高矿化地下卤水与蒸发岩矿物的平衡

<正> 西伯利亚地台寒武纪和前寒武纪地层对于寻找石油、天然气和钾盐有着辽阔的远景。因此,这里对深部含盐地层岩石的储集性能和含钾性的预测问题就显得特别重要。其中第一个问题包括由于后生淋滤作用和成矿作用造成的岩石的次生变化;第二个问题是变质浓卤水分布带含钾性的水文地球化学普查标志。这些水文地球化学标志应用于寻找淋滤地下卤水时相当成功。要想解决这些问题,就必须对高矿化地下卤水-岩石系统的相互作用进行物理化学     

地下水对蒸发盐沉淀作用的控制

由于向下伏或周围地下水体系渗漏造成的损失，地形封闭的盆地可能在水文上是开放的。在这种情况下，这些渗漏损失对盆地内形成的蒸发盐矿物的矿物和厚度可能起了相当大的控制作用。在确定蒸发盐矿床的厚度和矿物特征的过程中，水文上开放的盆地中的地下水流出量与流入量之比（流量比）象流入水的溶质组分一样重要。当达到稳态流量比时，就会形成由两，三种矿物组成的巨厚层，而不是形成由多种矿物祝得克萨斯州和新墨哥州南部高原的一     

NaCl不饱和的海水体系卤水—矿物平衡研究

本文用实验的方法研究了Ｋ，Ｎａ，Ｍｇ，Ｃｌ，ＳＯ４－Ｈ２Ｏ体系在ＮａＣｌ不饱和条件下的卤水－矿物平衡关系，并与该体系对ＮａＣｌ饱和的相图作了对比。研究成果有利于更深入地探讨盐类矿床的形成和演化，对钾盐生产工艺的制订亦有重要指导作用。本文对四川盆地富钾卤水的成因作了合理的解释。     

天然条件下的淋滤-浸泡-蒸发模拟实验

国内外很少有人进行风化淋滤模拟实验,即使有也是在实验室循环装置下进行,温度和压力均高于常温和常压,得出的结论往往与实际不符.我们的实验基本是在自然条件下进行的,淋滤用水是大气降水,温度和压力为常温和常压.实验的目的是观察硫化物矿石在自然条件下蒸发、淋滤和浸泡的变化,探讨矿山开采、选冶过程中对环境的影响.实验结果表明,淋滤作用对岩(矿)石影响不大,而蒸发作用对岩(矿)石有极大的破坏,用于蒸发实验的矿石不仅成分变化很大,其颜色、坚韧性和牢固性也都发生了明显的变化.浸泡主要使岩(矿)石的成分发生变化,浸泡液的阳离子浓度随浸泡时间的延长而增加.     

四川盆地三叠系蒸发岩的变质作用与富钾卤水的成因

在四川盆地三叠系蒸发岩建造中已发现钾盐镁矾、无水钾镁矾、软钾镁矾、杂卤石、钾石膏、多钙钾石膏、钙芒硝等矿物,并在多处发现富钾卤水。已有的资料表明,这些矿物组合是已沉积的固体钾盐层在成岩期水溶变质作用过程中形成的变质矿物组合。在此过程中大量的钾质转入水溶液,形成了富钾卤水。这种富钾卤水是可综合利用的ＫＣｌ、ＮａＣｌ和Ｌｉ、Ｓｒ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｂ、Ｂｒ、Ｉ的优质盐化工业原料卤水。     

黏土矿物组构对水化作用影响评价

泥页岩水化过程中黏土矿物起着主要的作用,但目前还缺少相关的定量描述研究。为此,利用SEM、X-粉晶衍射技术,对采自不同地区的泥岩和板岩在干燥状态、不同浸泡时间后的微观结构和含量进行分析及研究,分析黏土矿物的组构随浸泡时间的变化过程,并定量地分析其对水化过程的影响规律,研究泥页岩的软化过程。研究认为,（1）泥页岩、板岩中影响水化过程的内在因素是蒙脱石、高岭石、绿泥石和伊利石等黏土矿物的含量;（2）黏土矿物定向排列时水化作用效果较无序排列时的明显;（3）泥页岩的水化作用是一个渐进的过程,即在水化过程中流体介质首先使表面的黏土矿物软化,产生掉块;随着时间延长,流体沿裂缝、层理面向岩石内部渗透,黏土土矿物发生膨胀;无围岩限制作用时坍塌掉块持续发生;（4）泥浆中加入一定的无机盐有助于抑制水化过程的发生;压力增加将抑制水化过程的产生;温度升高则能促进泥页岩的水化过程。     

