大牛地气田铝土岩储层特征分析及分类评价

近年来,鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系铝土岩天然气开发取得重大突破,开辟了国内天然气勘探新领域。大牛地气田位于石炭系本溪组,发育铝土岩夹杂暗色泥岩和炭质泥岩,目前气田对于铝土岩储层的研究还处于起步阶段,测井响应特征及评价方法亟待完善。为了进一步认识本溪组储集特征,通过开展核磁共振等特殊测井技术,结合常规测井、录井以及相关地质资料,对大牛地气田本溪组铝土岩的测井响应特征及有利区分布进行了研究。研究结果表明:1)铝土岩中存在孔隙裂缝或溶孔等复合型储层类型;2)本溪组铝土岩存在下部高自然伽马、自然电位无明显异常及电阻率值平稳,下部高自然伽马、自然电位明显负异常及电阻率台阶下降,上部高自然伽马和自然电位无明显异常的测井响应特征,总体上具备高自然伽马、高密度、高中子及低声波、低电阻的“三高两低”特征;3)通过开展全气田本溪组铝土岩储层识别,明确了气田大牛地气田66井区3个铝土岩储层有利区,并优选D6685井开展试气,试获1.4×10^(4)m^(3)/d稳定产量。铝土岩储层测井响应特征及有利区的研究,可为后续铝土岩天然气勘探开发提供理论指导与技术支撑。

贵州省清镇市大土铝锂多金属矿找矿预测初探

贵州黔中铝土矿属于长期风化产物搬运至异地沉积形成,主要矿物是一水硬铝石,品位一般在60%至70%之间,现主要作为冶炼铝和生产高端磨料等的原材料,矿体特征表现为以层状、似层状、透镜状矿体为主,次为囊状、扁豆状、漏斗状矿体;矿体的连续性较好,规模较大。锂矿是近年来新能源电池的主要原料之一,早期由于用途和用量的限制,在地质勘查中对其重视程度不够,工业品位要求也比较高,对铝土矿中共生锂矿资源综合勘查评价不够深入细致,忽略了锂矿资源的综合评价。笔者通过对贵州省清镇市大土铝土矿中共生锂矿赋存特征进行调查评价研究发现,在含铝岩系中铝硅比值在1:1至1:1.5之间的铝质粘土岩样品,其锂矿(Li_(2)O)品位大多高于其他样品,在将该类样品回归至地质工程中进行对比,其大多分布于铝土矿矿体(Al_(2)O_(3)大于40%,铝硅比大于1.8)的上部,赋存在致密块状铝质粘土岩层中。为确定其赋矿层位及岩性的关系,本文将对其锂矿赋存特征进行初步探讨。

颗粒度对喀斯特型铝土矿可见光-近红外光谱特征的影响

岩矿反射光谱是智能矿山岩矿智能感知技术以及遥感信息识别的重要参考依据,由于地物表面粗糙度对反射光谱的影响取决于粗糙高度值与波长关系对电磁波传播的影响,因此颗粒度是影响岩石和矿物反射光谱特征的重要因素之一。喀斯特型铝土矿在中国分布广泛,目前有关铝土矿的反射光谱基础数据还非常匮乏。为了探究颗粒度对喀斯特型铝土矿反射光谱的影响规律,本文选取贵州省修文县小山坝喀斯特型铝土矿为研究对象,采用地物光谱仪测试不同颗粒度铝土矿(铝土岩)样品的可见光-近红外反射光谱,并结合铝土矿(铝土岩)主量元素和矿物组成分析讨论铝土矿与铝土岩的光谱差异。结果表明:小山坝铝土矿(铝土岩)由于矿物组成的不同而呈现显著不同的光谱特征,其中铝土矿的反射光谱特征主要与一水硬铝石一致,在1400nm和1800nm波长处有明显的波谷特征,由OH振动谱带所致;铝土岩的反射光谱特征主要与高岭石一致,在1400nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处有显著的波谷特征,分别由OH倍频合频、H_(2)O的振动谱带以及Al-OH基团拉伸和弯曲振动的合频所致,且在2160~2200nm波段呈双吸收峰特征。此外,不同颗粒度铝土矿(铝土岩)的整体反射率均较高,最高超过28%,且变化趋势基本相同。随着颗粒度从<0.04mm增加到3mm,铝土矿和铝土岩的反射率均逐渐减小,且铝土矿特征波谷的整体吸收强度相对稳定,而铝土岩特征波谷的吸收强度呈逐渐增大的趋势。本文研究认为可采用小颗粒度的粉末样品在1800nm、1900nm、2160nm和2200nm波长处的特征光谱进行铝土矿和铝土岩的区分。

