茂名油页岩含矿区资源评价

2024-05-13

1. 茂名油页岩含矿区资源评价

茂名盆地是我国油页岩最著名的产地之一,位于广东省西部,跨三县一市,北起高州城,南至茂名公馆,西至化州连界,东至电白羊角。南西以古近系地表露头线为界,北东以高棚岭断裂为界。走向长44km,宽4~14km,面积约400km2。地理坐标为:东经110°38′~111°00′、北纬21°40′~21°54′。盆地四周山地以剥蚀为主,地貌上呈丘陵山地。交通条件便利、铁路和公路均较发达,经济地理条件较好,水电供应齐全。盆地内共有三个油页岩含矿区,分别为茂名油页岩含矿区、电白油页岩含矿区及高州油页岩含矿区。

图8-19 抚顺含矿区富矿层含油率等值线图

(一)勘查开发简况
茂名盆地的油页岩和煤炭勘查工作,始于20世纪初,1905~1924年,中国人和外国人都曾对茂名金塘油页岩进行过地质勘查,钻掘探井7口。20世纪20年代日本人曾经取两麻袋油页岩样品,带回日本进行化验分析。1926年,前广东省工业厅周斯铭曾做过勘查,钻掘探井12口,并将样品进行了低温干馏分析,但所测数据及资料被日本人所窃取。1931年和1948年前两广地调所王慎屏等人、前国立中山大学陈国达教授分别对本区进行了详细的勘查。茂名盆地油页岩的正式大规模勘探主要是从1954年开始,先后有中南煤田地质勘探局130队、湛江地质五队和电白县地质队、茂名石化油页岩公司等单位,对茂名盆地的油页岩和煤进行了勘查。初期主要是找煤,随着油页岩的发现,逐步转为专门进行油页岩勘查,直到1979年才停止勘查。完成了大量的机械岩心钻、手摇钻、探槽、浅井和水文钻孔等实物工作量。金塘矿区、羊角矿区、低山矿区和石鼓矿区的油柑窝组油页岩勘查程度达到了勘探程度,尚村组油页岩勘查程度达到了详查程度。
茂名盆地的油页岩开发利用的历史悠久,新中国成立之前,当地群众已挖掘浅部油页岩供家庭生活用燃料。1955年,中央决定在茂名修建大型页岩油厂,1970年又设计了第四部炉(即著名的茂名园炉),年炼油19×104t,直到1992年底停止炼油。造成利用油页岩炼油停产的原因主要有油页岩的含油率不高、含水率高、油收率低,能耗高人员工资高,实际炼油成本为每吨850元,而原油价格在每吨640元左右。1990年开始筹建沸腾炉发电厂,1991年开始发电和产气,最大年发电量9 000万度,产蒸汽6兆瓦。2004年,广东粤电集团正式提出了利用茂名油页岩形成20×104kW 循环流化床发电项目。
(二)地质特点
茂名古近系断陷盆地是在南盛白垩纪构造盆地基础上形成的。在盆地北东侧有控制盆地古近系和新近系沉积的北西向高棚岭断裂,它控制了茂名断陷盆地的形成。茂名盆地古近系和新近系地层走向北西,倾向北东,也就是说越靠近高棚岭断裂沉降幅度越大,在剖面上呈箕状,即单斜式结构。
主要断裂构造有北西向断裂、北东向断裂、东西向断裂和南北向断裂。其中北西向断裂对盆地的形成起着重要控制作用,高棚岭断裂(F12)为主体,与高棚岭断裂平行展布的主要断裂还有北东部的合山断裂(F8)、陂头断裂(F4)及陈洞断裂(F5),在含矿区或勘查区范围内的主要断裂有金塘断裂(F18)、新圩断裂(F19)。高棚岭断裂(F12)是本区控制盆地发育的主要断裂,金塘断裂(F18)和新圩隐伏断裂(F19)为正断层,对油页岩矿床具有一定破坏作用。北东向断裂、东西向断裂和南北向断裂对油页岩形成和控制作用较小。
盆地内出露地层有震旦系、白垩系、古近系、新近系等。古近系和新近系是盆地内主要地层,发育良好,自下而上划分为上垌组、油柑窝组、黄牛岭组、尚村组、老虎岭组和高棚岭组。油柑窝组(E2-3y)是茂名油页岩主要含矿层位,以褐黑色油页岩为主,夹1~3层褐煤层,局部夹粘土岩、细砂岩及粉砂岩。其底部有一层厚50cm的底砾岩,在此层之上劣质褐煤层中含大型脊椎动物骨骼,大臼齿、植物碎片等化石。从大臼齿分析应为大型食草动物。在此层之上油页岩之中富含茂名龟、鳖、鳄、鱼等化石。尚村组(N1sh)是另一个含油页岩层段,岩性较为单一,上部为灰色粘土岩、含油粘土岩、泥质粉砂岩;中部以含油率低的页岩及油页岩夹钙质粉砂岩和褐煤层;下部为有机质粘土岩夹粉砂岩、细砂岩,局部地段也产高岭土矿,各层中普遍可见到黄铁矿微晶。本组厚度354~473m,与下伏地层黄牛岭组呈整合接触。