蒸发作用与淋滤作用对岩矿石风化影响的模拟实验

风化作用是自然界广泛存在的天然现象,对人类的生活和生存有极大的影响,人们进行了广泛面而又深入的研究.这些研究除进行野外观察和研究外,主要集中于元素的淋滤、溶解和迁移以及动力学机理的实验研究.但是,很少有人进行干旱地区岩石风化模拟实验,更未见到蒸发作用与淋滤作用对岩矿石风化影响对比模拟实验的报道.人们只是根据地干旱地区降雨少、昼夜气温变化大等因素,认为干旱地区岩矿石风化主要是物理风化.最近我们对两块相似的硫化物矿石标本进行了蒸发和淋滤对照的模拟实验.结果表明蒸发作用比淋滤作用更容易使岩矿石风化.蒸发作用主要是化学作用.所以干旱地区的岩矿石风化主要是化学作用,这认识向干旱地区岩矿石主要是物理风化的传统认识提出挑战.     

关键带中天然半导体矿物光电子的产生与作用

在地球上最不均匀和最复杂的区域——关键带这一极为复杂的开放系统中,矿物与微生物无时无刻不在发生着人们尚未充分认识到的自然作用。文中总结了作者十余年来在矿物与微生物交互作用研究领域,侧重在半导体矿物与微生物协同作用研究方向上所取得的研究成果,重点简述了自然界中半导体矿物特征、半导体矿物光电子特性、矿物光电子促进生命起源与演化、微生物利用矿物光电子——光电能微生物的发现以及土壤矿物光电子与微生物协同固碳作用等研究工作。矿物与微生物之间电子转移和能量流动是关键带中最为重要的动力机制之一,探讨关键带中大量存在的天然半导体矿物如何转化太阳能为化学能或者生物质能的微观作用,可为揭示关键带中多个圈层之间交互作用如何影响地球物质演化、生物进化与环境演变的宏观过程提供理论依据,充满着科学发现与理论突破的机遇。     

江陵凹陷盐隆构造体系对富钾卤水储层分布特征的影响

江陵凹陷古新统沙市组及新沟嘴组均沉积有大量含盐岩层系, 受喜马拉雅运动影响, 形成各类盐隆构造。为了厘清江陵凹陷富钾卤水的分布特征, 重点研究了江陵凹陷的地层、断裂、构造分布特征, 探究盐隆构造体系对富钾卤水分布特征的影响。通过剖析江陵凹陷盐构造形成及演化特征, 认为盐隆构造控制的次级凹陷形成于盐层沉积的不同阶段, 汇集不同阶段的卤水, 成为盐类聚集的关键场所。江陵凹陷卤水钾离子主要来源于与断裂相伴的火成岩。富钾卤水重点分布于新沟嘴组下段及沙市组中, 其卤水储层包括砂岩储集层(李家台地区)、火山岩储集层(沙市地区、范家台地区)及破碎带储集体(南岗地区)。高矿化度富钾卤水在江陵凹陷内广泛分布, 具有较大的勘探潜力。     

激发剂对天然硬石膏水化作用的影响

以安徽省含山县天然硬石膏(Ⅱ型无水石膏)为主要原料,研究了5种化学激发剂(K2SO4、FeSO4.7H2O、CaO、Na2C2O4、煅烧明矾)对天然硬石膏水化作用的影响。采用重量法测定了不同掺量时硬石膏的水化率,用X射线粉末衍射和扫描电子显微镜分析了硬石膏水化产物组成及其微观结构,探讨了天然硬石膏水化活性的激发机理。研究结果表明,激发剂可以明显提高硬石膏的水化率,且水化硬化体的微观结构也有显著改善;掺加5.0%的煅烧明矾时,硬石膏的水化效果最好,28d后,水化率可达74.32%。     

