炼锌废渣中重金属 Pb、Zn的矿物学特征

利用X射线衍射（XRD）和带能谱的电子显微镜（TEM／SEM）等方法研究土法炼锌固体废物的矿物组成，特别是重金属Pb和Zn的矿物学赋存特征。结果表明：固体废物是一种高度不均匀的复杂集合体。废渣主要是由石英、长石、碳酸盐矿物、铁质和铝质的非晶质玻璃以及少量风化次生矿物相组成。Pb在废渣中主要以金属Pb形式存在，或呈纳米金属Pb颗粒包裹或吸附于其它矿物表面及玻璃质集合体中。废渣中Zn的存在形式比Pb复杂得多，有硅锌矿、 锰硅锌矿、丝锌铝石等矿物存在形式，在其它矿物表面或玻璃质集体体中也能见到少量纳米级金属Zn。     

龙门山前陆盆地须家河组致密砂岩成分及脆度研究

通过对龙门山前陆盆地中重要的油气储层—上三叠统须家河组第三段、第四段砂岩的镜下鉴定及脆性特征研究,得知须家河组第三段、第四段致密砂岩体主要由陆源碎屑颗粒(石英、长石和岩屑)、黏土矿物和自生非黏土矿物(方解石和黄铁矿)组成。其石英含量平均为45%,长石含量平均约8%,岩屑含量平均为37%,但黏土矿物含量平均10%左右,远低于海相碎屑岩中的黏土矿物含量。该致密砂岩脆性较好,易于形成天然裂缝或后期人工压裂,是致密油气藏有利的储层。     

黄土含水介质特征与地下水类型

我国西北地区广泛分布着黄土,许多黄土塬区的地下水已被大量地开采利用。本文根据笔者在洛川塬从事黄土地下水研究工作,提出一点看法,以资讨论。一、黄土结构的基本特征黄土由骨架颗粒和胶结物组成。骨架颗粒通常占50—70％,包括租碎屑矿物(大于0.01mm)和微粒集合体。其中,粗碎屑矿物主要为石英(占30—40％)、长石(约占20％)和方解石(约占5％)。微粒集合体大多由细碎屑矿物(小于0.01mm)被粘土矿物和碳酸盐胶结而成,亦有由较大的碎屑矿物(主要为石英)表面吸附许多成分复杂的微细颗粒组成。它们的形状不一、大小不等(图版Ⅰ—1)。黄土胶结物主要是以伊利石为主的粘土矿物及碳酸盐矿物,呈针状、纤维状或网格状存在于骨架颗粒之间(图版Ⅰ—2)。按骨架颗粒接触状     

钱家店砂岩型铀矿床铀矿物嵌布特征及对中性(CO2+O2)地浸采铀效率的影响

可地浸砂岩型铀矿中铀矿物的空间嵌布特征直接影响其与溶浸剂的接触反应程度,厘清铀矿物浸出过程中的嵌布变化规律对于综合提高铀的浸出率至关重要。基于此,本研究采集了钱家店砂岩型铀矿床Ⅳ号矿段样品,进行了室内浸出实验并对中性浸出反应前后矿样进行了SEM-EDS镜下观察、以及TESCAN综合矿物分析等表征手段,定量分析了浸出前后铀矿物嵌布、解离度、连生矿物和粒度变化特征。结果表明：(1)钱家店砂岩型铀矿床独立铀矿物主要以沥青铀矿为主,以及少量铀石,完全被包裹的沥青铀矿和铀石解离度分别由61.06%～68.17%增加至83.45%、由46.88%～58.27%增加至65.22%,指示沥青铀矿的解离度参数变化程度明显大于铀石,说明沥青铀矿更易发生氧化溶解。(2)沥青铀矿和铀石多呈现6～12μm、4～10μm粒径范围与长石、石英、黄铁矿、云母、黏土矿物连生,而这些连生的矿物多呈现包裹铀矿物的状态使铀矿物难以与溶浸液接触反应。(3)浸出之后,可见石英长石碎屑颗粒内部还残留有大量铀矿物,并且其边缘发现有小颗粒(5μm)铀石残余,指示CO₂+O₂浸出条件下完全被包...     

