出版說明

序言

沉積地質與金屬礦床有機地球化學

鄂西寧鄉式鐵礦的形成和分布規律

砂岩成因分類刍議

石油的生成與運移對金的活化遷移作用的模擬實驗研究

黔西南金銻礦床成礦流體中輕烴物質的初步研究

石油有機地球化學

石油演化理論與實踐(I)——石油演化的機理與石油演化的階段

石油演化理論與實踐(II)——石油演化的實踐模型和石油演化的實踐意義

有機包裹體及其與油氣的關繫

一種特殊的陸相生油岩有機質成烴演化模式

高硫未成熟原油非干酪根成因的證據

Distribution and Origin of Hydrocarbons in Carbonate
Rocks(Precambrian to Triassic)in China

Peculiarities of Salt Lake Sediments as Potential Source Rocks in
China

Multiple Phases of Hydrocarbon Generation and Migration in the
Tazhong Petroleum System of the Tarim Basin,People's Republic of
China

Compound-Specific Stable Carbon Isotope Analysis as a Tool for
Correlating coal-Sourced Oils and Interbedded Shale-Sourced Oils in
Coal Measures:an Example from Turpan Basin,North-Western
China

分子有機地球化學

檢出於侏羅繫沉積岩的一類新標志化合物——苯並藿烷

高蠟原油及其生油岩中新生物標志物——α雪松烯和花側柏烯

分子有機地球化學研究進展

金剛烷化合物的結構特性及其地球化學意義

Biological Markers in Lacustrine Chinese Oil Shales

The Occurrence and Identification of C₃₀?C₃₂
Lanostanes:A Novel Series of Tetracyclic Triterpenoid
Hydrocarbons

Application of Biological Markers in the Assessment of
Paleoenvironments of Chinese Nonmarine Sediments

Biological Markers in 1.7 Billion Year Old Rock from the Tuanshanzi
Formation,Jixian Strata Section,North China

環境有機地球化學

環境有機地球化學初探

粵港澳地區大氣環境中有機污染物特征與污染源追蹤的初步研究

微污染飲用水深度處理組合工藝技術研究——不同組合工藝對一般有害物質去除效果對比

同時測定室內吸煙環境空氣中尼古丁和3-乙烯基吡啶的方法

廣州秋季不同功能區大氣顆粒物中PAHs 粒徑分布研究

嬰兒臍帶血和母親血中多溴聯苯醚的研究

我國民用燃煤的黑碳排放及控制減排

Molecular Marker Study of Extractable Organic Matter in Aerosols
From Urban Areas of China

Time Trend of BHCs and DDTs in a Sedimentary Core in Macao
Estuary,Southern China

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Sediments From the Pearl River
and Estuary,China:Spatial and Temporal Distribution and
Sources

Preparation,Characterization and Photocatalytic Activity of
Nano-sized ZnO/SnO₂ Coupled Photocatalysts

Urban Roadside Aromatic Hydrocarbons in Three Cities of The Pearl
River Delta,People's Republic of China

Distribution of Particulate-and Vapor-phase N-alkanes and
Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Urban Atmosphere of
Guangzhou,China

Persistent Organic Pollutants in Environment of the Pearl River
Delta,China:an Overview

Analysis of DNA Methylation by Tandem Ion-pair Reversed-phase
High-performance Liquid Chromatography/electrospray Ionization Mass
Spectrometr

Development of A Compound-specific Isotope Analysis Method for
Acetone Via 2,4-Dinitrophenylhydrazine Derivatization

Determination of Polycyclic Musks in Sewage Sludge from
Guangdong,China Using GCEI-MS

Polybrominated Diphenyl Ethers in South China Maternal and Fetal
Blood and Breast Milk

Severe PCDD/F and PBDD/F Pollution in Air around an Electronic
Waste Dismantling Area in China

Determination of Dechlorane Plus in Serum from Electronics
Dismantling Workers in South China

Identification of Hydroxylated Octa-and Nona-Bromodiphenyl Ethers
in Human Serum from Electronic Waste Dismantling Workers

