连续测定方解石和白云石中碳、氧同位素比值的方法及其意义

本文提出了利用方解石和白云石二者的不同活性,在不同的温度条件下,在同一份碳酸盐岩样品中,连续测定碳、氧同位素比值的新方法。测定结果精度高,能用于判定白云石的成因,具有实用价值。     

温度及CO2对方解石、白云石溶解度影响特征分析

借助水文地球化学模拟软件--PHREEQC对不同Pco2(0～100bar)和不同温度条件下(0～100℃)方解石、白云石在纯水中的溶解度进行模拟和分析.结果表明,Pco2和温度对方解石和白云石溶解度的影响均很大:无Pco2时其溶解度随着温度的升高而逐渐增大,这是因为对于方解石、白云石晶格破坏及溶解高温能提供的能量较大所致;当Pco2较大时(Pco2≥10-3.5bar)其溶解度随温度的升高而降低,原因主要是CO2在高温下形成碳酸的能力较差;当Pco2很小(0      

利用微区XRF技术测定地质样品中元素含量研究

微区XRF是新兴的固体样品表面元素半定量分析技术,由于缺少同类基质标样和仪器参数整体优化方案等问题,使得该技术在定量分析方面的研究较少.本研究利用微区XR F技术对黄铁矿地质标样硫、铁元素进行检测,探讨了真空度、驻留时间、检测器频率、X射线功率等仪器参数对非标定量准确度的影响,结果显示了真空度和X射线功率是影响检测准确度的重要指标,真空条件下,硫、铁元素检测结果与标样理论值的相对误差从非真空时的-52.25％和59.95％减少到0.51％和-0.21％;在20、30、40和50 keV的X射线功率下,硫元素的相对误差分别为-12.65％、-5.70％、-1.22％、0.51％,而铁元素分别为 14.79％、6.86％、1.76％、-0.21％.在优化的仪器参数下(检测器频率Tc设置为1 ps,驻留时间设置为100 s,X射线功率设置为50 keV,检测环境设置为真空),对土壤样品GSS-1进行非标定量,发现多数元素平行性良好,3次检测的相对标准偏差在3％以内;由于样品基质复杂,定量准确度较差,相对误差范围在-14.08％到905.98％之间.为优化准确度,采用GSS-2～GSS-10 土壤标样建立标准曲线,以标样GSS-1作为样品进行检测分析,结果显示通过线性校准曲线校正,GSS-1样品中多种元素检测值与理论值的相对误差减少到-13.07％到4.72％之间,而通过拟合标准曲线校正,相对误差在-13.64％到14.91％之间,两种标准曲线校正后全部元素的定量结果与理论值相对误差均在±15％之内.本研究结果表明,通过优化微区XRF测试参数,对黄铁矿简单基质样品可直接进行定量;对土壤基质复杂的样品,通过类似的基质标样建立相应标准曲线进行校准,也可获得准确度相对较好的定量结果.     

碳酸盐矿物的电子探针全元素法定量分析研究

含氧矿物的电子探针微区定量分析中一般不直接测试超轻元素氧,而是按化合价进行补氧,而其中的碳酸盐矿物更是不测试其中的碳,常规以余量法给出。这是由于超轻元素难以准确测试不得已而为之的折中处理方案。本文结合这些现代电子探针的特性,尝试了一种新的测试方案,即通过对包括碳和氧等超轻元素在内的全元素直接进行定量分析,应用于典型的碳酸盐矿物白云石和方解石的微区定量测试,得到的结果中各元素的原子比与理论值一致性较好。同时与常规的两种测试方法——碳酸盐余量法及余量再修正法得到的定量结果进行了对比与讨论,结果显示白云石直接测试和修正余量与理论值都符合得很好,而在方解石测试中,这种新的测试方法获得的结果明显更为理想。以元素碳原子百分比计或换算后二氧化碳摩尔百分比计,相对误差均在1%以内。     