构造与气候对江陵凹陷古近系蒸发盐沉积的耦合作用

江陵凹陷古近系厚层蒸发盐对区域构造和气候变化的响应机制仍然不明确。本文基于获取的江陵凹陷深钻SKD1岩芯和已有的研究资料,探讨了江陵凹陷古近系蒸发盐的矿物特征以及成盐环境,重建了蒸发盐的时空分布演化。研究结果表明,沙市组时期构造活动强烈,较快的沉降速率以及极端暖旱的气候使蒸发盐首先在凹陷北部沉积;新沟咀组下段沉积时,构造活动减弱,季节性干旱气候以及沉降中心向西南方向迁移等诸多因素共同导致膏盐岩在凹陷南部沉积,进一步指示在南部次级洼陷中找钾的前景。     

黄海水25℃恒温蒸发时的析盐序列及某些微量元素的分布规律

前言世界上的盐类矿床特别是钾盐矿床,多数属于海相成因。因此,作为盐类物质来源的海水,早已引起人们的注意。为了探讨盐类的沉积机理及其矿床成因,大约在十九世纪中叶,就开始了海洋水的实验研究,而且延续至今,仍然不断有人从事这方面的工作。     

矿物粉体的表面能及对硅橡胶增强作用的影响

采用平衡接触角法测定了几种矿物粉体及硅橡胶基体的表面能,对矿物／硅橡胶的界面张力、平衡粘附功等热力学参数进行了计算,分析探讨了矿物填料／硅橡胶之间界面相互作用与复合材料力学性能的关系,提出粘附功（Ｗａ）与界面张力（γＳＬ）的比值（Ｗａ／γＳＬ）是衡量矿物填充硅橡胶的力学性能的一个重要参数。     

微生物-矿物接触作用对金属硫化物溶解的影响——氧化亚铁硫杆菌参与黄铜矿溶解的初步研究

在表生条件下,氧化亚铁硫杆菌的参与能够有效促进黄铜矿的氧化分解,前人研究认为微生物对黄铜矿的溶解有直接和间接作用,但相对贡献仍存在争议。利用透析膜将细菌和黄铜矿隔离,模拟对比了黄铜矿与氧化亚铁硫杆菌不接触和直接接触时的溶解行为。利用等离子光谱(ICP-AES)测定两种实验条件下溶液中Cu2+离子的浓度变化,并利用扫描电子显微镜(SEM)观察了两种条件下黄铜矿表面特征的变化和次生产物特征。实验发现在两种模式下,氧化亚铁硫杆菌均不同程度提高了黄铜矿的溶解速率;直接接触模式比非接触模式对黄铜矿氧化分解的促进作用更显著。     

无机盐类对天然矿物低温催化混合酯生烃反应的影响

脂肪酸酯是一类重要的生烃母质。选择了十四烷酸甲酯、十六烷酸甲酯和十八烷酸甲酯的混合酯为模型反应物,以方解石、白云石、伊利石、钙蒙脱石和黄铁矿为催化剂,分别考察了氯化钾、氯化镁、氯化钠、硫酸钠以及混合盐对天然矿物低温催化混合酯生烃反应的影响。结果表明,无机盐类对矿物催化下混合酯的生烃反应均有不同程度的影响,硫酸钠具有反催化作用,其它盐类具有正催化作用。且在各无机盐存在下,不同的矿物表现出不同的催化活性。     

矿物-水体系氢同位素平衡分馏和动力分馏的实验研究

矿物水体系氢同位素平衡分馏系数和动力分馏系数是同位素地球化学研究中的重要参数。这些参数大多由实验测定。氢同位素分馏的实验研究主要包括矿物水体系氢同位素交换实验,交换实验前后矿物、水的氢同位素分析及分馏机理、平衡分馏、动力分馏理论研究。为确保氢同位素分馏系数和一系列动力学参数的准确可靠,实验中防止氢透过容器壁扩散,避免空气中水汽污染样品,正确控制实验温度等都很重要。本研究以石英管代替前人常用的金（银、铂）管作反应容器,建立了一套实验研究羟基矿物水体系氢同位素平衡分馏和动力分馏的新方法,并开展了电气石水、黑柱石水体系氢同位素分馏的实验研究。所得一系列参数的精度明显好于国外报道的资料。此研究方法可广泛应用于羟基矿物水体系的氢同位素分馏的实验研究。