黔中地区蔡家坝铝土矿床富锂铝土岩地球化学特征及沉积环境研究

贵州清镇蔡家坝铝土矿床是近年来在黔中铝土矿成矿区内新发现的铝土矿床之一,铝土矿体呈层状及似层状产于下石炭统九架炉组地层中。本研究通过对蔡家坝铝土矿床中以铝土岩为主的含铝岩系钻孔岩心剖面开展详细的矿物学和地球化学研究,发现含铝岩系中的铝土岩明显具有Li超富集的现象。研究结果表明,含铝岩系的所有样品中均富含高浓度的Li(210~2480)×10^(-6);其中,10件铝土岩的Li含量为(210~2480)×10^(-6)(平均1198.9×10^(-6)),3件铝土矿石的Li含量为(412~1440)×10^(-6)(平均980.7×10^(-6)),表现出明显超富集的特征。光学显微镜和XRD分析显示,富锂铝土岩主要由伊利石、高岭石和绿泥石组成,以及少量的硬水铝石、勃姆石、黄铁矿、锐钛矿等。结合矿物学和地球化学证据,研究区铝土岩中的Li主要赋存在高岭石和伊利石等粘土矿物中,当铝土岩中Al_(2)O_(3)含量介于30%~40%之间以及Al_(2)O_(3)/SiO_(2)比值介于1~1.5时,铝土岩中的Li最为富集。元素地球化学分析表明,研究区内的富锂铝土岩形成于温暖潮湿和相对氧化的陆相淡水环境。

贵州务—正—道地区铝土矿含铝岩系中稀土元素富集规律及赋存形式

务川-正安-道真(务-正-道)地区是贵州省重要的铝土矿集区,提交铝土矿石资源储量超过7亿吨。区内铝土矿含铝岩系为下二叠统大竹园组,其中广泛富集稀土元素,由于这类稀土元素富集规律和赋存形式尚存在较大争议,综合利用和地质勘探依然缺少实际理论依据。本文通过对该区铝土矿含铝岩系的地质特征及其中伴生稀土元素研究,以总结分析稀土元素地球化学特征和富集规律,并讨论其赋存形式。研究结果表明,务-正-道地区含铝岩系中稀土元素基本呈右倾的配分模式,LREE表现为明显富集,Eu负异常明显。该套含铝岩系中上部样品普遍具有Ce正异常,而底部绿泥石泥岩则为Ce负异常。总体而言,稀土元素在研究区北西部和南东部向斜中的含量相对较高,而在中部向斜含铝岩系中相对较低。稀土元素主要赋存在底部的绿泥石泥岩中。其赋存形式可能主要以离子吸附或类质同象置换的形式赋存于铝矿物和黏土矿物表面或晶格中,也存在稀土元素的独立矿物。本研究为该类资源地质勘探和综合利用提供地质地球化学依据。

播州区龙洞湾铝土矿地质特征及成因分析

我国矿产资源种类丰富,铝土矿是社会经济发展需要的重要物质资料。文章围绕播州区龙洞湾铝土矿进行研究,分析了普查区的地质特征,通过对矿区地层、构造、矿体规模和成因进行分析,基本查明了铝土矿的分布特征、成矿条件,并探讨了该矿区铝土矿的矿床成因和矿体特征。

鄂尔多斯盆地陇东地区二叠系太原组铝土岩系储层特征及勘探意义

近期,鄂尔多斯盆地西南缘陇东地区二叠系太原组铝土岩系天然气勘探获重大突破,开辟了盆地找气新领域。为系统探究铝土岩这一新的储层类型,基于岩心观察、测井、地震、岩石薄片、X射线衍射全岩分析、扫描电镜—能谱、高压压汞、低温氮气吸附等方法,详细研究了铝土岩系储层岩石学特征和孔隙结构特征,进而阐述了盆地铝土岩系储层的主控因素和勘探意义。结果表明:(1)岩性垂向上具有三段式的结构特征,上部和下部以铝土质泥岩为主,中部以铝土岩为主,溶蚀孔隙发育,是铝土岩系主要储层发育段;(2)太原组铝土岩系矿物组成以铝质矿物和黏土矿物为主,主要矿物为一水硬铝石、高岭石、伊利石及绿泥石,矿物晶体细小,以隐晶、微晶及隐晶质团块为主;(3)铝土岩储集空间主要是颗粒内溶孔、基质溶孔、粒间溶孔、晶间孔隙及微裂隙等,孔径主要介于20~200μm;储层主流喉道孔径介于150 nm~4μm,孔隙结构较好,退汞效率高,整体上以亚微米—微米级孔喉为主;储层物性孔隙度平均为10.6%,渗透率平均为4.04×10^(-3)μm^(2),大于0.3×10^(-3)μm^(2)以上的占到36%,储集条件较好;(4)沉积环境和古地貌控制了铝土岩储层的分布,潜坑和阶地型微古地貌富集铝土岩,是主要的勘探有利区。该研究成果可为华北等地区铝土岩天然气勘探提供借鉴。