长株潭近地表大气尘矿物特征及环境指示意义

通过X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜/能谱(SEM/EDX)方法对长沙、株洲和湘潭(以下简称长株潭)地区近地表大气尘中矿物成份进行分析研究,结果显示大气尘中含有石英、石膏、方解石、白云石、硫酸镉等23种自然矿物,还含有SiS2、Cadmium Arsenide(Cd3As2)、RhZn、Cr2Nb、NiTi、HfMo2等14种非自然矿物;近地表大气尘矿物形貌特征显示Cd元素主要富集在有矿物颗粒的地方,且呈近浸染状分布,能谱半定量分析,Cd含量可达4%,表明Cd易被吸附在矿物表面。分析长株潭地区大气尘中矿物成份、空间分布特征及其来源,对长株潭城市一体化具有及其重要的环境指导意义。     

高岭石和硅／铝-氧化物对腐殖酸的吸附实验研究

矿物结合的腐殖质可改变矿物的表面性质,矿物对腐殖酸的吸附强度与矿物的吸附位性质、密度、荷电性及比表面积有关.若按比表面积计算,矿物对腐殖酸的吸附强度顺序为氢氧化铝>高岭石>石英;按单位质量计算,吸附强度顺序为高岭石>氢氧化铝>石英.研究表明,矿物表面活性受水溶液pH值的调控,且当pH值在4～7时,上述3种矿物对腐殖酸的吸附机理为石英主要表现为氢键作用;氢氧化铝主要表现为配体交换表面配位作用;高岭石表现为多种形式并存,包括氢键、配体交换表面配位和疏水性作用以及金属离子桥键作用.     

五氯苯酚在矿物表面吸附——实验、表面反应模式及其环境意义

利用批量平衡技术研究了石英、高岭石、伊利石、蒙脱石和铁氧化物对五氯苯酚(PCP)吸附的pH关系等温线和浓度关系等温线,发现所有矿物的pH关系等温线都表现出典型的峰形曲线特征,峰位在pH=5～6之间,依矿物不同而不同。基于矿物表面羟基位化合态和PCP的化合态考虑,提出一种包含表面络合反应和表面静电吸附反应的模式,对pH关系等温线计算拟合发现有很好的相关性。模式计算还表明,石英和层状硅酸盐矿物对PCP吸附以表面络合反应为主,而氧化铁矿物则包含表面络合反应和表面静电吸附反应,但以后者占主导,其反应平衡常数比前者大1～3个数量级。高岭石和氧化铁矿物的浓度吸附等温线可用Langmuir方程很好拟合,最大吸附量的大小顺序是赤铁矿>纤铁矿>针铁矿>高岭石>石英>蒙脱石≈伊利石,并可以用矿物表面羟基位浓度和反应机制加以解释。PCP在矿物表面可观的吸附量说明矿物表面吸附对憎水性可离解有机化合物(HIOCs)在天然水相体系和沉积中的迁移转化过程起着相当重要的作用。     

扫描电子显微镜对花岗岩中主要矿物裂隙作用的研究(英文)

微裂隙对于岩石的物理性质有重要影响.通过光学显微镜对显微裂隙进行的观察,难以将薄片的制作过程中产生的裂隙同自然裂隙区分;其次,观测的裂隙大小限制在0.1mm或以上数量级,一些重要细节观察不到.扫描电镜的高放大倍数和三维分辨率使其成为适合于裂隙研究的理想工具.利用扫描电镜观测了浙江花岗岩在室温下由51.6MPa压力产生的裂隙的发育过程.观察花岗岩的表面以研究其微裂隙和矿物的解理、晶形及破裂作用.微裂隙分为3种类型:晶体内裂隙(完全发育在颗粒内部),晶体间裂隙(穿过颗粒边界进入其他颗粒中),颗粒边界裂隙(沿颗粒边界发育或与边界重合).本研究中的花岗岩为中—粗粒(1～6mm),经过蚀变,约含40%斜长石,25%钾长石,25%石英,10%镁铁矿物(主要为黑云母和白云母).(1)石英裂隙表面的石英颗粒具有边界破裂和贯穿颗粒破裂.贯穿石英颗粒的破裂常呈贝壳状断口.变形集中带与滑动面相伴,其上发育有擦痕和沟槽,这是石英典型的脆性破裂类型.石英矿物的贝壳状破裂产状指示其变形作用早期的碎裂作用,在变形作用中发生交代作用.一些平滑的破裂面上没有石英颗粒的微裂隙构造,但在石英表面却有明显的擦痕面,可指示应力的方向.由于石英的各向异性,这些面也是由贯穿颗粒破裂所形成.一些开放的裂隙集中于石英晶体之中或沿     

