贵州晴隆地区龙潭组沉积环境与富有机质页岩展布特征
贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型
DOI:10.7524/j.issn.0254-6108.2023080704赵晓鹏, 杨博一, 李超, 等. 贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型[J]. 环境化学, 2024, 43（3）: 911-919.ZHAO Xiaopeng, YANG Boyi, LI Chao, et al. Species distribution and geochemical modeling of antimony in the Qinlong antimony mining area[J]. Environmental Chemistry, 2024, 43 （3）: 911-919.贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型 *赵晓鹏1# 杨博一1# 李 超2 任 维3 赵 平3 顾雪元1 **（1. 南京大学环境学院，污染控制与资源化国家重点实验室，南京，210023；2. 中国科学院地球化学研究所，贵阳，550081；3. 贵州省地质矿产勘查开发局 105地质大队，贵阳，550018）摘 要 以贵州晴隆锑矿区某冶炼厂及周边地区土壤为对象研究了锑的形态分布特征. 结果发现，冶炼厂土壤中锑污染严重，含量最高达31265 mg·kg−1，但在下游土壤中随距离增加，锑浓度迅速下降到100 mg·kg−1以内. XRD和XPS结果显示土壤中主要含锑化合物为锑酸钙（Ca2Sb2O7）、锑酸钾（K3Sb5O14）以及氧化锑（Sb2O5），锑以五价形态存在. 连续提取形态分析表明除残渣态外，厂区附近污染土壤中碳酸盐和金属氧化物的共沉淀态是锑的主要宿主相，而下游土壤中吸附态比例显著升高，说明在迁移过程中土壤中锑的活性增加. 构建了以水合铁氧化物和针铁矿作为锑主要活性表面的土壤中锑地球化学多表面形态模型（MSM），当采用1 mol·L−1 Na2HPO4提取的锑作为总有效态锑输入值时，该模型可很好地预测不同性质和污染程度的土壤中锑的溶出效应（RMSE = 0.29），说明该模型可为准确评估锑冶炼厂周边污染土壤中锑生态毒性和迁移淋溶风险提供有潜力的工具和方法.关键词 锑，锑矿区土壤，形态，有效态，表面形态模型.Species distribution and geochemical modeling of antimony in theQinlong antimony mining areaZHAO Xiaopeng1# YANG Boyi1# LI Chao2 REN Wei3 ZHAO Ping3 GU Xueyuan1 **（1. School of Environment, State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse, Nanjing University, Nanjing, 210023, China；2. Institute of Geochemistry Chinese Academy of Science, Guiyang, 550081, China；3. 105 Geological Brigade ofGuizhou Geological and Mining Bureau, Guiyang, 550018, China）Abstract The speciation of antimony (Sb) in the soils of a smelter and the surrounding areas in the antimony mining area of Qinglong, Guizhou Province was investigated. It was found that the smelter soils were severely contaminated by Sb, with the highest content reaching 31265 mg·kg−1, while the Sb contents in the downstream soil decreased rapidly to less than 100 mg·kg−1 with increasing distance. The main Sb-bearing compounds were identified by XRD and XPS to be pentavalent calcium antimonate (Ca2Sb2O7), potassium antimonate (K3Sb5O14) and antimony oxide (Sb2O5).Sequential extraction experiments showed that besides the residue fraction, the co-precipitation with carbonate and ferric oxides was the main species of Sb in soils at the smelter area, while the strongly2023 年 8 月 7 日 收稿（Received：August 7，2023）．* 国家重点研发计划项目（2020YFC1807701）和国家自然科学基金（42177188）资助.Supported by National Key Research and Development Programs of China (2020YFC1807701）and National Natural Science Foundation of China (42177188).* * 通信联系人 Corresponding author，Tel：************，E-mail：************.cn#具有同等贡献（Contribution equally）.912环 境 化 学43 卷adsorbed fractions were significantly higher in the downstream soils, indicating that the Sb mobility increased in the transport process. A geochemical multi-surface speciation model (MSM) for Sb in soil was developed with HFO and goethite as the main active surfaces. When Sb extracted with1 mol·L−1 Na2HPO4 was used as the total available Sb in the model, the model could successfullypredict the dissolved Sb in soils with different properties and contamination levels (RMSE = 0.29), indicating that the model offers a promising tool for assessing the ecological and leaching risks of Sb in contaminated soils around Sb smelters.Keywords Sb，antimony mining soil，speciation，available species，multi-surface speciation model.锑（Sb）是环境中具有生理毒性和致癌性的类金属元素，Sb污染主要发生在锑矿区开采、选矿和冶炼活动过程中[1]. 