基于扫描电镜-氮气吸脱附和压汞法的页岩孔隙结构研究

研究页岩孔隙结构特征,对于探讨页岩气赋存机理有重要意义。本文采用扫描电镜(SEM)、氮气吸脱附法与压汞法对鄂尔多斯盆地页岩样品的孔隙结构进行了全面表征,发现所研究区域页岩孔隙类型包括溶蚀孔隙、粒间孔隙和微裂缝;孔径从几个纳米到几百个微米,BET比表面积在7~25 m~2/g之间,孔体积在0.01~0.03 cm~3/g范围。研究结果表明鄂尔多斯盆地页岩具有良好的孔隙结构,孔隙类型丰富,孔径分布范围广泛,其中纳米级孔隙占主导,纳米级孔的存在有利于页岩气的存储,微裂隙的存在则有利于页岩气的运移。说明该区域页岩气的储藏具有良好的基础环境,页岩含气量可能较丰富。     

利用扫描电镜技术研究纳米Ni-Fe颗粒对四氯化碳快速脱氯的机理

纳米铁具有高的比表面积和高反应活性,能快速将氯代烯烃还原成无毒氯离子、乙烯和乙烷,但对于氯代烷烃的脱氯仍能产生大量的氯代中间或最终产物,可以通过合成制得纳米双金属提高脱氯速率和减少氯代中间产物。本文利用扫描电镜测得实验室制备的纳米Ni-Fe(2%,质量分数)颗粒直径为20~60 nm,通过批实验方式对纳米Ni-Fe降解四氯化碳的反应动力学性质、产物、持久性能和反应机理进行了探讨。结果表明,纳米Ni-Fe体系主要最终产物为42%CH4和17%CH2Cl2。与铸铁屑和纳米铁相比,纳米Ni-Fe由于催化脱氯加氢,显著提高了氯代烃脱氯速率,同时降低了有毒氯代产物的产量,且Ni作为催化剂不会进入水体引起二次污染。纳米Ni-Fe颗粒在空气中具有很好的稳定性,虽然降解四氯化碳的最终产物CH4与纳米Pd-Fe相比少13%,但由于价格便宜,有望在工程上应用于氯代有机化合物水土污染治理。     

碱改性凹凸棒石对土壤中镉化学形态及环境风险的影响

凹凸棒石进行碱改性后性能的提高,为其钝化修复重金属污染土壤提供重要基础.本文采用不同比例的氢氧化钠对凹凸棒石进行改性,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR)分析改性前后凹凸棒石理化特性的变化,并在人工配制的重金属Cd污染土壤上进行钝化实验,研究氢氧化钠改性凹凸棒石对污染土壤中Cd...     

大平山铜矿毒砂单矿物扫描电镜分析

大平山铜矿床位于南京市江宁区横溪镇西侧,矿石中有用组分除铜以外,还伴生有As、Zn、Ag、Au、Co和Ni等元素,其中As元素质量分数较高,局部达0.2%～0.9%。通过显微观察和扫描电镜能谱分析,发现大平山铜矿矿石中As元素主要以硫化物形式,呈毒砂独立矿物以自形—半自形粒状、他形粒状赋存于矿石中。赋存方式主要为：以独立矿物呈稀疏浸染状分布于矿石中,局部呈条带状和中等稠密浸染状分布于矿石中;以交代方式与黄铁矿和黄铜矿共生于矿石中,但毒砂形成晚于黄铁矿和黄铜矿。     

不同淡水成岩体系下长石溶蚀的对比实验

在相同温度、压力（25℃,101325 kPa）条件下,通过对不同淡水成岩体系下长石溶蚀的对比实验来探讨大气水-砂岩的相互作用,实验证实了大气水对铝硅酸盐矿物确实存在淋滤作用,可以形成次生溶孔。该实验分别模拟了含泥开放体系、无泥开放体系和无泥封闭体系等3种不同成岩体系下的天然淡水对长石的溶蚀。反应后检测溶液中的Al3＋,Si4＋,Ca2＋,K＋,HCO3-等离子浓度的变化及不同体系下的钾长石和石英颗粒的扫描电镜（SEM）观察结果表明：长石在3种体系内均有不同程度的溶蚀,并且溶蚀的程度表现为,含泥开放体系＞无泥开放体系＞无泥封闭体系。无泥开放体系和无泥封闭体系下长石发生溶蚀的同时,也观察到石英的微溶蚀。在这3种成岩体系下,长石溶蚀程度与有机质含量、pH值有相关性,在开放体系中长石溶蚀较封闭体系更加明显。     

