热分解-气相色谱法测定矿石中CO_2的新装置

气相色谱法测定CO_2具有灵敏、快速、准确分辨率高的特点,尤其是检测微量CO_2的能力更优于其他方法。 矿石中CO_2的气相色谱测定常采用热解和酸分解二种方法,通过实践和验证,证实酸分解法所得结果准确,热解法的结果常有偏高倾向,因此,我们用热解法同时测定CO_2和H_2O~ 时,凡CO_2的结果大于0.3％者,均用酸分解法进行复检(只要用200目的样品,就可排除酸分解不完全所造成偏低的现象)。     

塔中地区碳酸盐岩高含量二氧化碳的产生及研究意义

塔中碳酸盐岩天然气样品中CO_2含量及其碳同位素值的分析表明,CO_2既有有机成因也有无机成因,而烃气则全为有机成因。样品对比表明,塔中碳酸盐岩天然气中的CO_2含量一般在5%以下,而高含量的CO_2则是酸化压裂时由人工注入的强酸与碳酸盐岩地层反应产生的。酸化压裂产生的CO_2含量与注入地层的酸量正相关,与求产时间负相关;据此建立了最高CO_2含量—酸量—时间相关关系图版。酸化压裂可使气样中的CO_2含量增加,但对N_2和H_2S的含量没什么影响。增高的CO_2会使和CO_2含量有关的参数受到影响,但不会影响和CO_2含量无关的研究参数。对天然气分析数据的使用提出了相关建议。     

多种流体体系与砂岩水岩反应的实验研究

针对珠江口盆地珠三坳陷文昌A凹陷渐新统珠海组砂岩次生孔隙成因问题,为确定不同流体对砂岩次生孔隙发育的影响,分别设置了草酸、乙酸、CO_2和大气淡水四种流体反应体系,对研究区珠海组二段、三段的砂岩岩心柱进行水岩反应观测。通过扫描电镜观察、离子浓度测量、反应液pH值测量、岩心孔隙度测量等实验,得出如下结论:(1)草酸体系的溶蚀速率最快,乙酸体系次之,碳酸体系(CO_2体系)最慢。(2)有机酸体系反应前后pH值变化较大,而CO_2体系基本无变化。(3)有机酸溶蚀最强的温度区间为90℃附近,长石大量溶蚀生成高岭石,同时引起孔隙度增加;CO_2体系在30～180℃区间内持续缓慢增孔,在150℃附近增孔明显。(4)草酸分解过量的CO_2,在反应过程中产生了碳酸钙的沉淀,而乙酸分解的CO_2,不足以产生碳酸盐矿物的沉淀。实验结果对碎屑岩溶蚀孔隙的成因和形成机理研究具有借鉴意义和参考价值。     

二氧化碳气成藏的断裂控制作用

对二氧化碳(CO_2)气成藏来说,各种级别不同性能断裂的存在是必不可少的条件,按其在成藏过程中功能的不同可以分为成气、疏气、储气和封气四种类型。断裂对幔源-岩浆成因CO_2气最重要的作用是对幔源气的运移疏导作用。幔源CO存在于地下深处,其释放的途径有两种:一是没有岩浆喷发和侵入的情况下,沿深断裂直接释放;二是在岩浆喷溢、侵入过程中冷却时释放的幔源气,断裂作为岩浆喷溢、侵入的通道。岩浆活动为幔源型CO_2成藏提供了主力气源,深大断裂为CO_2提供了运聚的通道和赋存的空间。断裂对变质成因CO_2气的最重要的作用是对CO_2气的生成和疏导作用。在动力变质作用中,断裂活动的构造热使碳酸盐岩分解释放CO_2,压扭性断裂带与张启性断裂的交汇带即成为变质成因CO_2的生成与排放中心;在接触变质作用,断裂不仅作为岩浆或高温热液的通道使得围岩变质释放CO_2,而且也是变质成因CO_2运移释放的通道。     

硅酸岩中亚铁的封闭溶矿测定法

硅酸盐岩石中FeO的测定,多数采用HF-H_2SO_4铂坩埚快速溶矿法,方法简便、快速,缺点是Fe~(2+)在溶矿过程中易被空气氧化而使结果偏低。近年来国外有人使用聚丙烯塑料瓶瓶口封闭水浴溶矿法测定FeO,该法在称样前先由气体钢瓶向空塑料瓶中充入一定量的CO_2气体,装样后加入HF-H_2SO_4混合酸进行封闭溶矿,一定程度地提高了分解试样的能力和避免了Fe~(2+)的氧化。国内也有人使用过以聚四氟乙烯为内衬的铝压热器封闭溶解法或用聚丙烯     

