钻探用泡沫性能的研究与评价

泡沫是一种多相热力学不稳定体系，气体为分散相，液体为连续相。一般用气液比来表示泡沫质量，指在大气压条件下混合体系中气体与液体的比值，即α=Q_气/Q_液，泡沫的泡沫质量一般在60—300，而小于60的气液混合体系则为充气液体。     

基于等转化法及多元非线性拟合的高岭石非等温脱羟基动力学分析

采用Netzsch STA409PC同步热分析仪研究了苏州高岭石(KW125)在30℃~1 200℃间的热分解过程。采用"Netzsch Thermokinetics software"软件对其脱羟基机理进行了非等温动力学研究。基于等转化法评价了反应活化能及反应进程的依存关系。基于多元非线性拟合确定了最可能反应机理及动力学参数。研究结果表明:苏州高岭石在30℃~1200℃温度范围的热分解为脱羟基与相转变等两个阶段。其脱羟基(30℃~800℃)过程中活化能呈现三个变化:197.68 kJ/mol±12.95 kJ/mol→181.04kJ/mol±18.98kJ/mol→269.7kJ/mol±14.64kJ/mol。脱羟基反应遵循三步连续反应模型t:f,f;(D3-Fn-Fn),一个三维扩散(D3)反应,然后是两个n序列(Fn)反应。第一步,f(α)=3(1-α)^2/3/(2(1-(1-α)^1/3),E1=185.27 kJ/mol,logA=10.83s^-1;第二步,f(α)=(1-α)^n,n=1.75,E2=187.81 kJ/mol,logA=10.32s^-1;第三步,f(α)=(1-α)^n,n=4.4,E3=262.70 kJ/mol,logA=13.26s^-1。     

泡沫液对岩屑的携带作用

泡沫液对岩屑的携带,主要是以粘附和吸咐作用来进行的.液体可在固体表面形成液滴.当达到平衡时,在气、液、固三相的交界面上,液体形成一个角度θ(图1).它是液体表面张力σ_(气-液)和液固界面张力σ_(液-固)间的夹角,称接触角.一般θ<90°的固体为亲液固体;θ>90°的固体为憎液固体.在理想(即:岩屑为球形且不受重力影响)的情况下,A、B为相同密度的两相,岩屑可处于A相,也可处于B相,还可处于A相和B相的接触面上.如果处于A相和B相的交界面上,岩屑固相S对A相的表面张力γ_(SA)和对B相的表面张力γ_(SB)的总自由能有所影响,此时,A-B界面消失.     

黑龙江漠河县八里房金矿床地球化学特征及成因

八里房金矿床位于黑龙江省漠河县西北部,是一个新发现的金矿床。矿体赋存于闪长岩和中侏罗统额木尔河组长石砂岩中,矿石由含金、黄铁矿的长石砂岩和石英细脉组成。岩石地球化学研究表明：闪长岩稀土总量中到低,富集大离子亲石元素(如K、Rb、Ba)和化学性质活泼不相容元素(如U、Th、Pb),相对亏损高场强元素(如Ta、Nb、P、Sr、Ti),球粒陨石标准化稀土配分模式为轻稀土富集、重稀土亏损的右倾型,具有弱的Eu负异常(δEu平均值为0.8),无Ce异常(δCe=0.9～1.0),元素地球化学性质反映出八里房闪长岩具有岛弧岩浆岩的特征;长石砂岩稀土元素总量(∑REE)变化较大,具弱Eu负异常(δEu平均值为0.8),无Ce异常(δCe=0.9～1.0),为活动边缘砂岩系列。含金石英脉中流体包裹体有气液两相、含CO₂三相和纯CO₂流体包裹体3种类型。气液两相包裹体均一温度为107.9～247.4 ℃,盐度(w(NaCl))为3.05%～8.55%,密度为0.84～1.00 g·cm^-3;含CO₂三相包裹体完全均一温度为269.8～332.7 ℃,盐度为4.41%～10.29%,成矿流体为中低温、低盐度的热液流体体系。基于矿床地质特征、岩石地球化学和成矿流体特征的研究,笔者认为八里房金矿床为造山型金矿床。     