这些活动产生的尾矿和废渣长期暴露在地表环境，导致Sb随地表径流、雨雪下渗等作用不断向周围环境释放，对矿区及周边土壤、水环境及农作物等造成污染[2]. Sb在矿区污染中传输途径复杂并且机制多样，在不同区域（采矿区、选矿区、冶炼区）的污染历史和积累过程存在差异性.在Sb污染传输过程中，通常都伴随着一系列的地球化学过程，如沉淀溶解、吸附解吸、氧化还原等[3].尽管目前对Sb的地球化学行为已有较多研究[4 − 5]，但多基于实验室尺度，而对野外矿区污染以土壤或生物富集风险调查评价为主，且评价多基于土壤中Sb金属总量，缺乏污染土壤中Sb的溶出释放特征、赋存形态及预测模型的研究. 地球化学形态模型有助于阐释痕量元素在土壤环境中的形态分配过程，前期一些研究已构建了Sb在典型铁氧化物以及黏土矿物上的表面络合模型[6 − 10]，为构建土壤中Sb 的多表面形态模型提供了基础，但由于Sb在实际土壤中活性吸附表面的选择、竞争离子效应等的不确定性，采用地球化学形态模型描述Sb在土壤中的分配过程仍十分具有挑战性，相关研究较少[11 − 12].本研究选取贵州晴隆锑矿区的某废弃冶炼厂污染场地土壤作为研究对象. 通过对锑矿区不同位置土壤的采样分析，结合XRD和XPS等光谱分析技术手段，探明Sb在土壤中的污染程度、空间分布和赋存形态特征，同时比较了不同提取剂对有效态Sb的提取效果，并采用地球化学多表面形态模型对实际土壤中Sb的溶出行为进行预测. 研究结果可为准确预测和评估矿区土壤非稳态Sb的溶出能力和迁移风险提供基础方法.1 实验部分（Experimental section）1.1 研究区概况以贵州晴隆锑矿区某冶炼厂及周边地区为研究对象. 该矿区是我国西南地区的大型锑矿之一，主要矿物类型为辉锑矿. 该冶炼厂生产时间为1984—1991年，主要冶炼工艺为火法冶炼. 2011年对冶炼废渣进行过集中清运，但场地南侧斜坡仍残留部分冶炼渣，厂区曾被用于畜禽养殖场地，目前场地未开展其他生产活动. 该地属高原峡谷区，典型的喀斯特地形地貌，气候为温凉湿润的高原亚热带气候，年平均降雨量1500 mm以上，年平均气温14.1 ℃.1.2 样品采集与处理采样点位置分布见图1，该冶炼厂位于北高南低的坡地上，在冶炼厂内及左右两侧和南边山坡共采集土壤样品42个（A区），样品为深度0—20 cm的表层土壤和部分40—60 cm的次表层土壤；沿冶炼厂下游方向以20—200 m的间隔采集土壤样品13个（B区），均为0—20 cm的表层土壤；此外，在冶炼厂北面山坡采集了2个背景土壤样品. 将土壤样品带回实验室后自然风干，剔除样品中的石块和植物碎屑后，分别研磨过2 mm和0.149 mm孔径的尼龙筛网，密封保存备用.1.3 样品分析测试1.3.1 土壤理化性质土壤pH采用玻璃电极法测定（土水比为1:2.5）. 土壤有机质采用重铬酸钾氧化法进行测定（NYT 1121.6—2006），其中有机碳换算成有机质的系数和氧化校正系数分别为1.724和1.10. 土壤中有效铁含量采用连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-碳酸氢钠法测定（DCB-Fe）[13]. 土壤中无定形铁氧化物含量采用草酸铵法测定（ox-Fe）[13]. 土壤中Sb的总量采用王水消解法测定（HJ 803—2016）. 溶液中Fe和Sb等采用等离子发射光谱法（ICP-OES，PQ9000，德国Analytik Jena）测定.图 1 采样点位图Fig.1Geographic location of sampling sites1.3.2 XRD和XPS分析采用X射线衍射仪（XRD，D8 Advance，德国Bruke）分析土壤的矿物组成. XRD射线源为经Ni过滤的Cu Kα辐射，在30 kV和20 mA条件下，扫描范围为2°到65°，扫描步长为0.02°，扫描速度为1(°)·min−1. 使用Jade软件完成对矿物组成的定性分析.采用X射线光电子能谱（XPS，PHI5000versaprobeⅢ，日本ULVAC-PHI）分析了土壤样品中Sb的价态. XPS光源为单色的AL KawX射线源（1486.6 eV），全谱通过能量为80 eV，步长为1 eV. 高分辨率扫描根据被检查的峰值进行，通过能量为40 eV，步长为0.2 eV. 获得了Sb3d的窄扫描光谱. 石墨碳的284.8 eV的C1s电子结合能被用作参考标准，使用Avantage软件进行谱图分析.1.3.3 土壤中锑形态连续提取实验由于Sb与As类似，均以阴离子的形式存在，常用的BCR等连续提取法不适用于Sb的形态分析.本研究中参考Tan等[14]的7步连续提取法进行并适当改进，随机选取采集样品中的20个开展连续提取实验: 称取0.500 g过0.149 mm筛网的土壤样品于50 mL离心管中，按照表1所示操作流程逐步连续提取，将Sb共分为7种不同形态. 待所有步骤完成后，使用ICP-OES测定各形态的滤液中Sb的含量.表 1 土壤中锑形态连续提取法操作步骤Table 1 Sequential extraction of Sb in soil步骤Step 实验步骤Procedure形态名称SpeciationF125 mL pH＝8的0.05 mol·L−1硫酸铵溶液，25 ℃振荡2 h35 mL 0.05 mol·L−1 (NH4)2SO4, pH=8, 2 h, 25 ℃离子结合态Ionically boundF235 mL pH＝5的1 mol·L−1磷酸二氢钠溶液，25 ℃振荡16 h35 mL 1 mol·L−1 NaH2PO4, pH=5, 16 h, 25 ℃强吸附态Strongly adsorbedF335 mL的1 mol·L−1盐酸，25 ℃振荡1 h35 mL 1 mol·L−1 HCl, 1 h, 25 ℃碳酸盐，锰氧化物共沉淀态Carbonates and Mn oxides co-precip.F435 mL pH＝3的0.2 mol·L−1草酸铵溶液，25 ℃避光条件下振荡2 h10 mL 0.2 mol·L−1 NH4-oxalate, pH=3, 2 h in dark, 25 ℃无定形铁氧化物共沉淀Amorphous Fe oxides co-precip.F535 mL的0.5 mol·L−1柠檬酸钠溶液，2.5 mL的1 mol·L−1碳酸氢钠溶液和1 g 连二亚硫酸钠粉末，85 ℃水浴加热15 min35 mL 0.5 mol·L−1 Na-citrate, 2.5 mL 1 mol·L−1 NaHCO3 and 1 g Na2S2O4,keeping 15 min in 85 ℃晶型铁氧化物共沉淀Crystalline Fe oxides co-precip.F6根据USEPA 3050B方法，使用浓硝酸和30%过氧化氢消解16 N HNO3 and 30% H2O2 according to USEPA method 3050B硫化物以及有机物结合态Stronger oxidation sulfides and organic matterF715 mL王水，105 ℃消解2 h15 mL aqua regia, 2 h, 105 ℃残渣态Residual mineral1.3.4 土壤中有效态锑提取效果比较比较了5种常用的阴离子金属有效态提取剂的提取效率差异，包括：0.1 mol·L−1草酸，0.05 mol·L−1 3 期赵晓鹏等：贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型913EDTA、0.1 mol·L−1 Na2HPO4、1 mol·L−1 Na2HPO4和0.05 mol·L−1 (NH4)2SO4溶液. 实验中称取1.000 g 过0.149 mm筛网的土壤样品于15 mL离心管中，分别按照1:20、1:10、1:25、1:25、1:25的固液比加入对应的5种提取剂，于25 ℃条件下振荡2 h，离心后取上清液，使用原子荧光光度计（AFS，AFS-8520，北京海光仪器）测定其中三价和五价锑的含量. 