Calcite Dissolution in Deionized Water from 50℃ to 250℃ at 10 MPa： Rate Equation and Reaction Order

Carbonate minerals and water (or geofluids) reactions are important for modeling of geochemical processes and have received considerable attention over the past decades.The calcite dissolution rates from 50℃to 250℃at 10 MPa in deionized water with a flow rate varying from 0.2 to 5 mL/min were experimentally measured in a continuous flow column pressure vessel reactor.The dissolution began near the equilibrium with c/c_(eq)>0.3 and finally reached the equilibrium at 100℃-250℃,so the corresponding solubility was also determined as 1.87,2.02,2.02 and 1.88×10~(-4)·mol/L at 100℃,150℃,200℃and 250℃respectively,which was first increasing and then switching to decreasing with temperature and the maximum value might occur between 150℃and 200℃.The experimental dissolution rate not only increased with temperature,but also had a rapid increase between 150℃and 200℃at a constant flow rate of 4 mL/min.The measured dissolution rates can be described using rate equations of R=k(1-c/c_(eq))n or R=kc~(-n).In these equations the reaction order n changed with temperature,which indicates that n was a variable rather than a constant,and the activation energy was 13.4 kJ/mol calculated with R=k(1-c/c_(eq))~n or 18.0 k J/mol with R=kc~(-n),which is a little lower than the surface controlled values.The varied reaction order and lower activation energy indicates that calcite dissolution in this study is a complex interplay of diffusion controlled and surface controlled processes.     

成岩作用对泥页岩储集性能的影响: 以东营凹陷古近系沙四上亚段为例*

陆相页岩油储集层孔隙结构特征及储集能力受泥页岩在埋藏过程中经历的复杂成岩改造影响,纵向上表现出显著的差异性,但相关研究仍不够深入。以渤海湾盆地东营凹陷古近系沙河街组沙四上亚段典型陆相富有机质泥页岩为研究对象,基于岩心观察描述、岩石薄片鉴定、扫描电镜等多尺度观察手段,结合X射线衍射分析、同位素地球化学分析、物性分析及能谱分析等测试资料,开展泥页岩成岩作用特征及其控储差异研究。研究结果表明: (1)研究区可识别出7种成岩作用类型,其中,建设性成岩作用以方解石重结晶、黏土矿物转化及白云石化作用为主; 沙四上亚段整体处于中成岩A阶段。(2)方解石重结晶、黏土矿物转化及白云石化作用在垂向上表现出显著的差异性演化特征,重结晶成因的亮晶方解石主要发育于纯上3小层与纯上2小层,黏土矿物转化所形成的晶间中—高孔区主要发育于纯上2小层; 研究区主要发育2种类型的白云石,其中,泥晶白云石主要发育于纯上3小层,微晶铁白云石主要发育于纯上1、2小层。(3)方解石重结晶和黏土矿物转化的协同使得纯上2小层产生了大量微孔,同时适量的铁白云石可作为骨架矿物支撑孔隙,有利于中深层孔隙的保存,是该小层成为优质储集层的关键。     

海水珍珠微结构棱柱层的新认识

棱柱层是珍珠层微结构中与珍珠质层明显不同的结构单元。运用XRD、IR显微镜和偏光显微镜对我国优劣海水珍珠层微结构——棱柱层进行微区测试研究，结果发现海水珍珠微结构棱柱层不是以往认为的仅由方解石组成，而是有各种形态的文石棱柱，文石与方解石共同组成的棱柱。珍珠质量与棱柱体层的厚度及空间分布有密切关系，而并非完全是以往认为的文石含量越高海水珍珠质量就越好。     