重庆綦江观音桥剖面观音桥层的岩性新认识*

重庆綦江观音桥剖面是上奥陶统观音桥层(组)的建层(组)剖面。该剖面上奥陶统和下志留统地层连续,在前人研究中被广泛提及。观音桥层是奥陶系顶部层位,含较多特征明显的赫南特贝化石,可能反映了赫南特冰期海平面下降。在前人相关文献中均提及观音桥剖面观音桥层的岩性为灰岩,但本次研究发现,对观音桥层岩石滴稀盐酸时一般起泡较微弱,显微薄片、扫描电镜、阴极发光测试均显示观音桥层白云石含量通常大于50%,呈微晶—粉晶结构,自形晶—半自形晶,方解石含量常小于15%,因此所观察到的观音桥剖面观音桥层的岩性是(灰质)白云岩。进一步分析表明: 在阴极发光下白云石不发光,方解石呈现较强的红色光; 扫描电镜测试显示白云石多为含铁白云石; 显微薄片显示白云岩中少量白云石发生去云化作用,被方解石交代; 碳、氧同位素测试显示白云石碳同位素较腕足类化石及方解石脉偏负,腕足类化石碳、氧同位素与同期海水不一致。上述分析表明观音桥层碳酸盐岩经历了较强的成岩作用影响,推测观音桥层白云石化主要发生于成岩期。这一认识与80多年来关于綦江观音桥剖面观音桥层岩性的认识不一致,对白云岩的识别有助于更深刻认识奥陶纪—志留纪界限地质事件及环境变化。     

白云鄂博碳酸岩的方解石-白云石地质温度计

利用方解石-白云石地质温度计对白云鄂博地区碳酸岩的平衡温度进行了测定。出露于东矿下盘的白云岩质火山岩和出露于尖山的方解石-白云石型火山岩获得了较高的温度,分别为681℃和648℃。这些样品中的方解石呈二十微米左右晶形较完整的小片,被稍大粒度的白云石颗粒包裹,未受交代作用影响,推测这种碳酸岩在快速冷却的情况下保存下了其岩浆侵位时的成分特点,从而指示出接近碳酸岩浆侵位时的温度。但本区多数碳酸岩的平衡温度在400～500℃之间,有下列三种情况:(1)具有自形-半自形中粗粒粒状变晶结构的碳酸岩最后的平衡温度为415～496℃;(2)产自东矿的其余样品(火山岩),所测最后平衡温度为431～485℃,在测温的微区范围内可见极细粒白云石方解石与稀土等矿物共生的现象;(3)为交代重结晶结构的碳酸岩明显受到后期热液流体的交代,在流体的作用下共生方解石和白云石在成分上达到新的平衡,平衡温度为432～507℃。本文所分析的样品多数结果(371～507℃)与用白云石(方解石)和磁铁矿氧同位素温度计对白云鄂博碳酸岩的计算结果(360～546℃)十分一致。虽然有研究者对方解石-白云石温度计用于火成碳酸岩表示过质疑,但本文资料表明火成碳酸岩最后的平衡温度是可以运用方解石-白云石温度计法来计算的。     

氯化物对方解石和白云石矿物溶解度的影响

借助PHREEQC软件,文章对方解石、白云石分别在无CO2和大气PCO2条件下NaCl、KCl、CaCl2和MgCl2溶液中的溶解度进行了模拟计算,结果显示:方解石在NaCl、KCl、和MgCl2溶液中以及白云石在NaCl、KCl溶液中的溶解度比纯水中大得多,其原因主要是盐效应。由于同离子效应,在CaCl2溶液中可降低方解石溶解度,而白云石在较高浓度CaCl2或MgCl2溶液中,虽发生同离子效应,其溶解度仍较纯水中有不同程度提高。模拟还显示,方解石在MgCl2溶液中以及白云石在CaCl2溶液中溶解时将分别发生白云石化和去白云石化反应,从而促使不全等溶解继续发生。在常规离子中,按方解石、白云石溶解度提高发挥作用的重要性排序为:阴离子中都是SO24->Cl-;对于方解石溶解,阳离子中Mg2+>Na+>K+>Ca2+;对于白云石溶解,当PCO2=0或PCO2=10-3.5bar且CaCl2浓度大约在1.5mol/L以下时,Na+>K+>Ca2+>Mg2+;当PCO2=10-3.5bar且CaCl2浓度大约在1.5mol/L以上时,Ca2+>Na+>K+>Mg2+。     

