凹凸棒石与Ni2+的长期吸附作用

以Ni2+为例研究了凹凸棒石与重金属离子长期作用过程,探讨了重金属离子在凹凸棒石上的吸附反应动力学,并运用高分辨透射电镜揭示了凹凸棒石与重金属离子互相作用引起重金属离子水解沉淀、形成氢氧化物或层状双氢氧化物次生物相的现象.实验表明,凹凸棒石-Ni2+水悬浮体系中,随着时间的延长溶液的pH值逐渐升高,Ni2+浓度逐渐降低,并且长期作用后悬浮液的pH值和重金属离子浓度受到固/液比控制.Ni2+在凹凸棒石和水两相中的分配在长达40 d的时间内都没有达到完全平衡,表明凹凸棒石-Ni2+水悬浮体系中存在凹凸棒石与重金属离子长期互相作用.凹凸棒石与Ni2+长期作用Ni2+浓度变化可以用抛物线扩散方程、双常数方程、一级扩散方程、Elovich方程较好地拟合.凹凸棒石与重金属的长期作用反应机制可能是由于凹凸棒石纳米效应和反应活性,表面缓慢水化导致含重金属离子溶液pH值缓慢升高,诱导了Ni2+在凹凸棒石表面沉淀,在凹凸棒石表面形成了氢氧化物或层状双氢氧化物.     

隐爆角砾岩型金矿研究述评

隐爆角砾岩型金矿是国内外一种具有重要经济价值的矿床类型。不同类型隐爆角砾岩是该类金矿最主要的容矿围岩。造成隐爆作用发生最直接的因素是受热的多源流体或气体，岩浆隐蔽爆破主要作用方式是气爆和浆爆，其次是热液注入。通常气爆发生于早期，浆爆较晚，而热液注入最晚。浅成－超浅成中酸性斑岩体是隐爆角砾岩形成的决定性因素，气液的隐蔽爆破作用是隐爆角砾岩有角砾岩型金－多金属矿床形成的原因，成岩与成矿是同一地质过程不同阶段产物。不同级别的构造对该类型金矿档的产出空间、矿化类型和矿体形态等具有分级控制作用，矿化、蚀变存在明显的垂向分带及其空间套叠。该类型金矿可划分为Au-Ag和Au-Cu系列，矿床系列、矿床规模有富矿部位可通过一系列指标进行判别。     

华北板块北缘首例大型高品位隐伏斑岩型金矿床——内蒙古毕力赫金矿

内蒙古毕力赫金矿床(Ⅱ号带)是全国危机矿山接替资源勘查获得重大突破的矿床之一,由武警黄金地质研究所勘查发现(2006-2008年).矿区位于华北板块北缘叠接俯冲带南部华北板块一侧的陆相火山岩盆地中.该矿床有如下主要特点:(1)矿体呈隐伏状态(距地表1～40 m)产出于隐伏的燕山期花岗闪长斑岩体接触带内.并以内接触带为主;(2)矿体规模大(目前控制长500 m,最宽处300 m,最窄处约40 m.最大厚度128.17 m,最小厚度10.53 m,平均厚度52.85 m),品位高(平均4.5×10-6,最高52.76×10-6),单个矿体资源量达20 t以上;(3)矿石为蚀变的花岗闪长斑岩和火山岩型.前者具有典型的单向固结结构(UST).金属矿物以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿等为主,但含量低(小于1%),金主要赋存于蚀变形成的团块状或细脉状石英中;(4)围岩蚀变以钾化、硅化、绢云母化、高岭土化、青磐岩化等为主,具有富金斑岩型铜矿床的分带特征;(5)成矿温度明显分为两个区间.早期石英流体包裹体均一温度大于550℃,为含矿热液沸腾结果;中晚期温度变化在108～375℃,平均值为194℃.初步研究表明,该矿床应为独立的大型高品位斑岩型金矿床,在华北板块北缘地区为首次发现,具有典型性和代表性.对于区域相似地质环境内类似矿床的寻找和勘查具有重大示范意义.     

