海拉尔盆地乌尔逊凹陷含片钠铝石砂岩捕获CO_2总量的估算

为揭示CO2地质埋存过程中砂岩对于CO2以矿物形式的捕获能力,以海拉尔盆地乌尔逊凹陷下白垩统铜钵庙—南屯组含片钠铝石砂岩为研究对象,基于含片钠铝石砂岩的时空分布,结合片钠铝石的含量和分子式开展了砂岩以片钠铝石形式固存CO2总量的研究。研究表明,海拉尔盆地乌尔逊凹陷下白垩统铜钵庙—南屯组中片钠铝石资源总量约为81.9亿t,含片钠铝石砂岩捕获的CO2总量约为25.0亿t。     

榴辉岩的化学分类

以山东荣成地区的榴辉岩为例,把榴辉岩分为镁一榴辉岩、铁一榴辉岩和钙一榴辉岩三类。三类榴辉岩的岩石化学,主要造岩矿物成分都有明显差别,石榴石分别是镁铝榴石、铁铝榴石和钙铝榴石。绿辉石的硬玉分子也有不同。三类榴辉岩的化学成分限制是Mg-榴辉岩MgO>10%,石榴石以镁铝榴分子占优势,Fe-榴辉岩的MgO<10,石榴石以铁铝榴石分子占优势。Ca-榴辉岩CaO>19%,石榴石以钙铝榴石分子优势。     

靖西三合铝土矿铝矿物特征及成因机制分析

以光薄片观察、粉晶X射线衍射分析等多种方法为手段,对靖西县三合铝土矿的硬水铝石和三水铝石的矿物特征进行研究,并探讨其成因机制.分析发现矿石主要由铝矿物、粘土矿物、铁矿物、钛矿物和石英等组成,这些矿物主要以细小微粒或单矿物集合体赋存于矿体中.其中硬水铝石和三水铝石是最主要的铝矿物.硬水铝石主要存在于沉积型铝土矿和堆积型铝土矿矿石中,三水铝石与硬水铝石伴生,主要赋存于堆积铝土矿矿层红土中.研究认为本区三水铝石主要为表生条件下,含铝母岩经红土化风化作用形成,硬水铝石主要为三水铝石经变质作用脱水形成,形成硬水铝石的三水铝石是地质历史上含铝母岩红土化作用形成的.     

松辽盆地南部红岗油田青山口组片钠铝石的结晶特征及成因探讨

松辽盆地南部红岗油田青山口组发育大量含片钠铝石砂岩。含片钠铝石砂岩的岩石类型为长石岩屑砂岩和岩屑长石砂岩,砂岩中的胶结物主要为次生加大石英、方解石、片钠铝石、铁白云石和粘土矿物,成岩共生序列为粘土包壳-方解石-石英次生加大-片钠铝石-铁白云石-沥青。其中,片钠铝石多以放射状、栉状、板状等集合体充填孔隙,少量以杂乱状和板状交代长石和岩屑,且交代的碱性长石多于斜长石;此外,孔隙中的放射状片钠铝石开始生长时多呈团簇状,随埋深的增大,放射状及栉状片钠铝石的晶体平均粒度变大,板状片钠铝石的含量也增加;而片钠铝石的总含量则先增加后减少,片钠铝石的结晶特征及其含量与成岩流体的温度的高低、pH值的大小以及CO₂分压的高低等密切相关。     

松辽盆地南部片钠铝石形成与碎屑长石的成因联系

含片钠铝石砂岩通常以富长石类型为主(岩屑长石砂岩,长石岩屑砂岩,长石砂岩)。为揭示片钠铝石与长石之间的主要赋存关系及长石在片钠铝石形成过程中所做的贡献,通过偏光显微镜、扫描电镜及阴极发光等镜下观察方法对松辽盆地南部红岗地区含片钠铝石砂岩进行了岩石学系统研究。本区片钠铝石主要以充填孔隙及交代颗粒的形式产出,其中片钠铝石交代斜长石的现象明显多于交代钾长石,片钠铝石交代斜长石初期优先沿其双晶缝向内生长,有些甚至完全交代斜长石而呈现交代假象。整体上片钠铝石含量与长石含量呈负相关关系。长石的溶蚀溶解为片钠铝石的形成提供Na+、Al 3+,由于各类长石的热力学性质存在差异,钾长石发生溶蚀溶解的速率及程度会明显低于斜长石,因此斜长石对形成片钠铝石的离子贡献大于钾长石。     