滇西北兰坪铅锌银铜矿田含烃富CO_2成矿流体及其地质意义

在流体包裹体显微冷热台系统观测基础上,通过显微激光拉曼探针揭示出兰坪中—新生代盆地内金顶及外围矿床成矿主阶段原生流体包裹体含烃富CO_2,成分变化大。流体成分的耦合关系研究,并配合O、C同位素分析认为成矿流体中部分CO_2来自地幔,部分是沉积地层中碳酸盐岩和有机质分解成因,H_2O和烃主要起源于大气成因盆地卤水和地层有机质。地幔源CO_2对贱金属元素的搬运可能贡献突出,而烃类对金属元素的沉淀意义重大。成矿流体成分具有幔源(富CO_2和金属元素)和壳源(盆地流体富烃类和H_2O)两种流体混合的特征,暗示不同性质流体的混合可能是成矿作用基本方式。     

川东北石笋120~103kaB.P.稳定碳同位素 记录与控制机制

<正>石笋δ~(13)C的影响因素比较复杂,不同的洞穴甚至同一洞穴的石笋δ~(13)C值其变化趋势也存在很大差异。石笋中C可能的来源包括大气CO_2,土壤生物来源的CO_2(主要来自植物根系的呼吸作用和微生物活动对土壤有机质的分解),以及碳酸盐岩(石     

黄铁矿、菱铁矿、白云石在不同气氛下热行为的研究——QDTA/T/EGD/GC在线联用技术(Ⅶ)

应用差热分析(DTA)/逸气检测(EGD)/气相色谱(GC)在线联同技术及其装置,对黄铁矿、菱铁矿、白云石在N_2、Air、CO_2、Air/CO_2气氛下的热行为进行了研究。依据测得的DTA/EGD/DC曲线所提供的信息,探讨了黄铁矿热氧化分解反应历程;鉴定了菱铁矿中的含硫杂质;考察了白云石在N_2、Air、CO_2气氛下的热行为。实验结果表明,把热分析与高灵敏度的逸气检测/逸气分析的联用技术应用于矿物学研究领域中,将更发挥其潜在的优越性和独特的效用。     

喀斯特地区水库回水区夏季水体二氧化碳分压变化特征及交换通量研究

为了解万峰湖水库回水区夏季水体溶解CO_2变化规律及水体"源/汇"特征,于2016年夏季对万峰湖回水区水体溶解CO_2分压进行走航监测,现场利用水质参数仪测定水体物化参数,其余水质参数于实验室进一步测定分析。结果表明:回水区表层水体pCO_2值变化范围在150.58~220.05Pa之间;水体剖面上,表层水体pCO_2值最低,随水体深度增加pCO_2值逐渐增大,在80 m处到达最大值;回水区不同于大部分云贵高原湖泊和水库,水体pCO_2表现为过饱和状态,经研究分析认为回水区周围环境、水体自身富氧条件与水体中大量物质分解是引起这一现象的主要原因;利用相关公式计算,回水区CO_2释放通量为27.4~44.2mmol·(m~2·d)~(-1),均值为37.1 mmol·(m~2·d)~(-1),水体表现为大气CO_2的"源"。     

酸溶方法对地球化学样品中主次量元素测定的影响探讨

用混酸(HF-HCl-HNO_3-HClO_4)消解样品-电感耦合等离子体发射光谱法测定地球化学样品中主次量元素效率较高,但易出现标准物质中MgO、CaO等部分项目测定结果偏低的情况,主要原因有基体干扰和样品分解不完全等。本文通过采用加大定容体积与称样量的比值控制基体干扰,分析比较了用两种酸溶方法所得的9种元素的结果,证明采用氢氟酸浸泡的方法可以促进样品分解,可改善MgO、CaO、Na_2O、K_2O、TFe_2O_3、Mn、Al_2O_3的分析质量,而对P、Ti影响不大,两种方法所得Al_2O_3的结果误差均较大;针对较难消解样品通过补加混酸可进一步改善样品分解效果,使包含Al_2O_3在内的测定结果偏低程度有明显改善,所得标准物质测定结果符合地球化学样品分析质量控制规范要求。     

关于天然水中侵蚀性CO_2含量测定方法的改进

侵蚀性 CO_2能破坏混凝土和金属建筑物,CaCO_3+CO_2+H_2O(?)Ca(HCO_3)_2,它与氧共存时对铁管的侵蚀更为强烈。所以测定侵蚀性 CO_2对设计和修筑水工建筑物有着重要意义。目前水化学分析中,较普遍地存在着关于天然水中侵蚀性 CO_2的含量大于游离 CO_2含量的不合理现象。所谓天然水中侵蚀性 CO_2是水中游离 CO_2大于平衡 CO_2时过剩的游离CO_2。由于天然水中游离 CO_2的含量主要来自空气中二氧化碳的溶解,其溶解度正比于空气中二氧化碳的分压。从理论上说,天然水     