Identification of Monochloro-Nonabromodiphenyl Ethers in the Air
and Soil Samples from South China

傅家謨院士簡介

傅家謨院士代表性中文論著論文目錄

傅家謨院士英文論文目錄

後記

( 鄂西寧鄉式鐵礦的形成和分布規律. 對鄂西地區今後地質找礦及勘探工作提供幾點意見)



冶金工業部和地質部的勘探隊經過幾年來的地質工作,已經證實鄂西寧鄉式鐵礦繫我國目前巨大的鐵礦之一.該礦產於上泥盆紀地層中,分布在鄂西長陽、建始、恩施等縣,幅員廣大,鐵礦品位好,儲量大.放在地質勘探者面前的重要任務,就是如何進一步繼續擴大鄂西地區的鐵礦儲量,為國家在鄂西建立巨大鐵礦基地提供地質資源.為了完成這一任務,筆者通過一年多的工作感到有兩個問題需要提出.




鄂西廣大地區大部分均已經過地質普查或找礦工作,地表部分已經經過了初步的調查勘探,由於沉積鐵礦岩相的變化,不能單憑露頭淺部的鐵礦的好壞來簡單判斷深部礦石的好壞,所以,今後的普查勘探工作就帶有找尋“富礦體”的性質,這就很有必要總結過去的工作,提出有關本鐵礦形成條件和分布規律的意見,提出找礦標志,以便有效地指導今後的普查和勘探工作.




其次一個問題就是貧富礦合理利用的問題.建立鐵礦基地,需要富礦石,同時應該利用部分貧礦石,纔是合理的.過去在鄂西勘探工作方面,對富礦勘探得較多,而對貧礦勘探得較少,今後對兩者都有加適當的注意.勘探者要研究鄂西地區寧鄉式鐵礦的礦石類型(包括富礦和貧礦),各類礦石在各礦區的分布規律以及有關各類礦石今後礦石選礦和冶煉的地質資料.




本文針對前一問題,著重討論一下本鐵礦在空間上和時間上的某些分布規律,而不打算對礦的一般生成條件和礦石類型作詳細敘述.



一、鐵礦在泥盆繫剖面和鄂西地區的分布規律



根據野外和室內研究,寧鄉式鐵礦基本上屬海相膠體化學成因,生成在地臺上沉陷的地區內.



鐵礦生於上泥盆紀地層中,含礦地區的地層剖面在區內各地情況很相似,隻是厚度不同,現以長陽火燒坪一剖面為例,敘述如下(自下而上):




1..雲臺觀石英岩這種石英岩為淺灰色,由致密石英砂岩組成,具斜層理及部分植物碎片,偶夾頁岩薄層.岩石很純,含鐵量很低,僅1%左右.底部有極薄礫岩,它與志留紀地層為假整合關繫.本層頂部有一部分屬黃家磴組,二者為整合接觸....................40m




2..藍灰色頁岩夾鮞狀赤鐵礦下部夾鮞狀赤鐵礦一層,內含腕足類化石.頂部為淺至深灰色頁岩,含海豆芽化石......................................................5..7m




3..灰白灰黑色石英砂岩石英砂岩內部夾粉砂岩、頁岩薄層..................9..1m



. 論文發表在.地質科學.,1959,4,109～115,作者為傅家謨...3..



4..土黃色黑色頁岩夾鮞狀赤鐵礦本層下部為鮞狀赤鐵礦,內含腕足類及珊瑚化石,有



碎屑粒混入.上部為頁岩,頂部色深,變黑,含海豆芽化石........................1..7m5..灰白色石英砂岩本層為質地很純的石英砂岩,中夾少量頁岩,內有植物化石碎片.




