《含煤巖系礦產(chǎn)資源》聚焦于含煤巖系礦產(chǎn)資源的勘查與開(kāi)發(fā),從含煤巖系形成和演化的角度,按照沉積成因、形成時(shí)序及后生疊加改造作用等關(guān)鍵控礦要素,將含煤巖系礦產(chǎn)資源分為同沉積型、不整合型、成巖變質(zhì)型3種成因類(lèi)型,系統(tǒng)總結(jié)和闡述了與含煤巖系相關(guān)的24種礦產(chǎn)(元素組合)形成發(fā)育的普遍地質(zhì)特征、成因機(jī)理和分布規(guī)律。
《含煤巖系礦產(chǎn)資源》供資源勘查工程專(zhuān)業(yè)本科生教學(xué)使用,同時(shí)適宜于從事煤地質(zhì)學(xué)、沉積學(xué)、沉積礦產(chǎn)研究,以及相關(guān)領(lǐng)域的研究生、工程師、教師和科學(xué)家參閱。
含煤巖系以其重要的煤炭資源而受到人們的廣泛重視,由于其自身的富有機(jī)質(zhì)特性、較強(qiáng)的還原吸附能力,以及含煤巖系沉積環(huán)境演化和后生成巖-構(gòu)造-巖漿-變質(zhì)作用的疊加影響等,圍繞含煤巖系形成富集了多種其他的礦產(chǎn)資源。這些共生或伴生礦產(chǎn)資源的形成發(fā)育,大大地增加了含煤巖系的經(jīng)濟(jì)附加值,其中一些礦產(chǎn)資源的經(jīng)濟(jì)價(jià)值甚至大大超過(guò)了煤炭資源本身。因此,深入了解和科學(xué)利用含煤巖系礦產(chǎn)資源,就成為新時(shí)代資源勘查工程專(zhuān)業(yè)人才培養(yǎng)的重要組成部分。在中國(guó)地質(zhì)大學(xué),煤地質(zhì)學(xué)是一個(gè)傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)學(xué)科。隨著本科專(zhuān)業(yè)建設(shè)的需要,于2008年開(kāi)設(shè)了“含煤巖系共伴生礦產(chǎn)”專(zhuān)業(yè)主干課。10年來(lái),經(jīng)過(guò)教學(xué)團(tuán)隊(duì)的不斷努力和教學(xué)方案的逐漸優(yōu)化,該課程已經(jīng)成為一門(mén)具有嚴(yán)謹(jǐn)知識(shí)體系、相對(duì)成熟的專(zhuān)業(yè)主干必修課。
該課程設(shè)置并出版教材的最初動(dòng)機(jī),是基于新時(shí)代人們對(duì)“多礦種共伴生”資源的日益重視,以及對(duì)“協(xié)同勘查”理念達(dá)成的共識(shí)。其中,最為突出的實(shí)例是鄂爾多斯盆地,2003年科技部設(shè)立了“多種能源礦產(chǎn)共存成藏(礦)機(jī)理與富集分布規(guī)律”國(guó)家“973”項(xiàng)目(劉池洋,2005;楊明慧和劉池洋,2006;劉池洋和吳柏林,2016),2011年國(guó)土資源部中央地質(zhì)勘查基金管理中心組織實(shí)施大營(yíng)鈾礦“煤鈾兼探”會(huì)戰(zhàn)并獲得了重大找礦突破(程利偉等,2012;焦養(yǎng)泉等,2012;彭云彪等,2019)。在鄂爾多斯盆地,存在三套不同時(shí)代的含煤巖系,同時(shí)具有豐富的石油和天然氣藏資源,以及目前我國(guó)最大的砂巖型鈾礦田,其沉積礦產(chǎn)種類(lèi)多達(dá)十幾種。上述兩個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,讓人們認(rèn)識(shí)到了多種能源礦產(chǎn)的同盆共存富集具有普遍性,協(xié)同勘查成為業(yè)界的共識(shí)并引領(lǐng)了地勘行業(yè),鄂爾多斯盆地成為率先實(shí)踐多礦產(chǎn)同盆共存富集研究與協(xié)調(diào)勘查的典型代表。煤地質(zhì)界所熟知的撫順煤田是另外一個(gè)典型實(shí)例。在撫順煤田,人們甚至在6800年前就開(kāi)始利用了煤精等寶石資源,煤中的琥珀、煤層瓦斯(煤層氣)、煤矸石以及油頁(yè)巖等均為寶貴的礦產(chǎn)資源。其實(shí),類(lèi)似的實(shí)例在我國(guó)不勝枚舉,只是礦種組合隨地質(zhì)背景不同而有所區(qū)別。調(diào)研發(fā)現(xiàn),進(jìn)入新世紀(jì)特別是最近10年以來(lái),隨著2014年中國(guó)地質(zhì)大調(diào)查“煤系礦產(chǎn)資源綜合調(diào)查與評(píng)價(jià)計(jì)劃項(xiàng)目”的實(shí)施,國(guó)內(nèi)外涉及共伴生礦產(chǎn)研究的學(xué)術(shù)論文呈現(xiàn)爆發(fā)式的刊出,這說(shuō)明含煤巖系礦產(chǎn)資源已經(jīng)成為沉積學(xué)、煤地質(zhì)學(xué)和礦床學(xué)研究的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。