石油层上方重金属元素的射流晕分布及其地电化学研究方法

叙述了石油上方重金属元素的射流晕分布特点，形成机制，研究方法及其可能的应用，地球深部存在大量的气体，即地气，而且地球存在排气作用。在与石油层接触的地下水中，重金属(V,Ni,Cu,Pb,Zn等）离子的浓度比其它地方要高得我,铛气体以微气泡的形式向地球表面运动时，地下水中的重金属元素可以远距离运移到达地表，并在石油层边缘上方形成重金属元素的垂直分布现象，即射流晕，同时也把地球深部的信息带到地表。因此研究石油层上方重金属元素的射流晕的分布便可以得到许多与含油有关的信息，如今油气层的水平展布等。     

石油层上方重金属射流晕分布的数学-物理模型

通过分析石油层上方形成的重金属元素射流晕,可以确定油气存在的可能性和含油层的水平展布及有关的物理、几何参数。笔者初步建立了这种射流晕分布的数学物理模型,探讨了利用所建立的数学—物理解释实测地电化学异常的可能性。     

微量元素方法在油气地球化学勘探中的研究应用

应用微量元素方法进行油气地球化学勘探,国内外学者已进行过大量的尝试,并且取得了一系列成果.对于油气田上方地表土壤中产生的微量元素分布异常的原因,主要有“电场作用理论”和“烃类垂向微运移理论”两种理论假说.大量实践证明,地下数百米,甚至几千米的微量元素能够近乎垂直地迁移至地表,在油气藏正上方生成某种晕状异常.地球化学晕的宽度接近下伏油气藏在地表的投影宽度.因此,可以根据油气田上方土壤中微量元素的分布特征,分析油气分布规律和进行含油气远景评价.通过对大庆喇嘛甸油田B层土壤中微量元素分布特征的研究,认为铀(U)、锶(Sr)两种元素可以作为油气的指示元素.油田上方土壤中铀元素含量一般呈现微弱的低值异常,而在油田边缘出现高值异常.锶元素在油田上方土壤中表现为高值异常.根据地表土壤中元素的分布异常,可以确定油藏边界位置,为油气勘探提供了一个新方法.     

地气测量技术用于隐伏温泉勘探的初步研究

<正>大量的应用研究表明隐伏矿体、构造上方存在可识别的地气场,其成因与地球排气作用和地热增温有关。地气测量技术在勘探隐伏深部矿产和隐伏构造方面有明显优势。将其引入温泉勘探研究,可以克服河滩地貌等地表环境影响,在地表获取大量除常规物探数据以外的元素分布场信息,即地热形成的地气场,从而为温泉资源的勘查提供更多的帮助。为此,本课题组在江西武宁县已探明的汤里温     

滇东北永胜得铜矿床地气微粒特征

为了研究地气微粒特征在探测隐伏矿体中的指示意义,采用地气静态测量法采集滇东北永胜得铜矿区隐伏矿体上方地气纳米微粒,通过高分辨的透射电子显微镜和能谱,对所采集的样品微粒进行形貌分析和元素种类、含量测定后,发现微粒中元素组合特征随着矿体或矿化蚀变带的存在与否出现相应的变化。用地气测量法原理可以较好地解释这一现象,即由脱气作用形成的地气流在从地球深部垂直向上迁移过程中,穿过地质体,吸附具有特征性的微粒并携带至地表,引起相应的元素种类差异和含量异常。这意味着结合这些微粒元素组合特征和地质背景,可以较直接地判断隐伏矿体的有关特点,为找矿工作提供帮助。     

镉的地球化学研究现状及展望

镉是重金属有毒元素,其环境污染一直是众多学者研究的焦点。近年来研究发现,镉等分散元素并不“分散”,它在特定的条件下会富集,甚至形成独立矿床或矿体,因此有必要对镉等分散元素的地球化学行为进行重新认识和再研究。本文介绍了有关镉的分布和赋存状态的一些研究进展,总结了我国镉矿资源的分布及特点和地球化学研究现状,提出应加强镉的超常富集机制、铅锌矿床表生地球化学过程中镉的释放及其对环境的影响方面的研究。     