基于扫描电镜分析的猪野泽全新世砂层成因探讨

猪野泽全新世沉积物剖面中存在砂层和灰绿色湖相沉积层相间分布的现象。本研究对猪野泽QTH01、QTH02剖面砂层的石英砂样品进行扫描电镜分析,且与古湖泊岸堤和现代沙丘砂样做了对比,探讨了猪野泽全新世剖面中部和底部砂层的成因。研究发现,猪野泽QTH01、QTH02剖面样品中大部分石英砂兼具风成结构和水成结构,且水成特征大都覆盖于风成特征之上,V型坑分布频率相对较小,磨圆度特征与现代沙丘样品较为相似,与岸堤石英砂具有相似的结构特征,但剖面砂层不具岸堤典型的斜纹层理。结果说明,猪野泽砂层先经历了风成环境,后期转向湖相沉积,也有少部分砂是通过河流沉积于剖面位置;剖面砂层与岸堤砂层的成因相似,但剖面所在位置并非湖泊岸堤;剖面砂层形成时期风沙活动强烈,湖泊水动力条件稳定,河流对湖泊影响较小。     

两种粉质黏土的动、静强度特性对比研究

以京津高铁和杭州地铁沿线的两种典型粉质黏土为研究对象,并采用英国GDS多功能三轴仪完成了静、动力强度测试,研究了两种土的静力不排水抗剪强度和在交通荷载高振次循环下的动强度、临界动应力比、应变发展模式以及振后抗剪强度等方面的差异。对比发现,长期循环荷载作用下两种土的应变发展和振后强度均有很大不同。与京津地区粉质黏土相比,杭州地铁沿线土含水率高、孔隙比大、密度低、灵敏度高、强度低。两种原状土在小幅振动后土体强度略有增大,而随振幅增大,振后强度将低于未经历振动时的不排水强度值;而重塑土振后强度均低于静剪强度。     

吉木萨尔凹陷芦草沟组致密油储层微观孔喉结构研究?

通过微纳米 CT、FIB 双束扫描电镜等实验手段,对吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组致密油储层进行详细的探讨。研究发现,吉木萨尔凹陷二叠系芦草沟组储层为中孔-低渗、特低渗、低孔特低渗储层,孔隙以微纳米级为主,类型多样,主要有粒间孔（缝）、粒间溶孔、晶间孔、层间缝及微裂隙等。不同类型储集段,储层物性和孔隙结构差异较大：上甜点区砂屑云岩孔隙以粒间孔（缝）和溶孔为主,多为微米级;下甜点区灰质粉砂岩以粒间孔和晶间孔为主,孔隙多为纳米级,0.05～0.1μm;非甜点区的灰质炭质泥岩主要发育晶间孔、层间缝和微裂隙,裂隙宽约5～6μm。     

云南大理点苍山末次冰期冰碛物石英砂扫描电镜形态特征分析

云南大理点苍山是大理冰期的命名地,保存有确切的末次冰期冰川作用遗迹.对点苍山冰碛物石英砂进行了扫描电镜形态特征分析,获得了其石英砂形态特征及其频率,并在冰川成因的典型特征的频率上取得了新的认识.扫描电镜分析表明,点苍山冰碛物石英砂形态特征主要为：石英砂形状主要为次棱角状、尖棱角状和多棱角状,边缘多可见次棱脊和棱脊磨损,表面起伏度高;机械特征主要有贝壳状断口、平行解理面、裂隙、粘附碎片、擦痕、机械V形坑;化学特征主要有蚀坑和蚀缝、蜂窝状溶蚀表面、无定形硅沉淀和硅质薄膜.在石英砂表面与冰川作用密切相关的擦痕的频率为8%～32%;粘附碎片的频率为16%～40%;裂隙的频率为12%～32%.通过对点苍山冰碛物的石英砂扫描电镜分析,得出该第四纪海洋性冰斗冰川和悬冰川的石英砂形态特征及其频率.该冰碛物石英砂原始形态特征明显,机械特征频率不高,是近源堆积的冰碛物石英砂的典型形态特征.     

土体内在结构对热导率计算模型的影响研究

为得到适用于土体的热导率模型,利用软件将土样扫描电镜图片（反映土体的真实结构）二值化,采用瞬态传热分析方法对土体进行二维传热分析,通过ANSYS模拟土体并分析得出土体热导率。并且将数值分析结果与实测结果进行对比,发现两者间误差较小,说明该方法能较精确地得到土体热导率,为土体热导率理论模型的建立提供了一种新方法。在此基础上,对粉砂、粉土及粉质粘土的热导率进行研究,发现土体热导率随孔隙率的增大而减小,粉砂热导率的减小速率最大,其次为粉土,最小为粉质粘土。