X射线衍射和TIMA研究陕南镇巴地区富锂黏土岩的矿物组成及锂的赋存状态

黏土岩型锂矿作为可利用锂资源的重要组成部分,由于其分布广、储量大而备受关注。陕西镇巴地区晚二叠世吴家坪组新发现黏土岩型锂矿(资源),Li_(2)O最高含量可达0.39%,达到了黏土锂矿的工业指标(0.2%),具有一定的开发利用价值。为了查明陕南镇巴地区富锂黏土岩中黏土矿物种类、含量及富锂黏土岩中锂的赋存状态,本文选取陕西镇巴地区富锂黏土岩,通过偏光显微镜鉴定初步查明黏土岩的矿物组成,利用X射线衍射(XRD)、全自动综合矿物分析系统(TIMA)分析技术定量查明富锂黏土岩中黏土矿物及主要元素含量。结果表明:该黏土岩主要由高岭石、铝绿泥石、伊利石、锂绿泥石等黏土矿物以及赤铁矿组成,含少量绿泥石、金红石等矿物。TIMA分析表明样品中锂绿泥石最高含量为8.94%,对应锂含量为0.12%(Li_(2)O含量为0.26%),略低于该样品全岩Li_(2)O含量(0.31%)。锂绿泥石呈丝缕状,不规则粒状,嵌布于一水软铝石、伊利石、铝绿泥石之间。综合研究认为镇巴地区富锂黏土岩中锂主要赋存于锂绿泥石中,其他矿物的锂含量很低。锂绿泥石、伊利石、高岭石等层状结构硅酸岩矿物具有很好的吸附性,锂以Li^(+)形式吸附于黏土矿物中。

陕南镇巴地区中-晚三叠世界线富锂黏土岩的发现及找矿意义

首次报道了扬子板块北缘镇巴地区中-晚三叠世界线黏土岩锂的超常富集,黏土岩产于关岭组(T_(2)g)/须家河组(T_(3)x)平行不整合界面,为古风化壳沉积物,Li_(2)O品位0.08%~0.11%,最高达0.22%,超过了该类型矿产的边界品位(0.06%),界线黏土岩的岩石学特征、矿物组成及岩石成因亟待查明。本文通过XRD分析、TIMA分析以及详细的地球化学研究,查明了界线黏土岩的矿物组成,探讨了黏土岩形成的沉积环境及物质来源,提出了不整合面黏土岩类关键金属矿产的综合找矿方向。研究表明,镇巴地区T_(2)/T_(3)界线黏土岩主要由石英、伊利石、高岭石组成,并含有极少量绿泥石、蒙脱石和铝绿泥石。主量元素(SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、^(T)Fe_(2)O_(3)、TiO_(2))特征表明界线黏土岩属于铝土质泥岩,黏土岩CIA值(化学蚀变指数)为85~93,ICV值(成分变异指数)为0.22~0.46,说明其沉积母岩经历了强烈的化学风化作用。微量元素(V、Ni、Sr、Ba)显示黏土岩形成于氧化-还原过渡的陆相淡水沉积环境。我国目前在不整合面发现的黏土岩有铁-铝质黏土岩、铝质黏土岩、铝土岩,代表了古风化壳沉积,并产有锂、镓、稀土、铌等关键金属矿产,形成时代主要为石炭纪-二叠纪,具有多元素综合成矿的特点,建议后期加强不整合面黏土岩类的综合找矿工作,助力新一轮找矿突破。

川东北镇巴地区灯影组勘探潜力分析

近年来四川盆地灯影组取得良好勘探效果,初步落实了围绕绵阳-长宁裂陷槽周缘台地丘滩相带的勘探潜力。镇巴地区位于秦岭-鄂西海槽以西,同样具备了发育优质烃源岩、优质储层的条件,但针对该地区震旦系-寒武系的研究工作仍处于起步阶段。本文基于区域地震格架大剖面解释并结合区域地质资料分析,建立构造-沉积典型模式,初步明确镇巴地区震旦系-寒武系沉积充填特征,从构造、烃源岩、储层、盖层等方面初步分析了镇巴地区勘探潜力。

