氨基酸对铅迁移与沉积作用的实验研究

根据氨基酸在成矿溶液中存在的可能性,本文提出了氨基酸（氨基乙酸和氨基丙酸）与铅形成易溶络合物,成为铅迁移的重要形式。通过实验证明,在150℃左右是该络合物存在和迁移的最为有效的温度范围。但在200℃以上,络合物将明显地分解,方铅矿则得以沉积。考虑到方铅矿与闪锌矿能紧密共生,因此,方铅矿迁移与沉积的实验结果应与闪锌矿迁移与沉积的机理相符合。笔者的实验结果和其他学者关于有机锌络合物在超过190℃时分解而使锌得以沉积的结论,正好相一致。     

酸性氨基酸在铜、铅、锌迁移与沉积过程中的作用

对酸性氨基酸(谷氨酸)在铜、铅、锌迁移与沉积过程中的作用,进行了模拟实验研究。结果表明,酸性氨基酸在热卤水中的存在,比中性氨基酸更有利于铜、铅、锌的活化迁移。但是,随作用时间,特别是随温度的变化,不同金属在热液中的活化迁移情况则明显地不同。这表明金属与氮基酸形成的易溶络合物,其稳定性不仅与金属和氨基酸的种类有关,而且还受温度的直接影响。     

方铅矿、闪锌矿和黄铜矿在含有氨基酸的热卤水中溶解性的实验研究

根据氨基酸在成矿溶液中存在的可能性,继铅、锌、铜在含有中性及酸性氨基酸热卤水中迁移与沉积作用的实验研究之后,作者对方铅矿、闪锌矿和黄铜矿在含有碱性氨基酸——赖氨酸热卤水中的溶解性,进行了模拟实验研究。结果表明,在含碱性氨基酸的热卤水中,从90～210℃的温度范围内,铅与锌的溶解量均从增到减,铅于150℃时达最大值(约4×10~(-6));锌于120℃时达最大值(约800×~(-6));铜的溶解量则于90℃时即达最大值(约80×10~(-6)),其后随温度升高而呈锐减趋势。这说明铅、锌、铜与氨基酸形成的易溶络合物,其稳定性不仅与金属和氨基酸的种类直接相关,而且还受温度的显著影响。     

草酸对沉积地层中Fe、Cu、Pb、Zn元素的淋滤实验研究

利用准流动热液反应装置，进行了草酸与沉积地层中的Fe、Cu、Pb、Zn元素活化淋滤的成矿模拟实验，结果表明，草酸对地层中的金属元素有较强的活化萃取能力，最大淋滤量对应温度在125-150℃之间，通过对比实验液相和固相中金属量的变化．配合物稳定常数及实验淋滤率顺序，并结合曲仁盆地成矿特征，指出有机配合物可能是元素的主要存在形式之一。     

云南滇池微生物对磷循环与沉积作用的实验研究

对滇池磷的现代沉积作用的研究中发现,滇池微生物种群和数量繁多,但能对磷溶解、转化、迁移、聚集、沉积的微生物主要有解磷菌和聚磷菌两类。在底泥磷高含量区域,解磷菌的种群和数量与底泥磷含量成负相关关系,与水体磷含量成正相关关系,而聚磷菌的种群和数量与底泥磷含量成正相关关系,与水体磷含量成负相关关系;在底泥磷低含量区域,上述相关性则相反。表明当解磷菌的种群与繁衍量大于聚磷菌的种群和繁衍量时,底泥中的磷向水体迁移,反之,水体中的磷向底质迁移、聚集。这个事实令人信服的证明了微生物对磷循环的重要作用。滇池这种活着的微生物在自然环境条件下对磷的溶解、转化、迁移、聚集和沉积的作用,对古磷块岩微生物成矿说提供了可靠的证据,且对以磷为限制性因子的湖、海、江河环境污染的防治提供了理论资料。     

水体内部的沉积作用——内波、内潮汐沉积研究综述

介绍了内波的概念、沉积实例、沉积特征、沉积模式等;还对内波沉积作用机理作了深入分析。大多数海洋和湖泊中都有内波存在,其波幅可以是表面波的20～30倍,是海水混合和海底沉积物二次搬运的重要营力。内波形成的沉积物规模可以很大,沉积物中的砂岩成分成熟度和结构成熟度高。内波沉积研究对于油气勘探具有重要意义,特别是在海相油气勘探领域。目前对内波沉积物的成岩特征和含油气性方面的研究还比较薄弱;应从沉积特征、地球物理响应、测井响应等方面入手,逐步形成一套全面、系统、完整的识别标志;还应该与海洋学、水动力学等研究紧密结合,深入探讨内波的形成机理和控制因素。     

