机械力研磨引起的生物成因文石和方解石的低温可逆相变北大核心CSCD

采用翡翠贻贝和近江牡蛎为实验样品对生物成因纯文石和方解石矿物进行了1min^10h不同时间段的机械力研磨实验,并采用XRD和SEM对研磨产物进行了系统的分析。结果表明,生物成因的文石和方解石在低温下就可以实现相互相变。其中纯文石在研磨15min后即部分相变成方解石,在研磨1h左右,方解石质量分数达到最大值(约33%)。继续研磨,方解石含量反而会逐步减小直至平衡。相比之下,纯方解石在研磨5h后才出现明显的文石相。继续研磨,文石的含量快速增加,在约6.5h时质量分数即达80%以上,随后文石含量缓慢增加直至平衡。总之,无论原始材料为文石还是方解石,当研磨足够长时间后,研磨产物会达到相同的平衡状态(文石约88%,方解石12%),充分说明在低温下文石与方解石的相变符合勒夏特列原理。     

东胜铀矿砂岩中方解石富集及铀矿成因

东胜铀矿区方解石富集特征、无机碳氧同位素以及邻近气藏包裹体捕获压力、有机碳同位素和~3He/~4He的相关研究表明,东胜铀成矿与深层天然气存在密切关系。方解石的δ~(13)C值-19.6‰~-1.11‰,δ~(18)O值-17.13‰~-9.00‰,δ~(13)C值的变化范围较宽,可能是地表水和深层天然气影响程度不同所致。鄂尔多斯盆地北部气藏储层包裹体捕获压力从深部向浅部和从盆地西南向东北方向逐渐降低的变化趋势表明,天然气为铀的转化提供了充足的还原剂,为大型东胜铀矿形成提供了必要条件。天然气中~3He/~4He比值证明东胜直罗组铀矿砂岩中没有有意义的幔源流体贡献。这些证据表明东胜铀矿砂岩中的方解石是地表水和深部天然气共同作用的结果,这暗示了东胜大型铀矿床是由低温混合成矿作用形成的。     

黄土中的碳酸盐矿物特征与化学风化

从中国黄土沉积中提取古环境演化信息已取得重大进展,然而,如何有效区分黄土中原生和次生碳酸盐,进而用于追踪粉尘的来源和揭示风化成壤的强度,仍有很大困难。为了辨别黄土中不同成因的碳酸盐矿物,本文从黄土高原西部靖远和古浪剖面中选取2个典型古土壤和黄土样品(S_0和L_1),分为5个粒级(4μm,4~8μm,8~16μm,16~32μm和32~63μm),进行了热重分析(TGA)和X射线衍射测试(XRD)。结果表明:1)黄土中的碳酸盐主要由方解石和白云石组成,原生方解石和白云石在黄土中的含量比古土壤中含量高,并偏富集于粗颗粒组分;2)次生方解石在古土壤中的含量比黄土中高,并显著富集于细颗粒组分。在黄土和古土壤全样和分粒级样品中,TGA和XRD方法分别测出的Carb-B/Carb-A和(方解石+白云石)/方解石比值变化一致,有望成为反映黄土风化成壤强度的新代用指标。     

大巴山燕山期陆内造山地质流体活动特征

燕山期大巴山陆内造山运动使该区发生强烈构造变形并由NE往SW相应形成四个构造变形带:冲断-推覆构造带、基底拆离构造带、盖层滑脱构造带和前陆坳陷带。伴随强烈构造运动,发生大规模地质流体活动,在断层面上形成大量方解石地质流体。本文设计了横穿构造变形带的流体剖面,采集相关的方解石脉及其围岩样品,进行微量和稀土元素(REE)分析,示踪流体来源,还原流体活动环境,揭示流体与构造变形带之间的关系。样品微量和稀土元素特征表明,方解石为热液成因,结晶方解石的活动流体主要来自围岩脱水,局部混合其它流体。由大巴山冲断-推覆带往前陆坳陷带,方解石样品微量元素As、Co、Ni、Sc、Li、Ge含量与各构造变形分带相对应,显示出由冲断-推覆构造带往前陆坳陷带,流体活动的氧化性由强到弱,pH值由低到高,流体有机组分含量由少到多的变化规律,指示大巴山构造带地质流体由逆冲推覆带向前陆运移、聚集。这一研究对探讨大巴山燕山期构造活动以及指导该区油气勘探工作具有重要指示意义。     

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部中下奥陶统储层方解石脉成因及形成时间

塔里木盆地顺托果勒低隆起北部中下奥陶统碳酸盐岩储层中发育多期方解石脉体,对流体活动历史和油气成藏过程都具有重要指示作用.本研究基于对方解石脉体薄片观察、阴极发光、微区原位元素、流体包裹体和锶同位素分析,划分方解石脉体发育期次,确定不同期次方解石脉体成因和形成时间.研究结果表明,顺托果勒低隆起北部碳酸盐岩储层中发育4期方...     