泥灰岩中自生方解石的稀土元素酸溶方法研究

碳酸盐岩稀土元素是沉积环境示踪的理想参数,但由于自生沉积碳酸盐矿物的稀土元素含量远低于陆源黏土等其他矿物,在样品处理过程中少量陆源黏土矿物的溶解,将影响沉积环境的示踪。因此,如何在样品处理过程中避免陆源黏土矿物中稀土元素的释放,从而获得海洋环境自生沉淀形成的碳酸盐矿物中的元素方法非常重要。本文应用地层中常见的同一泥灰岩样品,分别用5%醋酸、5%盐酸、2%和5%硝酸浸取,采用0.5 h、1 h、2 h、3 h、6 h和24 h的反应时间,用X射线衍射法（XRD）分析酸不溶残渣矿物组成、电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）测定酸可溶相溶液的主元素和微量元素含量、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定酸可溶相溶液的稀土元素含量,结果表明所有酸溶均可完全溶解泥灰岩中的方解石矿物,并有少量黏土发生溶解,导致稀土总量和Ce/Ce＊增高,但对Eu/Eu＊、LaN/YbN和Gd/Gd＊等参数没有影响。泥灰岩中自生方解石的稀土元素理想溶样条件是5%醋酸反应1 h以内,溶液的ICP-MS分析结果适用于示踪沉积环境的氧化还原条件。     

云南元谋盆地干润变性土中次生方解石特征及形成

土壤新生体对于研究区域环境变化、营养元素释放以及次生成矿作用具有重要意义。利用化学分析、X射线衍射、偏光显微镜和扫描电子显微镜等探讨云南省元谋盆地干润变性土钙质结核中的次生方解石的特征和形成过程。结果表明，钙质结核中次生方解石含量高，晶形完整；钙质结核以及次生方解石形成既取决于气候，也与微地形有关。次生方解石的形成过程及特征反映了自全新世以来元谋盆地主要处于干热气候环境中。     

晶洞奇观

贵州省晴隆锑矿，近几年在坑道掘进中，连续发现了几十巨大的后生晶洞。一种叫“矿花洞”；一种是石膏晶洞。洞中方解石或石膏晶簇琳瑯满目，异采多姿，奇“花”异石，装饰其间。构成一幅幅壮丽的大自然最观。     

中国近海细粒级沉积物中的方解石分布、成因及其地质意义

近年来的中国近海陆架沉积学研究中,方解石在粘土级(<2μm)沉积物中的存在引起了许多学者的注意。它已被用做指示黄河沉积物运移的标志性矿物。本文使用X射线衍射的方法分析了中国近海295个表层样品,并探索了方解石矿物的X射线衍射定量分析方法。结果表明:(1)中国近海沉积物中除少数样品外,几乎普遍存在方解石矿物;(2)黄河物质富含方解石,其输运与沉积基本上控制着渤海和南黄海的方解石分布;(3)东海和南海的方解石分布趋势呈沿岸低、向外海方向增高。与钙质超微浮游生物的总量分布一致;(4)黄河物质中的一万解石是法源的。而东海和南海远离海岸地区的大量的万解石则是现代海洋生物沉积作用的产物;(5)由于方解石矿物在中国近海沉积物中广泛存在并且具有两种成因类型。在中国近海陈架上使闺方解石矿物作为来源的标志应引起很大汪意。     

广西融县泗顶墟铅锌矿

一绪言泗顶墟在融县城东140华里,地近百寿县界。由泗顶至县城除经三陆东启两乡之陡峻山路外,以经浮石或长安至县城为最便。铅锌矿区位泗顶近郊,据熟悉赅矿业者言,开探始自前清乾隆年间,至道光最盛,惟以交通闭塞外人颇少知其底蕴。笔者於赴湘桂调查之便特至该矿区作一短期之调查。民三十六年元月二十五日到达泗顶墟,月底工作完毕,除测二千五百分之一地形地质图一幅及矿峒窿道图外,     

对方解石产业升级相关问题的探讨——以广西为例

广西方解石矿产资源丰富,其中中—低温热液型方解石矿具有广阔的市场前景,但是该类矿床规模较小,不利于矿山规模化开采,是产业升级的瓶颈。文章在分析方解石的成因和广西方解石特点的基础上,提出促进广西方解石矿规范化、规模化开采的建议。