Magnetic properties of oxidized and reduced smectites

 Four smectites with different total Fe contents (two nontronites, one ferruginous smectite, and one montmorillonite) were reduced to obtain a range of Fe(II)/Fe(III) ratios and their magnetic properties measured with a SQUID (superconducting quantum interference device) as a function of applied magnetic field strength at 5 K and as a function of temperature in a field of 0.1 T. The unaltered nontronite and ferruginous smectite specimens showed antiferromagnetic coupling, whereas the coupling in the reduced samples was ferromagnetic; the paramagnetic Curie temperature increased with increasing Fe(II) content. Data collected after cooling samples in both the presence and absence of an external magnetic field of 0.1 T showed that at low temperatures the reduced (ferromagnetic) nontronite and ferruginous smectite samples exhibit a memory effect of previous magnetic field exposure consistent with superparamagnetic or spin glass behavior. The superparamagnetic/ferromagnetic transition temperature, T _f , increased linearly with increasing Fe(II) content for each of the nontronites, but the relationship between T _f and Fe(II) content differed for different clays, thus demonstrating that T _f is sensitive to isomorphous substitutions in the clay structure. The montmorillonite was paramagnetic in both oxidized and reduced forms. Received: 23 March 1999 / Revised, accepted: 27 August 1999     

济阳坳陷沾化凹陷古近系沙河街组二段潜山周缘滩坝及物性特征

以高分辨率层序地层学理论为指导,通过岩心、录井和测井分析,对济阳坳陷沾化凹陷沙二段进行划分和对比。在识别和划分不同沉积相的基础上,结合古地理、古水深、物性和油气显示资料,着重对碎屑岩滩坝和生物滩沉积特征和储集层物性进行分析,结果表明:①生物滩和砂滩分布于平坦、开阔环境中,单层厚度薄,分布面积广;砂坝形成于有一定坡度和地形起伏的环境中,单层厚度大,分布局限。②古地貌和基准面旋回是断陷盆地潜山周缘滩坝储集层物性的主控因素。③潜山西侧生物滩物性最好,面积广、厚度薄,物性最有利;其次为东侧砂坝和砂滩,面积局限,厚度大,物性次之;北侧生物滩和砂滩物性较差,面积较广,厚度较大。     

岩石综合物性差异与变化的特征

从岩石物性与化学元素原子结构的关系出发，从密度、弹性、电性和放射性等诸方面，论述了岩石综合物性差异与变化的特征；并结合实例，得出岩石综合物性参数发生变化反映了组成岩石的原子、分子、矿物和结构发生了变化，且各参数之间具有某种相关性的结果．      

胶东照岛山金矿黄铁矿成分与热电性标型特征研究

对胶东照岛山金矿中黄铁矿成分和热电性标型特征研究表明:黄铁矿成分亏S富As;黄铁矿的特征元素为:As,Co,Ni,Mo,Se,Au,Ag,Sb,Pb,Te,不同成矿阶段微量元素含量的变化说明,黄铁矿的形成温度从早期成矿阶段到主成矿阶段逐渐降低,金沉淀主要发生在石英黄铁矿和多金属硫化物阶段;P型黄铁矿出现率为61%,与胶东几个典型金矿相比,黄铁矿热电系数离散性较大;热电导型按成矿时间先后变化规律为:PN→PN→PN→PN;As是金矿化的有利组分,微量元素As与(Co+Ni)的相对含量与黄铁矿P型、N型出现率及导型组合密切相关。结合黄铁矿成矿温度、热电系数垂向变化以及黄铁矿P型出现率、P型均值分带性等标型特征的研究表明:照岛山金矿床的形成温度为150℃~340℃,属中低温矿床;矿床总体剥蚀较浅,深部矿体未被揭露;P型黄铁矿热电系数均值、出现率高值区是有利的找矿标志。黄铁矿热电性参数显示,矿区南部矿段(8线~16线)和北部矿段(120线)-200 m以下分别存在一处高值区,推测两处具有深部找矿前景。     

深海稀软底质土宏观性能与显微结构分析

针对取样于太平洋C-C矿区的深海稀软底质土,采用激光粒度分析、液塑限联合测定、氮吸附、固结和直剪等方法对其开展物理和力学性能研究,并通过X射线衍射法和电镜法分析其矿物组成成分和微观结构。研究结果表明：深海稀软底质土为以粉粒为主的黏质土,具有高液限、高塑性,高比表面积、高固结系数、低压缩模量、低抗剪强度等特性,极易造成集矿机的沉陷和打滑。该土样的矿物成分主要由蒙脱石、石英、长石、云母、绿泥石和蛇纹石组成,显微结构为以粉粒和微生物碎片为主的片状链接结构和以黏土矿物为主的蜂窝状絮凝结构相互填充而成。深海稀软底质模拟土的配置原则应以矿物成分、粒径、含水率、比表面积和剪切强度为主,且综合考虑液限、塑限和显微结构。研究结果将为深海集矿机行走特性研究及其优化设计提供重要依据。     

