贵州地区下寒武统黑色岩系区“多元素”富集矿层分析及土壤重金属污染研究进展

贵州下寒武系底部灯影组白云岩之上牛蹄塘组中形成一套分布普遍的黑色页岩,尤其是在贵州遵义地区、贵阳清镇-开阳地区、黔东南施秉-天柱-三穗-麻江一带、黔南三都-都匀-福泉一带、铜仁松桃地区等,以层位稳定特征显著为黑色页岩典型区域。"多金属富矿层"是黑色岩系的重要研究领域,并且取得了长足的发展。系统剖析贵州黑色岩系分布状况和多金属含量特征,结合实际发展需要,探索贵州黑色页岩区的研究尺度,同时也为黑色页岩的研究发展梳理框架与思路。     

贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩地质特征及其油气资源意义

贵州地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩发育广泛,并受该区早寒武世岩相古地理类型的控制,主要发育在中、东部地区的页岩盆地相地区中,少部分发育在页岩盆地相和碎屑岩台地相的过渡相中,极少发育在西部的碎屑岩台地相中.研究区牛蹄塘组黑色页岩沉积环境为缺氧还原性沉积环境,有机质母源主要为水生低等菌藻类生物,并混有少部分陆源高等植物.研究区牛蹄塘组黑色页岩具有有机质丰度高、母质类型好、有机质转化为烃类能力强的特征,显示出较大的生烃潜力和油气资源意义.但其高演化阶段作为成油的烃源岩意义不明显,作为成页岩气的源岩则前景乐观.     

贵州台江早寒武世台江动物群的发现及意义

贵州台江八郎凯里组剖面中下部中、下寒武统界线之下厚达１５米左右的粉砂质泥岩、页岩中存在着一个类似凯里动物群的台江动物群,由８个门类３９个属组成,核心为蠕形动物,三叶虫数量很多。形成于内陆棚浅海环境。时代为早寒武世末期,介于著名的早寒武世早期澄江动物群和中寒武世早期凯里动物群之间,对于早期后生动物的演化研究具有重要的意义。     

湘鄂—江南隆起区寒武系黑色页岩有机地球化学特征

我国南方页岩气藏发育的最有利区位于四川盆地、米仓山—大巴山前陆以及渝东、黔北、湘鄂—江南隆起北缘一线,寒武系地层普遍发育黑色泥页岩,这套黑色泥页岩是早寒武世早期全球性海平面上升时,在区域性深水滞留缺氧的陆棚到斜坡环境沉积的,具有单层厚度大、发育层位多、分布面积广、热演化程度高、后期改造强等特点,构成了中国南方页岩气发育的强大物质基础。以黑色碳质泥质岩类为重点,对其有机碳丰度、可溶沥青丰度与组成、干酪根特征等方面进行了较为系统的有机地球化学分析;结合有机质演化阶段,为页岩气藏的远景评价和地质勘探工作提供参考。     

湘西黑色岩系铂族元素地球化学特征及富集因素

湘西晚震旦世-早寒武世富有机质岩石中铂族元素较为富集.采用火试金-等离子体质谱方法研究了湘西黑色岩系中铂族元素地球化学特征.认为湘西黑色岩系中铂族元素和金的富集取决于两方面的因素:其一,是震旦纪晚期至早寒武世早期地外和地内作用提供了较高的铂族元素背景值,其二,在高有机质产率所形成的还原背景条件下,有机质对铂族元素的活化和富集作用,是黑色岩系铂族元素含量较高的主要控制因素.     

湖北郧县大柳钒矿地质特征及成因

从矿床产出特征、成矿物质来源、沉积环境、赋矿层位与含矿岩系及区域钒矿的对比等方面,对大柳钒矿成矿地质背景等特征进行研究。结果表明,大柳钒矿为赋存于早寒武世庄子沟组黑色岩系中沉积型钒矿,广泛分布于华北板块南缘的早寒武世庄子沟组黑色岩系中,具有良好的成矿条件和找矿前景。     

贵州黔东地区中-下寒武统凯里组发育特征

贵州黔东地区中－下寒武统凯里组主要由粉砂质泥岩，页岩及灰岩组成，富产三叶虫，其中台江八郎乌溜－曾家岩的凯时组含著名的中寒武世凯里生物群、早寒武世台江生物群，2001年成为国际中－下寒武统层型界线候选部，对其深入研究具有重大科学和实用意义。就我省黔东地区凯里组的岩石地层，生物地层，年代地层，沉积环境等进行研究及总结，亦确认黔东凯里组是一个十分重要的地层单位。     