东胜煤系砂岩型高岭土的富集机理

通过对东胜含煤地层成煤期沉积环境、古介质等的分析,并用有机吸附实验对高岭石与有机质的吸附关系进行了实验,探讨了东胜砂岩型高岭土的富集机理。结果表明,高岭石在河流环境中的富集成矿与水介质中大量有机质的存在有关,植物分解产生的腐殖质具有很强的吸附性,在pH值>5.5和适量的多价阳离子存在的条件下,介质水中的腐殖质可通过多价阳离子与高岭石和石英相互牢固吸附,形成高岭石-有机质-石英复合体,从而使高岭石能够与石英一起搬运、沉积;某些具有一定疏水性的有机质与矿物的吸附,改变了矿物颗粒表面的亲水性,促进了高岭石的沉积富集。      

南水北调西线工程岩石中石英含量变化及其对TBM施工的影响

石英是各类岩石中广泛存在的一种矿物成分,石英颗粒的大小和含量不仅决定了岩石的强度、硬度和耐磨性,而且直接影响TBM施工的掘进效率。在南水北调西线工程区采集124块岩石样品进行了岩石薄片鉴定,在岩石碎屑粒度分析的基础上,得到了不同采样区域岩石中的石英含量分布特征。基于TBM施工特点,根据不同岩石中的石英含量统计结果,分析了石英含量分布规律对南水北调西线工程TBM施工围岩分类和掘进效率的影响。研究结果表明:(1)砂岩(含杂砂岩)、粉砂岩和板岩中的石英含量具有较明显的差异,砂岩(含杂砂岩)、粉砂岩的石英含量较高,其平均值分别为74.21%和80.41%; 板岩中的石英含量较低,平均值为9.36%。(2)砂岩(含杂砂岩)及粉砂岩中的石英含量一般大于60%,对TBM施工围岩分类的影响属于严重等级; 板岩中的石英含量一般小于30%,对TBM施工围岩分类的影响属于轻微-明显等级。(3)岩石中的石英含量越高,岩石硬度和耐磨性越高,刀具损耗越大,TBM施工掘进速度PR和施工速度AR越低。研究成果可为南水北调西线工程TBM优化选型、施工围岩分类以及施工进度预测提供参考依据。     

鄂尔多斯盆地JX井延长组砂岩固碳潜力分析

神华集团在我国CO₂地下埋藏的潜在目标区(鄂尔多斯盆地)实施的CO₂注入工程仍存在有关其注入层之上泥岩盖层安全性方面的争议.通过对与神华集团CO₂注入井相邻且钻遇地层系统、岩石组合一致的JX井三叠系延长组(位于注入层之上)的研究预测一旦CO₂透过盖层后的再续固碳能力.研究层位岩屑样品类型主要为长石砂岩和岩屑长石砂岩,其次为岩屑砂岩和岩屑石英砂岩;其物源区岩石类型主要为长英质火山岩、其次为中性火山岩及少量富含石英的沉积岩,具中性斜长岩成分特征;其上段(466~534 m)及下段(666~958 m)砂岩母岩受到弱-中等化学蚀变,并可能经历了再旋回过程;中段(534~666 m)砂岩母岩未受化学蚀变影响,并可能为第一次旋回沉积物.作为潜在的CO₂再续固碳场所,延长组砂岩具有实现CO₂矿物圈闭的物质条件及形成片钠铝石、方解石、铁白云石和菱铁矿等固碳矿物的潜力.     

