南翼山构造区油田卤水相关地层中岩石和矿物的沉积期后变化

油田卤水与油气的生成、运移和储集等各个阶段都密切相关,其形成及演化必定受烃源岩、油气运移通道所在地层和油气藏储集层等岩层在沉积期后所发生的水岩反应的影响。南翼山构造区油田卤水的储层为N₂²y、N₁²y、N₁g和E₃²g,正好是该区油气的主要烃源岩和储集层,油气的运移也是在这些地层之中进行的。本文通过对这些地层的地表露头和油井岩芯或岩屑的岩石薄片进行镜下观察和鉴定,识别岩石及其组成矿物在沉积期后的变化。南翼山构造区油田卤水相关地层中的岩石和矿物在沉积期后曾发生过方解石和粘土矿物分别交代石英和长石、长石的绢云母化和粘土化、方解石白云石化、方解石的重结晶、灰(云)质岩的溶蚀、粘土矿物重结晶为黑云母、绢(白)云母、绿泥石和玉髓等,以及绢云母交代石英和长石、黑云母的白云母化和绿泥石化、黄铁矿的形成等方面的地球化学过程,也可见到硬石膏、天青石和铁方解石等自生矿物。岩石和矿物的这些沉积期后变化将为油田卤水形成及演化过程中水岩反应的深入研究提供岩石学...     

柴达木盆地南翼山油田卤水水化学及氢氧同位素地球化学特征

南翼山油田卤水是钾钙硼等元素的富集区,具有较高的开采利用价值。开发利用油田卤水,需要对其演化过程有较深入的研究。采用地层岩性与水化学特征及氢氧同位素地球化学特征相结合的方法,对南翼山油田卤水的形成与演化过程进行探讨,得到初步结论:南翼山油田卤水水化学类型主要为氯化钙型,具有高矿化度、高钙、低镁和低硫酸根的特点。油田卤水起源于大气降水,下渗过程中溶滤第三系岩盐沉积物,经过一系列水岩相互作用,并与深部地热水、岩浆水混合,最终形成现在的水体。     

盐湖卤水中锂的高效分离及其同位素比值的精确测定进展

锂的两个稳定同位素相对质量差较大,导致了自然界中的锂同位素分馏强烈。卤水中锂同位素作为良好示踪剂,可用以指示盐湖锂矿床的物质来源和形成机理。现阶段一般用热电离质谱法(TIMS)或多接收器电感耦合等离子质谱法(MC-ICP-MS)测量锂同位素比值,这两种方法都需要将锂从样品中与其它元素完全分离。在现有的卤水提锂方法中,吸附法能够得到较高的锂回收率,减少了锂同位素在提取过程中的分馏效应。本文主要介绍国内外近年来在提取锂和准确测定锂同位素比值方面所取得的进展。     

我国深层地下卤水钾、锂资源及其开发前景

我国已探明的钾、锂资源大多赋存于盐湖卤水矿床中,但经过多年生产地表盐湖资源消耗严重,海相地层寻找钾、锂的工作还未取得突破,深层地下卤水则可成为解决我国锂钾资源需求的后续储备。我国深层地下卤水主要分布在柴西、四川、湖北、江西等地,资源丰富,其中富含高品位的钾、锂、硼等元素,具有很好的经济利用价值,但是目前工作程度还不够,并由于开采技术、成本等问题,还未实现工业开采。文章对我国重点区块深层地下卤水的水化学特征、分布规律等进行了总结,结合已有的深层卤水资源量评价等数据,提出了下一步重点研究的建议区块,可为后续我国深层卤水钾、锂资源评价、综合提取工艺研究等提供科技支撑。     

