湖南湘西金矿尾矿-水相互作用的动力学

湖南湘西金矿尾矿-水相互作用非常强烈,导致了尾矿中硫化矿物、硅酸盐矿物的溶解和金属元素的活化迁移。实验和理论分析表明,尾矿-水相互作用过程中存在多相（表面）催化和自催化作用,尾矿中金属硫化物的溶解导致水溶液酸化和SO4等介质浓度增高,并进一步促进尾矿-水相互作用和尾矿中金属元素的释放和迁移;同时,尾矿-水相互作用中释放的金属元素与水溶液中的阴离子形成稳定的络合物,金属的水解可显著加快金属络合物的形成速率,从而又进一步促进了尾矿-水的相互作用。     

构造成矿非线性动力学:2.湘西金矿研究实例

应用递增应力流变学方法对湘西沃溪金矿成矿过程中构造变形、应力、流体流动、地球化学反应及成岩成矿作用等多过程间的耦合作用和非线性特征进行了模拟和分析。构造压溶作用对矿源层中成矿物质的溶解与迁移起了重要作用。断裂作用可以产生比原岩渗透率高近4个数量级的断裂渗透率,从而促进流体的流动、组分扩散和在断裂中的汇聚成矿。不同岩性对断裂作用和断裂渗透率的演化有重要影响,并且构造、流体、岩石之间存在强烈的非线性耦合作用,马底驿组中段是最有利的构造成矿层位。     

湘西金矿尾矿—水相互作用：1．环境地球化学效应

湘西金矿在生产过程中产生了大量的尾矿。该区尾矿－水相互作用强烈，并引起了尾矿中重金属元素的释放、迁移和对水体－土壤、蔬菜等表生环境的重金属污染。污染程度较大的元素均为Au、Sb、As、Cd、Hg、W等，与尾矿中元素的富集特征相一致。尾矿中重金属元素的水迁移能力由大到小顺序为Au、Cd、W、Sb、Pb、As、Zn、Cu。元素的生物吸收系数由大至小顺序为Cd、Au、Zn、Hg、Sb、Cu、Pb、As、W。植物中金属元素浓度主要受土壤中的浓度、植物种类和吸收的影响。     

地下热-水动力-力学耦合过程数值模拟:以CO_2地质储存为例

在地下流动系统问题的研究中,热-水动力-力学(THM)耦合过程是研究的热点问题。在地下多相非等温数值模拟软件TOUGH2的框架内,基于Biot固结理论和摩尔-库仑破坏判定准则,建立了THM耦合模型;采用积分有限差和有限元联合的空间离散方法,开发了THM模拟器TOUGH2Biot。该模拟器中热和水动力过程是全耦合,力学过程是部分耦合。通过与解析解的对比,验证了其正确性。基于鄂尔多斯盆地CCS示范工程,采用TOUGH2Biot研究了CO2注入地层后的THM响应。结果显示CO2的注入引起流体压力急剧增加,地层有效应力减小,地表隆起,隆起大小在几十个厘米,同时孔渗增加,利于CO2注入引起的压力上升向外消散。CO2注入最有可能导致剪切破坏的位置位于最大速率注入点上部盖层,其次为靠近地表的位置。