不同岩相泥页岩数字岩心构建方法研究——以东营凹陷为例

针对泥页岩储层低孔特低渗、结构致密、非均质性强的特点,多采用三维数字岩心来直观显示各组分空间分布和表征微观结构。物理数字岩心虽更真实准确,但往往局限于特定岩石样品物性特征,因此需构建具有一定普适性、受多参数约束的、代表某一类岩性或岩相的简约数字岩心。同时,目前的图像分割方法难以对综合多样品特征、代表某类岩相样品进行组分划分。提出一种基于图像像素点累计分布函数,结合各组分百分含量及灰度序列进行阈值分割的方法,并基于X射线CT扫描成像,综合运用扫描电镜成像及能谱分析等手段,结合东营凹陷不同岩相泥页岩矿物组分及孔隙度特征,构建不同岩相(包括富长英质、长英质、富钙质、钙质和富泥质)泥页岩数字岩心。结果显示,东营凹陷泥页岩储层组分按灰度值由小到大依次为孔裂隙、有机质、黏土矿物、长英质矿物、钙质矿物、铁质矿物;基于不同岩相各组分体积百分含量及灰度分布序列,以CT灰度图像像素点累计分布函数表征不同岩相各组分体积百分含量分布函数,可依次划分各组分阈值,该方法可以实现其他分割方法难以完成的针对某一岩相进行阈值划分;采用先构建单组分数字岩心再嵌套组合的方法可构建具有一定普适性、受矿物组分和孔隙度等参数约束的泥页岩数字岩心。     

钦-杭带南段坡仔营斑岩型钼矿中黄铁矿微组构及其标型意义

坡仔营钼矿是钦-杭成矿带南段最重要斑岩型矿床之一。该矿床发育典型"中心式面型蚀变"和A、B和D三种类型矿化脉。为了加深对其成矿过程的认识,本研究选取不同矿脉中黄铁矿,通过扫描电镜（SEM）、X射线粉晶衍射（XRD）和激光拉曼光谱（Raman）,研究其微组构标型特征,以期反演成矿过程的热力学及动力学信息。SEM结果显示,A脉内黄铁矿较少,呈100~200μm半自形-他形,籽晶呈扁平乳滴状;B脉黄铁矿强烈发育,呈500~1000μm自形-半自形,籽晶呈近椭圆形层状;D脉内黄铁矿呈立方体产出,粒度10~20mm左右,三组相互垂直晶纹发育,籽晶棱角状线形展布。A脉→B脉→D脉中黄铁矿粒度逐渐变大,籽晶更加规则,指示成矿早期至晚期,黄铁矿结晶速度逐渐变缓,成生环境趋于稳定。XRD结果展示,各样品谱线均发育着多组黄铁矿特征峰,但其强峰发育存在差异。A脉最强峰为28.5°,次强峰37.1°;B脉和D脉相应峰位分别为37.1°、33.1°和33.1°、56.3°。衍射峰型特征表明,A脉样品晶形应以（1 1 1）面组成的正八面体单形为主,其次为（2 1 0）晶面组成的五角十二面体,其成生温度应大于300度;B脉样品应以（2 1 0）组成的五角十二面体单形为主,其次为（1 0 0）晶面组成的立方体单形,形成温度应介于200~300℃之间或略大;D脉样品主要以（1 0 0）晶面组成的立方体为主,其形成温度应小于200℃。Raman光谱揭示,A脉样品的ν_Eg=348.0~350.7cm^-1、ν_Ag=385.2~386.5cm^-1、ν_Tg=441.9~422.8cm^-1,与之相比,B脉和D脉的对应值分别向低频偏移2~6cm^-1和5~14cm^-1;A脉样品的散射强度I_Eg=388.8~745.5、I_Ag=1532.8~2071.8、I_Tg=238.9~254.4,而B及D脉样品的散射强度依次明显增强。自A脉→B脉→D脉,拉曼位移向低频偏移,散射强度依次增强,指示三者的成生压力依次降低。本研究认为,坡仔营斑岩型钼矿的成生早期为一个高温、高压岩浆热液活动为主阶段,随着成矿温度、压力的降低,成矿系统氧逸度逐渐降低,硫及金属元素逐步转变为金属硫化物形式而成矿。     

腐植酸改性强化磁铁矿吸附水体中铅镉的实验研究

磁铁矿是一种绿色廉价的矿物材料,对水体中重金属离子具有良好的吸附性,但吸附容量低,选择性差,易团聚,通过改性可以克服该缺点并提高其吸附性能。本文以腐植酸为改性剂,采用常温水相反应制备了腐植酸改性磁铁矿吸附材料。通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)表征研究其表面形貌和微观结构。采用静态平衡实验考察了pH、吸附时间等因素对铅、镉吸附性能的影响,探讨了吸附动力学规律,拟合了吸附等温线。结果表明:腐植酸上的羧基、羟基被成功地接枝到了磁铁矿表面。在室温下,溶液初始pH对Pb~(2+)的吸附率几乎无影响,对Cd~(2+)的影响较大,当pH=7时,Pb~(2+)和Cd~(2+)吸附率均达到了95%。对初始质量浓度为10mg/L的Pb~(2+)、Cd~(2+)最佳吸附平衡时间为360min,吸附过程符合准二级动力学方程。吸附等温线实验得到的竞争吸附顺序为Pb~(2+)Cd~(2+),由Langmuir等温吸附模型得到Pb~(2+)、Cd~(2+)饱和吸附容量分别为39.27mg/g、28.95mg/g,显著大于磁铁矿的饱和吸附容量,表明磁铁矿经腐植酸改性后增强了对水中铅镉的吸附能力。     