华北南缘石炭纪仁村大型喀斯特型铝土矿物质来源与成矿过程研究

华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世经历了强烈的风化和喀斯特化作用,并在晚石炭世形成大规模喀斯特型铝土矿,但是其物质来源及成矿过程目前仍存争议。本文选取华北南缘仁村大型喀斯特型铝土矿床,在矿床地质剖析基础上,对两个钻孔岩心进行矿物学、地球化学、碳-氧同位素分析,剖析了成矿物质来源和成矿环境条件,总结了铝土矿形成过程。仁村铝土矿含矿岩系赋存于奥陶系灰岩风化面之上的石炭系本溪组中,含矿岩系自下而上包括铁质粘土岩、铝土矿和粘土岩。X衍射和扫描电镜-能谱分析显示铁质粘土岩主要矿物为菱铁矿和伊利石,铝土矿主要矿物为硬水铝石、黄铁矿、菱铁矿、锐钛矿、伊利石和高岭石,而粘土岩主要矿物为高岭石和勃姆石。铁质粘土岩元素组成以SiO_(2)、FeO、Al_(2)O_(3)为主,铝土矿以Al_(2)O_(3)、SiO_(2)、FeO、TiO_(2)为主,而粘土岩主要为SiO_(2)。微量元素Zr、Hf、Nb、Ta、Th和U等在含矿岩系呈现整体富集,稀土元素主要在铝土矿层底部富集。硬水铝石-黄铁矿-菱铁矿矿物集合体、铝土矿层中Ce异常、La/Y和(La/Yb)N比值以及菱铁矿C-O同位素组成(δ^(13)C:-11.35‰~-7.63‰;δ^(18)O:-9.26‰~-5.93‰)揭示铝土矿主要形成于地表碱性-还原的喀斯特洼地环境,微生物广泛参与成矿过程。微量-稀土元素组成及稳定元素比率显示含矿岩系成矿物源存在明显垂向变化。其中,底部铁质粘土岩主体为底板碳酸盐岩原地风化形成,而顶部铝土矿和粘土岩为异地来源。综合前人研究成果,提出了华北南缘石炭系本溪组铝粘土矿三阶段形成过程:早期风化阶段(450~320Ma)形成铁质粘土岩或铁质风化壳;物源输送阶段(320~310Ma)堆积大规模成矿物质;成矿及后生改造阶段(<310Ma)形成大规模铝粘土矿。

鄂尔多斯盆地铝土岩岩性识别方法与应用

鄂尔多斯盆地陇东地区太原组铝土岩储层作为油田勘探开发的新类型,其多口探井获得高产工业气流,打破了陇东地区太原组铝土岩作为下古奥陶系风化壳盖层的传统认识,展示了铝土岩储层良好的勘探前景。但陇东地区太原组整体岩性变化大,岩石矿物种类多样、岩性复杂,难以有效识别铝土岩。依据X衍射全岩矿物分析、常规测井等资料,利用岩心标定测井,明确了太原组5种不同岩性的测井响应特征,利用常规测井形成了基于声波时差与自然伽马包络面积的含铝岩快速识别方法和基于费希尔判别的岩性自动识别技术;依据全岩分析结果建立了岩石矿物含量计算模型,形成了全剖面矿物组分定量识别技术,精细刻画铝土岩储层岩性剖面特征。不同方法识别的岩性与岩心资料进行对比,可知岩性识别准确率达95%以上,在铝土岩储层中取得较好的岩性识别效果,为该类气藏的勘探开发提供了技术保障。

浅析济源下冶铝土矿厚大矿体成因

通过最新的下冶铝土矿生产勘探资料,发现下冶铝土矿连续存在厚度大于50m的厚大铝土矿矿体,结合矿区地质、见厚大矿体钻孔含矿岩系特征、见厚大矿体钻孔基本分析结果进行比对分析。认为济源下冶铝土矿勘查找矿中厚大矿体成因,一般厚大矿体出现在C2b1层铁质黏土岩沉积比较薄或缺失的地段。