论环境地质工作

本文阐述了资源与环境在可持续发展中的作用,指出了资源与环境间互相关联、互相影响的关系,说明了地质作用是资源与环境形成的源泉,从而论证了地质学是可持续发展的重要组成部分。文中详细论述了地质环境与环境地质的内涵,探索了地质环境的自然属性与社会属性,并进而讨论了环境地质学科的分类,文章用“以地质环境为实,以环境地质求真”来反映地质环境与环境地质之间的关系。本文还详细叙述了环境地质工作与地质环境行政管理工作的内涵及其相互之间的关系,指出了地质环境是环境地质工作的对象,环境地质学科是环境地质工作的理论基础。环境地质工作内涵广泛,是一项系统工程,而地质环境行政管理则是一项以环境地质工作为基础、社会公共服务为主体的行政管理工作。文章还提出了做好环境地质工作应给予组织上的保证。     

低密度沸石复合填料的制备及其性能研究

以天然沸石为主要原料,水泥为粘结剂,发泡聚苯乙烯球形颗粒为内核,经复合、成球、筛分、养护,制备出粒径4~8 mm的免烧球形低密度沸石复合填料。对制备的材料进行了空隙率、表观密度、强度等性能测试。研究结果表明,制备低密度沸石复合填料的最优工艺组合条件为质量百分比沸石∶水泥=75%∶25%,自然条件下养护7~10d,此时制备的成品填料空隙率为47.4%,表观密度为1.23 g/cm3,强度为61.5 N,堆积密度为0.647 g/cm3。扫描电镜图像表明,挂膜前填料表面粗糙,内部存在大量孔隙,挂膜后表面和内部均有大量的微生物附着,与粉煤灰制备的陶粒相比,该填料挂膜微生物量提高了一倍。本研究制备的低密度沸石复合填料,用于在环境温度低于15℃下曝气生物滤池的挂膜启动运行,对氨氮的去除率达到96%,具有较好的氨氮去除效果,表明该复合填料在废水脱氮深度处理方面具有良好的应用前景。     

内蒙古毕力赫大型金矿勘查突破过程及启示意义

内蒙古毕力赫金矿原为一资源严重危机的小矿山.为缓解资源危机,维持矿山可持续发展,笔者等应邀对该矿床进行了资源潜力评价,并开展接替资源勘查工作.在对该矿床进行详实的野外地质调查和资源潜力分析的基础上,确定了针对矿山地质工作程度并结合矿床具体特点、采用以现有资料综合分析为基础、以针对性的地质科研引路、以有效的勘查方法技术组合配套使用为手段、适时设计验证工程、分期分阶段有重点地加以实施的找矿勘查思路.通过3年多的研究与勘查,实现了找矿的重大突破,在原矿区外围新发现了Ⅱ号金矿带.通过系统勘探,发现大型高品位隐伏斑岩型金矿体,提交新增金资源/储量21.916 t,使一个名不见经传的小矿一跃而成为大型金矿床.经验表明,要实现危机矿山的找矿突破,扎实的基础地质工作、科学的资源潜力评价和有针对性的找矿勘查思路是成功的关键.     

吉林延边闹枝金矿床地质特征及矿床成因

闹枝金矿床地处延边—东宁金矿带西段,为一主体产于海西期花岗闪长岩体内的石英脉型矿床。矿床地质特征及含金石英脉内流体包裹体研究结果表明,该区含金石英脉中主要发育气液两相及少量的含子矿物三相、气相--富气相包裹体。气液两相包裹体均一温度为283.5℃～375.9℃,盐度为3.4～8.13 wt%NaCl;富气相包裹体均一温度为416.5℃～431.6℃;含NaCl子矿物三相流体包裹体均一温度为303.9℃～393.2℃,盐度为38.21～45.3 wt%NaCl。包裹体氢、氧同位素分析结果表明,成矿流体以岩浆热液为主,可能混有少量大气降水。矿床成因属中温岩浆热液金矿床。     

