不同水动力下陆相碳酸钙沉积的蓝藻钙化试验的初步研究

 地表钙华,是喀斯特地区普遍存在的一种沉积体,是陆相碳酸钙沉积的重要类型。长期以来陆相碳酸钙沉积的水动力成因观点为大多数人所熟悉(1)（2）,生物成因观点则研究较少,在实际中生物作用过程也是不可忽略的,特别是藻类的沉积作用。论文以几种典型的蓝藻为例,通过对自然界水动力条件的模拟,对蓝藻藻类进行了几种水动力条件下的碳酸钙生物沉积试验研究,对比研究了在不同水动力条件下,蓝藻钙化沉积过程。试验得出了钙藻生长与钙化沉积的最适宜水动力为0~60 rpm,在过强的水动力条件下,蓝藻的生长将受到抑制,从而降低蓝藻的钙化沉积速率。文章讨论了在瀑布条件下的陆相碳酸钙沉积是以水动力成因为主导,而在水动力条件较弱的河流中以生物成因为主导,从而提出了,陆相碳酸钙沉积的水动力-生物双成因观点。文章还探讨了在静止状态下,藻类沉积对碳酸钙沉积的贡献大小,叠层石所指示的安静的沉积环境。      

六盘山地区下白垩统六盘山群乃家河组核形石形成的环境意义

六盘山寺口子水库下白垩统六盘山群乃家河组中发育了核形石,通过对其外部核心及纹层特征,以及核形石地球化学组分的研究,认为研究区核形石主要产于水动力较强的动荡水环境中,对捕捉和粘附碳酸钙质点作用相当明显,藻类自身的钙化和原地微生物引发的沉淀作用也可能是核形石的成因。经分析得到核形石的Sr/Ba值为4.87,CaO的含量达到了48.18%,总体上,研究区核形石在盐度高、温度较高、气候炎热、蒸发量大的干旱环境条件下形成。这些环境与研究区在该时期受燕山运动的影响,地壳整体抬升,湖盆发生萎缩的构造背景是相符的。     

四川甘溪泥盆系观雾山组白云岩特征与其形成条件的关系(英文)

本文通过沉积环境分析,X射线衍射、扫描电镜、同位素及阴极发光分析,讨论了甘溪泥盆系观雾山组白云石的晶体形态及大小、有序度、碳酸钙克分子含量,同位素特征及阴极发光特征与形成条件的关系。中晶白云岩及细晶白云岩分别产于生物层及潮坪环境,为成岩早期地下淡水与海水混合白云岩化作用的产物。低的碳酸钙克分子含量,中-弱的阴极发光强度及低的δ18O、δ13C值。微晶白云岩形成于泻湖环境。白云石具他形粒状晶,差的有序度,高的碳酸钙克分子含量,强的阴极发光强度及高的δ18O、δ13C值,为准同生期高Mg2+/Ca2+值卤水交代碳酸钙软泥形成。     

不同温度条件下碳酸盐结晶沉淀研究

本文结合碳酸盐岩溶蚀机理研究,从理论上并通过模拟试验对与温度条件密切相关的碳酸盐结晶沉淀作用进行了探讨。在大量矿物结晶显微照片及测试数据的基础上,阐明了石炭岩、白云岩等碳酸盐岩类在不同温度条件下（25℃、40℃、60℃和80℃）溶蚀一结晶过程中碳酸盐晶体形态及生长发育的不同特征。同时还探讨了随溶蚀—结晶时间、压力及溶蚀液性质的改变,晶体形态、晶粒大小、结晶速率等的变化趋势。这项研究对反演自然界碳酸盐岩溶蚀—结晶过程和喀斯特形成发育规律、探索碳酸盐岩的成岩作用以及评价油气水等岩溶裂隙储集层特征等均具有重要意义。     

多组分有机质作用下碳酸钙的矿化现象

采用SEM、XRD、FT-IR等手段对氨基酸、多糖以及有机酸混合体系中形成的碳酸钙晶体进行了表征,进而比较了多组分有机质作用下碳酸钙的矿化现象。结果表明,氨基酸-单糖体系(A-M)促进了碳酸钙的沉积,其钙化速率相较于对照组提高了36%;有机酸则抑制了碳酸钙的沉积,单糖-有机酸体系(M-O)、氨基酸-有机酸体系(A-O)和氨基酸-有机酸-单糖体系(A-O-M)的钙化速率分别下降了33%、29%、17%。其次,A-M体系合成的晶体以方解石为主,包含少量的球霰石,M-O、A-O和A-O-M体系则在柠檬酸的调控下合成了方解石。最后,A-M体系合成了块状晶体(粒径为10μm)及中空的环状晶体(粒径为5μm),而A-O和M-O体系合成了棒状晶体(长轴径5～15μm,短轴径3～5μm)。A-O-M体系存在含量最高的有机质,导致成核速率高于生长速率,因此合成的晶体呈粒状(粒径1～3μm)且发育不完整。研究揭示了多组分共存体系中的生物矿化现象,阐明了柠檬酸在多组分体系中对晶体成核及生长的主导调控作用,对研究黄龙高寒环境下的生物矿化机制具有重要意义。     