硫镍矿晶体的人工合成与X射线衍射分析

本研究采用钛合金密封式高压釜,在温度为600℃,压力为888 atm下合成具有八面体晶形的硫镍矿单晶。实验证明,用淬火的方法保留硫镍矿高温相(β)结构是不可能的。 低温相(α)硫镍矿属三方菱面体类,空间群为R32。在536℃时低温相硫镍矿转变为高温相(β),并在805±2℃时熔化。β-硫镍矿(Ni_(3±x)S_2)属等轴晶系,立方面心格子(F),晶胞参数α=5.208A,可能的点群有m3,432,m3m。     

新疆罗布泊地区水硝碱镁矾和钠硝矾的矿物学研究

本文报道了我国新发现的两个硝酸盐-硫酸盐复盐矿物——水硝碱镁矾和钠硝矾。水硝碱镁矾呈假四方双锥状,属三方晶系,解理{0001}完全,一轴负晶,折光率为ω=1.474,ε=1.436:晶胞参数α=1.0894nm,c=2.4396nm,粉晶图的强衍射线为:2.813(100),8.096(19)1.991(18),3.391(10),2.199(8),8.751(8)。钠硝矾为板状,板柱状,解理{010}完全,{100}不完全。聚片双晶平行(100),二轴负晶,折光率为:α=1.487,β=1.481,γ=1.391;-2V=28°。矿物属单斜晶系,晶胞参数为:α=1.0565nm,b=0.6922nm,c=0.5194nm。粉晶图的强衍射线为:10.3(100),3.46(35),2.594(30),2.871(30),2.856(30),4.13(20)。文中还列出了两矿物的差热和红外吸收光谱等资料。     

曙光（南部）产铀岩体气液包裹体特征

产铀岩体气液包裹体数量多,热液纯净,密度低(0.83g/m~3),盐度低(1.24％wt NaCl),以Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~(1-)为主,pH=7.07—8.31,铀浓度达0.0017—0.0066mol。     

电气石—水体系中D／H交换动力学研究

本文对电气石-水体系氢同位素动力分馏进行了实验研究。研究表明,电气石-水体系氢同位素交换以扩散交换为主。在温度为800～450℃范围内,该体系的氢扩散动力学方程为:logD=-5.96-6.68×10~3/T(圆柱模式),logD=-5.64-6.42×10~3/T(薄板模式),扩散活化能为128.0 kJ/mol(圆柱模式)和123.1 kJ/mol(薄板模式)。     

较低温度(580～700℃)合成的高Tc(Tl-Ba-Ca-Cu-O)系超导体

按照名义组分1113和1112以较低的烧结温度(580～700℃)获得了一系列高Tc Tl-Ba-Ca-Cu-O系超导体,其最佳样品的零电阻温度为112K。电子衍射分析表明,样品中含有两相,主相属四方晶系,晶胞参数为a=b=0.547nm.c=2.931nm.α=β=Υ=90°,空间群为I4/mmm次相属正交晶系,晶胞参数为a=0.335nm,b=0.989nm.c=1.654nm,.α=β=Υ=90°,空间群为Pmmm。     

用于原子吸收光谱分析的在线流动注射液-液萃取流路系统研究及应用

本文对在线液-液萃取流路系统进行了研究,采用一种新型相分离器——重力相分离器和提出了一个萃取镉的新体系:Cd-KI-抗坏血酸-联苯重氮撑氨基偶氮苯,并用所设计的流路对矿石中痕量镉进行了测定,在采样频率为20h~(-1)时,方法的灵敏度比直接测定提高100倍,检出限(3δ)为0.5ug·l~(-1)(n=10),相对标准偏差为1.1％(n=10)。     