偶爾可見斜層理..............................................................2..2m6..鮞狀赤鐵礦赤鐵礦的質地較純,為本區主要礦層.中夾藍深色介殼灰岩和鈣質頁岩




薄層.礦石中含腕足類化石碎片.本層與上層寫經寺組為整合接觸..................2..0m7..藍灰色頁岩及灰色泥灰岩本層為含泥質的灰岩,與鈣質頁岩互層.上部見有巨大的




完整的腕足類化石,少數灰岩具有鮞狀構造....................................14..5m8..紫色、深色石英砂岩、砂質頁岩夾層本層中夾有數層厚不到一米的礦層,多數為鮞




狀赤鐵礦,但也有某些層是菱鐵礦,其中含有砂質,個別的還含有海綠石.菱鐵礦風化後,成



褐鐵礦,次生結核發育........................................................7..2m9..藍灰色頁岩本層以假整合關繫與上面的石炭紀灰岩相接觸.(以上地層劃分按冶金部601隊)本岩繫頂部已遭到侵蝕,在其他地區,9層之上還有很厚的砂岩和頁岩,但未見鐵礦.從上述剖面可以知道上泥盆紀的寫經寺組、黃家磴組和雲臺觀組(上或中泥盆繫?)同屬一整套連續沉積,上下以假整合關繫與志留紀繫和石炭繫分開,是一個一級旋回,下部為不含礦的碎屑岩,中部含一些碳酸鹽及礦石,上部又為不含礦的碎屑岩.鐵礦隻出現在本旋回的中部及中下部,而不出現在旋回的底部及頂部.自下而上,至少我們可以將一級旋回再分為四個以上的二級旋回;每個二級旋回均以(個別例外)淺水砂屑岩開始,並以代表水較深的深色頁岩結束.自下而上,第1層頂部及第2層為旋回I,中含鐵礦(Fe1);第3及第4層為旋回I




(含礦層Fe2);第5第6及7層的大部分為旋回I



(含礦層Fe3);第7層頂部,第8層及9層為旋回IV(上下界線不夠明確),為含礦層Fe4,其中I、I



旋回厚度較小,旋回I



厚,而且含有碳酸鹽,其中化學沉積厚度較砂屑沉積為大.在每一個二級旋回中的鐵礦層通常也隻分布在旋回的中部或中下部,而不在旋回的底部和頂部.由上述事實分析可以得知,在泥盆紀地殼風化的較後階段,山脈曾遭到夷平,強烈的化學風化作用纔使母岩釋放出大量鐵質,遷移入海,而後富集成礦.因此鐵礦隻分布在旋回的中部,而不分布在旋回底部,也正因為如此,纔以大旋回中部二級旋回I




的鐵礦發育得好,旋回I



是化學風化強和地形更趨平坦的時期,此時地殼沉降幅度也較大.實際情況也正如此,在鄂西很多地方,均以Fe3礦層為



圖1鐵質在泥盆繫主要礦層,Fe1和Fe2礦層隻在局部地區具有工業意義.研究鄂西地區上泥盆紀(特別是寫經寺組)的地殼沉降幅度




剖面中的分布



時,我們發現這種研究有很大的實用意義.研究地殼沉降幅度是通..4..



過研究地層厚度及對一定岩相的修正來進行的.



當我們用旋回對比方法將鄂西泥盆紀地層進行對比後,我們遇到的困難是如何選擇一個作為厚度對比的地層單位.



將上泥盆繫地層籠統地進行比較是不可能的,因為在泥盆紀末、石炭繫沉積前有一侵蝕期,它使上泥盆繫上部因遭受侵蝕而保存不全,從而不能正確反映出原始的沉積情況.以××礦區為例,在長不到30km的距離內,泥盆繫地層厚度因上部侵蝕不全相差達一倍以上,而實際上沉積時的厚度相差很小,關這一點可從表1看到.




表1××礦區含礦繫厚度變化情況(自西而東)



地點項目 K74探槽 K1504  K2420  K270 



含礦繫厚度/m(不包括雲臺觀石英岩)Fe4層以上地層的厚度/mFe3GFe4間地層厚度/m 48..2(頂部侵蝕不全)021..2
83 25 21..2  92 25 21  11047..522..6







Fe1,Fe2,Fe3,Fe4礦層都分別代表一定的地質時期,在Fe3與Fe4層之間的岩層因此也是一個較可靠的時岩單位(s),而且選擇它也可以更近似地反映F3礦層沉積




timerockunite



時的地殼沉降幅度.