电吸附方法在油气勘探中的试验研究

阐述电吸附方法在油气勘探中的应用原理 ,指出任何油气藏周围都存在一个强弱不均的天然电场、氧化还原场及地球化学场 ,而与油气藏伴生的金属元素在这些物理化学场的共同作用下会发生溶解并向地表迁移 ,于地表形成后生地球化学异常。异常空间形态呈顶部晕或环带晕特征。通过在已知油田上方野外采集与常规化探相同的土壤次生晕样品 ,在室内的特殊装置内通电后 ,籍吸附介质捕集能够电运移的元素离子 ,经测试分析获得指示油气藏上方向的明显异常。又在未知区的电吸附异常区内经钻井验证获得高产工业油井 ,证实电吸附方法对寻找油气藏具有一定的有效性。     

俯冲带脱碳和固碳作用过程

俯冲带作为联系地表和地球深部系统的纽带,不仅是将地表碳带入地球深部的主要通道,也是地表物质和地球深部物质发生交换的重要场所。俯冲作用可以将地表碳以有机碳或无机碳酸盐矿物等形式带入地球深部,再通过火山作用或去气作用返回到地表系统。俯冲带深部碳循环控制着地表碳通量变化,对于研究全球气候变化和地球宜居环境具有重要意义。本文结合前人的相关研究成果,综合探讨了俯冲带的脱碳机制及固碳作用过程。俯冲带脱碳机制主要有变质反应脱碳、流体溶解脱碳和熔融作用脱碳。从俯冲板块释放的含碳流体不一定都会迁移返回地表,有一部分含碳流体在迁移演化过程中会和围岩发生反应,形成不易迁移的其他含碳相(碳酸盐、石墨或金刚石)而重新固存在俯冲板块以及上覆地幔楔中(固碳作用),进而影响碳在不同储库中的含量变化,在计算俯冲带释放碳通量时需要考虑这一过程的影响。     

上置晕与物质的“类气相”垂向迁移

阐明了上置晕的术语概念,指出文献中术语运用的失当之处,归纳出以上置晕为基础的各类隐伏矿化探方法。按传统的观念,上置晕主要是由不同形式的水迁移作用造成的。地气法、ＭＦＥ法和离子晕法的出现,揭示出在覆盖层中存在着一种新的元素迁移机制,即元素以非常细小的固相微粒随地气流迁移。一系列实验和实测结果表明,这种固相微粒可能是纳米粒径的物质,它们具有类气相的性状,故可将这种迁移机制称为物质的类气相垂向迁移。这一机制可以说明按传统机制难以解释的现象,对相应化探方法的研制、改善和应用有理论和实践上的指导意义。     

低密度元素与高密度元素划分及富集规律分析

本文根据元素在地球中的分配极不均匀性进行低密度和高密度元素划分,低密度元素广泛分布于地球浅部,密度多在2.0～3.0(g/cm³)之间的矿物组合,其迁移、分散和富集过程多在外生环境中完成;部分因构造作用,在地球深部形成外生内成矿床,二者均为浅源性低密度元素;部分高密度元素在外生环境的富集与沉积型铝土矿的形成相似(地表岩石接受风化剥蚀形成红土化风化壳,经流水搬运集中于有利环境进行"移硅沉铁富铝"后沉积形成),在形成红土化风化壳过程中富集了数十倍至近千倍,但品位大多不高,形成伴生有用元素,在中大型矿床中具综合利用价值。高密度元素多大于4.0,多富集于下地壳—上地幔之下,其迁移与富集过程多在内生环境形成矿床;部分因构造作用进入外生环境形成内生外成矿床,二者均为高密度深源性矿物组合。而3.0～4.0为低密度和高密度之间的过渡元素,从地球浅部到深部地核均有分布。以上形成了低密度浅源性与高密度元素深源性矿物组合不同的富集规律,对地球化学元素的迁移与富集规律研究具重要意义。     