碳酸盐矿物氧同位素分馏的理论研究

应用增量方法系统地计算了碳酸盐矿物的同位素分馏系数，得到不同结构和成分的碳酸盐矿物的18O富集顺序为：菱铁矿〉铁白云石〉菱镁矿≥白云石≥方解石〉文石〉菱锶矿〉白铅矿〉碳钡矿。在0℃～1200℃范围内获得了一组内部一致的碳酸盐－水体系的理论分馏系数，这些计算结果与已知的实验和／或经验数据之间存在良好的一致性，因此本文对碳酸盐矿物氧同位素分馏系数的理论校准不仅可应用于共生矿物组合形成温度的确定，而且能够应用于其形成机理的示踪。 计算结果表明，白云石的氧同位素分馏行为与方解石相似，在25℃下白云石与方解石之间的平衡分馏为0.56‰ 。理论预测文石相对于方解石显著地亏损 δ18O，在25℃时方解石与文石之问的平衡分馏为4.47‰ 。文石向方解石的同质多相转变可能是通过一种没有同位素再造的惰性氧结构单元[CO3]2- 进行的，即只涉及Ca2+ 与[C03]2- 基团之间键的断裂和再组台而未出现[CO3]2- 基团内部C－O键的断裂和再组合。结果在自然界和实验室实验中，文石中氧同位索配分的温度关系能够传递副方解石中来。这种在同质多相转变形成方解石过程中的氧同位素继承性对于了解白云石－方解石－水体系分馏的难题至关重要。理论预测也能够用来解释对方解石分馏的经验估算与实验测定之间的分歧。     

盐酸及乙酸介质中的碳酸盐岩溶蚀表面特征及机理——以南堡凹陷为例

为了研究酸性条件下碳酸盐岩的溶蚀表面特征及机理,以南堡凹陷及周边凸起区10个典型碳酸盐岩样品为研究对象,进行乙酸和盐酸溶液的溶解实验,并通过扫描电镜观察样品的溶蚀特征。结果显示,岩石结构和矿物成分的选择性溶蚀,是碳酸盐岩溶蚀过程中的主要作用形式;方解石和白云石均存在特有的溶蚀现象,即"溶蚀晶锥"方解石和"蜂窝状"白云石,为晶体选择性溶蚀的产物;表生条件下,灰岩中少量白云石的加入能够增加方解石的溶解度,白云石的含量上限为13%,超过该界限,随白云石含量的增加,溶蚀作用减弱。     

X射线粉晶衍射仪在大理岩鉴定与分类中的应用

大理岩主要有方解石大理岩、白云石大理岩和菱镁矿大理岩三种。以往大理岩是依据偏光显微镜下观察岩石结构构造及矿物成分进行分类定名,由于方解石、白云石、菱镁矿都属于三方晶系,具有闪突起、高级白干涉色、一轴晶负光性和菱形解理等相同晶体光学特征,偏光显微镜下区分十分困难。为了准确鉴定大理岩中碳酸盐矿物种类及其相对含量,本文利用岩石薄片偏光显微镜和X射线粉晶衍射技术对32件大理岩岩石样品进行分析测试。岩石薄片鉴定结果表明:大理岩造岩矿物主要有方解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、白云母、黑云母、绿泥石、黏土和金属矿物。根据岩石结构构造及矿物组分特征,可把32件大理岩样品划分为方解石大理岩、长英质方解石大理岩、石英绿泥白云石大理岩、白云石大理岩、云英质白云石大理岩和菱镁矿大理岩等15个类型。X射线粉晶衍射分析表明:大理岩造岩矿物主要有方解石、白云石、菱镁矿、石英、斜长石、钾长石、云母、绿泥石、滑石和蒙脱石。综合分析认为:岩石薄片偏光显微镜鉴定技术很难区分方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物,以及细小的石英、钾长石和斜长石、滑石和白云母等鳞片状硅酸盐矿物;X射线粉晶衍射分析技术不仅能准确检测出大理岩中方解石、白云石和菱镁矿等碳酸盐矿物种类及相对含量(方解石、白云石和菱镁矿的X射线衍射主峰有明显差异,d值分别为0.303 nm、0.288 nm和0.274 nm),而且能够有效鉴别岩石中粉砂级斜长石、钾长石与石英(三种矿物的X射线衍射主峰d值分别为0.319 nm、0.324 nm、0.334 nm);且能区分蒙脱石、绿泥石、云母和滑石等层状硅酸盐矿物(四种硅酸盐矿物的X射线衍射主峰d值分别为1.400 nm、0.705 nm、0.989 nm、0.938 nm)。综合岩石薄片偏光显微镜鉴定和X射线粉晶衍射分析结果,最终确定32件大理岩样品划分为22个岩石类型。研究认为:仅根据岩石薄片偏光显微镜鉴定或X射线粉晶衍射技术其中一种方法不能准确鉴定大理岩岩石,应将大理岩岩石野外观察、岩石薄片鉴定和X射线粉晶衍射技术结合起来,才能准确确定大理岩岩石类型。     