淡水文石珍珠可溶性有机质对CaCO3结晶的影响

以浙江诸暨淡水文石珍珠为实验原料,提取文石珍珠中的两种基质蛋白--酸可溶蛋白(ASM)和水可溶有蛋白(WSM),并分别将其制备成一系列不同浓度的基质蛋白溶液.利用上述两种不同浓度的可溶性有机基质溶液采用扩散法开展了碳酸钙的体外模拟矿化实验,探讨两种可溶性有机质的浓度在控制CaCO3结晶方面的作用.通过扫描电子显微镜及显微共聚焦拉曼光谱等方法对体外模拟矿化结果进行了观察和分析.结果表明,酸可溶蛋白对碳酸钙晶体的形貌和尺寸具有明显的调控作用,而对晶型无影响,不同浓度的酸可溶蛋白对碳酸钙晶体形貌影响差别不大,对尺寸的影响略有不同;水可溶蛋白对碳酸钙晶体的晶型、形貌及尺寸均有显著影响.不同浓度的水可溶蛋白对碳酸钙晶体的形貌和尺寸影响较大,对晶型有一定的调控作用.     

南方湿热区产脲酶菌固化海砂的碳酸钙结晶效果研究

从南方湿热区自然环境中分离得到一株产脲酶矿化菌,并将其高产突变株应用到海砂室内MICP灌浆试验,结合扫描电子显微镜（SEM）、能谱仪（EDS）、拉曼（Raman）对固化后的产物进行细观形貌观测。通过分析碳酸钙的形貌、尺寸、空间分布、结晶状态等基本特征现象,初步探究南方湿热区产脲酶菌在碳酸钙结晶生长方面的调控作用及其固化土体的作用效果。结果表明：南方湿热区产脲酶菌固化土体具有可行性,但碳酸钙晶体形貌并不均一,晶体晶化过程、生物调控作用及土体结构均会对碳酸钙的生成情况造成影响;碳酸钙从无序到有序、分散到聚集、不稳定到稳定,最终生长聚集为完整的结构,在生长空间充足的环境下,碳酸钙更倾向于形成聚集体。研究结论可为进一步研究不同产脲酶菌诱导碳酸钙沉淀的作用过程与调控机制提供借鉴与参考。     

碳酸钙颗粒的细菌诱导形成

为研究胶质芽孢杆菌（Bacillus mucilaginosus）在特定条件下能否诱导合成碳酸钙,作者采用胶质芽孢杆菌两种常用 基本培养基（有氮培养基和无氮培养基）,以磷灰石矿物为钙源,进行了利用胶质芽孢杆菌促进碳酸钙形成的实验,借助扫 描电镜（SEM）、能谱定量分析（EDS）和X-射线衍射（XRD）等手段观察分析形成碳酸钙的晶体结构和化学组成。结果表 明,胶质芽孢杆菌能促进碳酸钙晶体的形成,在有氮加磷矿粉的细菌培养液中形成的碳酸钙多于无氮加磷矿粉的细菌培养 液,在有氮加磷矿粉的细菌培养液中观察到柱状碳酸钙的形成。作者认为,胶质芽孢杆菌通过其风化作用及较强的吸附功能, 利用其分泌的碳酸酐酶（CA）和溶解CO2在分解磷灰石的过程中促进了碳酸钙的形成。     

罗布泊干盐湖钙芒硝形貌特征及生长影响因素

钙芒硝是罗布泊干盐湖沉积的主要盐类矿物,是该区富钾卤水的储存载体并可能对富钾卤水的形成与演化过程起到重要作用。罗布泊干盐湖钙芒硝大量堆积,呈"杂乱状"产生蜂窝状孔隙,构成了主要储卤空间。根据野外观察和室内分析,对罗布泊干盐湖钙芒硝相的特征形态进行研究,厘定出钙芒硝单晶体主要有菱形Ⅰ、菱形Ⅱ及长板状3种特征形态。罗北西部的钙芒硝晶体主要为洁净程度不高、颗粒粗大的菱形Ⅰ、Ⅱ,次为中晶长板状,其处于湖盆边界相对动荡的浅水环境下及受到强烈蒸发作用而快速结晶析出。罗北凹地内的钙芒硝晶体为洁净程度较高的中细晶长板状晶体,其沉积环境则被解释为位于湖盆中部的静水深水条件下缓慢结晶形成。通过对钙芒硝晶体形貌与沉积环境的条件研究认为,不同晶体形态及形态组合的钙芒硝是湖盆不同位置的湖水在干热气候条件下蒸发沉积的产物。     

内蒙古达拉特旗平原区地下水水化学特征及形成机制分析

通过大量水土样品的取样测试,分析了达拉特旗平原区第四系地下水形成的地质、水文地质背景条件,重点研究了潜水和承压水水化学平面分布特征及其形成机制。结果表明：研究区内潜水和承压水水化学平面分布特征基本相同,自南而北、从西至东水质逐渐变差,水化学类型由重碳酸钙镁型水向硫酸钠型水过渡; 潜水水质主要由溶滤作用和浓缩作用形成, 而承压水水化学类型基本是由溶滤作用和脱硫酸作用决定的。