测定时，锑空心阴极灯电流为60 mA，载气流量为300 mL·min−1，5%的盐酸溶液作为载流，其中，Sb（Ⅲ）的含量可直接测定；使用1%的硼氢化钾溶液作为还原剂将所有Sb还原为三价后，测定总Sb的含量；而Sb（V）的含量通过差减法计算得出.1.4 土壤中Sb的多表面形态模型为预测污染场地土壤中非稳态Sb的溶出效应，本研究采用基于热力学平衡的地球化学多表面形态模型（MSM，multi-surface speciation model）预测Sb在土壤固/液相间的分配[15]. 由于土壤中铁氧化物为吸附Sb的主要活性表面，而锰氧化物、硅酸盐黏土矿物和土壤有机质对Sb的吸附贡献很小[11]，因此本研究在模型构建中仅考虑铁氧化物对Sb的吸附反应. 同时，用水合铁氧化物（HFO）和针铁矿（α-FeOOH）分别代表土壤中的无定形铁和晶形铁[5]，其中，前者浓度根据ox-Fe获得，后者浓度由DCB-Fe减去ox-Fe获得[13]. 由于本场地土壤主要污染源为火法炼锑后的废渣，XPS结果显示土壤中Sb均为Sb（V），即以Sb（OH）6−形式存在. 同步辐射光谱研究发现Sb（V）在铁氧化物表面主要以内层双齿双核（≡Fe2O2Sb（OH）4）或双齿单核（≡FeO2Sb（OH）4）的形态络合[8,16 − 17]，但在表面络合模型中，双齿单核的表面形态无法与去质子化的单齿单核形态（≡FeOSbO（OH）4）区分，因此常用后者来代表前者. 本研究中Sb（V）在HFO和针铁矿上的表面络合模型参数分别采用Verbeek等[11]和Essington等[18]推荐的值（表2），即在HFO上存在一个双齿双核形态（≡Fe2O2HSb（OH）4−）和在针铁矿上的一个单齿单核（≡FeOSb（OH）40.5−）和一个双齿双核形态（≡Fe2O2Sb（OH）42−）. HFO和针铁矿的比表面积数值分别设置为650 m2·g−1和35 m2·g−1.表 2 HFO和针铁矿的相关表面络合模型参数Table 2 2Surface complexation model parameters of Sb on HFO and goethite表面反应Surface reactionlg KΔz0Δz1Δz2水合铁氧化物HFO[11]≡FeOH−0.5 + RO− +H+ ↔ ≡FeOR−0.5+H2O250.5−0.50 2≡FeOH−0.5 +PO43− +2H+ ↔ ≡Fe2O2PO2−2+2H2O27.590.46−1.4602≡FeOH−0.5 +PO43− +3H+ ↔≡Fe2O2POOH−+2H2O32.890.63−0.630≡FeOH−0.5 +PO43− +3H+ ↔≡FeOPO(OH)2−0.5+H2O30.230.5−0.50≡2FeOH−0.5 + H+ +Sb（OH）6−↔ ≡Fe2O2HSb(OH)4−+2H2O12.880.7−0.70针铁矿goethite[18]≡FeOH−0.5 + RO− +H+ ↔≡FeOR−0.5+H2O250.5−0.50 2≡FeOH−0.5 +PO43− +2H+ ↔ ≡Fe2O2PO2−2+2H2O27.590.46−1.4602≡FeOH−0.5 +PO43− +3H+ ↔≡Fe2O2POOH−+2H2O32.890.63−0.630≡FeOH−0.5 +PO43− +3H+ ↔≡FeOPO(OH)2−0.5+H2O30.230.5−0.50≡FeOH−0.5 + H+ +Sb(OH)6−↔ ≡FeOSb(OH)4−0.5+2H2O11.340002≡FeOH−0.5+Sb(OH)6−↔ ≡Fe2O2Sb(OH)4−2+2H2O 5.93−0.33−0.670除Sb（V）外，磷酸根P（V）和土壤有机质（SOM）对这两个表面的竞争吸附也纳入模型的计算. 其中，P（V）的表面络合方程和常数源于文献[11,18]. 由于SOM的复杂性和异质性，用简单的表面方程来描述困难，本研究中它在铁氧化物表面的吸附采用Gustafsson[19]和Hiemstra等[20]推荐的方式，即将SOM在模型中定义为RO−组分，可与铁氧化物表面基团紧密结合，通过占据表面位置和改变活性矿物的表面电荷来影响离子吸附. RO−组分的含量由以下经验公式推导[11].RO−=0.15×OC1 + 0.44×OC×(ox-Fe + ox-Al)式中，RO−单位为mmol·kg−1, OC为测定的土壤有机碳（g·kg−1），ox-Fe和ox-Al为草酸提取铁和铝的含914环 境 化 学43 卷量（mmol·kg−1）.本研究中采用MSM模型预测0.05 mol·L−1 (NH4)2SO4提取条件下的Sb溶出效果，同时比较了使用不同方法测定非稳态Sb总量时模型的预测效果（0.1 mol·L−1 Na2HPO4、1 mol·L−1 Na2HPO4和0.1 mol·L−1草酸溶液提取）. 模型的迭代计算在ECOSAT软件[21]中完成，各相关离子在水相中的络合常数采用NIST数据库参数，模型的预测效果通过决定性系数（R2）和均方根误差（RMSE）表示.2 结果与讨论 （Results and discussion）2.1 研究区土壤理化性质及分布特征土壤样品的理化性质统计结果如表3所示，图2中展示了各指标的点位空间分布特征.表 3 土壤样品理化性质的描述性统计分析Table 3 Descriptive statistics of characteristics of soil samples指标Index浓度范围Concentration range平均值±标准差Average value±SD背景值Background value A区Zone AB区Zone BA区Zone AB区Zone BpH 2.93—8.06 3.94—7.69 6.05±1.36 4.91±1.01 4.56土壤有机质/（g·kg−1）SOM21.52—257.6440.68—150.93125.43±68.6482.41±36.4469.28草酸提取铁/（g·kg−1）Oxalic acid extracted Fe1.09—30.15 6.83—40.7912.82±7.2416.51±8.63 2.18DCB法提取铁/（g·kg−1）DCB extracted Fe5.48—123.4129.32—56.4136.39±22.2043.37±8.47 6.82总Sb/（mg·kg−1）Total Sb27.85—31265.00 3.23—374.053561.08±6087.77102.83±122.077.40图 2 理化性质点位空间分布图Fig.2 Spatial distribution of characteristics of soil samples研究区土壤pH变化范围较大，介于2.93—8.06之间，其中除位于A区的个别点位外，土壤整体呈中性和弱碱性；B区则与背景点相接近，偏酸性. 这主要是由A区内堆放的碱性矿渣造成. 土壤样品有机质含量介于21.52—257.64 g·kg−1之间，其中A区土壤有机质含量显著高于B区，可能与该冶炼厂3 期赵晓鹏等：贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型915916环 境 化 学43 卷废弃后场内区域曾被用作养鸡场，厂周边有放牧活动等的经历有关，此类活动可导致有机质异常. 对土壤中总Sb而言，厂区内土壤Sb污染严重，最高浓度达31265.00 mg·kg−1，A区和B区的平均浓度分别为3561.08 mg·kg−1和102.83 mg·kg−1，远高于背景值7.40 mg·kg−1. 同时，发现Sb浓度随与冶炼厂距离的增大呈显著降低的趋势，说明该研究区的Sb污染主要源于冶炼厂内堆放矿渣向周围的扩散. 总体看来，由于人类活动的干扰，导致所研究区各点位土壤受不同程度Sb污染.2.2 XRD和XPS表征结果选取部分点位（A1、A3、A5、A23和B5）为代表，采用XRD对土壤进行矿物组成分析（图3）. 