西藏南部晚白垩世厚壳蛤不同壳层的地球化学特征及其对古海洋信息的保存性

测试了西藏南部岗巴剖面上白垩统宗山组上段地层中厚壳蛤不同壳层的Sr、Mn、Al、Si含量,以及碳、氧、锶同位素组成,测试结果表明:1）厚壳蛤的不同壳层（包括柱状层、珍珠层和二者间的过渡层）的碳酸盐矿物均已新生变形为成岩低镁方解石（DLMC）,各种原始碳酸盐矿物（沉积低镁方解石或文石）都已不同程度地发生重结晶;2）从壳的外层（柱状层）向内层（珍珠层）方向,碳酸盐矿物重结晶作用有逐渐增强的趋势,柱状层仍具有很好的柱状结构,其平均阴极发光强度明显弱于内部的珍珠层;3）厚壳蛤不同壳层的Sr含量和δ18O值都呈现有规律的变化,从靠外部的柱状层到内部的珍珠层,Sr含量和δ18O值都逐渐降低,同样说明内部的珍珠层丢掉的海水信息相对较多;4）厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的δ18O值都显著低于前人报道的同期海水值,说明在新生变形过程中,厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的氧同位素都与大气水或其它成岩流体发生了交换,但柱状层的氧同位素与大气水（或其它成岩流体）的交换相对较少;5）厚壳蛤不同壳层和体腔充填物的锶、碳同位素组成与同期海水值接近,不同壳层之间也没有表现出有规律性的变化,因而在矿物的新生变形过程中,厚壳蛤的锶、碳同位素与成岩流体间的交换相对较少,同时也说明,在氧、碳、锶三种同位素中,氧很容易与成岩流体发生同位素交换,而碳、锶同位素则更多地代表了海水信息。     

基于微米CT页岩微裂缝表征方法研究

页岩储层中的微裂缝是页岩气的储集空间,也是页岩气运移、散失的重要通道。通过微米CT扫描、场发射扫描电镜(FE- SEM)和岩芯观测等手段,明确了焦石坝地区JYA井龙马溪组页岩微裂缝结构特征,对比了微裂缝在不同条件下(地表或地层)的张开度及其对页岩渗透率的贡献,初步探讨了微裂缝对页岩纳米孔隙保存的影响。结果表明：① 基于微米CT可将页岩样品分为基质组分、高密度矿物(如黄铁矿)及裂缝三个部分,其体积比分别为97. 88%、0. 88%和1. 24%;② 微裂缝在空间上主要呈孤立状、细长条状或锯齿弯曲状,其长度分布范围为3. 4~299μm,以3. 4~20μm为主,平均为12. 44μm;③ 微裂缝在地层中的张开度约为2. 2~30. 33μm,平均为3. 97μm,相对于地表张开度(平均为6. 24μm)降低了36. 38%。尽管这部分微裂缝体积仅占页岩样品总体积的0. 7%,却提供了页岩储层中70%以上的渗透率。笔者认为JYA井龙马溪组页岩内部大量发育的网状结构微裂缝是页岩气沿着“孔隙—微裂缝—宏观裂缝”路径发生强烈“解吸—运移—逸散”作用的重要通道,进而导致孔隙因流体压力降低而压缩变形和闭合,不利于纳米孔隙的保存,这对于研究微裂缝在页岩储层中主要为储集空间或逸散通道具有重要的现实意义。     

Dedolomitization and calcite cementation in the Middle Devonian Winnipegosis Formation in Central Saskatchewan,Canada

Limestone consisting of finely to medium crystalline calcite mosaics is present in the upper part of the Winnipegosis Formation on the east‐central margin of the Elk Point Basin where the overlying Prairie Evaporite deposits have been removed. This type of crystalline limestone is interpreted as dedolomite, based on petrographic observations. The δ¹⁸O and δ¹³C values of the Winnipegosis dedolomite vary from ?12·8‰ to ?11·9‰ VPDB (Vienna Pee Dee Belemnite) and from ?0·5‰ to +1·7‰ VPDB, respectively; both values are significantly lower than those for the corresponding dolomite. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of the dedolomite are significantly higher, between 0·7082 and 0·7087. The spatial distribution and geochemical data of the Winnipegosis dedolomite suggest that dedolomitization was related to an influx of fresh groundwater and dissolution of the Prairie Evaporite anhydrite during the latest Mississippian to the Early Cretaceous when the basin was subjected to uplift and erosion. The Winnipegosis dedolomite displays a series of replacement fabrics showing progressive calcitization of dolomite, including the occurrence of dedolomite restricted along fractures and adjacent areas, dolomite patches ‘floating’ in the dedolomite masses and massive dedolomite with sparsely scattered dolomite relicts. However, the characteristic fabrics resulting from dedolomitization documented in the literature have not been observed in the Winnipegosis dedolomite. Coarsely to very coarsely crystalline, subhedral to euhedral calcite cement is restricted in the dedolomite. The petrographic features, isotopic compositions and homogenization temperatures, coupled with the burial history of the Winnipegosis Formation, constrain the precipitation of the calcite cement from a mixing of basinal brines and fresh groundwater during Late Cretaceous to Neogene time. The more negative C‐isotopic signatures of the calcite cement (?5·3‰ to ?2·3‰ VPDB) probably reflect a hydrocarbon‐derived carbon.