以Fe3GFe4礦層間岩層為時岩單位.我們曾根據所收集的部分資料,編制了鄂西地區上泥盆繫Fe3GFe4層線厚度線及岩相示意圖(見圖2).








圖2鄂西地區上泥盆繫Fe3GFe4層等厚線及岩相示意圖



..5..



從圖2可以看到,在靠近古陸邊緣的Fe3GFe4
層中含有部分碎屑岩,稍向中心,則無碎屑岩,以泥灰岩及頁岩為主,中心部分為石灰岩及矽質灰岩;這種情況說明當時海水由邊緣向中心漸漸加深.這樣,我們可以推測,圖2所示之等厚線大致上反映了當時地殼沉降幅度.如以古陸邊緣相對沉降幅度為零,則中心部分的地殼沉降幅度達60～70m
或者更多(考慮到盆地中心沉積補償較邊緣為差的情況).



Fe3層位代表一個成礦的時代.這個地層,我們可以將它稱為一個含礦層位.含礦層位有一定的沉積時間,即是一個時岩單位;含礦層位既可以由鐵礦組成,也可以由砂岩、頁岩組成.當含礦層位發育為鐵礦時,我們就稱其為礦層.




含礦層位的發育厚度受當時當地的地殼沉降幅度和沉積物補償情況的控制.而礦層發育的厚度則既受該處含礦層位厚度的控制,也受岩相古地理條件的控制,這個問題將在下面加以討論.




礦層厚度與含礦層位厚度之間的密切關繫可從圖2、圖3和表2看出,隻有在含礦層位發育較厚的地方纔有可能發育厚的礦層,含礦層位發育薄的地方,通常礦層也不會發育得很厚.








圖3××等地含礦繫(中泥盆紀)剖面對比圖



二、鐵礦在水盆地中的岩相和古地理位置



鄂西寧鄉式鐵為海成鐵礦,根據野外和室內觀察,鐵礦主要的都生成在海盆地中淺水動蕩的近岸地帶.



本鐵礦發育在地臺上當山脈遭到夷平及水下地形比較平坦的時期.在海盆地中,從大陸運來了大量化學沉積物和極細的碎屑物(黏土及粉砂),
而粗碎屑物則很少.砂屑物遷入海盆地後,隨著與海岸的距離加大而漸漸減少;因此,我們有可能從研究岩石中砂質碎屑,組分變化情況來恢復沉積當時的古海岸線的大致延伸方向.




我們在×× 礦區工作時,曾研究了主礦層(Fe3)旋回沉積時的古海岸線的方向.
主礦層的旋回下限很明確,但上限則不清楚,我們選擇主礦層以下部分――主礦層旋回下部,進行了碎屑含量的計算.計算公式為主礦層旋回下部砂岩層總厚度主礦層旋回下部碎屑比值＝主礦層旋回下部岩層總厚度




主礦層中的矽質主要由於石英碎屑的混入所造成,這種現像在近岸的地段特別明顯.鋁質則與黏土等的混入有關.在未能做機械分析之前,我們用下面的公式來近似地研究了主礦層下部的碎屑含量.由於引起岩中的鋁含量變化的原因是多種多樣的,這一比值隻能作一般的參考.




主礦層下部中砂屑總量主礦層下部SiO2總量主礦層下部碎屑的比值＝ 主礦層下部中岩石總量≈
主礦層下部岩石總量根據上面公式,我們編制了×× 礦區主礦層的岩相圖(圖4),
並大致上得出了海岸線的方向;北東方向指向近岸地區,海岸線沿近似北西南東方向延伸.







圖4××礦區主礦層碎屑比值線及結核等構造分布示意圖



鐵礦在海盆地中呈帶狀沿海岸線方向延展分布,從垂直於海岸線方向,可以看見鐵礦相及其相鄰各岩相的有規律的變化.



2.. 鐵礦相及其相鄰岩相沿著海盆地傾斜方向的變化



綜合我們在×× 礦區和×× 區的觀察資料,可以看出,沿著水盆地的傾斜方向,由於物..7..