东营凹陷盐家地区沙四上亚段砂砾岩储层岩相与物性关系

依据岩性、粒度、沉积构造等特征,将东营凹陷盐家地区沙四上亚段近岸水下扇砂砾岩体划分为10种岩相类型和13种在一次沉积事件中形成的岩相组合类型,并将其岩相组合类型划分为3大类6小类。针对砂砾岩储层在任一深度物性范围变化较大的问题,遵循"岩相组合类型-岩相类型-距砂泥接触面距离"的研究思路,采用逐步分解的方法,建立"岩相组合类型-岩相类型-距砂泥接触面距离"约束下的物性纵向演化图,结果显示任一深度物性参数变化范围相对较小,各岩相类型储层孔隙度的变化一般为±2%,渗透率的变化一般在一个数量级以内。对比分析各岩相类型物性图可知:随埋深增加,各岩相类型远泥岩部位储层物性整体变差;同一深度,由Ⅰ型岩相类型到Ⅱ型岩相类型物性变好。与远泥岩的各岩相组合底部岩相类型相比,扇中比扇根部位各级别孔隙度和渗透率的深度上限增加了800~1 200 m;与远泥岩的各岩相组合中上部岩相类型相比,扇中比扇根部位各级别孔隙度和渗透率的深度上限增加了1 100~1 650 m。扇中近泥岩部位和扇缘薄层砂因发生强烈胶结作用而使物性变差,在3 400 m以下基本为超低孔超低渗储层。     

锰的氧化物和氢氧化物在污染水体净化中的应用研究现状

经过对锰的氧化物和氢氧化物在净化污染水体中的应用综合研究，发现该氧化物和氢氧化物样品能有效去除污染水体中的有毒有害金属离子和 氧化降解苯酚、2－丙醇、苯及印染废水等有机物，其污染净化能力主要是基于表面络合反应、表面离子交换作用和变价元素的氧化还原作用。同时介绍了锰氧化物和氢氧化物所具有的4个环境属性；离子交换、氧化还原、粒径效应和孔道效应，提出将结构特征与环境化学有机结合，深入探讨其环境属性与污染净化能力之间的关系是目前主要的研究方向。     

高温高压下黄铁矿热力学性质的第一性原理研究

黄铁矿是自然界中分布最为广泛的硫化物矿物,同时也是重要的造矿矿物,在金属矿床、沉积岩、变质岩、花岗岩、基性-超基性岩浆岩、以及地幔岩中都有大量出现。因此,研究黄铁矿在不同温度压力下的热力学性质可以为深入探讨与黄铁矿有关的成岩、成矿、成藏问题提供有用的矿物学依据。本文利用基于密度泛函微扰理论的第一性原理方法,采用准谐近似计算了黄铁矿在高温高压下的热力学性质。我们计算的黄铁矿的晶格常数、零压下的体积模量及其对压力的导数与前人的实验及理论计算结果吻合得很好,零压下等压热容和熵随温度的变化与实验结果有很好的一致性。尤其是,本文计算了直至2500K、100GPa的高温高压下黄铁矿的等温体积模量、热膨胀系数、热容和熵等热力学性质。这为在有硫参与的情况下,人们开展下地壳-岩石圈地幔深度的地球动力学模拟和建立地球物理模型提供了有用的信息。     

生物活动对海床沉积物工程地质特征改造研究

底栖穴居动物是河口潮滩生态系统的重要组成部分,它对沉积物的二次改造作用非常重要。本文以黄河三角洲钓 口区潮滩为研究对象,研究了不同生物密度对沉积物工程地质特征的改造,包括滩面形态、沉积物强度、以及沉积物颗粒大小 的改变。在此基础上探讨了生物活动与滩面凹坑,沉积物强度非均匀性以及研究区浮泥之间的关系。     

Experimental investigation of limestone of the Faiyah Range area,United Arab Emirates

The paper presents results of a laboratory experimental program performed on limestone rock samples, using both physical and mechanical methods. The studied rocks (Simsima Formation, Upper Cretaceous) can be classified as highly ferruginous and highly fossilliferous limestone. The lower part of the Simsima Formation contains common fauna such as Orbittoids, rhodolithic and rudists, whereas the upper part of the limestone is interbedded with conglomerates. Detailed geological, petrographic in addition to physical and mechanical tests were carried out on some representative samples from the Faiyah area, aiming at getting a better understanding of the important properties of these rocks. It is shown that the uniaxial unconfined compressive stress is the controlling factor of classification of the Faiyah limestone.