(三)成矿地质条件
本区油页岩及煤层矿床成因类型分别为半深湖—深湖相沉积型、湖沼相沉积型。构造活动和沉积作用是油页岩成矿的主要控制因素。因此,通过分析不同时代不同阶段构造活动的特点,以及与构造活动有关联的古地理环境、沉积作用、沉积建造特点等与成矿作用的关系,总结出油页岩在空间上和时间上的分布规律,同时为成矿预测提供依据。
1.构造条件
根据构造活动特点与成矿的关系,可将盆地内油页岩、煤及高岭土分为以下三个构造—沉积成矿期:古近系始新—渐新世构造—沉积油页岩和煤成矿期。新近系中新世构造—油页岩和沉积高岭土成矿期和上新世构造—沉积高岭土成矿期。尤其是始新—渐新世构造沉积旋回对于本区油页岩和煤的形成起着决定的作用。
古近系和新近系,喜马拉雅运动影响本区,高棚岭断裂继续活动,断裂上盘的滑落,控制了新生代沉积盆地的基本形态及其北东沉积边界。由于盆地中不同地段沉降幅度不均衡,靠近高棚岭断裂的北部沉降幅度远大于盆地的南部,最大沉降幅度达120m,故开始形成了箕状的横剖面构造形态。此外,由于起伏不平的基底和西南部次一级北西向断裂活动(如金塘断裂、新圩断裂和羊角断裂),形成了盆地西南缘北西向展布的一系列次一级边缘坳陷,为古近系和新近系油页岩、煤和高岭土的形成创造了良好的沉积环境和空间条件。
2.沉积古地理环境
始新—渐新世箕状盆地发展初期,沉积基底总体是南高北低。内陆湖泊先在北部形成,水域狭窄,水浅流急,形成了不稳定的水沉积环境,接受了陆源河湖和山麓相沉积。在盆地西南缘次一级坳陷浅湖沼泽地带,动植物生长旺盛,是生物沉积的主要地段。在始新—渐新世时期,茂名盆地有两个沉积中心,发育了上垌组和油柑窝组沉积,其中油柑窝组沉积是主要沉积物,北东靠近高棚岭断裂附近的沉积中心是受到高棚岭断裂的影响,另外一个沉积中心在盆地的西南缘主要受到南盛白垩纪盆地古地形的影响。前一个沉积中心是该时期的主要沉积中心,具有埋藏深、厚度大的特点。
中新世早期盆地在原来基础上继承性发展,由于高棚岭断裂的进一步活动,开始又接受黄牛岭组的河流相和滨湖相陆源碎屑沉积。随沉降作用的加剧,中新世后期全面形成了浅水—深水湖泊环境,这一时期气候温暖潮湿、水流稳定,湖盆稳定、湖面开阔,生物以藻类、淡水螺类及蚌类为主,湖盆接受了大量的泥质碎屑和有机质沉积。中新世地壳沉降幅度和沉降速度较大,最大沉降达800 m 以上,形成尚村组厚达672m。但由于这一时期沉积速度较快,生物的生长和沉积密度相对较低,加上成岩后长期出露地表,不利于有机质向烃类转化和保存,故成油条件相对较差。
(四)油页岩特征及分布
1.油页岩特征
油柑窝组油页岩呈桂皮褐色、黑色,经日光长期暴晒后,其表层呈褐色或褐白色,硬度较小可以用指甲刻划,油页岩片用打火机可以点燃或冒烟且有油味。一般来说,颜色较深者,页理发育良好,比重较轻者,质量较佳。
含油率样品最高为11.07%、全层最高7.55%、平均6.22%;体重最高2.15t/m3、平均2.007t/m3;发热量分段最高为9.90MJ/kg、平均发热量为6.90MJ/kg;含硫量分段最高为2.07%、平均含硫量1.14%。
一般油页岩厚度在2.05~33.01m 之间,平均22.75m,油页岩最厚在H22孔为33.01m,最薄处在3904孔,厚度为2.05m。尚村组油页岩一般含油率在4.02%~5.12%之间,平均4.58%,含油率最大在3306孔为5.12%,最小处在W 50ZA 孔,含油率为4.02%。
2.油页岩分布规律
矿区内油页岩和褐煤主要产在油柑窝组地层中。工业矿层严格地受油柑窝组控制,但矿带的空间分布则受盆地西南缘次一级北西向的金塘断裂、新圩断裂和羊角断裂控制,从而使矿带呈北西—南东向展布,依次有高州含矿区、茂名含矿区和电白含矿区。各个含矿区或勘查区的空间分布位置与相应的次一级坳陷相一致(图8-20)。