广西靖西县三合铝土矿铝矿物特征及成因机制分析

以光薄片观察、X射线衍射分析及电子探针等先进方法为手段,对靖西县三合铝土矿的硬水铝石和三水铝石的矿物特征进行研究,并探讨其成因机制。研究认为该地区在表生条件下,含铝母岩经红土化风化作用形成三水铝石,三水铝石经变质作用脱水形成硬水铝石。     

莺歌海盆地乐东区片钠铝石特征及其对浅层CO2充注的指示

作为天然CO₂的示踪矿物,片钠铝石的形成与CO₂充注密切相关.莺歌海盆地乐东区乐东X构造莺歌海组-黄流组CO₂气藏内发育含片钠铝石砂岩,在开展的岩石学和地球化学研究基础上,确定了研究区片钠铝石的产状和纵向分布特征,分析了形成片钠铝石的“碳来源”和气水条件,进而探讨了与片钠铝石具有成因联系的CO₂的成因.乐东X构造含片钠铝石砂岩为细—极细粒长石石英砂岩和岩屑石英砂岩,片钠铝石主要以充填孔隙及交代颗粒的形式产出,是成岩共生序列中形成较晚的自生矿物之一.在纵向上,片钠铝石仅集中发育于高含CO₂气层的底部以及其下的水层中,这一分布特征以地质实例的形式证实了片钠铝石的形成需要水的参与.研究区浅层CO₂充注后形成的碳酸盐矿物为片钠铝石和铁白云石.片钠铝石的碳氧同位素特征表明形成片钠铝石的“碳”与LDX构造气层中CO₂具有相同的碳来源,以无机幔源成因CO₂为主.红河断裂以及莺歌海盆地中央坳陷内一系列底辟构造及伴生的垂向裂隙可能为CO₂的运移通道.      

在一个大气压与过冷却条件下CaMgSi_2O_6-CaAl_2SiO_6体系的透辉石固溶体

一、引言很多关于岩石成因的理论都考虑到辉石的含铝量,因此研究辉石的结构及组分对于探讨火成岩与变质岩的成因有很大的意义。以单斜晶系的透辉石为例,我们知道在透辉石结构中,钙位于八次配位,镁六次配位,硅则四次配位,由于铝的离子半径介于镁与硅之间,铝在透辉石型的单斜辉石中起双重作用。一方面以铝氧四面体的形式,在硅酸盐格架中代替硅原子,这样为补偿过剩的负电荷,就有另一部分铝代替镁原子进入结构,这种结构型式通常计算为钙契尔马克分子即CaAl_2SiO_6;另一方面,如果钠原子代替钙,则又破坏了结构的电荷平衡,这时,铝     

镍铝基柱撑蒙脱石的制备及孔道结构研究

以钠基蒙脱石为原料,采用共聚法合成镍铝柱化剂,利用离子交换法制备镍铝基柱撑蒙脱石。通过研究不同镍铝物质的量比例和不同NaOH的量对柱撑蒙脱石制备的影响,并对其孔道结构进行探讨。XRD结果表明,当镍铝物质的量比为1∶6、加入75mlNaOH时,可得到(001)面网层间距达1.8940nm的镍铝基柱撑蒙脱石。FT-IR显示,镍铝基聚合羟基阳离子进入蒙脱石层间,柱撑蒙脱石的基本结构并未发生改变。对柱撑前后蒙脱石的比表面积和孔径结构进行分析,发现镍铝基柱撑蒙脱石比表面积为169.68m2/g,平均孔径为4.120nm,说明镍铝基柱撑蒙脱石具有较大的比表面积,较小且均匀的孔径分布,是一种合适的催化和吸附材料。     