东昆仑二叠纪单通道筵对判别冈瓦纳大陆北界的局限性

东昆仑木孜塔格地区的赋存二叠纪单通道筵的岩石为浊流与喷溢流成因，也就是说为异地沉积，因而用单通道筵现在的位置来判别冈瓦纳大陆的北界就有其局限性，而且与其共生的生物组合中含有暖温型Misellina动物群，Misellina动物群属特提斯大区的华夏特提斯生物地理分区。上部原地的中厚层生物碎屑灰岩夹珊瑚礁灰岩中含有大量暖水型动物群，如Pseudoshwagerina、Misellina minor、Parafusulinaaustralis。因此把冈瓦纳北界移至木孜塔格一线的证据不够充分。     

REPORT OF THE WORK OF THE GEOGRAPHIC-EXPLORATION PARTY OF THE KOLA EXPEDITION OF 1930

The Niva River valley extending from Lake Imandra to the Kandalaksha Gulf on the Kola peninsula has a complex geologic and geomorphic history of Tertiary to Recent faulting, uplift, glaciation, and marine deposition and erosion. The area's crystalline basement of biotite and hornblende gneisses was folded and faulted but only the faulting is reflected in the existing alignment of streams and lakes. Quaternary alluvium, as thick as 80 meters, was deposited in association with two principal southeast-moving glaciers. Several terraces resulted from intermittent lowering of glacial lakes as lower outlets were developed or as the rate of downcutting varied. in response to lithologic variations of stream channels. Continuing uplift of the Kola peninsula is an additional complex factor in the geomorphologic development of the area. — M. Russell     

SOME OF THE TASKS OF PALEONTOLOGICAL SCIENCE IN THE LIGHT OF THE DECISIONS MADE BY THE XXII CONGRESS OF THE COMMUNIST PARTY OF THE SOVIET UNION

A general discussion of the place of paleontology in science and some of the present and future trends being developed to improve paleontology.-- R. S. Boardman.     

城市生活垃圾卫生填埋场的综合勘查

城市生活垃圾卫生填埋场，必须进行水文地质工程地质环境地质综合勘查。长沙市的生活垃圾卫生填埋场勘查，采用了地形测量、水工环地质综合测绘、工程物探、工程钻探、压（注、抽）水试验、原位测试及室内试验等方法手段，提交的技术成果满足了设计、施工要求。     

孤东油田七区西馆陶组上段储层孔隙结构非均质研究

本文应用研究区主要取心井目的层段的压汞资料、薄片、扫描电镜、铸体薄片及图象分析等资料的综合分析、研究，揭示了孤东油田七区西馆上段河流相储层的孔隙结构非均质特征。馆上段储层的孔隙类型以原生孔隙为主，孔隙结构非均质性明显f各沉积微相孔隙结构特征和非均质程度有明显差异；从心滩、边滩、河道充填到河道边缘，其孔喉半径依次变小，孔隙结构变复杂，非均质程度增强。     

青藏高原岩石圈特征——格尔木—聂拉木岩石圈断面特征

<正> 格尔木—聂拉木断面纵贯青藏高原中部,它与区域构造线直交,穿越了该区主要地质构造单元。格尔木—聂拉木岩石圈断面图是作者参加中法《喜马拉雅地质构造与地壳上地幔的形成和演化》合作研究项目及多年来在青藏高原开展专题研究工作的成果,是在吸收前人资料的基础上综合编制而成的。现以图为例简述其高原岩石圈特征。     

判别分析在岩石可钻性分级中的应用

介绍了采用判别分析根据已知岩石级别判别未知岩石级别,或者对已经认定的岩石级别进行检验的方法。此法不仅快速简便,准确性高,而且易于在地质勘探单位推广使用。      

探地雷达在公路灌注碎石桩检测中的应用

介绍了应用探地雷达检测公路灌注碎石桩的基本方法,包括数据的采集、处理与解释,指出了探地雷达检测技术能够定性分析碎石桩的桩身完整性,并在公路工程实践中取得了良好的效果.     

地应力对坝基岩体抗滑稳定的效应

在对地应力系统研究的基础上,本文指出地应力场中的坝基岩体稳定分析应考虑计算块体侧面的阻滑力。本文就此提出了一个坝基岩体稳定分析的三维计算方法,并以长江葛洲坝工程坝基岩体为例进行计算。结果表明此稳定分析方法可进一步挖掘岩体稳定的潜力,提高安全系数。