准噶尔盆地石炭-二叠系方解石脉的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移

在准噶尔盆地当前油气勘探的重点目标区西北缘和腹部地区,油气主要源于深部石炭系—二叠系。通过对其中的典型水岩反应产物,即裂隙方解石脉进行碳、氧、锶同位素组成分析,尝试讨论了油源流体运移的基本特征。实验结果表明,25件方解石脉样品的δ13CPDB位于－21.5‰~ 5.2‰之间,δ18OPDB(δ18OSMOW)在－8.1‰～－22.3‰(22.6‰~ 6.9‰)之间;20个87Sr/86Sr比值分布在0.703 896～0.706 423之间。据此,结合样品地质产状和区域地质背景,提出本区含油气流体在运移过程中伴随着深部热流体的影响,它们在流经石炭—二叠系时,对火山岩层的溶蚀使得流体岩石相互作用产物,即方解石脉的同位素组成反映出火山岩地层的地球化学标记。该认识表明,在今后的区域储层成岩演化和油气运移研究工作中,应充分考虑这类深部热流体作用的影响。     

诸广-下庄铀矿集区成矿过程中水-岩作用的地质地球化学特征

诸广-下庄铀矿集区是我国最大的花岗岩型铀成矿区,本文从岩石蚀变、不同介质中稀土元素的四分组效应、方解石中碳、氧和锶同位素组成等方面系统讨论了诸广-下庄铀矿集区内与铀成矿有关的各种水-岩相互作用的地质地球化学特征,得到以下主要认识: (1)铀矿田范围内成矿的花岗岩大多发生了强烈的蚀变,是水-岩作用的直接表现,晶质铀矿表面发生的溶蚀作用是铀活化的直接证据,裂变径迹特征揭示面型分布的绿泥石化是花岗岩中以类质同像形式存在的铀从花岗岩中活化出来的主要反映; (2)与铀成矿有关的花岗岩具有 M型四分组效应,而沥青铀矿、黄铁矿、方解石、绿泥石和伊利石等矿石矿物和脉石矿物则具有 W型或 W-M混合型四分组效应,这种共轭存在的 M型和 W型四分组效应表明了流体-花岗岩作用是本区铀成矿作用的关键,沥青铀矿主要是从流体中沉淀成矿的; (3)矿田范围内方解石的δ 13C、 87Sr/86Sr及δ 18O组成特征,及 87Sr/86Sr与δ 18O之间明显的负相关关系,揭示出本区铀成矿过程中的碳、水和铀来源不同--碳是幔源,铀是壳源,流体中的水至少有一部分是大气降水.     

广西大厂锡多金属矿床方解石的REE地球化学特征

方解石是广西大厂锡多金属矿床矿石中重要的脉石矿物.对不同产状矿体中方解石的REE地球化学特征研究表明方解石在不同类型矿体中REE含量、有关参数和稀土配分模式等均变化较大,但在地球化学特征上具有连续变化规律,显示同源不同阶段的产物;矿床的成矿流体具有岩浆来源的特征,不排除地幔来源的可能;成矿环境表现为还原向氧化环境的变化.     

新生碳酸钙沉积矿物形态的影响因素分析

石笋是古气候重建的重要地质载体,文石与方解石是石笋碳酸钙晶体的常见矿物形态。根据现代洞穴监测数据分析洞穴新生碳酸钙沉积物 (Active Speleothem: AS)的矿物形态的研究较少。本文在重庆武隆芙蓉洞三个滴水点 (MP2、MP5、MP9)下放置玻璃片,收集新生碳酸钙沉积物和滴水样品,监测新生碳酸钙沉积物矿物形态、滴水的Mg/Ca比值、pH、滴率和洞穴环境等指标,分析玻璃片正面和反面新生碳酸钙沉积物的δ18O、δ13C和Mg/Ca比值。研究发现:(1) MP2滴水点下的玻璃片正反面新生碳酸钙沉积物的矿物形态均为方解石;MP5和MP9滴水点的正面沉积方解石和文石-方解石混合两种情况,反面沉积文石-方解石,且反面文石多于正面。 (2) MP2滴水Mg/Ca比值小于MP5和MP9,说明滴水Mg/Ca比值是影响新生碳酸钙沉积物矿物形态的重要因素;而滴水pH值对AS矿物形态的影响在不同滴水点有差异。(3) 不论是玻璃片正面还是反面,文石-方解石混合的新生碳酸钙沉积物δ18O和δ13C比以方解石为主的沉积物偏正,说明AS矿物形态的变化会导致δ18O和δ13C发生变化。通过在芙蓉洞的系统监测和分析,发现新生碳酸钙沉积物的矿物形态与地表环境、洞穴上部岩溶水文地质条件密切相关,并验证了洞穴新生碳酸钙沉积物的矿物形态对石笋δ18O和δ13C具有重要影响。      

下庄铀矿田方解石的谱学特征研究

下庄铀矿田是我国最大的花岗岩型铀矿田,其中的沥青铀矿-方解石型矿化类型是近年来新发现的一种富矿类型。系统采集了该矿田中不同成矿期、不同颜色的方解石样品．进行了粉晶X射线衍射、电子顺磁共振波谱及反射光谱学研究。电子顺磁共振波谱揭示成矿期方解石中普遍含有Fe^3 和Mn^2 色心离子,而成矿期后和远矿样品中则一般只含有单独的Fe^3 或者Mn^2 色心离子,说明矿田中唯一的工业矿石矿物．沥青铀矿可能是在氧化-还原过渡环境下沉淀的,强氧化和强还原环境均不利于矿石的沉淀。反射光谱学研究揭示不同成矿期方解石的光谱学特征不同,反映了它们在特征元素、含水性等方面均存在差异,成矿期方解石以890nm和400nm两个波长处Fe^3 氧化物的吸收为特征,而成矿期后的方解石则分别在1922nm和1400nm呈现明显的水的吸收。利用反射光谱测定可以定量计算矿物在不同光波波段的吸收性强弱,并得到色度值。研究表明红度较灰度和亮度能更好地定量表示本区方解石的颜色,这也许是由于研究区的方解石大多呈现不同程度的红色和白色所致。