结果表明，研究区土壤的主要矿物组成为石英和碳酸盐矿物，A区土壤中含Sb化合物包括锑酸钙（Ca2Sb2O7）、锑酸钾（K3Sb5O14）以及氧化锑（Sb2O5），B区土壤中则只观察到氧化锑. 为进一步识别研究区土壤中Sb的价态情况，选取A1和A3点位土壤样品开展XPS分析，发现土壤中Sb以Sb（V）为主. 提取实验结果也发现提取液中Sb（Ⅲ）含量低于检测限（<0.005 mg·L−1），说明研究区土壤中的Sb主要以五价形式存在. Sb冶炼厂周边土壤的形态多以高价为主，如Takaoka等[22]采用X射线精细结构谱分析Sb冶炼厂周边土壤环境中Sb的形态，结果表明Sb主要以五价形式存在；Oorts等[23]研究发现，向土壤中投加的Sb（Ⅲ）被快速氧化，2 d内即有超过70%的Sb转为五价形式；Mitsunobu等[16]对尾矿区土壤中Sb和As的氧化还原行为的比较研究表明，当氧化还原电位发生改变时，相较于As，Sb更难发生价态转化，Sb（V）是非常稳定的形态.图 3 （a）土壤样品的XRD图谱（以A1、A3、A5、A23和B5样品为例）（Q为石英-SiO2；C为方解石-CaCO3；A为磷铝石-AlPO4；K为高岭石-Al2Si2O5(OH)4；G为氧化铁-Fe2O3；S为锑酸钙-Ca2Sb2O7；P为氧化锑-Sb2O5；O为锑酸钾-K3Sb5O14）；（b）和（c）高锑浓度土样A1和A3的XPS谱图Sb3d分谱Fig.3 （a） X-ray powder diffraction patterns of soil samples （take samples A1, A3, A5, A23, andB5 for example）；（b） and（c） Sb3d fractionation of XPS spectra of 2 soil samples （A1, A3）2.3 土壤锑连续提取形态分析结果研究区部分土壤样品中Sb的连续提取结果如图4所示. 整体来看，A和B两区土壤中Sb的赋存形态较为一致，说明属同一污染源. 但两区还存在一些区别，其中A区中逐步提取结果占比为F7>F3>F4> F6>F5>F2>F1，B区则为F7>F3>F2>F5>F4>F6>F1. 残渣态（F7）均为Sb的主要形态，这与多数矿区土壤的研究结果一致[24 − 25]. 但A和B区土壤Sb形态略有不同. A区位于冶炼厂内及周边，土壤中Sb浓度较高（>600 mg·kg−1），除残渣态外，碳酸盐共沉淀态（F3）和无定形铁氧化物共沉淀态（F4）占比也较高，说明尽管此区土壤中Sb含量高，但以沉淀或残渣态为主. 对于沿下游分布的B区土壤，土壤中Sb浓度显著降低（<100 mg·kg−1），除碳酸盐共沉淀态（F3）外，其中强吸附态（F2）占比显著高于A区土壤，这可能是由于B区土壤中Sb主要来源于地表径流、大气降尘、土壤颗粒物随水迁移等，因此相对组分中Sb的活性更高. 需要关注的是此区尽管Sb含量低，但迁移或释放风险的可能更高. 所有点位上占比最低的组分均为硫酸铵提取的离子结合态（F1），此组分为通过相对较弱的静电相互作用保留在土壤表面的弱吸附部分，也是各形态里生物利用度最高的部分，此部分占比最高为4.3%，且绝大多数点位小于1%，这与锑酸盐类较低的溶解度有关.2.4 土壤中锑单一提取剂的提取结果采用5种不同强度的单一提取剂对部分土壤样品中Sb提取结果图5所示，提取剂中未检出3 期赵晓鹏等：贵州晴隆锑矿区土壤中锑的形态分布和地球化学模型917Sb（Ⅲ）（<0.005 mg·L−1）. 其中，0.1 mol·L−1草酸的提取能力最强，提取率从7.25%到80.87%不等，平均38.08%. 其余4种方法的提取率从高到低依次为0.05 mol·L−1 EDTA（0.07%—92.75%）、1 mol·L−1 Na2HPO4（0.52%—14.88%）、0.1 mol·L−1 Na2HPO4（0.27%—11.92%）和0.05 mol·L−1(NH4)2SO4（0.03%—8.71%）. 此提取率与文献报道值基本一致[14, 26--27]. 这可能是因为草酸能溶解部分沉淀态Sb，从而释放出更多的Sb；而磷酸根则主要通过竞争效应置换出部分Sb，浓度越高置换出的Sb就越多；而中性的（NH4）2SO4盐只能置换出土壤中部分弱吸附的Sb.图 4 部分点位土壤中Sb连续提取法测定结果及相应土壤样品中Sb总量Fig.4 Percentage of different Sb speciation using sequential extraction and corresponding total Sb contents in some site soils图 5 不同单一提取剂对部分土壤中Sb的提取结果Fig.5 Extraction results of different single extraction methods in some soil samples2.5 多表面形态模型对土壤中有效态锑的预测采用文献报道的相关Sb（V）在铁氧化物矿物表面络合模型参数对55个土壤样品中0.05 mol·L−1 (NH4)2SO4溶液的提取有效态Sb（V）进行预测，同时比较3种提取剂提取的Sb（V）作为非稳态总Sb（V）的计算结果（图6）. 可以看出，在土壤理化性质差异较大且较宽的Sb（V）浓度范围下，采用0.1 mol·L−1和1 mol·L−1 Na2HPO4提取Sb（V）为非稳态总Sb（V）浓度时，MSM模型均可以较好地预测土壤中有效态Sb（V）浓度（RMSE<0.33），并且以1.0 mol·L−1 Na2HPO4提取Sb（V）为非稳态总Sb（V）浓度时预测效果更佳（R2＝0.927，RMSE＝0.29）. 而以草酸提取Sb（V）为非稳态总Sb（V）浓度情况下，模型预测效果较差（RMSE＝0.624），表现为模型结果整体上高估Sb（V）的溶出. 这主要是因为草酸能溶解土壤原本以沉淀态存在的部分非活性态锑酸盐，但模型计算中未充分考虑锑酸盐沉淀的形成，从而导致模型出现较大偏差.Na2HPO4常作为土壤中有效态As的提取剂，本研究结果表明其也可以作为土壤中总有效态Sb（V）的提取剂.从预测的形态结果来看，HFO对Sb（V）作用的总体贡献率大于针铁矿，尽管土壤中针铁矿的绝对含量高于HFO，但HFO更大的比表面积导致其对Sb（V）吸附密度更大. Verbeeck等[11]仅将HFO作为土壤中Sb（V）吸附的主要活性表面时也得了较好的预测效果. 本研究中晴隆土壤中铁氧化物含量中918环 境 化 学43 卷等，地区降雨量大，导致土壤中HFO含量较高，因此针铁矿的作用相对较低，但在其余无定形铁含量低的土壤中，仅考虑HFO可能会导致模型的低估.图 6 多表面形态模型对0.05 mol·L−1 (NH4)2SO4提取Sb（V）浓度的预测效果分别以（a）0.1 mol·L−1 Na2HPO4，（b）1 mol·L−1 Na2HPO4，（c）0.1 mol·L−1草酸提取结果为非稳态总Sb（V）浓度Fig.6 Prediction of Sb（V） concentration extracted by 0.05 mol·L−1(NH4)2SO4using multi-surface speciation model with （a）0.1 mol·L−1 Na2HPO4, （b） 1 mol·L−1 Na2HPO4, （c） 0.1mol·L−1 oxalic acid, extracted Sb（V）as total effective Sb（V）concentrations土壤中SOM对Sb（V）行为的影响在文献报道中不完全一致. 在一些污染土壤中溶解性有机碳（DOC）常发现与土壤孔隙水中的Sb（V）浓度呈正相关[28]，但更多时候SOM常与Sb（V）溶出呈负相关关系[3].SOM中含有的大量羧基、酚羟基等官能团可以与铁氧化物表面发生配位体交换反应从而挤占Sb（V）的吸附点位，同时也改变了氧化矿物表面的电荷性质或形成位阻，从而抑制Sb（V）氧化物的吸附，这一现象在关于P和As的大量研究中已得以证实[20,29 − 30]. 