马海盐湖区卤水和盐类矿物的氯同位素特征及意义

采用以Ｃｓ２Ｃｌ＋为发射离子的高精度正热电离质谱方法，对柴达木盆地马海盐湖区卤水和共存的盐类沉积、河水、钻孔盐类沉积中的氯同位素组成进行了精确的测定．该地区盐湖卤水氯同位素组成表明，在相同的蒸发沉积环境地质条件下，地表卤水δ３７Ｃｌ变化范围为－１．５５‰到０．５３‰。盐类沉积垂直剖面的δ３７Ｃｌ值变化范围在０．００‰。到１．０５‰。在此基础上，初步研究了利用卤水及盐类矿物氯同位素组成变化追踪盐湖补给水来源及盐湖古气候变化．     

二磷酸氢钛的加压合成及对锂同位素的分离效应

用无定型磷酸钛和磷酸在175℃,约3MPa气压下,合成的晶形细微化合物,即二水合二磷酸氢钛[TI(HPO_4)_2·2H_2O],是一种层状结构的无机离子交换剂。在酸性和中性介质中其溶解度极小,对于钾、锂碱金属离子具有很好的交换吸附效应。以聚丙烯腈的二甲基甲酰胺溶液为粘合剂,压制成型,装制成色谱柱,以LiNO_3溶液为原料,HCl为洗脱剂,合理截取洗脱流分并测得~6Li和~7Li的单级分离因数为1.023,获得了文献中尚未报道过的结果。     

东天山企鹅山群火山岩地球化学特征及对古亚洲洋构造演化的指示意义

研究了东天山企鹅山群火山岩的主量元素、微量元素和Sr-Nd同位素特征。结果显示:火山岩Si O2含量介于47.75%~57.78%,Al2O3含量为17.92%~19.88%,Mg O含量为3.96%~6.46%,Mg#值介于52.16~58.20,属于亚碱性系列;微量元素分析表明,火山岩轻稀土元素(LREE)富集、重稀土元素(HREE)相对亏损、轻重稀土元素分馏较强,富集大离子亲石元素(LILE),而亏损高场强元素。Sr-Nd同位素组成表明,火山岩ISr(t)变化范围为0.702 386~0.704 264,εNd(t)变化范围为5.61~8.66。地球化学研究表明,企鹅山群火山岩可能源于长期亏损的地幔,而且含有洋中脊和火山弧的物质成分,是软流圈地幔熔体和被俯冲板片流体/熔体交代过的岩石圈地幔楔熔体的混合物。企鹅山群火山岩的母体可能形成于不同的时期和不同的大地构造位置,是板块碰撞后洋脊和火山弧物质在一狭长地带上的混杂堆积。结合前人研究成果,认为企鹅山群火山岩属于古亚洲洋南缘洋壳向北俯冲消减作用的产物,这为古亚洲洋南缘古生代构造演化研究提供了约束。     

中国北方沙尘源区铅同位素分布特征及其示踪意义的初步研究

对中国北方沙尘源区风成沙Pb同位素的分布特征以及示踪意义进行了初步研究。结果表明,中国北方沙尘源区风成沙Pb同位素的空间分布具有明显的区域差异,毛乌素沙地具有最低的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值,塔克拉玛干沙漠具有最大的206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb值,其他地区介于两者之间。通过对比研究,Pb同位素在中国北方黄土、格陵兰冰芯粉尘和北太平洋深海沉积物源区示踪方面具有较好的有效性。     