圭亚那林登地区东蒙哥马利铝土矿地质特征及成因分析

东蒙哥马利铝土矿位于圭亚那地盾东北部的临海陆缘区,铝土矿体沿前寒武纪基底与新近纪伯比斯层之间的不整合面产出。通过成矿地质背景、矿床地质特征、矿石特征的分析发现,铝土矿床是以花岗岩和片麻岩为主体的富铝硅酸盐岩石在高温多雨、干旱交替的热带气候环境下,经历了早期的红土化作用和晚期的海侵作用,经过不断地分解、淋滤,最终形成的高铝低铁低硅的古风化壳红土型铝土矿。

黔中清镇云峰铝土矿矿物学及地球化学特征研究

黔中清镇云峰铝土矿位于扬子准地台-黔北台隆-贵阳复杂构造变形区。通过野外地质调查、光薄片镜下鉴定、XRD、扫描电镜和元素地球化学分析等手段,对云峰铝土矿矿物学特征和地球化学特征进行了研究。结果表明:主要矿物为硬水铝石、高岭石、绿泥石,其次为软水铝石、黄铁矿,铝土矿常量元素以Al_(2)O_(3)、SiO_(2)和Fe_(2)O_(3)为主,TiO_(2)、MgO和P_(2)O_(5)含量次之。风化过程中Zr、Cr、Nb、Hf等微量元素明显富集,Zr与Hf以及Nb与Ta具有较好的正相关关系。云峰铝土矿是以娄山关组白云岩为主,并有其余物源混入的多物源体系。矿床形成于贫氧的、还原性的海相沉积环境中。

铝土矿地质与成因研究进展

我国铝土矿矿产时空分布广,类型多样,铝土矿地质与成因研究对促进铝土矿地质学发展有重要意义。本文从铝土矿矿床分类、铝土矿的矿体形态与内部结构、矿体层序、物质组成、物质来源、成矿环境和成因机制等方面,综述了国内外铝土矿地质学的研究进展,阐释了我国铝土矿的部分特征,提出了近年我国铝土矿研究的部分新方法与观点;应用铝土矿中碎屑锆石U-Pb和Lu-Hf同位素特征,判识了多个喀斯特型铝土矿集中区的物质来源,提出多数喀斯特型铝土矿多具有异源特征,与区域重大地质事件具有成因联系,是洋陆俯冲、大陆漂移以及集中风化等多因耦合的结果。提出了我国喀斯特型铝土矿迁移机制,认为华北板内铝土矿(山西、河南)成因机制主体为"离子结晶与碎屑沉积"综合成因;而华南铝土矿(贵州、广西)成因机制主体为"离子结晶"成因。

贵州铝土矿含矿岩系特征与成矿规律研究

贵州省铝土矿含矿岩系已经有一些研究,但从全省角度看研究有待深入。本次在贵州铝土矿整装勘查及研究成果的基础上,结合最新铝土矿成矿区带划分成果,以贵阳—清镇铝土矿田、遵义—息烽铝土矿田、凯里—黄平—瓮安—福泉铝土矿田、务川—正安—道真铝土矿田四大铝土矿集中区为背景,系统讨论贵州铝土矿含矿岩系的规律。认为贵州铝土矿含矿岩系在时空分布、赋矿地层、下伏地层、含矿岩系厚度、矿物组合和共伴生矿产以矿田为单元均表现出一定的差异性。同时,含矿岩系又表现出一定的规律性,不仅成矿机制相同或相似,而且矿物组合和共伴生矿产等亦有相似性,含矿岩系均覆于古风化壳之上。

贵州主要铝土矿矿集区成矿特征对比研究

贵州铝土矿资源丰富,是中国第二大铝土矿资源基地,其铝土矿资源量约占全国总量的17%;主要分布在修文—清镇、凯里—黄平、遵义—瓮安和正安—道真4个矿集区。对贵州4个铝土矿矿集区成矿特征的研究表明,铝土矿的含矿层位主要有3个(下石炭统、上石炭统和中二叠统),含矿层位在空间分布上具有由南向北、由西向东逐渐变新的特点;下伏地层提供了成矿物质和聚矿空间;矿床类型为古风化壳再沉积型,含矿岩段均为铝质岩段,开采矿物为一水硬铝石;矿石自然类型以土状,碎屑状和致密状为主,矿石工业类型以低铁低硫型矿石为主;3个矿集区铝土矿的化学组分和矿物组分相似,只是在含量上有所差别;铝土矿中的伴生有用元素较多,尤以Ga元素为代表,具有较大的经济价值。