因此，本研究中采用引入基团RO−的形式来描述SOM的竞争效应，结果表明，此方法可以一定程度上提高MSM的预测效果，如在不考虑SOM的条件下，图6中几个MSM模型的预测效果分别为：RMSE＝1.423、1.247和0.981，说明不能忽略土壤SOM对Sb（V）的竞争效应.3 结论（Conclusion）（1）研究区冶炼厂区土壤存在严重Sb污染，平均浓度约3500 mg·kg−1，且污染集中在土壤表层，但随着下游的距离增加，锑浓度显著降低（<100 mg·kg−1）；土壤中含Sb化合物则主要为五价的锑酸钙（Ca2Sb2O7）、锑酸钾（K3Sb5O14）以及氧化锑（Sb2O5）.（2）不同土壤中锑均以残渣态最多，离子吸附态最少. 但在冶炼厂内及周围地区碳酸盐共沉淀态和无定形铁氧化物共沉淀态占比也较高，Sb的活性较低；在下游土壤中，强吸附态占比显著提高，说明随距离的增加，土壤中Sb的活性在增加. 污染土壤中Sb的提取效率分别为0.1 mol·L−1草酸>0.05 mol·L−1 EDTA>1 mol·L−1 Na2HPO4>0.1 mol·L−1 Na2HPO4>0.05 mol·L−1 (NH4)2SO4.（3）当以1.0 mol·L−1 Na2HPO4提取Sb（V）为非稳态总Sb（V）浓度时，同时考虑有效P（V）和SOM的竞争效应后，MSM可以成功预测有效态Sb（V）浓度（R2＝0.927，RMSE＝0.29），构建的模型可以适用于不同的土壤理化性质及较宽的Sb（V）浓度范围，为准确预测和评估矿区土壤非稳态Sb的溶出能力和迁移风险提供基础方法.参考文献(References)［ 1 ］肖涵, 韩志伟, 熊佳, 等. 贵州晴隆锑矿尾砂中锑和砷的生物有效性及生态风险评价[J]. 环境工程, 2022, 40（5）: 123-132.XIAO H, HAN Z W, XIONG J, et al. 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川南黔北地区龙马溪组页岩沉积特征
川南黔北地区龙马溪组页岩沉积特征在对前人相关研究成果的基础上，以单井取芯与野外露头剖面为研究对象。
对川南黔北域内沉积特征进行研究，研究揭示了不同沉积构造的特征与主控因素。
主要包括两种沉积构造：（1）层理构造；（2）化学成因构造。
标签：沉积特征层理1区域沉积特征早志留世龙马溪组沉积期，伴随着南东方向挤压作用的增强，中上扬子陆块发生构造转换，陆块边缘处于挤压、褶皱造山过程，除钦防地区以外的华南地区大多上升为陆，同时川西—滇中古陆、汉南古陆以及刚刚形成的川中隆起范围不断扩大，扬子南缘的黔中隆起、武陵隆起、雪峰隆起和苗岭隆起基本相连，形成了“滇黔桂隆起带”（图1-1）。
以上古构造格局，对志留系龙马溪组烃源岩的形成与保存是较有利的。
整个扬子地区处于一个被古隆起和局部地区的海底地形高地包围的陆表海沉积环境，古隆起和海底地形高地对海水的循环起到了阻隔作用，使海水处于滞留状态，从而在隆起背后形成了广泛的滞留环境，有利于有机质的保存；其次扬子板块与华夏板块的汇聚和碰撞作用，使扬子板块东南缘形成了前陆盆地，在前陆盆地发育的初期阶段，前渊凹陷的沉降速率大于或远远大于其沉积速率，此时的前渊处于欠补偿或饥饿状态，有利于深水相泥页岩沉积[1]。
2微观沉积特征沉积特征是识别沉积环境和划分沉积相极其重要的标志，它能够提供沉积介质性质、水动力条件、沉积物的搬运及沉积形式等方面的信息。
通过对YS108井取心井段的观察和描述，发现滇黔北地区龙马溪组地层沉积构造具有多种类型、多类组合方式及分布广泛等特点，沉积构造可归为层理构造、化学成因构造及事件沉积构造等几大类。
3层理构造研究区龙马溪组可见平行层理、缓波状层理以及水平层理等沉积构造，但尤以水平层理较为发育，可见大量的岩屑流现象。
平行层理主要产于砂岩或颗粒灰岩中，是较强水动力下的产物，高流态中由平坦的沙床迁移，床面上连续滚动的砂粒产生粗细分离显而易见的水平细层。
一般发育在急流或者能量较高的环境中，常与大型交错层理共生。
浅析沉积环境对页岩储层的影响
浅析沉积环境对页岩储层的影响1. 引言1.1 页岩储层的重要性页岩储层是一种重要的非常规油气储层，其在全球能源领域中具有重要地位。
页岩储层是指由沉积在海上或陆地的页岩矿物颗粒组成的岩石层，具有高含量的有机质，能够释放出大量的油气资源。
随着传统石油和天然气资源逐渐枯竭，页岩储层的开发和利用已成为不可或缺的补充能源途径。
页岩储层的重要性主要体现在以下几个方面：页岩储层拥有丰富的油气资源储量，可以有效解决石油和天然气资源的短缺问题。
页岩储层的开发技术逐渐成熟，可以实现高效、可持续的生产，对能源供应具有重要意义。
页岩储层的富集程度高，储层性能好，开发潜力大，具有较高的经济价值。
1.2 沉积环境对页岩储层的影响意义沉积环境是指岩石沉积过程发生的地理环境，包括陆相和海相沉积环境。
对于页岩储层来说，沉积环境对其形成和储集起着至关重要的作用。
沉积环境决定了岩石的成分和结构，进而影响页岩的物理性质和储层特征。
在不同的沉积环境下形成的页岩可能具有不同的孔隙结构和渗透能力，从而影响页岩储层的储集和产能。
沉积环境还会影响页岩储层的生烃条件。
不同的沉积环境下受到的生烃作用及生烃物质来源不同，这将直接影响页岩储层的含气量和气质。
对于勘探开发者来说，了解不同沉积环境对页岩储层的生烃影响是十分重要的。
沉积环境还与页岩储层的古地理条件和流体运移有密切关系，进而影响页岩气的运聚特征和分布规律。
深入研究沉积环境对页岩储层的影响，可以为更精准的页岩气勘探提供重要参考。
在如今页岩气资源开发的热潮下，了解沉积环境对页岩储层的影响意义更加重要，有助于科学高效地勘探和开发页岩气资源。
2. 正文2.1 页岩储层的形成页岩储层是一种具有良好封闭性和富含有机质的沉积岩层，在地下储集了丰富的天然气资源。
它的形成是一个复杂的过程，主要受到沉积环境、有机质来源和成岩作用等因素的影响。
页岩储层的形成可以追溯到古代海洋生物的死亡和沉积。
当水体中有机质丰富而缺乏氧气时，有机质会在不被氧化的情况下逐渐沉积，形成有机质丰富的泥炭。
贵州地层与岩石
贵州地层与岩石贵州地层与岩石黔东南州金鹰矿产资源技术发展有限公司二ＯＯ九年五月目录一、第四系（Q）........................................................................................... 错误!未定义书签。
二、新近系（E） ..................................................................................................................... - 5 -三、古近系（N）..................................................................................................................... - 5 -四、白垩系（K）..................................................................................................................... - 6 -五、侏罗系（J）...................................................................................................................... - 8 -六、三叠系（T） ..................................................................................................................... - 9 -七、二叠系（P） ................................................................................................................... - 16 -八、石炭系（C）................................................................................................................... - 22 -九、泥盆系（D）................................................................................................................... - 26 -十、志留系（S）.................................................................................................................... - 29 - 十一、奥陶系（O）............................................................................................................... - 32 - 十二、寒武系（Є） ............................................................................................................... - 35 - 十三、震旦系（Z） ............................................................................................................... - 41 - 十四、南华系（NH）............................................................................................................ - 42 - 十五、青白口系（QB）........................................................................................................ - 44 - 十六、蓟县系（JX）............................................................................................................. - 47 -年，为河漫滩沼泽相泥炭层；涟江段，为棕黄色粉砂及灰白色粉砂质粘土层，为漫滩相，厚3.5米。
清镇市流长勘查区龙潭组煤层特征及对比研究
清镇市流长勘查区龙潭组煤层特征及对比研究清镇市流长勘查区主要含煤地层为上二叠统龙潭组，主煤层编号分别为6、8、9、13号，其中6、8、9号为大部可采煤层，位于龙潭组中段；13号煤层为局部可采煤层，位于龙潭组下段。
依据各标志层、煤层层间距和测井曲线以及沉积旋回特征对研究区各煤层进行对比研究，主要煤层和部分次要煤层对比清楚、可靠。
综合岩性、古生物以及测井曲线的对比，划分出4个主沉积旋回，推测出该区成煤环境，揭示该区龙潭组岩石组成、含煤性及其变化规律，明显受控于沉积古地理环境。
标签：煤层特征煤层对比龙潭组成煤环境清镇市流长勘查区位于贵州省清镇市北西，勘查区中心直距清镇市38公里。
地理极值坐标：东经106°10′00″～106°17′00″，北纬26°40′15″～26°45′45″。
勘查区范围由16个拐点圈定，呈不规则多边形，面积86.20km2。
1区域地质概况勘查区区域构造位置属扬子准地台，上扬子台褶带，黔中古拱隆断褶，织金、纳雍凹褶段，大威岭背斜北东段北西翼，总体构造形态呈单斜构造，仅在北东方向有波状起伏，略呈宽缓向斜，轴部不明显。
北部产状，仅在北东方向F11、F15附近倾向呈南西向（210°～260°，一般240°），倾角3°～20°，一般10°。
勘查区地层总体倾向北西（NW）270°～350°，一般320°。
主断层4条（F1、F2、F8、F9），在勘查区内呈“X”状，大致将勘查区分割成东、南、西、北四个三角形断块，见图1。
从平面分布看，全区均有断层发育，尤以勘查区北部和东部一带比较发育，其中西北部和东北部断层因倾向对勘查区煤层影响较大，而东南部大部分断层倾向勘查区外部，对勘查区煤层影响较小。
断层以北北东向、北东向为主，少量北西向，在北东向断层中，除F10断层外，均为正断层，且多为后期形成的构造。
贵州绥阳地区下志留统龙马溪组页岩气地质条件
贵州绥阳地区下志留统龙马溪组页岩气地质条件贵州绥阳地区下志留统龙马溪组黑色泥岩厚度推断自北向南亦逐步变薄，平均厚度小于10m。
有機碳含量平均值达2.11%，有机质类型主要为腐泥腐殖型（Ⅱ1）或腐泥型（Ⅰ），成熟度也较高，Ro值一般位于1.5%～2.5%之间，处于高成熟-过成熟阶段。
标签：龙马溪组；页岩气；储存；保存；特征1 概述近年来，随着新能源的不断开发，中国页岩气资源的战略地位逐渐为人们所重视。
美国和加拿大等经过多年的研究和实践开发，对页岩气的形成机理、富集条件等方面已取得重大进展[1-5]。
中国南方古生界发育震旦系、寒武系、志留系、二叠系等多套海相黑色页岩，厚度大且分布稳定，有机质丰度和热演化程度均较高，具备形成页岩气的有利地质条件。
国内已有学者对贵州志留系页岩所处的中上扬子地区岩相古地理环境、气源岩的地质背景、成藏条件和勘探远景作了大量研究[6-8]，并对贵州地区龙马溪组页岩的地质特征及气潜力进行了一些调查研究[9]，明确了龙马溪组为页岩气资源潜力层系。
2 区域地质背景贵州绥阳页岩气区块区域地层划归扬子地层区黔北-黔中-川南分区遵义南川小区，赋存有下寒武统、上奥陶统和下志留统三套富有机质页岩地层。
区内志留系仅发育下统，为浅海相碎屑岩建造及碳酸盐建造，沉积旋回清楚，生物化石发育，早期以笔石为主，中晚期珊瑚、腕足类丰富。
总厚0～580m，由东向西逐渐减薄。
与下伏奥陶系地层呈整合接触，与上覆二叠系地层为平行不整合接触。
系内各组地层连续沉积，均为整合接触。
贵州绥阳下志留统龙马溪组由浅海相的碎屑岩组成，厚0～194m，区域上北部及东北部沉积较厚，向南西方向逐渐减薄。
道真-黑石溪一线以北厚度均在100m以上，正安-燕子口一线厚度约为35～80m，再向南东至盆地边缘尖灭。
在本区龙马溪组主要分布于区块中部和西南部，构造部位位于土坪复向斜和虾子场复向斜的核部及两翼，埋藏深度0～2500m（图1）。
3 页岩发育条件及储存特征从黔北地区页岩气资源有利区选区研究成果可以知道，黔北地区，下志留统龙马溪组自北向南逐步变薄，区内推测厚度约0～22m。
贵州黔北地区页岩气成藏条件与勘探前景