塔克拉玛干沙漠中麻扎塔格山的形成及其地理意义*

在实地考察基础上,讨论了沙漠腹地麻扎塔格山地质地貌的基本特征,并分析了其在地理上的意义。     

柴达木盆地那棱格勒河流域表层沉积物微量元素组成及其对流域内锂的物源制约意义

柴达木盆地那棱格勒河流域是我国目前最大的盐湖型锂矿区和工业设施最为完备的卤水锂工业基地,长期以来关于其尾闾盐湖区锂的物源问题备受关注。尽管目前的众多研究已经对流域内地表水体及尾闾区盐湖中锂的物源有了较为一致的看法,但盆地周缘围岩风化过程在其中起到的作用仍缺乏系统性认识。基于部分保守性微量元素在物源示踪研究中的重要作用,本文通过对流域内河流表层沉积物中的REEY、Li、Sc、Co、Nb、Ta、Th等微量元素开展其地球化学行为方面的分析,讨论了沉积物的物源属性特征及其中锂的来源特征,为深入认识盐湖区游离态锂资源的物源提供了新的证据。结果表明,那棱格勒河流域与毗邻的东、西对比区河流沉积物有着相似的化学风化背景和基岩类型,源岩具有显著的长英质岩和基性岩的二元混合特征,且基性源岩所占比重更大;而沉积物中的锂除尾闾盐湖区明显受到富锂孔隙水体夹带的影响外,其它地区锂的来源特征与沉积物的物源特征相同,表明地表迁移过程对介质中锂的通量影响较弱,沉积物中的锂更多的是以赋存在相关矿物结构中的形式存在;研究区来自源岩风化作用提供的游离态锂的量较为有限,尾闾盐湖中的锂资源主要以昆仑山深大断裂带涌出的热泉水的长年补给为主。     

柴达木盆地西部油田水钾硼锂富集规律及影响因素研究

在对国家“十五”科技攻关2004BA602B-08项目实施的基础上,通过对柴达木盆地西部主要构造油田水的分布特点分析,研究了油田水中主要组分及钾、硼、锂的富集规律,并进一步指出,气候环境、构造演化是油田卤水中主要物质组分富集最主要的影响因素。     

青藏高原盐湖Li地球化学

青藏高原是我国富 L i盐湖的主要分布区域 ,这些富 L i盐湖主要分布在柴达木盆地中部和西藏的中、西部地区。北部柴达木盆地盐湖 L i的储量大、Mg/ L i比值高、卤水 L i含量较高 ,南部西藏盐湖 L i的储量较大、Mg/L i比值低 ,L i含量很高。青藏高原富 L i盐湖主要分布在氯化物型—硫酸盐型过渡区内 ,其 L i含量在 12 0～ 2 6 0 m g/L之间 ;西藏富 L i盐湖主要分布在碳酸盐型—硫酸盐型过渡区内 ,其 L i含量在 2 5 0～ 6 6 0 m g/ L之间。在西藏各类盐湖中碳酸盐型盐湖含 L i较低 ,这很可能与其参加到早期沉淀的碳酸盐矿物晶格中有关。盐湖卤水中 L i的空间分布与其水源补给方向和蒸发环境紧密相关。Mg/ L i比值研究表明 ,盐湖中 Mg和 L i的含量成反比关系 ,即高 Mg环境不利于 L i的富集     

热电离质谱法测定锂同位素的研究进展

锂的两种稳定同位素6Li和7Li存在很大的相对质量差,质量分馏效应十分明显,因此要精确地测定锂同位素比值十分困难。近年来,随着质谱测定方法的发展,锂同位素的测定取得了长足进展。目前,使用热电离质谱仪(TIMS)和多接受电感耦合等离子质谱仪(MC-ICP-MS)测定锂同位素比值的较多。TIMS相比于MC-ICP-MS,其测定精度较高。主要对使用热电离质谱仪(TIMS)测定锂同位素进行了详细的介绍,主要包括带材料和带结构、涂样形式以及电离温度这3方面的研究进展,并指出了此方法存在的一些问题。     

锂同位素测速法在察尔汗水动态中的应用

采用锂同位素示踪技术,对察尔汗首采区采卤过程中晶间卤水的流向、流速和流量进行了测定。研究的初步结果表明,锂同位素示踪技术在地下水动态的研究中具有较好的应用前景。     

Bias of ostracod stable isotope data caused by drying of sieve residues from water