油气的扩散理论及其验证——一论油气地球化学勘查理论

本文提出将油气扩散原理与干酪根热降解生油理论结合起来研究,以解决油气地球化学勘查的理论问题。文中除了对Fick第一定律进行数学推导外,还指出这种方法的不足,要考虑油气生成年龄和开始向地表运移至今的时间。这个时间等于或超过烃气从油气藏扩散到达地表所需要的时间,说明烃气扩散流已经到达地表,在该面积上进行化探可获得良好的结果。根根文中计算公式,对大庆和胜利等油田进行了计算,大庆油田的白垩系生油层的干酪根为Ⅰ型,生油层年龄约110Ma。采用D=10~(-6)cm/s计算,烃气扩散到达地表所需的时间为39.45Ma,生油层沉降到生油门限深度所需时间为6.65Ma,计算烃气开始扩散至今的时间为103.35Ma,说明大庆油田白垩系生油层的烃气已经扩散到达地表,在该区进行化探可获得较好结果。又如胜利油田,老第三系生油层的干酪根为Ⅱ型,计算结果说明胜利油田老第三系的烃气尚未扩散到达地表,只在断裂带处有扩散烃气。据根据本文的原理预测克拉玛依和南阳等油田,最后,例举了二连盆地阿南凹陷化探成果及阿36井烃气纵向分布资料,松辽盆地南部的大安-黑帝庙凹陷松南3井纵向烃气分布资料以及任丘油地下水烃气平面分布资料等,验证了油气田上方确实有烃气扩散作用的存在,这些烃气扩散到达地表并形成了地化球学异常。     

在辐射取样时测定天然产状放射性矿石的射气扩散修正值的方法

天然产状放射性矿石的射气扩散的定量评价,对考虑该因素对辐射取样结果的影响是很必要的。在此种情况下利用粉末状矿石的射气扩散系数不能提供足够准确的结果,因为天然产状中的射气扩散值和粉末中的射气扩散值是有差别的。下面将提出一种确定数值的方法,该值能够说明由于矿石的射气扩散而造成的γ辐射强度的变化。问题的提出正如哈依科维奇所指出的(1958),在矿层被揭露之后,由于射气损失的结果,矿层的γ辐射强度     

遵义黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体特征:来自方解石流体包裹体、REE和C、O同位素证据

黄家湾矿床是近几年在贵州遵义地区寒武系底部黑色页岩中新发现的以Ni-Mo为主的多元素矿床,本文首次对该矿床成矿阶段方解石的流体包裹体、REE和C、O同位素组成特征进行了系统研究.研究结果显示:(1)该矿床成矿阶段方解石中含有3种类型的流体包裹体:富液相气液两相水溶液包裹体;富气相气液两相水溶液包裹体;纯液相包裹体.它们的气相分数变化较大,显示成矿过程中可能发生过沸腾作用.流体包裹体的显微测温结果显示,成矿流体的冰点温度为-11.6～-5.5℃,流体盐度变化范围为8.55％ ～ 15.57％ NaCleqv,均一温度为109.0 ～ 181.8℃,对应流体密度为0.97 ～ 1.44g·cm-3;(2)遵义黄家湾钼-镍多金属矿床中与成矿期有关的方解石的稀土总量高且变化范围宽(39.9×10-6～ 275×10-6),配分曲线为轻稀土富集((La/Yb)N=29.6 ～63.3)的右倾型,且铕正异常明显(Eu/Eu*为2.14～14.8),与现代海底热液矿床中方解石的稀土特征类似;(3)同位素测定显示成矿流体的碳氧同位素组成分别为δ13C V-PDB=-6.3‰～-5.7‰,δ18OV-SMOW=15.6‰ ～16.0‰,计算得到流体水的δ18OV-SMOW-H2O‰平均值变化于-0.97‰～ +5.16‰之间.上述综合研究表明:黄家湾Ni-Mo多金属矿床成矿流体主要为海水和地层中的建造水(盆地热卤水),同时由海水演化来的海底热液也参与了成矿过程.成矿流体中的碳可能由深源碳与海相碳酸盐岩共同提供.     