内蒙古阿尔山中泥盆统石英砂岩大地构造意义

内蒙古阿尔山大石沟中出现一套石英砂岩,其颗粒成分石英占86%～88%,将石英砂岩和现代不同构造环境海底砂的平均碎屑矿物组合模式比较得出石英砂岩物源区为克拉通内陆块,通过QFL和QmFLt判别图解的进一步验证,物源区为克拉通内陆块。     

南辽河群盖县组的重新厘定:来自辽南地区黄花甸-苏子沟一带变质砂岩碎屑锆石U-Pb年代学证据

传统认为辽河群顶部的盖县组广泛分布于辽南地区。本文对岫岩县黄花甸-苏子沟一带的南辽河群盖县组变质长石石英砂岩和变质石英砂岩进行了LA-ICP-MS碎屑锆石U-Pb年代学研究。其中变质长石石英砂岩中碎屑锆石普遍发育核-边结构,核部具有清晰的振荡环带;变质石英砂岩中碎屑锆石基本无核-边结构,具有清晰或者略模糊的振荡环带。锆石微量元素分析结果显示,具有振荡环带锆石微区具有轻稀土元素(LREE)亏损、重稀土元素(HREE)相对富集的配分曲线特征,Ce正异常和Eu负异常明显,Th/U和Zr/Hf比值较高,表明其岩浆成因。变质长石石英砂岩岩浆成因锆石微区~(207)Pb/~(206)Pb谐和年龄集中于2506～1748Ma之间,且呈现～2178Ma和～1863Ma两个年龄主峰,表明主要物质来源为同时期花岗质岩石(条痕状花岗岩和斑状花岗岩);变质石英砂岩岩浆成因锆石微区~(207)Pb/~(206)Pb谐和年龄集中于3546～1950Ma之间,呈现～2149Ma年龄主峰值,表明主要物质来源为条痕状花岗岩,另有少量太古宙基底物质的加入。研究区变质长石石英砂岩～1.86Ga的年龄峰值与辽河群其它变沉积岩明显不同,表明沉积时代一定晚于～1.86Ga,即形成于辽河群古元古代变质作用之后。综合研究区盖县组变质长石石英砂岩与辽河群其它变沉积岩碎屑锆石U-Pb年龄的差异,我们建议将盖县组部分变沉积岩从辽河群中解体出来。     

四川沐川黄丹石英砂岩工艺矿物学研究

针对沐川黄丹石英砂岩选矿提纯工艺,采用多种岩矿现代测试分析方法,对该矿工艺矿物学进行研究,结果表明:该矿为一种硅泥质中粒含长石石英砂岩,石英碎屑粒径范围0.2mm～0.5mm;原矿以石英为主,结晶度高,含量90%左右,同时含少量或微量其它杂质矿物,它们是蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石,以及黄铁矿、水铁矾、金红石、板钛矿等;对矿石质量影响较大是粘土矿物和黄铁矿,它们以粒间填隙物无序散布于石英颗粒之间;原矿w(SiO2)/%为94.02,w(Al2O3)3.88%,w(K2O)1.28%,w(CaO)0.18%等有害成分赋存于蒙脱石、伊利石、高岭石、微斜长石和方解石等矿物中;w(Fe2O3)0.09%主要赋存于黄铁矿中,也有部分来源于水铁矾和粘土矿物。     

准噶尔盆地深层相对优质储层发育机理——淋滤与溶蚀作用

准噶尔盆地腹部侏罗系砂岩埋藏深(>5800m),深部是否发育相对优质储层是制约深层勘探的科学问题.采用镜下观察、测井、试验测试等手段研究了准噶尔盆地深层砂岩的成岩机制和优质储层的发育机理.研究结果表明:(1)准噶尔盆地深层侏罗系砂岩为晚期超压,砂岩粒度细,以粉砂岩和细砂岩为主,岩屑含量高达69%,成分成熟度低,颗粒包壳对砂岩的孔隙度保存有利,但会堵塞喉道,降低渗透率,而且早期充注的油气中的有机酸会溶蚀砂岩地层中的长石和岩屑等矿物,造成高岭石和石英沉淀,对储层的发育与保存不大有利;(2)盆地腹部深层侏罗系西山窑组顶部砂岩中存在一个次生孔隙发育带,孔隙度和渗透率增大,孔隙度从7%增大至11%,渗透率从0.5md增加至2.5md.这个次生孔隙发育带位于侏罗系与白垩系之间的不整合面(埋深5 850m)之下的半风化砂岩中,主要是表生期大气淡水的淋滤作用和深埋后溶蚀作用形成.      