图8-20 广东省茂名含矿区金塘勘查区43线剖面图

从茂名盆地油柑窝组油页岩厚度等值线图可以看出,茂名油页岩一般厚度在4~38m,平均在20m 左右,呈现在盆地的西南缘缓坡处和在东北控盆断裂处厚度大、中部薄的特点;在西南缘缓坡处有三个厚度大的区域,对应于3个次级凹陷,在东北控盆断裂处也有2个厚度较大的区域;在38线和41线上有两个局部的油页岩厚度减薄区。在3105井附近有一呈东西向的低厚度区域,在向北部延伸至Zk2307井处埋深达600m(图8-21)。

图8-21 茂名盆地油柑窝组油页岩厚度等值线图

(五)油页岩资源评价
根据新的油页岩评价标准对茂名盆地油页岩资源进行了评价,获得油页岩资源1 648 876×104t,其中油页岩查明资源680 030×104t,油页岩技术可采资源830 807×104t,其中油页岩查明技术可采资源515 932×104t;含矿区页岩油资源100 053×104t,其中页岩油查明资源41 821×104t,页岩油技术可采资源50 261×104t,其中页岩油查明技术可采资源31 316×104t;含矿区页岩油可回收资源37 128×104t,其中查明页岩油可回收资源22 934×104t。
根据新的油页岩评价标准估算了茂名盆地预测油页岩资源968 846×104t,其中潜在油页岩资源968 846×104t,潜在技术可采油页岩资源314 875×104t;潜在页岩油资源58 232×104t,潜在技术可采页岩油资源18 925×104t,潜在页岩油可回收资源14 194×104t。
在实际预测过程中,油柑窝组油页岩预测面积按照油页岩厚度等值线图上,两条等值线间求得面积,进行分块段进行计算;含油率取已知茂名含矿区、电白含矿区和高州含矿区中勘查区的平均含油率;体重按类似方法选取;块段的油页岩厚度选取为两条厚度等值线的平均值;然后应用体积法计算储量。