地电提取异常的形成

在总结前人资料的基础上,根据最新的研究成果,以Au为例提出了地电提取异常的形成模式。地下深处的隐伏矿体发生电化学溶解,在多种地质营力作用下,使呈阳离子和阴离子态的金属离子迁移至近地表松散层中,在表生介质中吸附而富集。利用人工电场将土壤中呈活动态的金属离子提取沉积在电极上,这部分离子晕称为地电提取离子异常。地电提取离子晕是活动态的,与下伏矿体有着动态联系,离子晕的成分与隐伏矿体的物质组分相一致,与隐伏矿床在地表的垂直投影相吻合,对寻找深部的隐伏矿床有重要的指示意义。     

Another Source of Atmospheric Methane

The atmospheric concentration of methane is steadily increasin.Lacking of precise estimates of source and sink strengths for the atmospheric methane severely limits the current understanding of the global methane cycle.Agood budget of atmospheric methane can enhance our understanding of the global carbon cycle and global climate change,The known estimates of the main source and sink strengths are gresented in this paper,In terms of carbon isotopic studies,it is evidenced that the earth‘s primodial methane,which was trapped in the earth during its formation,may be another source of methane,with extensive,earth‘s degassing which is calleld the “breathing“ process of the earth and played an important role in the formation of the promitive atmosphere,large amounts of methane were carried from the deep interior to the surface and then found its way into the atmosphere.     

广西岩溶区土壤铁锰结核重金属富集的地质特征

广西岩溶区农田土壤重金属污染形势严峻。该地区土壤含有大量铁锰结核,其主要成分为铁和锰的氧化物,对重金属有着较强的富集作用。铁锰结核伴随着土壤形成过程而产生,也是反映土壤形成过程及成土环境变化的良好载体。研究铁锰结核中重金属的富集特征有助于了解广西岩溶区土壤中重金属元素的富集过程和富集特征。文章对广西柳江和桂平的土壤与其中的铁锰结核进行了成分分析,通过微量元素分析得到铁锰结核对Ni、Cu、Cd、Zn、Pb、Co、Ba、As、Cr等重金属元素的富集特征,通过Ti/Al2O3的比值关系推断了铁锰结核与土壤的物质来源。此外,还对铁锰结核进行了激光共聚焦显微拉曼光谱仪（Laser Microscopic Confocal Raman Spectrometer）、扫描电镜和能谱仪（SEM-EDS）分析。通过铁锰结核内部同心环带状圈层结构及其内部的元素分布周期性变化的特征,推测结核形成机制。铁锰结核的形成固定了大量重金属元素,减轻了土壤重金属污染负担;但如果铁锰结核发生了溶解则会导致Mn及受其控制的部分重金属（Co、Cu、Ni、Ba）重新释放回到土壤,加重重金属污染。     

Uncertainty Evaluation of the Surface Water’sHeavy Metal Health Risk in Baiyun Mountain

The water environmental health risk assessment relates environmental pollution with human health, taking its risk degree as evaluation index, quantitatively describing the risk that pollution does great harm to human body. To understand the surface water’s heavy metal health risk in Guangzhou Baiyun Mountain, this study measured the nine sampling points in Baiyun Mountain’s south mountain and north mountain, including these physical and chemical indicators, such as water temperature, pH value, Cd, As, Cr, Hg, Pb, Mn, Cu,Zn and Ni, constructing the uncertainty evaluation model of the surface water’s heavy metal health risk in Baiyun Mountain(heavy metal including radioactive substances, chemical carcinogens and body toxic substances, etc.), having a fuzzy classification of the health risk assessment standard of the surface water’s heavy metal, further determining the membership degree and the belonging of the risk grade. By comparing the evaluation results of the uncertainty model and the deterministic model, the study found that: the surface water’s heavy metal health risk level was higher in Guangzhou Baiyun Mountain in 2012, being of the high grade and above, even achieving the highest grade; the surface water’s heavy metal health risk level of the north mountain was higher than the south mountain; the uncertainty evaluation model of the surface water’s heavy metal health risk was more reasonable and comprehensive to reflect the real situation of the surface water’s heavy metal quality concentration than the deterministic model. Besides, in the relevant references these questions on the total score of the health risk of the uncertainty evaluation model, the membership degree formula of the risk grade, etc. need further discussion.     