贵州织金页岩制陶粒可行性分析及主要工艺因素探讨

从矿物组成、化学成分等方面论证了利用贵州织金黑色碳质页岩烧制陶粒的可行性并对烧制页岩陶粒的工艺指标进行了讨论。     

四川盆地及其周缘五峰组—龙马溪组黑色页岩特征

从源岩到储层的思路,探讨了四川盆地及其周缘上奥陶统五峰组-下志留统龙马溪组沉积特征、储层特征及含气性特征。通过对野外露头样品进行地球化学分析、矿物学分析和等温吸附实验,表明五峰组-龙马溪组:①下段黑色页岩段沉积环境为深水陆棚;②岩性有硅质岩、黑色页岩、粉砂岩、生物灰岩及斑脱岩等5种;③下段黑色页岩段有效页岩厚度达到50m,TOC质量分数平均值为3.81%,成熟度平均值为1.62%,脆性矿物中石英的质量分数平均值为54.94%,从底到顶石英含量与TOC含量成正相关;④微孔可分为粒间孔、粒内孔、有机质孔及微裂缝4类,最具油气意义的是有机质孔和黏土片间孔;⑤吸附量Langmuir体积参数介于1.52～3.01cm3/g之间,均值为2.33cm3/g,黑色页岩中的有机质微孔是控制含气量的主要因素。     

鄂西地区陡山沱组页岩段有机质富集的差异性

探讨鄂西地区下震旦统陡山沱组黑色页岩段有机质富集的差异性。通过鄂西地区陡山沱组野外露头、地质、地球化学综合研究分析,结果表明鄂西地区陡山沱组沉积环境主要为潮坪、台内盆地、台缘浅滩和斜坡。黑色页岩段主要发育于台内盆地,而潮坪主要发育白云岩;鄂西地区陡山沱组黑色页岩发育于B段和D段,其TOC的质量分数大多数2%,D段TOC的质量分数高于B段,两者相差3%,这种差异与页岩形成的沉积环境密切相关。环境的差异性表现为水体动力条件、古盐度环境和氧化-还原环境的地球化学指标差异。     

贵州遵义丁台镍钼矿床岩、矿石特征及其成因初探

遵义丁台镍外钼矿床产于松林穹窿西侧的下寒武统牛蹄塘组底部的黑色岩系中,矿体呈薄层及扁豆状产出,厚0.04-0.08 m,个别扁豆体厚达0.2 m左右.本文通过对矿区岩、矿石特征的研究,初步分析丁台镍钼矿床成因.     

Supergene mobility of noble metal elements in black rock series

In order to discuss the supergene mobility of noble metal elements in black rock series, measurements have been conducted with ICP-MS method for the contents of Ru, Rh, Pd, Ir, Pt, Au and Ag in the primary jordisite-rich black shale ore, in the supergene leached jordisite-rich black shale ore, in the pyrite-rich black shale ore and in the water of pit, well and stream of the mining area near Zhongnan Village, Zunyi District of Guizhou Province. The temperature, pH, electric conductivity, dissolved oxygen of the water were also measured. The pit water is acidic with high electrical conductivity and low dissolved oxygen. The total content of platinum group elements in the primary pyrite-rich black shale ore is only 1/13 of that in the primary jordisite-rich black shale ore. The Ag content in the former is only a half of that in the latter while the Au contents in the two kinds of ores are almost the same. Being leached under supergene condition, the contents of most of the noble metal elements except Au in the jordisite-rich black shale ore greatly decrease; the leaching rates of Rh, Pd, Pt, the total platinum group elements and Ag reach as high as 66.72%～74.79%, revealing that under supergene condition, platinum group elements and Ag can migrate along with water; the ratios of Ag/Au, Pd/Ru, Pt/Ir and(Pt+Pd)/(Ru+Rh+Ir) are remarkably decreased, displaying that Pt and Pd relative to Ru, Rh and Ir, Ag relative to Au bear more active mobility. The noble metal elements in the black rock series near Zhongnan Village might be mobilized and migrate under the procession of "cold water" rich in [SO4]2- with pH value being about 2.4 at a temperature below 50 ℃.     

Evidence for transforming mineralization of Baiguoyuan silver-vanadium deposit hosted in black shale in Hubei, China

Baiguoyuan silver-vanadium deposit is generally thought to be of sedimentary-diagenetic origin. Based on the characteristics of barites, it is suggested that hydrothermal transformation has been involved in mineralization. The barites in black shale can be grouped into irregular ones which were formed during early diagenesis and tabular ones which were formed during late diagenesis. The tabular barites are replaced by pyrite and have formed a regular girdle around them. PlXE analysis states that Ag is greatly concentrated in pyrite replacement girdle. The girdle is the product of hydrothermal transformation. The transformation is one of the main mineralization stages of Baiguoyuan deposit.     