海拉尔盆地贝尔凹陷含片钠铝石沉凝灰岩的成岩作用

以海拉尔盆地贝尔凹陷大磨拐河组—伊敏组的含片钠铝石火山碎屑岩为研究对象,采用偏光显微镜、扫描电镜及配套能谱、茜素红-S染色、阴极发光和X-射线衍射分析等技术手段,对研究样品的岩石类型、自生矿物种类及共生序列进行了详细研究.贝尔凹陷发育片钠铝石的宿主岩石类型为沉凝灰岩,自生矿物以发育片钠铝石、铁白云石和菱铁矿三种碳酸盐矿物为主,片钠铝石含量高达25％.成岩共生序列为菱铁矿Ⅰ→高岭石、石英次生加大→片钠铝石→微晶石英→方解石→铁白云石→菱铁矿Ⅱ→沥青.不同于国内外其它地区发现片钠铝石的主要产状为充填孔隙,本区内发育的片钠铝石以交代长石、石英、岩屑颗粒和高岭石基质为赋存特征,表明沉凝灰岩中的长石、岩屑、高岭石基质可以为其提供金属离子物质来源,并在CO2参与下,与成岩流体反应生成片钠铝石.大量碳酸盐矿物(15-44％)的发育证明了火山碎屑岩具有较高的CO2矿物捕获能力.     

贝尔凹陷沉凝灰岩储层片钠铝石前体矿物研究

为拓展CO2封存的储层选取范围,研究CO2充注过的储层中矿物的赋存状态,通过薄片鉴定、扫描电镜分析、X--射线衍射分析及铸体图像分析等技术对贝尔凹陷含片钠铝石储层进行了系统研究。研究区发育片钠铝石的岩石类型为沉凝灰岩,储层深度范围为882.26~941.4 m,该类储层发育有2类9种储集空间类型,以次生孔隙为主,属于低孔低渗储层。岩石骨架碎屑颗粒石英、长石、岩屑均有不同程度溶蚀;自生矿物以片钠铝石、铁白云石和菱铁矿为主。片钠铝石主要以充填溶蚀孔隙或交代颗粒的形式产出。综合研究区岩相学、矿物含量和热力学分析结果,长石和片钠铝石的生成具有亲缘性,为片钠铝石的形成提供了必要的元素和生长空间。     

利用高铝粉煤灰制备氢氧化铝的实验

以无水碳酸钠为助剂,分解高铝粉煤灰中的莫来石和铝硅酸盐玻璃相。经中温烧结、酸浸使硅铝分离,调节pH值为5～6纯化含铝滤液,通入CO₂气体酸化等工序,可制备氢氧化铝粉体。采用X射线粉末衍射、扫描电镜、化学分析方法对制品进行表征,结果表明：制备的氢氧化铝为球形颗粒,其粒径为200 nm左右,性能达到GB/T4294-1997的三级标准。实验所采用的工艺路线是高铝粉煤灰资源化高效利用的有效途径之一。     