变形与元素迁移关系的实验研究

构造成矿研究的早期,人们习惯于用物理学原理来解释物质的变形．用化学原理来解释物质的变质。然而．地球物理与地球化学并不是独立不相关的,而是相互联系、密不可分的。本文以内蒙古扎兰屯西采石场的中粒花岗岩为样品进行了高温高压实验。实验结果显示：在黑云母形变的过程中．呈现出Fe元素滞留富集以及Ti、Mg元素向外迁移的现象。验证了物理作用不单单是物质的变形。也可以改变物质的内部结构,从而导致物质的质变。     

热水沉积作用的研究历史、现状及展望

热水沉积作用的研究已经历70余年,目前初步统一了热水沉积及其沉积岩的相关概念。按照形成矿物的温度和颜色特征及类型,将热水沉积作用分为白烟囱型和黑烟囱型,前者主要是在较低温度(100～320℃)下形成硅酸盐、硫酸盐等浅色矿物,后者主要在较高温度(320～400℃)下形成硫化物、氧化物等暗色矿物。大陆的热水沉积热液与海洋热液在温度与物理化学性质方面存在明显差异,大陆热水温度比海洋低,变化范围较海洋大;pH均值比海洋高,变化范围较海洋热水小;Na+K离子浓度与海洋接近,Ca离子与Cl离子浓度比海洋高,但它们的变化范围较海洋大。初步建立了一些关于热水沉积的沉积模式,如海底热液对流模式、盆地压实卤水对流模式、洋中脊岩浆热液—海水混合循环对流模式、热液溢流—喷流—溢流模式。由于热水沉积作用及热水沉积岩的分布具有特殊性和局限性,目前的研究程度较低,对热水沉积的化学过程和热力学过程、热流体成因、物质来源、热水沉积分异、热水沉积机理还不十分清楚,有待于进一步深入系统研究。     

成矿元素的气相迁移与实验研究

越来越多的野外观测和实验数据表明,气相对成矿元素的迁移和富集具有不可忽视的作用。由高温火山气体形成的升华壳和凝结水中富集多种岩浆组分和成矿金属;中低温的地热田水蒸气中也检测到成矿元素;某些斑岩型铜-金矿床的富气体包裹体比共存的盐水包裹体更富集Cu和Au。金属呈简单氯化物或氟化物、硫化物、含氧酸及原子迁移的理论假设低估了400℃以下气体搬运成矿金属的能力,而必须考虑溶剂化作用(水合作用),有关银、金、铜、锡、钼、钨在水热气相中的溶解度实验证实了这一点,基于实验数据的热力学模拟计算表明,水热气相可运移足够的成矿金属以形成具有经济价值的浅成热液型和斑岩型矿床。此外,实验也证实砷和硼从液相分配至气相中也与水合作用有关,其气液相间的分配系数随温度和水蒸气的压力增大而增强。无疑地,成矿金属被水热气相搬运的理论对理解金属矿床的形成机理和发展诸如深穿透地球化学的地球气找矿方法具有重要意义。     

热液中银、铅、锌共生分异的实验研究

对NaCl—HCl—H2O体系中银、铅、锌氯络合物稳定性进行实验研究，结果表明：热液中银、铅、锌氯络合物的稳定性受体系温度、pH、Eh以及组分浓度的控制。相同温度下，H^ 、Cl^-浓度降低，还原硫增加，均使络合物趋于不稳定，发生不同程度的沉淀分异。当t=300℃,[Cl^-]=0.24mol/L,pH＝6．86时，铅氯络合物的沉淀量达55％，锌氯络合物的沉淀量超过92％。热液体系中硫化物的存在，对银的影响最大，溶液中的银氯络合物几乎沉淀完全，浓度可降至检测限以下。而铅和锌的氯络合物相对稳定。热力学计算表明：溶液中的银是以硫化银或自然银的形式沉淀析出。因此，还原硫的存在是导致热液体系中银与铅锌发生分异的重要因素。     