山西本溪组铝土矿成矿条件及成矿规律探讨

通过对山西石炭系本溪组铝土矿,即华北G层铝土矿形成的构造背景、古地理环境及铝土矿床的分布分析,指出了山西铝土矿矿床主要分布在各古陆、古岛边缘的成矿盆地中,且成矿盆地的封闭性越好越有利于成矿。古陆上广泛出露的铝硅酸盐岩经过风化分解,其中的K、Na、Ca、Mg等元素大多数被淋失,Fe、Al、Ti、Si等元素相对富集,残留在红土风化壳中,经海侵短距离机械搬运至沉积盆地沉积。通过对铝土矿成分及其围岩物质组分的分析,进一步确认沉积在古陆边缘的原始铝土矿层埋藏于潜水面以下的还原环境中,经地下水、地表水等酸性溶液的淋滤脱硅后沉积成矿,后经地壳抬升,通过对原始铝土矿的渗流作用、氧化改造而达到铝土矿的富集,且铝土矿多分布在靠近古陆边缘的缓坡一侧,在沟谷两侧的高山低洼处矿体较富,而埋藏越深越则不利于成矿。

黔北地区铝土矿矿物学与地球化学特征

通过手标本观察、探针片镜下鉴定、XRD分析、扫描电镜分析等手段对黔北务川-正安-道真地区铝土矿的矿物学特征和地球化学特征进行研究。务正道铝土矿主要矿物为硬水铝石、高岭石、绿泥石、伊利石,次要矿物为软水铝石与黄铁矿,铝土矿常量元素以Al2O3、SiO2和TFe2O3为主,MgO和TiO2含量次之。风化过程中Zr、Cr、V、Li等微量元素明显富集,Zr和Hf以及Nb和Ta呈高度正相关关系。微量元素比值表明:务正道铝土矿是以韩家店组页岩为主,黄龙组灰岩为辅,并有其余物源混入的多物源体系。

古地理为探矿工作之指南

本文以煤、铝土矿、磷酸盐岩以及铜和铁等矿产的赋存规律为例说明了古地理分析在矿产预测及勘探中的指南作用。新淮南煤田的发现证明了古地理解释的关键作用。煤田的类型与古地理背景有密切的联系 ,古地理条件控制煤层的化学性质、物理性质以及煤田的经济价值。钙红土型铝土矿床的展布明显受古地理控制。古地理条件也是控制磷酸盐岩分布规律的重要因素。宣龙式铁矿赋存于震旦纪海盆的古海岸线之上 ,宁乡式铁矿主要分布于晚泥盆世海侵的古滨岸或近滨带附近。正确理解古地理特征对勘探铜矿亦是至关重要的。

滇东北会泽地区发现铝土质泥岩铜矿

最新研究显示,位于云南会泽县的大黑山层状铜矿的矿化分布于上二叠统峨眉山玄武岩顶部间断面(假垫合面)之上的宣威组底部,明显受铝土质泥岩层位的控制。对矿床地质特征的研究及与国内典型砂岩铜矿的对比显示,该矿床在成矿背景、赋矿围岩岩性和成矿地质特征上,有别于中国南方川滇地区的砂岩／页岩铜矿,是一种新的铜矿类型。根据赋矿围岩和沉积层控等宏观地质特征,暂定为“铝土质泥岩铜矿”

重庆南川-武隆铝土矿矿物学、地球化学特征

重庆南川-武隆铝土矿属于渝南-黔北铝土矿成矿带,为喀斯特型铝土矿床。经显微镜、X射线粉晶衍射、矿物自动分析仪(MLA)、扫面电子显微镜等方法对该矿床矿物学的研究,发现组成铝土矿的主要矿物为一水硬铝石、高岭石、绿泥石,次要矿物为伊利石、一水软铝石、三水铝石、鲕绿泥石、菱铁矿、赤铁矿、针铁矿、黄铁矿、锐钛矿、金红石、磷灰石、石英、锆石、方解石、长石及稀土矿物等。矿石组构及矿物组合表明形成铝土矿的沉积/成岩环境为接近于潜流的环境。矿石结构和锆石形态指示成矿物质经过了短距离的搬运。地球化学研究结果显示,组成铝土矿的主要化学成分为Al2O3、TFeO、SiO2和TiO2,铝土矿化过程中REE、Zr、Hf、Nb、Ta、Th、Sc、Li和Ga发生富集。形成铝土矿的母岩物质主要来自下伏页岩的风化作用,灰岩和酸性火山岩对铝土矿的形成也有一定的贡献。结合稳定同位素资料,认为铝土矿的形成可能与生物作用有关。