茂名油页岩含矿区资源评价

2. 广东高州油页岩含矿区资源评价

高州含矿区位于茂名盆地的西南缘,矿区东界与茂名市金塘含矿区相邻,以28号勘探线为东界,西至石鼓镇的00号勘探线,鉴江横跨低山矿区的西部,构成自然的矿区分界线,其地理坐标为:东经:110°46'14.9″~110°51'17″;北纬:21°51'2″~21°44'57.5″。高州含矿区包括石鼓勘查区、低山油柑窝组精查区和尚村组精查区等三个勘探区。
高州含矿区地质背景及成矿规律与第一节类似,在此不再重复。
一、油页岩特征及分布
(一)油页岩特征
油页岩矿层主要赋存在油柑窝组,次为尚村组,呈层状或似层状产出。
1. 油柑窝组油页岩
油柑窝组油页岩为褐色、深褐色,组织致密以小刀轻轻削之呈薄片状卷皮,质量较好者,其卷皮呈深褐色,而一般质量不好者、小刀削后呈浅褐色卷皮。油页岩以指甲刻之呈油脂光泽。当用火点燃时,可闻到像烧橡皮一样的特征味道,并冒出带有黑烟的火苗。矿区的油页岩从地表露头到埋深860m都可见到,油页岩厚度较稳定,一般在22~25m,最大厚度34.38m,向北西或南东延伸,倾向55°~58°,倾角4°~8°局部矿层厚度受基底突起或受断层影响变薄,如2303钻孔见矿层厚度仅6.34m(图6-7)。

图6-7 高州含矿区低山勘查区27线剖面图

2704孔油页岩厚度28.5m,平均含油率6.9%,而0704孔油页岩厚度7.5m,平均含油率4.2%;沿油页岩倾向,东部含油率变化不大,例如,在1903孔含油率5.32%,层厚38.04m,而在2103孔含油率5.02%,层厚22.3m。在2303孔含油率5.84%,层厚2.22m。总之深部一般含油率有增高的趋势(图6-5)。
本区油页岩发热量最大为16.18MJ/kg,全区平均为5.02MJ/kg左右,低于茂名含矿区金塘勘查区和电白含矿区羊角勘查区,主要是由于本含矿区的矿石质量要差于金塘和羊角勘查区。油页岩的发热量与油页岩的含油率有关,一般高含油率的油页岩其发热量也高。总体来看,东部地区的发热量高于西部地区,沿倾向,深部油页岩的发热量也高于浅部。
油页岩中的含硫量与茂名和电白含矿区相类似,最大为2.36%,一般平均为0.80%,在矿区内的一般表现是稳定的,含硫量的大小与含油率有一定的关系,在含油率较高的东部和深部地区,其含硫量也相对较高,在西部地区则显著减小。氮的分布较均匀,最大值为4.30%,平均为1.90%,东部和浅部地区稍有增大,但差别不大,油页岩中的含氮量与深度有关,在浅部地区含氮量有显著的提高,这种现象在含油率较差的地区尤为明显。
2. 尚村组油页岩
根据样品含油率测试资料对比分析可知,在整个尚村组中,除其底部有油页岩外,在矿层以上70~100m处,也存在一套油页岩。尚村组底部油页岩,其油页岩质量从地层走向和倾向来看,该层稳定。其规律是矿层距地表浅的储存区,厚度变化不大,一般厚约10~30m,最大厚度33.69m(04中3钻孔),最小厚度2.70m(1505钻孔)。深部埋藏地区,其厚度变化较稳定,一般厚度为15~20m,最大厚度27.95m(2508钻孔),最小厚度为12.03m(05F5钻孔)。
尚村组油页岩深部样品含油率最高为6.26%(1109孔);发热量最高为7.43MJ/kg、最低为3.54MJ/kg、平均发热量为3.89MJ/kg。含油率为6%以上者,发热量为4.60~5.86MJ/kg;灰分最高为82.95%、最低为79.56%、平均为88.34%;含硫量最高为0.68%、最低0.43%、平均含硫量0.56%;挥发分最高为91.04%、最低为86.51%、平均为81.57%。
(二)油页岩分布特征
1. 油柑窝组油页岩分布特征
含矿区油页岩呈西北至南东方向展布,最厚为46.53m(1903孔),最薄为6.63m(2303孔),将4线至28线等孔厚度连成直线,其轴向大致为南南东至北北西走向,在其两侧,厚度显著变薄,特别是西侧最为突出,因而形成西部露头区矿体的贫化。从含油率变化来看,沿油页岩走向,越靠近西侧其含油率越低,
2. 尚村组油页岩分布特征
浅部矿层厚度大,深部矿层比浅部矿层较薄,从厚度变化来看,较薄处一般为10~15m、较厚处一般为20~30m。从走向方向上,东部厚度薄、西部厚度变厚,但个别地区也有反常现象,如22、20、09~07、03~02等勘探线范围内,矿层一般厚10~18m,但是19C孔厚度为18.79m,而1903孔矿层厚度为5.87m,这主要是由于矿层露头急剧转折所造成的。断层也会对矿层厚度造成影响,如金塘二号断层南部27~23勘探线矿层全部被断失(图6-8)。