不同来源的CO_2的成矿作用及发生作用的方式

CO_2可以来源于地幔,也可以来源于围岩与热液的反应,也可以来源于有机物质的分解等等,但是不管什么来源的CO_2,都对很多金属矿床,尤其是对金矿床和铀矿床的形成起着重要的作用。在成矿作用过程中,CO_2可以作为流体以气相或液相携带金属元素;也可以起着pH缓冲剂的作用,改变溶液的pH值,使成矿元素溶解或沉淀;也可以起着矿化剂的作用,和成矿元素络合,形成络合物并运移到地球化学障处沉淀成矿;也可以起着活化剂的作用,使成矿物质活化便于和硫等矿化剂淋滤成矿物质并富集成矿。     

热重分析法在碳酸盐岩石矿物定量中的应用

热重分析法是测定矿物受热后重量变化的情况。矿物受热后重量的改变是由矿物中水的脱出,矿物分解后放出气体(H_2O,CO,CO_2、SO_2,P_2O_5……),矿物升华和氧化等引起的。矿物受热由于物质减少引起失重,矿物氧化则引起增重。由于矿物分解所引起的失重一般是矿物中的固有组分的排出,因而其失重量反映矿物的含量。我们可以根据矿物的失重量与矿物的分子量计算样品中矿物的含量。     

海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机CO2气储层的岩石学与碳氧同位素特征

海拉尔盆地乌尔逊凹陷无机 CO_2气储集砂岩中含有大量片钠铝石,是查明无机 CO_2气注入对砂岩的改造和形成的自生矿物组合的理想砂岩。通过偏光显微镜、扫描电镜、X-射线衍射分析和 MAT253稳定同位素质谱仪等,确定了含片钠铝石砂岩中的胶结物与自生矿物类型、成岩共生序列和引起片钠铝石形成的 CO_2的成因。CO_2气注入前形成的自生矿物组合主要为方解石、次生加大石英和高岭石,在次生加大石英形成过程中发生了第一期油气注入。CO_2气注入晚于第一期油气注入,CO_2气注入后形成的自生矿物组合主要为片钠铝石和铁白云石。第二期油气注入发生在 CO_2气注入后。片钠铝石的δ~(13)C 为-5.3～-1.5‰PDB,与片钠铝石平衡的δ~(13)C_(CO2),为-10.7～-7.0‰PDB,与海拉尔盆地 CO_2气的δ~(13)C_(CO2)值(-11.36～-8.02‰PDB)一致,表明形成片钠铝石的 CO_2和气藏中的 CO_2均来源于无机 CO_2与有机 CO_2混合背景,总体上以无机 CO_2为主。结合含片钠铝石砂岩与 CO_2气的分布都受控于深大断裂和γ5花岗岩的特点,CO_2气和形成片钠铝石的 CO_2绝大部分属于幔源-岩浆型。含片钠铝石砂岩中保存了 CO_2驱油的迹象。     

红石泉铀矿床铀的迁移形式及沉淀机制

红石泉矿床是以岩浆气成热液成矿作用占主导地位的复成因型铀矿床。根据热力学原理计算,初始含矿气成热液的pH值为5.29—5.58,Eh值为-0.323—-0.363伏。在初始含矿气成热液中,1g(aUO_2~(2 )/aU~(4 ))为11.46—12.74,mUO_2~(2 )/mU~(4 )为7.58×10~7—9.91×10~9,mUO_2(CO_3)_2~(2-)/∑U为83.4—96.7％,铀主要以UO_2(CO_3)_2~(2-)形式迁移。铀的沉淀是铀酰络离子UO_2(CO_3)_2~(2-)分解和铀酰离子UO_2~(2 )还原沉淀的统一的物理化学过程。压力减小,pH值增加、Eh值降低和铀浓度增大均有利于铀矿化。     

丫他金矿床流体来源及演化:流体包裹体和稳定同位素证据

为探讨丫他金矿床成矿流体的特征和矿床成因,对热液成矿阶段中石英中的流体包裹体进行了岩相学、显微测温、激光拉曼分析以及H、O同位素研究。结果表明,丫他金矿床中存在H_2O包裹体、CO_2-H_2O包裹体和CO_2包裹体三类流体包裹体;其中同一阶段同一视域中富H_2O相CO_2-H_2O包裹体在加热中完全均一到H_2O相,以及富CO_2相CO_2-H_2O包裹体完全均一到CO_2相,它们的均一温度和形成压力基本一致,说明同时捕获了富CO_2和富H_2O两种流体;流体包裹体的H、O同位素组成特征显示,成矿流体主要来源为大气降水或与大气降水有关的盆地流体;热液成矿阶段流体发生相分离,CO_2-H_2O不混溶作用导致热液中Au的溶解度迅速降低并沉淀形成矿床。     