理、化學條件的變化,鐵礦相的岩石、礦物、化學和結構、構造都發生了一繫列有規律的變化,鐵礦後相變為其他相鄰岩相.



沿著水盆地傾斜方向,在較淺的地方出現了紫色頁岩,這些紫色頁岩或者成為礦層的夾石,或者整個礦層完全相變為此種頁岩;在水下地形較陡的地區,則出現紫紅色砂岩,此時砂岩成為礦的夾層或底板;這些岩石通常有著較高的Eh
值,三價鐵含量與二價鐵含量的比值常常很大(表2).在深處分布著鮞狀赤鐵礦層.再向深處,出現綠色頁岩(粉砂岩)
及綠在介殼灰岩,這些岩石成為鮞狀赤鐵礦層(或鮞綠泥石層、菱鐵礦層)的夾石和頂、底板,海水更深,則礦層完全相變為綠色頁岩;在水下地形較陡的地區,常常在鮞狀赤鐵礦之後出現鮞綠泥石岩和菱鐵礦層,後仍為綠色頁岩;這些岩石生成的Eh
值較低,其中三價鐵含量與二價鐵的比值較低(表2).通常在水下地形較陡的地方,碳酸鹽岩相也較少(包括化學沉積和機械沉積的灰岩).




表2各種岩相岩石的Fe+++ :Fe++ 比值



含鐵量岩石名稱 FeO 含量%  Fe2O3含量% 
Fe2O3∶FeO 



藍灰色頁岩(N..F..1327) 灰色介殼灰岩(N..F..1044) 紫紅色頁岩(N..F..1055)  4..71
5..18 6..76  1..30 1..21 11..56  0..29 0..23
1..76 







在上述各類岩相中,主要的礦石礦物和脈石礦物也有不同.在紫色頁岩或砂岩中,常常含赤鐵礦及石英碎屑(甚至基本上由石英碎屑組成),
鮞狀赤鐵礦中主要礦石礦物為赤鐵礦;鮞綠泥石和菱鐵礦較少,向深處,鰭綠泥石在岩相方面的地位就更重要,出現黃鐵礦,後以菱鐵礦為主.在綠色頁岩中,常常有鮞綠泥石及其他含鐵綠石分布.




礦石和岩石的化學成分同樣也沿著水盆地的傾斜方向而發生有規律的變化.自淺而深,首先出現三價鐵的高峰,而後出現二價鐵的高峰,在鐵含量的時候,其他組分的含量都很低,向淺處或深處SiO2和Al2O3
含量均有增加;在淺處,SiO2 的增加比Al2O3
的增加要快得多,這時SiO2的增加,主要是因為砂屑的大量混入;在深處,與淺處比較,Al2O3的增加要快得多,這時SiO2和Al2O3的增加是因為礦石中黏土組分和鮞綠泥石的大量混入.CaO
的變化則又是一種情況,隻在三價鐵達高峰之後,纔出現大量CaO,到二價鐵和綠色頁岩大量分布時,CaO 又減少.我們在××
礦區所看到一些事實證明,這種情況對純化學沉澱的CaCO3 也是適合的.圖5所示的就是一個實例.



鐵礦相及相鄰岩相中有許多結構和構造,其中有原生的也有次生的,它們或是反映了當時的沉積條件,或是反映了鐵礦沉積以後的變化,某些原生構造更能反映沉積時的環境條件及礦石的相變情況,也可作為找礦時的標志.下面這幾種已初步研究的構造作簡單的描述.




在某些礦區,同生礫石、礫狀赤鐵礦和結核都有很廣泛的分布.



同生礫石同生礫石為扁圓形,大小不一,大者直徑可達10cm
以上,小者不到1cm,扁度高,很似燒餅,個別的成長圓形;在岩層中,它們都平臥在岩層的層面上.同生礫石表面常常起伏不平.礫石通常由綠色頁岩或灰岩構成,少數由鮞綠泥石組成(圖6).有的礫石外面