豫西偃师龙门地区上石炭统本溪组含铝岩系矿物学特征及其原岩分析

以华北陆块南部豫西偃师县龙门镇地区全取芯铝土矿钻孔ZK4704为主要研究对象,通过岩芯观察和垂向上连续取样,运用扫描电镜、能谱分析、X射线衍射分析、差热分析、红外光谱分析等手段对本溪组含铝岩系的矿物学特征及其垂向变化规律进行了分析。研究表明,偃龙地区本溪组含铝岩系的矿物均为自生矿物,除后期重结晶作用的影响外,主要以隐晶质或微晶存在,矿物成分在垂向上具有明显的变化规律:下部和上部泥岩以粘土矿物为主,但下部泥岩以伊利石为主,上部泥岩以高岭石为主。中部铝矿物含量较高,粘土矿物含量较少。在上述分析基础上,以化学风化作用的基本原理和产生的条件为联结本溪组含铝岩系矿物学特征和原岩的纽带,分析了铝土矿的原岩。认为,可以迅速水解的火山灰是最有可能的含铝岩系的原岩,而由弱碱性的海相环境逐渐转变为弱酸性沼泽环境的海退序列可以很好地解释水解过程中化学环境的变化,含铝岩系基底强烈的古岩溶作用,可以为硬水铝石的产生提供良好的泄水条件。偃龙地区本溪组铝土矿的火山灰物源可由华北陆块北缘和我国西部地区同时期强烈活动的火山作用提供。     

高铝粉煤灰烧结反应热力学分析与实验

分别以碳酸钙和碳酸钠为助剂,对高铝粉煤灰在烧结过程中可能发生的化学反应进行研究。基于热力学计算结果,对比了两种工艺的能耗、物耗、温室气体排放量等因素,结合粉煤灰-碳酸钠烧结反应实验,证明以碳酸钠为配料,高铝粉煤灰烧结过程具有一次性资源消耗量少,能耗最低,温室气体CO2排放量最小,且可生产高附加值产品,实现完全清洁生产等优点。因此,选择以碳酸钠为配料分解高铝粉煤灰中的莫来石和铝硅酸盐玻璃相技术路线,具有良好的工业化应用前景。     

准格尔煤田6号煤浸取铝的焙烧活化实验研究

针对准格尔煤田6号煤煤灰含有较高铝氧化物成分的特征,采用以KF为助熔剂开展焙烧活化正交试验,考察不同焙烧温度、焙烧时间以及助剂的添加量对煤灰中铝浸出率的影响。实验表明:煤灰中铝的浸取率的焙烧活化最佳实验条件为煤灰与KF质量比1∶1、700℃高温焙烧1h时,煤灰中铝的浸取率可达到95.60%。     

华北克拉通南缘石炭系本溪组铁-铝黏土矿物质来源: 以河南三门峡大安铝黏土矿床为例*

华北克拉通在中奥陶世至晚石炭世期间一直出露地表,经历了长期的风化作用,形成大规模的铁-铝黏土矿,其成矿物源一直是研究的热点,尤其是本溪组底部铁矿和铁质黏土矿与上部铝黏土矿是否为同一来源尚未查清。本研究选取克拉通南缘大安铝黏土矿床作为研究对象,展开微区矿物及元素地球化学组成分析,进一步探讨铁-铝黏土矿物质来源。大安矿床内含矿岩系自下而上包括铁质黏土岩、铝土矿、铝质黏土矿;局部喀斯特高地缺失铝土矿,铝质黏土矿直接覆盖于铁质黏土岩之上。铁质黏土岩在洼地以菱铁矿、黄铁矿和伊利石为主,在隆起区以赤铁矿、伊利石和高岭石为主。铝土矿以硬水铝石、伊利石和锐钛矿为主;铝质黏土矿主要矿物为伊利石。矿物微区分析在黏土矿底部发现大量的碳化硅和少量自然硅、硅铁矿、铬铁矿;区域对比揭示北秦岭造山带内商丹缝合带和二郎坪群中的蛇绿岩为铝黏土矿形成提供了成矿物质。本溪组底部铁质黏土与上部铝黏土矿稳定元素比率(例如Zr/TiO₂、Hf/TiO₂、Nb/TiO₂、Ta/TiO₂)存在明显差异,揭示二者为不同来源: 底部铁质黏土岩和铁矿层为底板碳酸盐岩原地风化的产物;而上部铝黏土矿是异地搬运物,北秦岭造山带在晚石炭世的整体抬升为华北铝黏土矿形成提供了重要的成矿物质。     