FIB-TOF-SIMS联用技术在矿物学研究中的应用

基于聚焦离子束扫描电子显微镜的飞行时间二次离子质谱联用技术同时具备了聚焦离子束高空间分辨率以及飞行时间二次离子质谱轻元素、同位素分析以及较低的元素检出限的优势。可以实现:扫描电镜下原位分析H、Li、Be、B等轻元素;元素分布的纳米级横向空间分辨率;元素三维空间分布。能够同时得到纳米级矿物的形貌、元素组成以及元素空间分布信息,该技术在地学领域有广阔的应用前景。     

和田玉的物质组分和物理性质研究

和田玉属软玉类玉石,是透闪石矿物的集合体,也可称透闪石玉.白玉、青白玉和青玉是和田玉的主要品种.经电子探针分析,和田白玉、青白玉和青玉基本上由透闪石组成;透闪石主要由SiO2、MgO和CaO组成,含少量Al2O3、FeO、TiO2和MnO.玉石颜色主要与Fe2+、Ti4+、Mn2+的含量有关;具致密块状构造,扫描电子显微镜下显示毡毯状和显微交织结构,部分可见到显微粒状结构.和田玉中还含有少数杂质矿物.     

和田玉的电镜显微形貌和能谱特征

和田玉驰名中外,亦被称为中国玉、中国软玉.和田玉的主要矿物组成是透闪石-阳起石系列矿物.虽然不同类型和田玉的主要化学成分和矿物组成相近,但其颜色和质地却有很大的不同.利用电子显微镜分别对不同类型的和田玉进行系统的显微结构观测和能谱分析,结果表明上等品质的和田玉,如羊脂玉、白玉,矿物成分为透闪石,粒度小于3 μm,晶形好,呈交织结构,能谱曲线由单纯的硅、镁、钙组成,无铁、铝等元素;青色-绿色系列的和田玉,矿物结晶相对较粗,粒度3～10 μm,并有铁、铝等离子的加入,矿物结构已由透闪石向阳起石转化,其颜色随着铁含量的增加而变深;黄色-黄褐色系列的和田玉,有异常增加的钙,具有特征团粒状结构和似纤维状结构.     

上海及其邻区楔形断裂系统中断层泥扫描电镜（SEM）研究及其构造意义

本文通过上海及其邻区楔形断裂系统中断层泥石英碎砾表面显微溶蚀结构与显微磨损构造的扫描电镜(SEM)研究,分别就显微溶蚀结构所反映的楔形断裂系统之相对活动年代、多期活动性与构造迁移问题以及显微磨损构造形成的应力环境与构造背景问题等展开讨论,从而揭示了上海及其邻区楔形断裂系统中断层泥石英碎砾表面显微溶蚀结构与显微磨损构造的年代学、运动学及动力学构造意义。     

一种分离富集中国黄土中微米级磁性物质的方法

微米级磁性矿物在黄土—古土壤序列中含量不足1％，为了满足多种测试的需要，要尽可能地富集磁性矿物。介绍一种富集方法，即程序地采用浸泡—搅拌(转速为5900r／min)—湿法磁选(磁场梯度范围为0．8—2．5T)—重液分选(d≥2．5)—干法磁选(激磁电流在1—2A之间)的方法，从西峰和段家坡第五层古土壤(分别简称为XS和DS)的上浮物和沉砂中富集出6个不同磁性的矿物组分。经磁化率(MS—2)、磁滞回线(MICROMag2900)测定、高倍显微镜(MPV—3)及扫描电镜(S—3500N)观测，矿物的分散度与磁性分选良好，精选的强磁性组分(XS—4J和DS—4J)中磁性矿物含量约占该组分的30％，富集的磁性矿物种类多，包括含铁粘土、碎屑状磁性矿物和自生磁性矿物，磁选出的矿物代表性强并能满足多项分析测试的需要。湿法磁选(程序3)是流程中操作最复杂的一步，根据XS样的实测结果，这一步磁选的回收率为87．2％。     

多孔介质渗透率的分形描述

针对土壤、岩石等多孔介质结构的复杂性,从其结构形成的物理机制和达西定律出发,利用分形几何理论,将土壤等作为在统计意义上具有分形特征的多孔介质来研究其水力参数与结构之间的关系,建立了饱和多孔介质渗透率与其分维数之间的定量化的函数式。试验应用扫描电镜法研究了多孔介质断面微结构并算出分维数。试验结果表明:利用该模型预测的多孔介质渗透率与实测值基本吻合,能够比较精确地预测多孔介质水力参数。     

青海昆特依盐湖富钾卤水储层扫描电镜分析

通过电子显微镜对青海昆特依盐湖富钾卤水储层微型孔隙结构构造的分析研究，发现其形成多由盐类溶解所致。富钾卤水主要赋存于盐层溶融微孔之中。按矿物形态和孔隙特征，储集层中段储集性能较好．这为正确评价及合理开发该区富钾卤水提供了科学依据。