扬子板块北缘镇巴地区吴家坪组富Li-REE-Nb-V黏土岩地球化学特征及其地质找矿意义

沉积型锂矿主要产于黏土岩中,黏土岩的主微量元素可有效识别沉积物源及沉积环境。本文首次报道扬子板块北缘镇巴地区二叠系吴家坪组黏土岩锂、稀土、铌、钒等元素超异常富集的特征,基于详细的地球化学研究和区域地质资料,分析吴家坪组黏土岩的形成环境及沉积物源,并探讨扬子板块北缘锂、稀土找矿方向。研究表明,镇巴地区吴家坪组黏土岩产于晚二叠世,发育于吴家坪组与阳新组的平行不整合界面之上,代表了古风化壳沉积,黏土岩的Li2O最高品位0.39%,ΣREO(稀土氧化物总量)最高品位0.142%,V_(2)O_(5)最高品位0.26%,Nb_(2)O_(5)最高品位0.022%。主、微量元素地球化学特征指示黏土岩形成于咸化-半咸化海水相,氧化-还原过渡、碱性的沉积环境,对应于黏土岩化阶段。综合矿物学、地球化学、区域地质资料,认为研究区吴家坪组黏土岩来源于峨眉山大火成岩省的玄武岩,锂元素的富集与火山岩受流体交代-淋滤有关。扬子板块北缘广泛发育吴家坪组黏土岩,规模较大,锂、稀土、铌、钒综合成矿效果较好,找矿潜力巨大,应重点关注与沉积间断面有关的关键金属矿产,助力新一轮找矿突破。

陕南镇巴地区大巴山与米仓山构造交接关系

米仓山与大巴山构造交接的陕南镇巴地区具有典型的叠加褶皱构造。米仓山地区近东西-北东东向褶皱构造与大巴山近南北-北北东向紧闭褶皱构造呈横跨叠加构造样式。司上地区发育的叠加褶皱表明,近南北向褶皱叠加改造早期近东西向褶皱,致使区域地层呈近南北向产出;两期褶皱发育的时代应为J3—K1,米仓山褶皱变形的时间要略早于南大巴山西段镇巴地区变形时间,分别为晚侏罗世(J3)和晚侏罗世—早白垩世之间(J3/K1)。大巴山与米仓山构造交接变形是在印支期碰撞造山作用基础上,燕山期陆内造山作用期间不同体系构造复合叠加的产物。

镇巴地区地震采集激发技术

镇巴工区地处川、陕、渝三省(市)交界的大巴山腹地,山峦叠嶂,沟梁纵横,灌木丛生,地形起伏较大,悬崖峭壁遍布,灰岩发育。该区块不仅具有地表和地下地质条件的双重复杂性,同时面临着山地和碳酸盐岩裸露区地震勘探的双重困难性,对地震采集资料质量的影响十分严重,其中激发方面的困难是第一位的。针对工区激发存在的技术难点,提出了宽线采集、综合表层结构调查等相应的技术对策,重点开展了封井效果、药型选择、激发深度、激发药量、激发方式、激发位置、激发岩性、表层产状的分析研究,根据分析对比结果,优选了最佳采集参数,并对处理提供了指导,得到的单炮地震记录,地震反射特征清楚,波组特点明显,剖面主频较高,频带较宽,与以往地震资料相比,其信噪比有了较好改善,地震处理剖面显示了较为丰富的地震信息,特别是在灰岩区显示出明显的地震构造格局。

镇巴地区灯影组岩石微相研究与沉积环境分析

上扬子地区灯影组可以作为优质储层已经被油气勘探所证实。但是,由于灯影组储层的展布规律一直不清楚,制约了对灯影组的进一步勘探。基于镇巴地区鹿池灯影组剖面,开展了详细的岩石微相研究,结合碳、氧同位素和微量元素分析,深入探讨了镇巴地区灯影组的沉积环境。研究表明,镇巴地区震旦系灯影组岩石微相有:泥-粉晶云岩、残余砂屑云岩、叠层石云岩、凝块石云岩、微生物黏结砂屑云岩、泥质粉砂岩、泥质云岩和含云质硅质岩。研究区灯影组沉积环境为开阔碳酸盐岩台地,经历了两次海侵-海退旋回,灯一段-灯二段和灯三段-灯四段分别为两个相对完整海侵-海退序列。相对于灯二段,灯四段海平面振荡更频繁,可能与拉张活动在灯四期更活跃有关。碳氧同位素和微量元素数据表明,灯影组的沉积古环境发生了较为剧烈的变化。整体而言,灯影期大致是一个海水盐度下降,温度上升,含氧量逐步增加的过程。

地质雷达在镇巴地区露头地质调查中的应用

野外露头的精细地质研究对于油气勘探与开发有着重要作用,利用探地雷达可直观地对露头地质结构进行高精度成像。国外已将该技术应用到露头地质研究的众多领域中,如浅层断层识别、岩溶地质研究等。陕西镇巴地区地质条件良好,风化岩石、破碎带、岩溶地貌等地质现象丰富,使用100MHz和400 MHz探地雷达对该区露头进行了试验性研究。通过对资料的精细解释,从而确定了该区表层岩性的分布情况,总结了不同岩性层的波形特征,说明了地质雷达应用于野外露头地质调查的有效性。特别是在勘查溶洞、划分岩性分界面及断裂带方面有着很好的应用潜力,对高分辨率地震野外采集有着重要的指导意义。