江西省村前铜多金属矿床成矿流体性质与物质来源:流体包裹体及硫铅同位素证据

为揭示村前铜多金属矿床成矿流体性质与物质来源,为矿床成因的深入研究提供依据,对铁铜硫化物石英脉中的流体包裹体和金属硫化物进行硫、铅同位素分析测试。结果显示,铁铜硫化物石英脉中存在纯液相、气液两相、气液固三相和纯(极富)气相4种类型流体包裹体。流体包裹体均一温度范围为256~417℃,流体盐度则分为明显的两个族群,一为低盐度(7.15%~13.88%NaCl_(eqv))的气液两相包裹体,另一为高盐度(31.93%~43.79%NaCl_(eqv))的气液固三相包裹体,且二者在空间上具有共存关系,代表了流体的沸腾作用,成矿流体属中高温、高盐度岩浆热液流体。硫、铅同位素研究表明,矿石硫同位素组成为接近1的正值,属深源硫;铅同位素指示矿石中铅主要为上部地壳来源,有少量幔源铅或壳幔混源的造山带铅,表明上部地壳对矿质来源具有重要的贡献作用。     

碳钠钙铀矿的初步研究

碳钠钙铀矿产于我国甘肃某热液铀矿床氧化带内的蚀变角闪岩裂隙面上。该矿物为细小粒状,浅黄绿色,无解理,比重2.83。在长波紫外线照射下,发强篮绿色萤光。微量化学分析结果:Na_2O9.29％,CaO9.30％,UO_346.71％,CO_218.50％(热重分析),H_2O~+15.20％及少量K_2O,MgO,MnO等。X光粉晶分析强线为:13.054(60),7.931(55),5.697(100),5.254(75),5.182(65),4.332(70),4.174(60),3.688(100)。晶胞参数:a=13.0215A(α=86.844°)或α=17.9012A,c=23.7631A。一轴晶,正光性,Ne=1.546,No=1.521。     

吉林板庙子金矿床流体包裹体特征及其地质意义

板庙子金矿床地处夹皮沟成矿带西部,为一受韧性剪切带控制的中型规模矿床,矿化类型为含金石英脉型。流体包裹体有CO₂三相、气液两相包裹体两种类型。测温结果显示：含CO₂三相包裹体均一温度为250～326℃、盐度(w(NaCl）)为4.51%～7.14% ;气液两相包裹体均一温度为129～229℃、w（NaCl）为5.25%～7.01%。据包裹体的测温结果估算成矿压力为34.7～109.6 MPa,矿床形成深度约6～7 km。结合该区成矿地质背景,认为该矿床属中深层次矿床,其深部仍应有一定的找矿前景。     

黑龙江省多宝山斑岩型铜(钼)矿床成矿流体特征及演化

黑龙江省多宝山斑岩铜(钼)矿床位于小兴安岭西北部,是中亚-兴蒙造山带北东段最大的斑岩型铜(钼)矿床,矿体产于加里东期花岗闪长岩和中奥陶世多宝山组安山岩、凝灰岩中。铜矿化与绢英岩化关系密切,而钼矿化主要产于钾硅化带中。矿区内脉体广泛发育,从早到晚依次为:石英+钾长石脉、早阶段石英+辉钼矿脉、晚阶段石英+辉钼矿脉、石英+黄铜矿+黄铁矿脉、石英+黄铁矿脉和方解石+石英脉。脉石英中广泛发育流体包裹体,包括气液两相水溶液包裹体(W型)、纯气相包裹体(G型)、含CO2三相包裹体(C型)及含子矿物多相包裹体(S型)。石英+钾长石脉中仅发育气液两相包裹体,均一温度峰值﹥550℃、盐度为16.2%～18.1%NaCleqv;早阶段石英+辉钼矿脉中发育大量气液两相包裹体和含子矿物多相包裹体,并见少量含CO2三相包裹体,均一温度集中在350～450℃、盐度变化于1.1%～﹥65.3%NaCleqv;晚阶段石英+辉钼矿脉体发育大量含CO2三相包裹体和含子矿物多相包裹体,另有少量气液两相包裹体,均一温度集中在270～350℃、盐度为0.8%～42.4%NaCleqv;石英+黄铜矿+黄铁矿脉中发育丰富的气液两相包裹体,见少量含子矿物多相包裹体、含CO2三相包裹体和纯气相包裹体,均一温度峰值在230～330℃、盐度为0.8%～42.4%NaCleqv;石英+黄铁矿脉和方解石+石英脉中仅发育气液两相包裹体,均一温度变化于110～200℃、盐度为3.9%～8.4%NaCleqv。成矿流体在古深度4.1km左右,温度在230～450℃之间、压力在10～41MPa之间,发生了强烈的流体沸腾作用,大量CO2等气体从流体中释放出来,黄铜矿、斑铜矿和辉钼矿等巨量沉淀下来,形成了铜(钼)矿体。成矿流体总体上属H2O-CO2-NaCl体系,多期次的流体沸腾作用是该矿床的主要成矿机制。     

