方解石-白云石混合物碳、氧同位素组成的Gasbench-IRMS选择性酸提取法研究

砂岩中不同时期形成的碳酸盐胶结物的矿物组成、结构特征、碳氧同位素组成各不相同,利用胶结物中碳稳定同位素组成可指示成岩流体中碳的来源,用氧稳定同位素可估算其结晶时的温度和流体来源.为了获得砂岩胶结物中不同种类碳酸盐的碳氧同位素组成,一般采用离线式选择性酸提取法,分步提取并测试各自的碳、氧同位素组成.针对离线法过程繁琐、效...     

超声空化作用对方解石浮选行为的影响研究

研究了超声空化作用对水玻璃和 NaOL 体系下方解石浮选行为的影响。 试验条件范围内,原被抑制的方解石随着超声声强的增加、超声时间的延长,浮选回收率不断提高;高的超声声强还可提高方解石的浮选速率。 经超声频率 40 kHz、超声声强 0. 56 W / cm2、超声时间 15 min 处理后,方解石的浮选回收率可由 8. 50%提高到 82. 73%。对超声处理前后浮选溶液中水玻璃及 NaOL 含量测定发现,超声处理后浮选溶液中水玻璃含量增加、NaOL 含量减少,超声空化作用能使方解石表面水玻璃脱附,空出的吸附位点再被 NaOL 吸附。 接触角测量结果表明,超声处理能使水玻璃和 NaOL 体系下方解石表面接触角增大,疏水性增强。 研究结果可以提供一种新的调控方解石矿物表面疏水性的方法。     

不同世代单矿物微量元素组成对山东微山稀土矿床成因的约束

微山稀土矿床位于华北克拉通郯庐断裂西侧,为中国第三大碳酸岩型稀土矿床。微山稀土矿床碳酸岩脉具有明显的分带性,共识别出4类不同岩性的碳酸岩脉,并划分了4个岩性带。基于详细的岩相学研究,在含矿碳酸岩脉中识别出4个世代方解石、4个世代氟碳铈矿和3个世代萤石。单矿物原位微区分析结果显示,第一世代方解石(Cal-1)和磷灰石为岩浆成因,而第三世代方解石(Cal-3)为热液成因。矿物地球化学数据显示,萤石可分为岩浆成因(Tb/La值为0.005～0.043)及热液成因(Tb/La值为0.17～0.28)两类。磷灰石富F(含量(质量分数,下同)为3.86%～5.82%)、贫Cl(<0.03%)的地球化学特征表明其为碳酸盐-硅酸盐系列岩浆结晶作用的产物。磷灰石具有较高的Sr/Y、Th/U值,和极高的Sr含量((8 615～19 985)×10^-6)、Ba含量((47～107)×10^-6),表明微山稀土矿床岩浆源区可能为富集岩石圈地幔,并受到了富稀土元素流体的改造。萤石地球化学特征指示该稀土矿床中的成矿热液源自碳酸岩熔体,且随着成矿流体的演化,成矿环境由还原环境逐步过渡为氧化环境。成矿流体富含F^-、SO^2-₄,表明F^-、SO^2-₄是稀土元素高效迁移的主要载体。     

鄂尔多斯盆地南缘奥陶系平凉组微生物碳酸盐岩储层特征与演化过程

微生物碳酸盐岩储层作为一种重要的油气储层,蕴含大量油气资源。近期在鄂尔多斯盆地中东部马家沟组发现有工业气流,证实这类储层在鄂尔多斯盆地也具有十分广泛的勘探前景。在盆地南缘同样发现类似储层,通过岩石学和地球化学手段,研究了该区奥陶系平凉组微生物碳酸盐岩储层发育特征及演化过程。盆地南缘发育有较盆地内更大规模的微生物丘滩复合体,厚度可达100 m以上;微生物岩类型主要为凝块石灰岩,以溶蚀孔为主。平凉组微生物岩储层经历了准同生期和表生期两期岩溶作用,埋藏期存在油气充注。准同生期经历了短暂暴露,形成大量不规则状溶孔,放射纤维状方解石孔隙充填在早期孔隙之中,具有与基质方解石相似的碳氧同位素和Sr、Mg等微量元素含量,说明其来源于同期海水。表生期,早期溶孔发生扩大,形成了大量的裂缝和溶洞,同时伴有粗晶方解石和泥质的充填,部分粗晶方解石显示出大气降水的特征。埋藏期存在油气充注,现今溶孔和裂缝中存在有沥青残余,埋藏期充填方解石中也能见到大量液态烃包裹体。鄂尔多斯盆地南缘平凉组微生物碳酸盐岩发育优质储集空间,存在油气充注过程,是潜在的油气勘探领域。     