Stable isotope analysis of ostracod shells is used routinely for palaeoenvironmental studies of ostracod-bearing records. Sample treatment usually involves the disaggregation of sediments and sieving; before the sieving residues were washed with water onto petri dishes and oven-dried. In our study, we compared δ¹⁸O and δ¹³C values of shells that were oven-dried from water and from ethanol alternatively. Large isotopic differences of up to 3‰ were determined for δ¹⁸O values, whereas differences in δ¹³C values were less pronounced with differences of up to 1.6‰. Stable isotope values of shells dried from water were lower for both oxygen and carbon as a result of calcite crystals precipitated on the shell surfaces during the drying process. Therefore, ostracod shells for stable isotope analysis should not be prepared by drying from water. Instead, shells should be dried from ethanol to obtain reliable stable isotope data; likewise freeze-drying is expected to provide trustworthy results.     

锂同位素地球化学研究进展

锂的两个稳定同位素(6Li和7Li)相对质量差较大,因此锂同位素分馏比较显著。由于分析测量技术的改进和完善,锂同位素地球化学近年来有了长足的发展。研究表明,温度是控制锂同位素分馏的一个重要因素。此外,锂在不同矿物中配位结构和化学键强度的差异也会影响共存相之间的锂同位素分馏。由于锂同位素存在较大的分馏和不同地质体中截然不同的δ7Li值,锂同位素地质应用范围十分广泛。目前,锂同位素在地表风化、海底热液和洋壳蚀变、板块俯冲、示踪卤水来源和演化等方面的研究中成效显著,并且开始应用到矿床学中。     

大气水汽氢氧同位素观测研究进展——理论基础、观测方法和模拟

大气水汽氢氧稳定同位素是认识大气环流和水循环的重要信息指标,本文从影响水汽稳定同位素含量的物理过程入手,即源区蒸发、传输及凝结等方面,系统介绍了影响水汽氢氧稳定同位素的平衡分馏和动力分馏的理论基础;回顾了传统观测方法、近期发展的激光光谱仪及卫星遥感红外光谱仪等大气水汽同位素观测新手段,重点分析了光谱仪及遥感观测方法的优势及应用,表明实时观测和遥感监测成为目前水汽同位素研究的主要手段;总结了目前大气水汽同位素观测研究在同位素基础理论、地表过程等方面的主要进展,汇总分析了大气水汽同位素环流模型的发展和应用,表明同位素环流模型在全球及区域气候过程、古气候恢复以及环境信息重建方面具有独特的优势,将会成为今后气候系统研究的新方法;最后提出水汽同位素研究的新焦点即高时空分辨率的实时观测、氢氧同位素的新指标如过量17O以及同位素气候模型的发展完善及应用。     

苯并15-冠-5—离子液体体系多级逆流萃取分离锂同位素研究

锂的两种天然同位素（6Li和7Li）在能源、环境和国防安全等领域具有重要应用价值。本文以氯化锂溶液为原料,选用苯并15-冠-5和咪唑类离子液体体系对其进行了模拟逆流萃取实验,考察了多级逆流萃取过程中锂的萃取率和锂同位素分离系数的变化规律,结果表明：经10级逆流萃取后,锂的萃取率和同位素分离系数有了明显提高,6Li富集在有机相,丰度提高了0.2996%,本文对锂同位素富集浓度和富集行为进了研究探讨。     

苯并15-冠-5—离子液体体系多级逆流萃取分离锂同位素研究

锂的两种天然同位素(~6Li和~7Li)在能源、环境和国防安全等领域具有重要应用价值。以氯化锂溶液为原料,选用苯并15-冠-5和咪唑类离子液体体系对其进行了模拟逆流萃取实验,考察了多级逆流萃取过程中锂的萃取率和锂同位素分离系数的变化规律。同时,对锂同位素富集浓度和富集行为进了研究探讨。结果表明,经10级逆流萃取后,锂的萃取率和同位素分离系数有了明显提高,~6Li富集在有机相,丰度提高了0.299 6%。