贵州黔北地区页岩气成藏条件与勘探前景李俊良;谢瑞永;游君君;王丽芳【摘要】页岩气作为非常规油气资源尤为重要的一种,具有特殊成藏机理,其成藏需要特殊的地质条件,主要受控于泥页岩厚度、有机质丰度、有机质成熟度、矿物岩石成分、压力和温度等因素.贵州黔北地区是我国南方下寒武统黑色岩系发育的典型地区之一,黑色岩系剖面露头良好,序列完整.具备有页岩气生成条件的泥页岩地层自下而上为震旦系陡山沱组、下寒武统牛蹄塘组与上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组地层.通过地质条件与地球化学综合分析,认为该地区的下寒武统牛蹄塘组黑色页岩系和上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组暗色泥页岩分布面积广泛,厚度较大,有机质含量和热演化程度高,是最为有利的页岩气勘探层位.%As an important one of unconventional oil and gas resources, the reservoiring mechanism of Shale gas is special, and it accumulates under special geological condition, controlled by the factors such as the thickness of the shale and mudstone, the content and the maturity of organic matter, mineral composition, the pressure and temperature of the formation. Guizhou Qianbei Area is one of the typical area developed Lower Cambrian black rock series in South China. The black rock series sections outcrops well and the sequence is complete. The formation that capable of accumulating shale gas are Sinian System Doushantuo Formation, Lower Cambrian Niutitang Formation and Upper Ordovician Wufeng Formation-Lower Silurian Longmaxi Formation. According to the integrate analysis of the Geochemical and Geological condition, the black shale series of Lower Cambrian Niutitang Formation and the dark shale and mudstone of UpperOrdovician Wufeng Formation-Lower Silurian Longmaxi Formation, which widely distributed, with high thickness, high content and maturity of organic matter, is the most favorable target for shale gas exploration.【期刊名称】《中国矿业》【年(卷),期】2012(021)002【总页数】5页(P55-59)【关键词】页岩气;黔北;牛蹄塘组;龙马溪组;成藏条件;勘探前景【作者】李俊良;谢瑞永;游君君;王丽芳【作者单位】中国地质大学(武汉)资源学院,湖北武汉430074;中海石油(中国)有限公司湛江分公司研究院,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司研究院,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司研究院,广东湛江524057;中海石油(中国)有限公司湛江分公司研究院,广东湛江524057【正文语种】中文【中图分类】P618.451 区域构造沉积背景1.1 构造特征与演化史贵州境内地壳的大地构造格架，按基底性质的差异划分为扬子陆块和华南褶皱系两个一级构造单元，按盖层性质和构造运动的不同进一步划分为若干次级构造单元(徐彬彬，2003)。
川东地区上二叠统龙潭组页岩气勘探潜力
川东地区上二叠统龙潭组页岩气勘探潜力刘光祥;金之钧;邓模;翟常博;管宏林;张长江【摘要】根据前人资料，并结合野外地质调查和钻井资料分析研究表明，川东地区上二叠统龙潭组富有机质泥页岩厚度均大于50 m，最厚可达140 m。
岩性组合纵横向变化较大：北部云阳－通江一带以泥质岩为主夹灰岩，中部区广安一带为泥页岩夹煤层和灰岩，南部区为泥页岩夹砂岩及煤层。
泥页岩有机质丰度一般大于2％；泥页岩干酪根碳同位素及有机岩石学研究表明，有机质类型主体以Ⅱ型为主，生烃潜力优越。
泥页岩X－衍射、镜质体反射率分析揭示出石英等脆性矿物含量高，演化程度高，具较好的可压裂性。
钻进过程中龙潭组泥页岩气测异常明显，反映了良好的含气性。
页岩气资源预测表明具有良好的页岩气资源潜力和勘探前景。
综合分析认为，北部万县—仪陇—通江—奉节一带以及南部宜宾—永川—綦江—赤水一带具有较好的页岩气勘探前景。
%Based on the previous studies and in combination with field geological investigation and drilling data analysis, the research indicates that the thickness of the organic rich shale in the Upper Permian Longtan Formation in the eastern Sichuan Basin is generally over 50 m with the maximum thickness of 140 m.Lithological association varies significantly in both vertical and horizontaldirection:there mainly developed shale with limestone interbed in the Yunyang-Tongjiang area in the north,shale with coal seam and limestone interbeds in the Guang'an area in the central,as well as shale with sand-stone and coal seam interbeds in the south.The total organic carbon contents(TOC)are generally higher than 2%;Re-search on carbon isotopic composition of the shale kerogen and the organic petrology indicates thatthe organic matters are mainly of type Ⅱwith excellent hydrocarbon generation potential.Analysis of X-ray diffraction and vitrinite reflectance indicates that the shale has a high content of brittle minerals such as quartz and displays a high evolution degree with fa-vorable fracturability.The gas logging during drilling inthe Longtan Formation shale displays significant abnormity,reflec-ting the favorable gas potential.The prediction of shale gas resource suggests largeresource potential and exploration pros-pect for shale gas.A comprehensive analysis indicates that there have favorable exploration prospect for shale gas in Wanxian-Yilong-Tongjiang-Fengjie area in the north and the Yibin and Yongchuan-Xijiang-Chishui area in the south.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】7页(P481-487)【关键词】页岩气;勘探潜力;龙潭组;川东地区【作者】刘光祥;金之钧;邓模;翟常博;管宏林;张长江【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214126;中国石化石油勘探开发研究院，北京100083;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214126;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所，江苏无锡214126【正文语种】中文【中图分类】TE122.1页岩气是潜力巨大的非常规天然气资源[1]。