黑色页岩化学风化过程的微观机制及演化

针对黑色页岩化学风化系统的复杂系统演化问题,通过X射线衍射(XRD)试验、扫描电子显微镜和X射线能谱(SEM-EDS)试验,从风化过程的微观结构变化和非平衡热力学过程出发,对黑色页岩化学风化剖面中不同风化层的矿物成分和微观结构变化进行对比分析,探讨黑色页岩化学风化的微观机制,同时利用非平衡态热力学理论和耗散结构原理分析黑色页岩化学风化系统的耗散结构的形成过程及化学风化演化规律。研究表明:在黑色页岩化学风化过程中酸性水的侵蚀作用下,易溶性矿物溶解、次生矿物生成及离子交换吸附作用,促使矿物成分发生转变;同时矿物颗粒间的连接方式发生了改变,也促使岩石内部产生大量微孔隙。黏土矿物和含水硫酸盐矿物的吸水膨胀及失水收缩过程,使岩石内部产生不均匀应力,进一步改变岩石内部的微孔隙,促进化学风化进程。黑色页岩化学风化系统是一个开放的复杂系统,利用非平衡热力学计算认为该系统是不可逆过程,且经历了近平衡阶段和远离平衡阶段,最终可形成具有一定稳定性的耗散结构。     

下扬子地区下寒武统黑色页岩地球化学特征

 通过露头观测、样品采集、有机地化分析等方法,研究了下扬子地区下寒武统黑色页岩的地质特征与油气资源意义.研究表明,黑色页岩沉积厚度大,主要分布在皖南的石台-泾县-宁国、全椒、苏北的高邮-海安地区,厚度介于100~400 m;岩石矿物成分中石英含量较高,有利于页岩的压裂改造;有机碳含量主要分布在1.0%~4.0%,黑色页岩沉积厚度中心有机碳含量普遍大于2.0%;有机显微组成、干酪根碳同位素、Pr/Ph 比值和饱芳比表明,该页岩有机质类型为Ⅰ型,母质来源为低等浮游生物,具有较强生烃潜力;热演化程度较高,等效镜质体反射率主体分布在2.0%~4.0%,普遍处于高成熟-过成熟阶段.综合认为,该区黑色页岩沉积厚度大、有机碳含量较高、有机质类型好、热演化程度高,具备页岩气形成的地质条件,是中国南方页岩气有利勘探区块之一.     

江西修武盆地下寒武统黑色页岩矿物成分特征及意义

以江西修武盆地下寒武统王音铺组、观音堂组黑色页岩为研究对象,通过对野外剖面样品和钻井取心样品定性和定量分析,研究修武盆地下寒武统页岩气储层矿物成分特征,结果表明,王音铺组、观音堂组黑色页岩矿物成分以黏土矿物和石英为主,石英的平均质量分数为58.63%,黏土矿物平均为25.4%。其次为方解石,平均为51.46%,另外还含有较高的长石和黄铁矿,平均质量分数分别为2.5%和4.68%。其余矿物如方解石、白云石、(硬)石膏等含量较少,平均质量分数5%。这种矿物成分组成与Barnett页岩及龙马溪组页岩既有相似性,又有差异性。修武盆地下寒武统页岩矿物组分所反映的沉积环境、有机质演化及黑色页岩储集意义表明,该套页岩石英的质量分数50%的泥(页)岩厚度接近50m,是理想的页岩气勘探开发层位。     

不同人工湿地填料对氨氮的吸附特性分析

采用等温吸附、吸附动力学实验分别研究了泥灰页岩、黑色页岩、蜂窝煤渣和河砂等不同填料对城市生活污水中氨氮的吸附特征.结果表明:4种不同填料对氨氮的吸附量均随着氨氮起始浓度的增加而增大,且各填料对氨氮的最大吸附量大小次序依次为蜂窝煤渣(1.02 mg/g)泥灰页岩(0.86 mg/g)黑色页岩(0.77 mg/g)河砂(0.74 mg/g).当进水中氨氮浓度低于50 mg/L时,氨氮去除率随着进水氨氮浓度的增加而增大,当进水中氨氮浓度大于50 mg/L时,氨氮去除率随进水氨氮浓度的增加逐渐降低.4种填料对氨氮的吸附是快速吸附、缓慢平衡的过程.研究表明,蜂窝煤渣更适合作为人工湿地污水去除氨氮的填料.     

测井资料在优质页岩气储层识别中的应用——以鄂尔多斯盆地东南部长7段黑色页岩为例

为了利用常规测井资料研究页岩气储层,通过岩电关系、ΔlgR法、裂缝测井解释模型探讨了鄂尔多斯盆地东南部长7段黑色页岩的优质储层识别问题.结果表明:长7段成熟的富有机质泥页岩普遍具有高自然伽马、高自然电位、高声波时差和低密度的电性特征,有机碳质量分数普遍大于2%,均值3.15%,裂缝发育段主要集中在顶部和中下部,且以水平缝或低角度缝为主.研究区长7段黑色页岩段的顶部和中下部具备形成页岩气藏的良好地质条件,是页岩气勘探的有利层段.