大巴山前带镇巴地区长兴-飞仙关组成藏条件研究

镇巴地区位于四川盆地的东北缘,矿权主体属于南大巴滑脱断褶带内,由于构造变形强烈,目前油气勘探程度较低。为此,开展了本区油气成藏条件综合研究,分析认为镇巴地区长兴组-飞仙关组沉积时期位于台缘有利沉积相带,具备发育台缘礁滩储层的地质背景,下二叠统烃源充足;其西北部铁溪-万源地区上覆膏盐盖层分布稳定,保存条件好,总体上成藏条件较优越;有望成为近期较有利的勘探目标区。

川东北镇巴地区寒武系龙王庙组碳酸盐岩成岩作用特征

川东北镇巴地区寒武系龙王庙组储层发育相较于川中等地区差异较大。以川东北镇巴地区龙王庙组野外出露剖面为研究对象,利用铸体薄片、扫描电镜、阴极发光、物性分析等方法,分析镇巴地区龙王庙组成岩作用特征。结果表明:镇巴地区龙王庙组储集岩类型为颗粒白云岩、晶粒白云岩、颗粒灰岩和晶粒灰岩。成岩作用类型复杂多样,其中泥晶化作用对储集空间发育起保持性作用;溶蚀作用、早期白云化作用、压溶作用、重结晶作用、破裂作用等起加强性作用;压实作用、充填作用、胶结作用等起破坏性作用。成岩阶段和成岩环境的演化过程为(准)同生成岩阶段的海水潜流环境、早成岩阶段的淡水潜流和渗流环境、中成岩阶段的浅-中埋藏环境和晚成岩阶段的中-深埋藏环境。白云岩为主要的储集岩,粒间溶孔、晶间溶孔和晶间孔为主要的储集空间,总体表现为低孔、低渗的特点,主要受(准)同生期与早成岩阶段白云化作用、溶蚀作用的关键性控制。白云化作用程度低及早期胶结作用发育等因素,造成镇巴地区龙王庙组储集空间发育、物性差于川中等地区的。该结果为川东北地区油气勘探提供参考。

陕南西乡—镇巴地区下古生界页岩有机地球化学特征

根据有机碳质量分数、碳同位素、热演化程度和生物标志化合物等资料,分析陕南西乡-镇巴地区下古生界龙马溪组与牛蹄塘组页岩有机地球化学特征,探讨两套页岩的生烃潜力、有机质沉积环境及母质来源。结果表明:研究区两套页岩有机质质量分数高,为优质烃源岩;有机质类型好,主要为生烃能力强的Ⅰ型;成熟度高,为过成熟裂解生气阶段,具有良好的生烃潜力,且牛蹄塘组较龙马溪组生烃能力更强。生物标志化合物参数中低Pr/Ph、高伽马蜡烷/C30藿烷反映水体盐度较高,形成的缺氧强还原环境是有机质得以保存的重要条件。两套页岩的有机质母质输入主要为细菌和藻类等低等水生生物,其中细菌生源的贡献更大,藻类生源也占较大的比例;规则甾烷的优势分布特征、有机碳同位素及C27/C29表明两套页岩在生源构成上有一定的差异,其中龙马溪组以代表浅海环境C27甾烷占优势的浮游藻类为主,牛蹄塘组以代表半深水-深水环境C29甾烷占优势的浮游绿藻输入为主。

三维地震观测系统无缝拼接技术在镇巴地区的应用

针对相邻区域分期进行地震勘探,使用相同类型的地震采集数字地震仪进行采集,在测线方位角和面元大小一致及观测系统相似的前提下,优化设计出两次三维拼接的观测系统,实现两次三维采集的无缝拼接。保证了地震资料属性分布的连续性,拼接区面元叠加次数、炮检距、方位角分布均匀,避免了重复采集,节约了勘探成本,取得了理想的地震采集资料。

陕南西乡——镇巴地区龙马溪组页岩气成藏地质条件评价

西乡—镇巴地区位于华南板块扬子陆块北缘,构造系统复杂,黑色页岩较发育,前人对其页岩研究较少。利用野外调研、钻测井及实验等方法,结合前人研究成果,以西乡—镇巴地区龙马溪组页岩为研究对象,对其烃源岩、储层特征及保存条件等进行了详细分析。研究结果表明:研究区页岩厚度大、分布广,烃源岩有机质丰度高、成熟度高,有机质类型主要为I型干酪根,也有部分II型。储层脆性矿物含量高,天然裂缝较多,粘土矿物含量相对少,主要为伊利石,其次为绿泥石和伊蒙混层;孔隙度、渗透率较低,属低孔、低渗储层。成岩作用类型主要有压实-压溶作用和有机质成熟作用。保存条件良好、埋深厚度大、岩性致密、封闭性较好。研究区龙马溪组具备较好的页岩气成藏地质条件。

波场分离技术在镇巴地区构造解释中的应用

镇巴地区地震资料品质差导致区域标志层波组特征不典型、横向可对比性差。构造变形强烈使得沉积地层后期发生多期次褶皱-冲断变形,现今的剖面地层产状厚度等参数已经不能反映原始的沉积状态。应用波场分离技术可以较好的进行地震相沉积相解释。