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贵州晴隆地区龙潭组沉积环境与富有机质页岩展布特征
陈榕;张子亚;贺敬博
【摘要】本文在野外剖面测量、老井复查的基础上,研究了晴隆地区龙潭组沉积环境,划分了黔西晴隆地区上二叠统龙潭组层序,绘制了晴隆地区龙潭组的连井剖面图和沉积相图.在晚二叠世龙潭组沉积期间,晴隆地区以机械-化学沉积为主,沉积体系为碳酸盐缓坡-平台-陆棚-斜坡-深水盆地.在龙潭组早期,主要沉积物为泥质沉积物和生物沉积物,主要沉积环境为三角洲前缘和前三角洲,深水沉积位于晴隆县北部.龙潭组中期,沙质沉积占主导,泥质沉积位于晴隆-兴仁一带.龙潭组晚期,晴隆地区以泥质和生物沉积为主,台地环境进一步扩大,富有机质页岩分布面积减少.晴隆地区有机质丰富的页岩分布广泛,其中晴隆北部和兴义地区龙潭组有机质页岩厚度较大.【期刊名称】《中国矿业》
【年(卷),期】2018(027)0z2
【总页数】4页(P66-69)
【关键词】上二叠系;龙潭组;沉积环境;富有机质页岩
【作者】陈榕;张子亚;贺敬博
【作者单位】中国地质调查局油气资源调查中心 ,北京100083;中国地质调查局油气资源调查中心 ,北京100083;自然资源部 ,北京100034
【正文语种】中文
【中图分类】P618.13
0 引言
贵州地区晚二叠世富有机质泥页岩发育广泛，前人对贵州西部古生代沉积环境及构造特征进行了大量的研究工作[1-3]，但缺乏对特定地区富有机质泥页岩沉积环境
的研究。
晴隆地区龙潭组发育多套富有机质泥页岩，目前对龙潭组的研究主要集中在二叠系整体沉积格架[4-5]、煤层气[6-7]及煤层地化特征[8]等方面，缺乏对龙潭组富有机质泥页岩沉积背景及展布特征的研究。
本文在区域地质资料分析的基础上，通过野外地质调查、连井剖面分析等手段，对晴隆地区上二叠统龙潭组富有机质泥页岩富集层段进行划分对比，并且对晴隆地区晚二叠世时期富有机质泥页岩沉积环境进行探讨。
1 区域地质背景
晴隆地区地处滇东-黔西隆起构造带，位于紫水断裂带以西，右江盆地以北，由碧
痕营背斜、晴隆向斜、长流向斜等构造单元组成。
地表出露泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系。
其中上二叠统龙潭组发育富有机质泥页岩，同时龙潭组也是贵州主要含煤地层之一[9-10]。
晴隆地区所处的滇东-黔西隆起是滇黔桂地区相对稳定的一
个构造单元，但区内构造分异较大[7]，表现为贯穿全区的大型断裂带和发育程度
各异的褶皱带(图1)。
2 沉积相分析
为了研究晴隆地区龙潭组沉积组合及沉积特征，本文分析了晴隆茶场野外剖面，结合周缘剖面及钻井，绘制了连井剖面图。
2.1 单井相
茶场剖面位于晴隆县茶场地区附近，剖面出露地层为上二叠统龙潭组(P3l)和峨眉
山玄武岩。
该部分的累计厚度为500.3 m。
底部为峨眉山玄武岩，厚度大于100 m，接触关系被覆盖。
上二叠统龙潭组累计真实厚度为335.6 m。
优质页岩主要
分布在煤层附近，总厚度12 m。
茶厂剖面龙潭组中有大量的生物化石，如珊瑚、腕足类和海百合茎。
茶场剖面的龙潭组可划分为3个二级层序，层序Ⅰ的下部为中厚钙质砂岩，薄层砂岩夹层泥岩。
上部为灰黑色灰岩、灰黑色泥质粉砂岩、细砂岩和薄层粉砂岩。
层序Ⅱ下部为泥岩互层、泥质粉砂岩、砂岩。
上部岩性逐渐变细，泥岩层变厚，上部为厚层砂岩、煤层和中等厚度粉砂岩、薄泥质粉砂岩、黑色页岩、薄-中层泥质粉砂岩和约10层煤。
层序Ⅲ主要为泥质粉砂岩和泥岩互层，夹灰黑色碳质泥岩和煤层(图2)。
2.2 连井剖面
在典型剖面层序划分的基础上，根据岩石类型，泥岩颜色和生物分布情况完成了晴隆及其周边地区的6个剖面(钻井)龙潭组的层序划分(图3)。
根据横向对比，晴隆县北部上二叠统龙潭组沉积厚度最厚，中部最薄，富有机质页岩的厚度也是北部最厚，南部最薄。
整体上，龙潭组沉积厚度由南向北递增。
晴隆龙潭组及其周边地区可划分为三个二级层序(图4)。
层序Ⅰ发育海侵体系域和高位体系域。
海侵体系域中有一个或多个生物成因的灰岩层，生物化石显示沉积相为潮坪-泻湖相。
高位体系域主要为泥岩和粉砂岩，有一套或多套煤层，表明水体加深。
在层序Ⅱ中发育海侵体系域和高位体系域。
海侵体系域主要由砂岩、粉砂岩和煤层组成，具有三角洲前缘分流湾的沉积特征。
高位体系域砂岩的数量增多，厚度变大，显示出水体变浅的沉积特征。
层序Ⅲ发育海侵体系域，其中北部地区的井和剖面层序Ⅲ主要由粉砂岩和薄层泥岩组成。
在南部地区，层序Ⅲ发育了粉砂岩、泥岩、煤层和泥质灰岩，发育的灰岩层数量多于北部地区。
图1 贵州晴隆及其周边地区二叠系分布情况
图2 茶厂剖面综合柱状图
图3 贵州晴隆及其周缘地区上二叠统龙潭组连井柱状图
图4 贵州晴隆及其周缘地区晚二叠世龙潭组时期沉积相图
3 讨论
滇黔桂地区晚二叠世沉积环境形成为海陆交互沉积环境，多发育煤层，前期的研究主要集中在黔西地区上二叠统含煤地层沉积环境[11]或龙潭组的物源[12]，少有针对晴隆地区龙潭组富有机质页岩沉积环境的研究。
研究上二叠统龙潭组富含有机质页岩的分布情况有利于探索富有机质页岩分布范围，从而进一步开展页岩气勘查。
晴隆地区上二叠统龙潭组可划分为出3个二级层序和5个体系域。
层序Ⅰ中，海侵体系的主要特征包括泥岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩和碳质泥岩。
沉积相主要为分流湾、沼泽、潮滩和泻湖相(图4)。
在此期间，晴隆地区仍处于较
深的水环境中。
这一时期晴隆地区的富有机质页岩主要集中在晴隆西部和北部区域，中部及南部地区分布较少。
层序Ⅱ中，晴隆北部为三角洲前缘相，发育有三角洲，水体向南逐渐加深，逐渐转化为前三角洲相和潮坪泻湖相(图4)。
在此期间，水体从南向北变浅。
这一时期晴
隆地区的富有机质页岩集中在晴隆-兴义一带，同时富有机质页岩厚度较层序Ⅰ时
期薄。
北部出现的三角洲表明该时期物源可能来自北部。
前人结合龙潭组砂岩碎屑锆石年龄与同期北部陆相和南部深水盆地沉积相，认为龙潭组源岩为北部的峨眉山玄武岩和火成岩[12]。
层序Ⅲ中，晴隆北部和东北部的沉积相变为三角洲平原分流间湾(图4)。
晴隆西南
仍为深水盆地，但与层序Ⅱ相比，水体深度较浅，相应的台地面积扩大。
在潮坪-
泻湖沉积的环境下泥灰岩，薄层粉砂岩更加发育。
4 结语
晴隆地区上二叠统龙潭组可分为3个二级层序和5个体系域。
早期沉积环境以潮
坪和泻湖相为主，在晚二叠世中期，西北部地区开始出现三角洲。
龙潭组晚期，三角洲进一步扩张，北部水深进一步变浅。
沉积环境主要为三角洲平原交汇湾和前三角洲。
富含有机质的泥岩主要集中在晴隆县西部和北部区域。
富有机质页岩层层数逐渐减少，厚度也逐渐减小。
致谢本文在成文过程中，在数据收集方面得到了苑坤、张子亚、周腾飞、王超等的帮助，在此表示感谢。
参考文献
【相关文献】
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