地气的宏观效应与微观效应

根据地球内部气体 (地气 )的释放特征及对生态环境产生的影响 ,文中提出了地气的宏观效应及地气的微观效应的概念。地气的宏观效应主要是由地球内部大量气体的突然释放所引起 ,它具有突发性、宏观性及难于研究的特点。地气宏观效应有多种表现形式 ,如火山爆发、地震前后排气及一些大的自然灾害及自然现象等。地气的微观效应则是由地球内部气体持续微观释放所引起 ,它具有普遍性、微观性及可研究的特点。地气的微观排放及地气作用下物质的远距离迁移是地气微观效应的主要表现形式。研究地气的微观排放对于研究温室气体及气候变化有重要意义 ,而研究地气作用下物质的远距离迁移现象对于石油、金属矿的勘探以及在环境研究中都有重要的意义。本文阐述了地气宏观效应及地气微观效应的定义、特点、表现形式及其研究意义。     

临汾盆地果场地裂缝成因机理分析

地裂缝是临汾盆地主要的地质灾害之一, 自20世纪70年代盆地开始出现地裂缝以来, 至2012年8月共发现86条地裂缝。本文以临汾盆地内部典型地裂缝临汾果场地裂缝为研究对象, 详细地论述了地裂缝发育的地质环境背景。利用野外调查、测量、槽探、钻探和物理勘探等地质手段, 主要研究了地裂缝的发育特征, 包括平面特征、灾害特征、浅部剖面结构特征和深部特征4个方面, 总结了地裂缝的活动规律。发现果场地裂缝平面延伸长, 宽度大, 走向稳定, 灾害严重; 浅表层上宽下窄, 呈喇叭状, 深部结构显示地裂缝下伏隐伏断层, 地裂缝活动受降雨控制。通过分析影响地裂缝形成的各个因素:盆地构造、超采地下水和强降雨, 将果场地裂缝的形成分为3个阶段:孕育阶段、出露阶段和扩展阶段; 最后概化了果场地裂缝的成因机理:构造孕缝、抽水诱缝和降雨扩缝。     

环境地球化学研究近十年若干新进展

环境地球化学学科在中国生态文明和美丽中国建设、国际环境公约履约及过去全球变化研究中发挥着越来越大的作用。本文简要回顾了中国过去十年在环境地球化学领域的部分研究进展,介绍了汞、持久性有机污染物和其他重金属污染物长距离传输研究进展;总结了汞、镉、锑、铊等非传统稳定同位素在地表生物地球化学循环过程中的同位素分馏规律及污染来源和环境过程示踪方面的研究进展;回顾了传统稳定同位素地球化学与污染示踪及过去全球变化方面的研究进展。指出了以上研究方向还存在的问题及未来研究方向。     

环境矿物界面反应动力学

环境矿物界面反应动力学主要探讨地表中各种有毒、有害离子或分子与矿物表面之间的反应速率与反应机制。矿物表面存在一组化学活性很强的表面功能基，当它们与环境中毒害物质发生作用时，会因其极性、荷电性和Lewis酸碱性不同而表现出不同的作用力和反应速率，进而控制有毒、有害物质在大气、水体和沉积物中的赋存形态，稳定性及迁移转化速率。本文简要介绍了环境矿物界面反应动力学理论，并给出几个应用实例。