琼海凸起珠江组一段低电阻率油层的微观成因机理分析

琼海凸起珠江组一段低电阻率油层岩石类型为石英砂岩和长石石英砂岩,以高泥质、低碳酸盐胶结物特征,物性特征为高--中孔、中--低渗。油层表现为低电阻率特征的原因包括: ① 岩性为泥质粉砂岩与细砂岩与粉砂质泥岩互层,粒级较细; ② 黏土矿物以伊蒙混层和伊利石为主,且以贴附颗粒表面生长为主要产状; ③ 以微喉为主的喉道特征。导电矿物含量少,对油层电阻率贡献较小。     

石英与钠长石浮选分离的研究

用十八胺(阳离子捕收剂)和十二烷基磺酸钠(阴离子捕收剂,SDS)作浮选为捕收剂分离石英与钠长石,研究了浮选条件对分离效果的影响以及捕收剂在矿物表面的吸附行为.结果表明,最佳浮选条件是浮选液的pH=2,阴、阳离子捕收剂的浓度分别为3.0×10-6 mol/L和4.0×10-6 mol/L;阴阳离子捕收剂在石英与钠长石两种矿物上表现出相同的吸附行为.在最佳浮选条件下,对不同配比的石英和钠长石混合物进行浮选,石英回收率为14%,钠长石回收率达80%,分离效果显著;对含微量长石的石英矿粉进行浮选,分离效果与石英与钠长石混合物相近.     

鄂尔多斯盆地陇东地区长7段致密油储层可动流体赋存特征及影响因素

鄂尔多斯盆地陇东地区致密油储层主要分布在延长组长7段。通过长7段致密砂岩样品的核磁共振测试和场发射扫描电镜分析,对致密油储层可动流体赋存特征及影响因素进行了研究。结果表明:致密油砂岩岩心的最佳离心力为1.448 MPa;核磁共振T2谱截止值分布范围较宽,平均为20.64ms;可动流体饱和度低,平均为40.27%,主要被0.05~1.00μm的喉道所控制,且喉道在0.10~0.50μm区间时,致密油岩样可动流体饱和度最高、下降速度最快。整体上,可动流体饱和度与物性呈现出一定的正相关性,且在长71段,储层物性相对较好,可动流体饱和度较高。微裂缝发育程度、溶蚀孔隙、黏土矿物和石英颗粒充填孔隙等储层微观孔隙结构特征是可动流体的主要影响因素。其中,微裂缝、溶蚀孔隙的发育在一定程度上提高了储层可动流体饱和度;而黏土矿物及石英颗粒充填孔隙则导致储层可动流体饱和度的降低。关于长7段储层可动流体赋存特征的认识对鄂尔多斯盆地致密油资源开发具有一定的指导意义。     

基于多尺度分割的岩石图像矿物特征提取及分析

针对传统岩石薄片鉴定以肉眼观察和描述为主,存在主观性强、定量困难等问题,将数字图像处理方法引入岩石矿物研究,提出了基于多尺度分割的岩石图像矿物特征信息提取方法。以铁质石英砂岩薄片显微镜下单偏光图像为实验对象,获取了石英颗粒的边界及其体积分数、大小、周长、长轴长度和方位、长轴和短轴比、圆度和形态指数等信息。其中：石英颗粒的体积分数为47.07%,小于基质的体积分数,在基质中呈漂浮状,为杂基支撑结构, 表明形成于沉积同生期;长轴的范围为50～604像素,表明石英颗粒大小不均、分选性差;颗粒的圆度为0.27～1.82,形态指数值为1.19～2.46,圆度和形态指数值较小,表明石英颗粒有一定的磨圆度。这种信息的获取和定量分析方法有助于对岩石图像的地学理解。     

五氯苯酚在氧化物和粘土矿物表面吸附:表面反应模式及其环境意义

石英、高岭石、伊利石、蒙脱石和铁氧化物对五氯苯酚(PCP)吸附的pH关系等温线和浓度关系等温线已用批量平衡技术进行研究。所有矿物的pH关系等温线都表现出典型的峰形曲线特征,峰位在pH=5~6之间,依矿物不同而不同。基于矿物表面羟基位化合态和PCP的化合态考虑,研究提出一种包含表面络合反应和表面静电吸附反应的模式,对pH关系等温线计算拟合发现有很好的相关性。模式计算还表明,石英和层硅酸盐矿物对PCP吸附以表面络合反应为主,而氧化铁矿物则既包含表面络合反应,又包含表面静电吸附反应,但以后者占主导,其反应平衡常数比前者大1~3个…