新疆鄯善县阿奇山铅锌（铜）矿床流体包裹体特征及成矿模式

阿奇山铅锌(铜)矿床是东天山觉罗塔格成矿带西段新发现的大型铅锌(铜)矿床,具有超大型矿床潜力。在分析矿床地质特征的基础上,对主成矿阶段的矿石矿物(闪锌矿、石英、方解石、石榴子石)进行流体包裹体测温和盐度测试。结果表明:包裹体以气液型两相为主,含子晶的三相包裹体少量,气液两相包裹体气液比为5%～10%,均一温度与盐度分别为94.8～440.1℃和4.8%～44.32%;其中闪锌矿明显分为高温闪锌矿(331℃)和低温闪锌矿(145～181℃),盐度主要分布在8%～14%和18%～22%。通过对流体包裹体的研究,结合矿床地质地球化学研究成果,显示阿奇山铅锌(铜)矿床主要存在早期硅酸岩热液和晚期碳酸盐热液2个成矿阶段,二者叠加部位为主成矿阶段,成矿流体具有低温、中盐度的特征,进而总结了矿床成矿模式。     

甘肃北山公婆泉斑岩型铜矿地质特征及成矿流体包裹体研究

公婆泉铜矿位于甘肃-蒙古-北山斑岩铜矿成矿带公婆泉岛弧区,为典型的斑岩型铜矿,赋矿围岩主要为英安斑岩、花岗闪长斑岩和石英闪长玢岩。矿石矿物主要有黄铜矿和斑铜矿,其次有少量的黄铁矿、闪锌矿、方铅矿以及蓝辉铜矿等。对含矿石英脉中流体包裹体研究表明,公婆泉铜矿主要有4类流体包裹体:纯气相包裹体(Ⅰ型)、纯液相包裹体(Ⅱ型)、原生富液相气液两相包裹体(Ⅲa型)以及次生富液相气液两相包裹体(Ⅲb型)。其中与成矿密切相关的为原生富液相气液两相包裹体(Ⅲa型)。该类包裹体的均一温度集中在100~260℃,盐度在0.18%~9.98%(NaCleq),密度为0.75~1.0g/cm3;激光拉曼探针分析表明,液相成分以H2O为主,气相成分以H2、N2以及CH4为主。成矿流体具有中低温、低盐度以及低密度的流体特征。斑岩的上升侵位为矿床的形成奠定了物质基础——Cu、S。斑岩分异出成矿流体沿早期断裂系统向上运移发生减压沸腾导致相态分离,从而造成Cu发生沉淀。因此,减压沸腾可能是导致流体中金属卸载的主要原因。     

贵州晴隆大厂锑矿床辉锑矿中流体包裹体的红外显微测温学研究

应用红外显微镜和流体包裹体显微测温分析技术,对晴隆大厂锑矿床辉锑矿和萤石中的流体包裹体进行了对比研究。研究表明,该矿床辉锑矿与萤石中的流体包裹体类型、均一温度和盐度存在明显差异。辉锑矿中的流体包裹体以含子晶-气-液三相包裹体和气-液两相包裹体为主,具有较高的盐度(0.18%~19.45%Na Cleqv)和均一温度(153~285℃),并具有明显的正相关关系,而萤石则主要发育气-液两相流体包裹体,具有较低的盐度(0.18%~1.91%Na Cleqv)和均一温度(144~176℃),认为形成辉锑矿和萤石的成矿流体来自不同的源区,流体混合导致的温度和盐度降低可能是锑成矿的重要控制因素之一。辉锑矿硫同位素研究进一步揭示其成矿物质主要来自地幔,可能与晴隆地区及其外围的基性-超基性岩浆活动的地质背景有一定的成因联系。