图6-8 高州含矿区低山勘查区油柑窝组油页岩矿层对比图

二、油页岩资源评价
(一)勘查工作程度分析
1. 地质勘查工作
茂名盆地内的低山矿区,分别在1957年曾专门进行了油页岩勘探工作(精查),石鼓矿区在1975年曾开展以煤为主的详细勘探,油页岩作为伴生矿产进行了储量计算,此外,针对新近系尚村组油页岩,曾对低山矿区的尚村组底部油页岩进行过精查。先后提交的地质报告有,广东省茂名油页岩田低山石鼓区详查报告及精查设计书、广东省茂名油页岩田沙田区地质普查报告、茂名油页岩地质报告(低山矿区精查)、茂名低山矿区尚村层油页岩底部油页岩精查地质报告和广东茂名煤田石鼓井田详细勘探报告。
2. 勘查程度与精度
在地质勘探工程的布置上,对矿层露头浅部,施以大量的轻地山地工程(槽井探和浅钻),对深部则以钻探为主,钻探线均采取南北向布置。采用钻孔间距为500m×500m或500m×250m,网度圈定A级储量,在受地形地物限制时勘探线上钻孔间距扩大,但不超过650m密度下;钻孔间距为500m×1000m,网度圈定B级储量;钻孔间距为1000m×1000m,网度圈定C级储量;钻孔间距为1000m×2000m,网度或C级外推至矿体底板等高线-400m的储量边界,为D级储量区。
通过统计各勘探区面积、施工钻孔、勘探线及网度,以及提交各级储量的结果表明,低山矿区面积41km2、钻孔149个、进尺5469.97m(石鼓勘查区钻孔118个、进尺40892.92m,黑泥山矿点钻孔21个、进尺9160.45m,镇罡矿点钻孔10个、进尺4616.60m)。该矿区地质勘探程度,基本达到勘探阶段,勘探精度基本可满足当前生产设计要求。
(二)资源评价
根据新的油页岩评价标准重新核定估算了高州含矿区油页岩查明资源储量,含矿区内油页岩查明资源储量264858万t,油页岩查明技术可采资源储量218846万t;含矿区内页岩油查明资源储量14854万t,页岩油查明技术可采资源储量11869万t;含矿区内查明页岩油可回收资源储量8902万t。

3. 茂名油页岩矿区地层物性统计特征

茂名油页岩矿区地层及分层(矿层、围岩、基底、盖层)的密度、磁性、电性间的散点分布及统计结果分别见于图4.22和表4.9,具有如下特征:
4.3.2.1 矿层
尚村组、油柑窝组两矿层的密度均值在1.50×103~1.65×103kg/m3之间,是密度最低的层位。磁化率分别为51×10-6SI、34×10-6SI,剩磁强度为6×10-3A/m、2×10-3A/m,比其他地层的磁性弱(除高棚岭组外)。电阻率分别为321Ω·m、48Ω·m,均比上覆地层老虎岭组、中间所夹地层黄牛岭组、下伏地层上垌组的电阻率低;极化率分别为1.13%、0.71%,为最低。

