石/方解石和石英,偶见重晶石。硫化物具有粒状、碎裂、交代等结构。矿床地质特征表明该矿床具有后成性。硫化物δ34S值介于10.9‰～16.5‰,低于邻区赋存于早寒武碳酸盐中的三都牛场和都匀牛角塘铅锌矿床硫化物的δ34S值（均大于20‰）,也低于震旦-寒武纪海水硫酸盐的δ34S值（20‰～35‰）。可见,乌龙沟铅锌矿床还原S很可能是海相硫酸盐热化学（TSR）的产物,而TSR的温度或其它S源的加入可能是导致其具有低于邻区矿床δ34S值的主要原因。综上,本文认为乌龙沟铅锌矿床属于受构造和岩性控制的后生热液矿床,其S源主要为海相硫酸盐。由于缺乏其它地球化学和年代学的约束,其是否为MVT矿床,尚需进一步的深入研究。

黔西南普安泥堡大型金矿床黄铁矿与毒砂标型特征及金的赋存状态

通过系统的显微镜鉴定及扫描电镜观察,将黔西南普安泥堡金矿床中的黄铁矿按形貌特征划分为6种类型,即立方体状、草莓状、细粒状、粗粒状、环带状及长条状黄铁矿。黄铁矿电子探针分析结果表明,主要载金矿物为含砷黄铁矿(环带状黄铁矿、细粒状黄铁矿)和毒砂。环带状黄铁矿核部和环带形成于不同的成岩、成矿阶段,其核部贫Au、As,富Fe、S,属成岩期的产物;环带富Au、As,贫Fe、S,形成于主成矿期。黄铁矿环带中Au与As具有正对应关系,在一定的楔形空间呈正相关,高Au含量往往与中等As含量(2%~6%)相对应;而As与S呈明显负相关,说明富砷环带是As取代S而进入黄铁矿晶格所致。细粒状黄铁矿具有高Au、As,低Fe、S的特点,类似于环带状黄铁矿环带部位的特征,推测富As环带与细粒状黄铁矿同属主成矿阶段的产物。毒砂常穿插或沿含砷黄铁矿边缘分布,表明其形成晚于热液期含砷黄铁矿。因此,泥堡金矿床中载金矿物的结晶顺序大致为:贫砷沉积成因黄铁矿(核部)→富砷黄铁矿环带和细粒状黄铁矿→毒砂。电子探针点分析和面波普扫描显示,Au在载金矿物含砷黄铁矿和毒砂中具有不均匀分布的特征,根据Au的溶解度极限(Au/As 0.02)和lgw(As)—lgw(Au)图解,推测Au主要以"不可见"固溶体(Au^(+1))形式赋存于含砷黄铁矿和毒砂中,极少量可能为纳米级自然金(Au^0)。

基于构造差异的页岩孔隙结构与吸附能力表征

运用场发射扫描电镜(FE-SEM)和N_(2)/CO_(2)等温吸附方法,文中对黔北地区不同构造区五峰组—龙马溪组页岩的孔隙特征进行表征,并且基于构造差异深入分析了其孔隙结构及甲烷吸附能力。研究表明:相比于高陡构造区,低缓构造区孔径以双峰分布为主,并且发育较多的微裂隙有机质孔隙、与黏土矿物紧密结合的有机质孔隙以及粒间孔隙,而刚性矿物格架内的有机质微孔几乎不受构造条件影响,其发育特征仅随总有机碳质量分数(TOC)改变。低缓构造区微孔、中孔、大孔的体积均大于高陡构造区,表明低缓构造区具有更大的孔隙空间和游离气储存能力。另外,甲烷等温吸附实验表明,构造差异对甲烷吸附能力无显著影响,有机质丰度和保存条件是储层高产的先决条件。

青海赛什塘铜矿区矿床成因

通过对赛什塘铜矿体的赋存空间、产出形态、矿物组构等特征进行分析,并结合矿床Pb、S、C、O同位素及流体包裹体等数据讨论了矿床成因,认为赛什塘铜矿床形成作用与岩浆热液密切相关,成矿物质主要来源于印支期中—酸性侵入岩,矿床成因属矽卡岩型,对于区内找矿工作具有一定的参考价值。

大陆岩石圈流变与地震波速各向异性

岩石的流变决定了地球各时空尺度的变形,是理解大陆岩石圈构造演化的关键.岩石流变学的研究主要通过高温高压流变学实验和天然变形岩石的多尺度观测来实现,目前已经积累了大量的数据.本文总结了岩石圈不同深度主要造岩矿物,包括橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、角闪石、斜长石、石英和云母的流变机制、组构类型以及地震学性质;介绍了岩石圈地幔橄榄岩、榴辉岩、基性麻粒岩、斜长角闪岩和长英质岩石的高温高压实验和天然变形观测进展,包括流变学强度和行为、地震波速和各向异性等;以青藏高原为例,讨论了岩石流变学研究在解译地震波速各向异性的定量化约束作用.将矿物变形组构与地震波各向异性相结合,有望在岩石圈流变学机制和结构的研究中取得重要突破.

沾化凹陷低熟页岩储层特征及其对页岩油可动性的影响

利用扫描电镜、索氏抽提、气体吸附、核磁共振(含离心)等实验手段对沾化凹陷沙河街组三段(沙三段)下亚段泥页岩展开研究,以明确泥页岩储层特征对页岩油可动性的影响及其作用机制。沾化凹陷沙三段下亚段页岩主要发育有机质孔、粒间孔、晶间孔、溶蚀孔、构造缝和层理缝等储集空间。以50 nm和2μm为界,不同岩相页岩的核磁共振孔径分布曲线均具明显的三段式特征。孔径小于50 nm的孔体积主要由方解石溶蚀孔提供,孔径介于50 nm^2μm的孔体积由粒间孔提供,孔径>2μm孔缝的孔体积由层理缝和构造缝提供。页岩储层的孔隙结构特征和矿物组成共同控制了页岩油的可动性。页岩油可动性差,可动油饱和度平均仅为21.50%,可动油主要赋存在大孔隙(孔径>50 nm)中,小孔隙(孔径<50 nm)中以束缚油为主,页岩油的临界流动孔径约为50 nm。大孔隙不仅可以提供页岩油储集空间,也有利于页岩油的流动;小孔隙具有较大的比表面积、较强的吸附能力和较差的连通性,不利于页岩油流动。矿物组构宏观上影响了页岩油的可动性,方解石含量增加可以提高页岩的脆性,利于裂缝的形成,对页岩油渗流具有积极意义;黏土矿物因其较大的比表面积和堵塞孔喉,不利于页岩油的流动。层理构造不仅利于层理缝等储集空间的发育,也改善了页岩孔隙的连通性,有利于页岩油的流动。