有研究表明,目前國(guó)際上高度關(guān)注的大多數(shù)關(guān)鍵礦產(chǎn)(金屬)以共伴生礦產(chǎn)的形式產(chǎn)出(毛景文等,2019),而煤中金屬有望成為我國(guó)“三稀”戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源的重要來(lái)源(寧樹(shù)正等,2017)。以煤中鍺和鎵為例,俄羅斯遠(yuǎn)東地區(qū)巴甫洛夫與中國(guó)云南臨滄、內(nèi)蒙古烏蘭圖噶提供了全球工業(yè)用鍺的50%(Seredin et al,2013),我國(guó)云南臨滄和內(nèi)蒙古烏蘭圖噶是目前煤灰中稀有金屬商業(yè)開(kāi)發(fā)的典范。內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾煤田中異常分布的鋁和鎵,被認(rèn)為是繼從粉煤灰中提取鈾和鍺之后的第三次成功范例(代世峰等,2006)。相信,隨著國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃“戰(zhàn)略性關(guān)鍵金屬超常富集成礦動(dòng)力學(xué)”項(xiàng)目的啟動(dòng),該領(lǐng)域必將成為地球科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)。
第一章 緒論
第一節(jié) 基本概念
第二節(jié) 含煤巖系礦產(chǎn)資源分類(lèi)系統(tǒng)
第三節(jié) 建設(shè)內(nèi)容和目標(biāo)任務(wù)
第四節(jié) 煤系礦產(chǎn)資源基本特點(diǎn)與研究意義
第一篇 含煤巖系同沉積型礦產(chǎn)資源
第二章 石煤
第一節(jié) 石煤及其物質(zhì)成分和性質(zhì)
第二節(jié) 石煤的分布規(guī)律和形成條件
第三節(jié) 石煤的伴生礦產(chǎn)資源
第三章 琥珀和煤精
第一節(jié) 琥珀
第二節(jié) 煤精
第四章 硅藻土和膨潤(rùn)土
第一節(jié) 硅藻土
第二節(jié) 膨潤(rùn)土
第五章 油頁(yè)巖
第一節(jié) 油頁(yè)巖基本地質(zhì)特征
第二節(jié) 油頁(yè)巖與煤共生規(guī)律
第六章 煤中有益金屬元素
第一節(jié) 煤中鍺
第二節(jié) 煤中鎵
第三節(jié) 煤中鋰
第四節(jié) 煤中鈾
第五節(jié) 煤中稀土元素
第六節(jié) 煤中其他稀有元素
第七章 泥巖型鈾礦
第一節(jié) 鈾礦基本特征與關(guān)鍵控礦要素
第二節(jié) 泥巖型鈾礦床典型實(shí)例
第三節(jié) 成因上與之相關(guān)的其他鈾礦
第八章 碳硅泥巖型鈾礦
第一節(jié) 基本地質(zhì)特征
第二節(jié) 成礦機(jī)理與鈾循環(huán)
第三節(jié) 典型鈾礦實(shí)例
第九章 石英礫巖型鈾礦和冰磧巖型鈾礦
第一節(jié) 石英礫巖型鈾礦
第二節(jié) 冰磧巖型鈾礦
第二篇 含煤巖系不整合型礦產(chǎn)資源
第十章 石英砂礦
第一節(jié) 沉積間斷地球動(dòng)力學(xué)背景
第二節(jié) 富縣組石英砂礦床
第三節(jié) 延安組石英砂巖河道及礦床
第四節(jié) 物源區(qū)石英砂巖礦床及研究啟示
第十一章 高嶺土礦
第一節(jié) 基本特征
第二節(jié) 關(guān)鍵成礦要素與礦床成因分類(lèi)
第三節(jié) 典型礦床分析
第十二章 鋁土礦
第一節(jié) 礦床類(lèi)型
第二節(jié) 我國(guó)鋁土礦時(shí)空分布規(guī)律
第三節(jié) 鋁土礦的礦物組成
第四節(jié) 鋁土礦的結(jié)構(gòu)和自然類(lèi)型
第五節(jié) 典型礦床實(shí)例
第十三章 含鐵礦床
第一節(jié) 鐵礦
第二節(jié) 硫鐵礦
第十四章 不整合型金-銀礦床
第一節(jié) 盆地演化與地層格架
第二節(jié) 礦床地質(zhì)特征
第三節(jié) 關(guān)鍵控礦因素
第四節(jié) 成礦模式
第十五章 不整合面型鈾礦
第一節(jié) 礦床分布及特點(diǎn)
第二節(jié) 成礦地質(zhì)條件
第三節(jié) 典型礦床分析
第三篇 含煤巖系成巖變質(zhì)型礦產(chǎn)資源
第十六章 煤成油氣
第一節(jié) 煤系氣
第二節(jié) 富油煤與煤成(制)油
第三節(jié) 煤型天然氣
第十七章 砂巖型鈾礦
第一節(jié) 基本概念及地質(zhì)特征
第二節(jié) 中國(guó)砂巖型鈾礦的有利成礦條件
第三節(jié) 典型礦床分析
第十八章 石墨
第一節(jié) 石墨基本特征
第二節(jié) 礦床成因與分類(lèi)
第三節(jié) 典型礦床分析
主要參考文獻(xiàn)