图4.22 茂名油页岩矿区分层物性散点图

表4.9 茂名油页岩矿区地层物性统计表


4.3.2.2 围岩
矿层的围岩黄牛岭组与上垌组的密度比矿层均小于1.0×103kg/m3,磁化率小于100×10-6SI,剩磁强度为40×10-3~180×10-3A/m,电阻率为100~1000Ω·m,极化率为3%~6%,可见两者差异明显。
4.3.2.3 盖层
盖层老虎岭比矿层尚村组的密度大、磁性强,电阻率与极化率略高。
4.3.2.4 基底
作为古近纪基底的铜鼓岭组与上覆围岩上垌组相比,密度低于1.0×103kg/m3,磁化率大于600×10-6SI,电阻率低于450Ω·m,极化率小于5%,差异明显,物性界面清楚。

茂名油页岩矿区地层物性统计特征

4. 广东电白油页岩含矿区资源评价

广东电白油页岩含矿区位于茂名盆地的东南部羊角镇,是茂名盆地三大主油页岩矿区之一,西与广东茂名油页岩含矿区的油柑窝油页岩露头矿点连接,西距茂名市7km矿区东西方向长约9km,南北方向宽约为5km,面积21.123km2,其具体地理位置是:东经:110°55'20″~111°00'37.5″;北纬:21°40'~21°43'20″。勘探线从53线~89线。电白含矿区包括电白羊角精查区、茂名煤田羊角井田和羊角尚村普查区三个勘查区。
电白含矿区地质背景及成矿规律与第一节类似,在此不再重复。
一、油页岩特征及分布
(一)油页岩特征
油页岩主要赋存于古近系的油柑窝组,该组是电白含矿区主要的油页岩资源富集层,电白含矿区的油页岩从地表露头到埋深500m都可见,矿区油页岩为单层结构,呈层状产出(图6-6)。矿层由北东至南西向展布,到矿区中部后转变为北西向延伸,构成一弧形,长约10km,宽1500~3000m,厚度27.60~53.34m,平均厚度42.34m。顶部有一层厚0~3.95m浅灰、绿色泥岩,或黏土岩,部分可作耐火黏土。近底部含褐煤3层,可采煤1层,东、西两侧煤层厚度变薄,夹矸增厚或相变为炭质页岩。油页岩中富含动、植物化石,上部、中部多产动物化石,保存良好,下部含植物化石,保存不佳。
油柑窝组油页岩为棕褐—深褐色、黑色,风化后呈黄褐—浅灰色,致密、稍韧,断口不平整,页理发育,由黏土类及少量有机质组成,含油率一般在6%~10%,含油率最高13%,平均含油率8.37%,油页岩片用打火机可以点燃。平均灰分72.96%,发热量7.34MJ/kg,全硫1.20%,水分最高可达到30%。

图6-6 电白含矿区茂名煤田羊角井田油页岩矿层对比图

(二)油页岩分布特征
电白含矿区油柑窝组油页岩的下部岩层是古近系上垌组地层,上部岩层为新近系黄牛岭地层。油页岩和煤层密切伴生,煤层顶板为油页岩矿层,其中含油率大于4%的厚度为15.64~36.51m,一般为28m左右,最高含油率13%,平均含油率8.37%。由于矿区处于茂名盆地东部凹洼部位,在凹洼区西端处于基底的隆起部位的边缘,东端处于茂名盆地边缘,导致矿区中部厚度大,东、西两侧厚度小,北西部最薄。矿体空间分布特征见图(图6-5)。
在羊角矿区地层中同时也可见上覆的尚村组油页岩,分布于霄萁塘、新圩、山和、长山一带。油页岩层含油率一般在4%左右,厚2~8m,81线以东含油泥岩、油页岩厚度变薄,岩石粒度变粗,相变为含油粉沙质泥岩,或粉砂岩。
二、油页岩资源评价
(一)勘查工作程度分析
1. 地质勘查工作
1954~1956年,中南煤田地质勘探局130队对本区油页岩进行了精查,查明了小东江以东油页岩的工业储量10亿t,1959~1960年,湛江地质五队和电白县地质队先后在73~83线浅部进行了普查评价工作。1972~1975年,湛江地质队在前人工作基础上,以钻探为手段,进行了详细的勘探工作。提交了广东茂名电白油页岩矿床初步评价书(1956)、茂名油页岩羊角区精查地质报告(1956)、广东茂名煤田羊角井田详细勘探报告(1975)、广东茂名煤田地质报告总结(1981)等地质报告。
2. 勘查程度与精度
在地质勘探工程的布置上,对矿层露头浅部,施以大量的山地工程(槽井探和浅钻),对深部则以钻探为主,钻探线均采取南北向布置。采用500m×500m网度圈定A级储量,1000m×500m网度圈定B级储量,1000m×1000m网度圈定C级储量,大于C级网度及C级外推部分求D级储量。
历年来电白含矿区共完成机械岩心钻111孔,完成进尺26533.64m;手摇钻404孔,完成进尺10166.58m;探槽9条、完成455m3,浅井54个、共329.79m,探槽和浅井均由130队完成,达到勘探阶段。
(二)资源评价
根据新的油页岩评价标准重新核定估算了电白含矿区油页岩资源储量,含矿区内油页岩查明资源储量254728万t,油页岩查明技术可采资源储量168244万t;含矿区内页岩油查明资源储量16759万t,页岩油查明技术可采资源储量11068万t;含矿区内查明页岩油可回收资源储量8301万t。