不同升温速率下方解石与二氧化碳水溶液作用实验

二氧化碳水溶液是常见的酸性流体,碳酸盐矿物中的方解石在酸性条件下溶解常产生次生粒间孔隙,是次生孔隙产生的重要来源。为此,利用设计的成岩模拟实验装置,采取快速升温和慢速升温2种升温方法,将温度由50℃升至120℃,通过4次水—岩实验和1次水热增压实验,研究不同升温速率下方解石在二氧化碳水溶液中的溶解作用,进而研究碳酸盐次生孔隙的产生机理。通过分析实验前后方解石质量变化数据和镜下观察图像可知:方解石的溶解速率很大,其溶解量受温度、二氧化碳分压的共同控制,具体表现为温度降低及二氧化碳分压升高有助于方解石的溶解;升温速率越大,方解石的溶解量也越大;封闭体系下方解石溶解一段时间后,当溶液中的离子浓度过高时,将抑制方解石的溶解;随着方解石的不断溶解,其表面发生溶蚀变化,依次呈现溶蚀微孔、溶蚀带、溶蚀锯齿和溶蚀晶锥4种溶蚀形貌特征。     

应用方解石激光原位U-Pb同位素定年确定多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间——以塔里木盆地塔河油田为例

多旋回叠合盆地油气成藏绝对时间一直是油气成藏研究需要解决的一个重大难题。以塔里木盆地塔河油田为例,在油包裹体观察和荧光光谱分析的基础上,通过阴极发光和微量元素分析划分方解石脉体形成期次,对不同期次方解石脉体进行激光原位U-Pb同位素定年获得油气充注绝对时间。研究结果表明,塔里木盆地塔河油田奥陶系储层方解石脉体中发育黄色和蓝白色荧光两种类型油包裹体。阴极发光和微区微量元素的差异性指示存在两期方解石脉体,其中发育黄色荧光原生油包裹体,两期方解石的年龄分别对应两期黄色荧光原油的充注时间。方解石脉体激光原位U-Pb同位素定年结果显示,第一期黄色荧光原油的充注时间为329.7Ma±1.6 Ma,第二期充注时间为249.3 Ma±2.6 Ma～220.5 Ma±7.3 Ma。激光原位U-Pb同位素定年技术结合烃类流体包裹体分析可以很好地用于确定多旋回叠合盆地油气成藏时间,对重建油气成藏动态过程具有重要作用。     

菱锰矿与方解石浮选行为及其机理研究

研究菱锰矿与方解石的表面电性和浮选行为,浮选试验、ζ-电位测试、SEM-EDAX分析表明,在混合体系中菱锰矿溶解出的Mn2+会在方解石表面发生吸附,导致方解石表面性质向菱锰矿表面性质转化;溶液化学计算结果表明,菱锰矿溶解的Mn2+浓度大到足够在方解石表面生成MnCO3沉淀,使得两种矿物表面性质趋于相近,这是菱锰矿与方解石难以分离的主要原因。     

微生物改性水泥土的制备与力学特性研究

花岗岩残积土在我国华南地区广泛分布,由于其具有明显的遇水崩解特性,往往带来山体滑坡等地质灾害.基于微生物诱导碳酸钙沉淀技术(MICP)采用巴氏芽孢杆菌对水泥加固花岗岩残积土的工程性质、工程技术进行改良研究,探究以水泥掺入量、钙离子浓度和钙源等因素为变量时,MICP技术对水泥土强度、应力应变关系等力学性能的影响.通过无侧...     

塔北地区奥陶系碳酸盐岩缝洞充填方解石的阴极发光特征及对成岩环境的指示意义

对碳酸盐矿物和结构组分进行阴极发光分析可以直观、快捷地研究碳酸盐岩储层的成岩环境和成因。基于塔北地区奥陶系碳酸盐岩缝洞充填方解石阴极发光特征分析,结合Mn2+和Fe2+含量及流体包裹体均一温度,深入研究其对成岩环境的指示作用。结果表明:Mn2+和Fe2+含量及发光特征可大致反映成岩环境的氧化还原条件,明亮发光(Mn2+含量高)表明成岩环境为还原条件,也可能是与不发光胶结作用相关的氧化水停滞有关;昏暗—不发光表明成岩环境为氧化条件,是Mn2+趋向于被氧化为高价态而不易置换Ca2+进入晶格所致;不同产状的缝洞充填方解石发光性、Mn2+和Fe2+含量及两者比值各异,指示不同的成岩环境及充填期次,反映研究区缝洞形成及充填的复杂性和多期性。     

鄂尔多斯盆地东胜铀矿成矿作用研究

对东胜铀矿提出了物源、地层、古气候等3种成矿因素。岩相学与成矿矿物学研究表明,铀矿石中含有大量的方解石,并且长石与高岭石含量呈正相关,铀矿化与有机质也有一定的联系。结合铀矿地质特征初步分析认为,东胜铀矿是在氧化带铀元素以碳酸铀酰络合物搬运,在酸性介质条件下,还原带长石碎屑蚀变为高岭石,并有钙离子析出。当碳酸铀酰络合物从氧化带迁移到还原带,遇有大量钙离子时发生分解,出现铀矿石与方解石同时沉淀现象,有机质的还原作用也是铀矿沉淀的主要因素,经漫长的地质作用富集成工业矿体。