深层温压条件下有机酸热稳定性模拟研究

深层、超深层中有机酸的分布特征及其热稳定性对储层物性有着重要影响。采用高温高压水—岩模拟装置对储层中典型一元和二元有机酸（乙酸和乙二酸）的分解反应进行了模拟,对动力学参数进行了计算,并分析其影响因素。结果显示:乙二酸比乙酸更容易分解,且分解反应的速率更高;乙酸和乙二酸分解反应的起始温度分别为230 ℃和180 ℃,其反应速率随着温度的升高而急剧增加。反应体系中高pH值和钾长石的存在明显提高了乙酸和乙二酸分解反应的反应速率,但对起始温度影响较小。高流体压力和静岩压力均会抑制乙酸和乙二酸的分解,在提高有机酸分解反应起始温度的同时降低分解反应速率。从地质意义上来讲,相对高压、低地温的地层环境更有利于有机酸的保存,因此具有低地温梯度的沉积盆地形成深层—超深层优质储层的可能性更高。     

贵州水银洞金矿床成矿流体不混溶的包裹体证据

通过对水银洞金矿床中流体包裹体的观测和热力学参数计算,探讨了成矿流体不混溶的热力学条件。研究结果表明,该矿床石英中的流体包裹体分为H_2O包裹体、CO_2包裹体和CO_2-H_2O包裹体三大类,并以富含CO_2-H_2O包裹体为特征,CO_2-H_2O包裹体可进一步划分为富H_2O相CO_2-H_2O包裹体和富CO_2相CO_2-H_2O包裹体。加热时富H_2O相CO_2-H_2O包裹体完全均一成H_2O相;而富CO_2相CO_2-H_2O包裹体完全均一成CO_2相,而且二者的完全均一温度和完全均一压力一致,说明它们是同时期捕获的CO_2-低盐水不混溶流体包裹体组合。它们形成时的热力学条件是:形成温度236℃,形成压力324 bar(1bar=10~5Pa);共存两相流体密度:低盐水相0.900 g/cm~3,CO_2相0.314 g/cm~3;共存两相中CO_2的摩尔分数:低盐水相0.0376,CO_2相0.7337;水溶液含盐度w(NaCl)约为1.3%。     

大别山北部石榴辉石麻粒岩流体包裹体研究

大别山北部石榴辉石麻粒岩是一种基性麻粒岩,岩石中富含有大量CO_2、CH_4、H_2S、H_2O流体包裹体,及含子晶多相包裹体。首次在寄主矿物石榴石、透辉石发现有含固相的多相包裹体。经拉曼光谱及电镜分析,固相部分为石榴石,辉石、重晶石和铁的氧化物;气相成分为H_2O、CO、CO_2、H_2S、H_2、CH_4、C_2H_2等,均一温度分别为950℃、975℃。指示着石榴辉石麻粒岩在形成过程中,在还原气氛下曾经发生过局部深熔作用,产生在组成上近于石榴石、辉石的熔体。这种溶体被正在结晶的石榴石,透辉石所捕获。石榴石中早期的含石榴石子晶+CO_2多相包裹体其CO_2密度为0.65～0.626g/cm~3;二相的 CO_2包裹体,CO_2部分的均一温度26～28.2℃,为晚期捕获的低密度CO_2包裹体,密度为0.648～0.688g/cm~3。石英中三相H_2O-CO_2包裹体,Th=331～410℃,CO_2-水合物溶化温度7.3°～8.6℃,是一种低盐度包裹体,CO_2部分均一温度:25.7～28℃,CO_2密度0.65～0.698g/cm~3为早中期捕获的包裹体。整个岩石中未发现高密度CO_2流体包裹体。表明麻粒岩可以形成在低密度CO_2之中。H_2O-NaCl包体均一温度80～475℃,密度0.36～1.026g/cm~3,主要为晚期包裹体,少数高密度H_2O包裹体,为早期捕获的包裹体。通过流体包裹体等容线确立石榴辉石麻粒岩P-T轨迹为     

CO_2海洋封存的发展现状

全球气候变暖带来的危害促使国际社会在CO_2减排方面达成了共识,近年来备受关注的碳捕集与封存(carbon capture and storage,简称CCS)技术作为CO_2减排的重要手段,正处于快速发展阶段。CO_2海洋封存是CCS技术中实现CO_2减排的一项最具发展潜力的方法,认识其发展现状对于进一步研究CO_2封存具有重要参考价值。对CO_2海洋封存的发展现状作了具体分析,阐述了CO_2海洋封存的方法,包括海洋水柱封存、海洋沉积物封存、CO_2置换天然气水合物封存和海洋增肥4种方法。指明CO_2海洋封存现阶段存在封存成本极高、存在泄露风险、政策法规缺失和公众认知度低4个问题。建议应从完善法律法规、加强国际合作、重视监测技术、提高公众认知4个方面做好CO_2海洋封存下一步的研究与实践工作。