5. 茂名油页岩矿区岩矿石物性统计特征

茂名油页岩矿区岩矿石的密度、磁性、电性统计结果见表4.8,分析如下。

图4.21 茂名油页岩矿区岩矿石磁性、电性分布直方图

表4.8 茂名油页岩矿区岩矿石物性统计表


4.3.1.1 密度
油页岩的平均密度仅为1.53×103kg/m3,低于共生岩石页岩密度0.2×103kg/m3,低于共生-伴生岩石粘土质砂岩密度0.99×103kg/m3,低于伴生岩石砂砾岩、砂岩的密度分别为1.05×103kg/m3、1.15×103kg/m3,也低于其他不共生岩石(火山岩、变质岩)密度在1.0×103kg/m3以上。可见,油页岩及页岩的密度与其他岩石的密度差异十分显著。
4.3.1.2 磁性
油页岩的平均磁化率仅为27×10-6SI,低于共生岩石粘土岩、页岩的磁化率分别为21×10-6SI、43×10-6SI,低于共生-伴生岩石粘土质砂岩的磁化率1294×10-6SI(此种粘土质砂岩可能形成于弱还原环境,具细粒磁铁矿或磁黄铁矿形成?),低于伴生岩石砂砾岩、砂岩的磁化率分别为409×10-6SI、290×10-6SI,也低于其他不共生岩石(火山岩、变质岩)磁化率在300×10-6SI以上。可见,油页岩及共生岩石粘土岩、页岩的磁化率低,与其他岩石的磁化率差异十分显著。
至于剩磁强度,油页岩、页岩小于10×10-3A/m,粘土岩、粘土质砂岩小于20×10-3A/m,砂岩—砂砾岩为80×10-3~110×10-3A/m。至于与油页岩成因无关的岩石,除云母片岩的小于10×10-3A/m外,其他均大于200×10-3A/m,安山岩、英安岩的剩磁强度则大于1000×10-3A/m。可见,总体上油页岩的剩磁强度相对较低。
4.3.1.3 电性
电阻率最低者,不是油页岩,而是与油页岩共生的粘土岩、页岩和与油页岩共生-伴生的粘土质砂岩,它们的电阻率为50~100Ω·m,较油页岩的电阻率988Ω·m低许多;与油页岩伴生的砂岩、砂砾岩,其电阻率为559Ω·m、4164Ω·m,较高;火成岩除流纹岩的电阻率低于油页岩外,其他岩石如霏细岩、安山岩、英安岩、云母片岩的电阻率远高于油页岩。
极化率小于2.0%的岩石有粘土岩、页岩、粘土质砂岩、油页岩,而砂岩、砂砾岩的极化率大于3.0%,其他火成岩、变质岩的极化率也大于2.0%。总体上,油页岩及其共生岩石的极化率略小。

茂名油页岩矿区岩矿石物性统计特征