SOME LAWS GOVERNING THE MIGRATION OF COPPER,LEAD, AND ZINC IN WATER,AND THEIR SIGNIFICANCE IN PROSPECTING

The author attempts to explain some of the problems of hydrochemical prospecting by study of the migration of certain metals in water. In general the metal content of natural waters is lower than might be expected from their solubilities in pure water. In deposits of Kazakhstan there is a strong influence on the concentration of these elements by the chemical composition and pH of the water. Lead and copper contents are strongly dependent on pH (decreasing with greater pH) and zinc less so. The pH limit of indistinct and discontinuous hydrochemical anomalies is about 7 for copper, 7.2 for lead, and 7.5 for zinc. The predominantly alkaline or neutral waters of raremetal deposits precludes usage of copper, lead, and zinc as indicators. Careful studies are therefore necessary to adequately evaluate anomalies. Data from diverse, unmineralized rocks indicates that limestones and carbon-enriched bottom deposits, and acid intrusives and their tuffs, are most active in lead sorption. The structure of rocks and microorganisms influence metal content in associated waters.—J. A. Redden.     

开放体系下方铅矿和黄铁矿之间原电池反应的实验研究

金属硫化物矿物之间的原电池反应对于酸性矿山排水的形成、硫化物矿床的次生富集作用、地球电化学勘探以及湿法冶金过程等都有很重要的影响。通过改变溶液中氧化剂组分F e3 的浓度、pH值、溶液的流动状况以及溶液的盐度(如N a2SO4的浓度),采用精密的电流计和电位计,对作为阳极的黄铁矿与作为阴极的方铅矿所形成的原电池反应的电流密度和整个原电池的混合电位进行研究,结果表明:溶液中[F e3 ],pH值以及溶液的流动状况对黄铁矿和方铅矿之间原电池反应的影响很大,而溶液的盐度对反应的影响不是很显著。实验还发现,当黄铁矿电极表面存在微小裂纹时,其电极电位可降低至同条件下方铅矿的电极电位以下。这一实验结果在混合电位理论和Bu tler-V o lm er方程中得到了理论上的解释。     

MAPGIS空间分析在瓦恰地区以Cu、Pb、Zn为主成矿预测中的初步应用

工作区位于木吉—阿克赛钦Cu、Au(Fe)成矿带北部,优越的地质、构造、地球化学条件,孕育了丰富的铜、铅、锌矿产。笔者应用国内MAPGIS系统平台,运用其矢量空间分析模块,对研究区多源信息(地、物、化信息)进行迭加、分析、统计,总结了成矿地质条件和找矿标志,对成矿最有利区域进行预测,圈定了成矿远景区。     

有机—铜配合物热稳定性及热分解产物的实验研究

通过实验研究了富里酸、氨基丙酸和半胱氨酸３种有机质与铜的配合物的热稳定性及热分解产物特征。结果表明：富里酸—铜配合物在１９０～２００℃时缩合成类干酪根物质，被富里酸配合的铜一同进入到该物质中去；氨基丙酸—铜配合物在１４０～１５０℃分解，形成π键配合物“二（三）氯·（乙炔）合铜（Ⅰ）”；半胱氨酸—铜配合物很不稳定，８０℃便开始分解，生成黑色沉淀物“二水合四氯合铜酸铵”，而没有生成铜的金属硫化物     

沉积硬石膏岩中铜、铅、锌、锶、钡的含量特征及其活化、迁移的实验研究

本文对云南金顶铅锌矿区和山东大汶口盐矿区硬石膏中铜、铅、锌、锶、钡含量的测试结果进行了统计分析,并进行了95℃和150℃下硬石膏在不同介质水溶液中重金属的活化模拟实验.结果表明:硬石膏岩中普遍含有铜、铅、锌、锶和钡等重金属.其中铅和锶的含量服从正态分布;而铜、锌和钡的含量则服从对数正态分布.硬石膏岩中的重金属在介质水溶液中能够被活化,尤其是其中的锶,活化后的释出量相当可观.含有NaCl和氨基酸的酸性水溶液更有利于这种活化作用.据此,作者认为:蒸发岩层可以提供部分成矿无素,即通过介质水溶液的活化作用形成有意义的戍矿溶液.含有NaCl和有机质（氨基酸）的水溶液不仅有利于蒸发岩中重金属的活化,而且有利于它们在溶液中的迁移和富集.