海拉尔盆地贝尔凹陷含片钠铝石沉凝灰岩的成岩作用

以海拉尔盆地贝尔凹陷大磨拐河组-伊敏组的含片钠铝石火山碎屑岩为研究对象,采用偏光显微镜、扫描电镜及配套能谱、茜素红 S染色、阴极发光和X 射线衍射分析等技术手段,对研究样品的岩石类型、自生矿物种类及共生序列进行了详细研究。贝尔凹陷发育片钠铝石的宿主岩石类型为沉凝灰岩,自生矿物以发育片钠铝石、铁白云石和菱铁矿三种碳酸盐矿物为主,片钠铝石含量高达25%。成岩共生序列为菱铁矿Ⅰ→高岭石、石英次生加大→片钠铝石→微晶石英→方解石→铁白云石→菱铁矿Ⅱ→沥青。不同于国内外其它地区发现片钠铝石的主要产状为充填孔隙,本区内发育的片钠铝石以交代长石、石英、岩屑颗粒和高岭石基质为赋存特征,表明沉凝灰岩中的长石、岩屑、高岭石基质可以为其提供金属离子物质来源,并在CO2参与下,与成岩流体反应生成片钠铝石。大量碳酸盐矿物（15-44%）的发育证明了火山碎屑岩具有较高的CO2矿物捕获能力。     

地壳演化过程中铬铝云母标型性探讨

对于早期地壳性质及晚期地壳演化的研究一直是地质学界关注的课题,本文将以矿物系统发生史研究为指导,通过详细研究全球范围内103个(包括笔者完成的42个样品)铬铝云母样品在地壳中的分布规律及其化学成分和矿物种标型特征时空演化规律,认为早期地壳中幔源物质铬与壳源物质铝交互作用导致铬铝云母的形成,从而为认识早期地壳具有硅铝质组成提供了佐证。在晚期地壳演化尤其是成矿作用方面,提出了铬铝云母标型性特征,确立了铬铝云母在自然历史中固有的位置和作用。     

富铝型豆荚状铬铁矿床的成矿模式

富铝型豆荚状铬铁矿床系指产于ＰＴＧ系列蛇绿岩套地幔橄榄岩中的矿石，以富铝（Ａｌ２Ｏ３＞２０％）、低铬（Ｃｒ２Ｏ３＜４５％）为特征的铬铁矿床。该类型矿床以萨尔托海、贺根山及洪古勒楞铬铁矿床为代表。含富铝型铬铁矿床的岩体以伴有丰富的基性分凝体、含长地幔橄榄岩的出现以及矿石四周发育绿泥石薄壳而区别于含富铬型铬铁矿床的岩体。作者的研究表明富铝型铬铁矿床是原始地幔岩不同程度部分熔融再造的产物。富铬矿浆代表高度部分熔融的最终残余。富铝型铬铁矿床的成矿模式有两种：一为原始地幔岩中低度部分熔融再造的产物，以缺失高熔杂岩带为特征，属中低熔再造成矿模式，以洪古勒楞矿床为代表；另一种为原始地幔岩高度熔融再造的产物，以发育高熔杂岩带为特征，基性熔体与富铬矿浆之间曾发生了再平衡作用，属高熔再造－再平衡成矿模式，以萨尔托海及贺根山矿床为代表。     

松辽盆地南部红岗油田片钠铝石的多层式分布特征及其形成机制

松辽盆地南部白垩系砂岩中的片钠铝石胶结物分布普遍,在纵向上往往表现为被泥岩夹层分隔的多层式胶结特征。片钠铝石胶结层以片钠铝石含量高和碳同位素值分布窄为特征。泥岩夹层的岩石类型包括含片钠铝石泥岩、含白云石泥岩和富伊利石泥岩。泥岩盖层的岩石类型自下而上为含片钠铝石泥岩和含白云石泥岩。泥岩中的片钠铝石系下伏砂岩中的饱和水的超临界CO2(幔源)向上扩散的产物。多层式片钠铝石胶结层的形成总体上与幔源CO2流体的横向运移有关,局部具有来自下伏砂岩层中饱和水的超临界CO2(幔源)向上扩散的贡献。