Re-Os同位素测年法在油气成藏年代学的研究进展

铼—锇(Re-Os)同位素应用于油气成藏年代学是近10年来的一个前沿领域,在国际上已取得了重要成果,目前国内对此方法的应用还较缺乏。利用Re-Os同位素测年法开展页岩或沥青等富有机质沉积岩的研究,可以精确厘定油气运移和充注时间,也可以有效示踪烃源岩。在阅读国内外大量文献的基础上,概述了Re-Os同位素定年原理,分析了海水—沉积物中Re和Os元素的富集过程,总结了Re-Os同位素测年的测试对象、样品准备和分析测试方法。指出初始187Os/188Os比值不仅可以限定油气生成和油气充注的年龄,还可以有效评价源—油关系;放射成因的187Os/188Os比值与烃源岩年龄呈正相关。认为烃类成熟度、生物降解作用和水洗作用不足以造成Re-Os等时线图中出现离散点,而初始187Os/188Os比值变化、沉积后Re和Os的流动性和硫酸盐热化学还原作用是引起Re-Os等时线图中出现离散点的3个主要原因。Re-Os年龄的重现性和准确性与样品颗粒的大小及取样量密切相关。相对于其他同位素测年法,Re-Os同位素测年法的最大优势在于对直接参与油气成藏的地质体进行研究,可以得到油气成藏期的直接证据。最后探讨了现阶段ReOs同位素体系研究中尚存在的问题,就未来研究热点和发展方向做出展望,以期能有效推动Re-Os同位素定年相关的理论和技术的深入发展。     

交互四元体系Li+, Mg2+//SO2-4, B4O2-7H2O 288 K

采用等温溶解平衡法研究了288K时Li+, Mg2+//SO2-4, B4O2-7- H2O四元体系的固液相平衡关系,测定了该四元体系在288K时平衡液相的溶解度和密度。依据实验测定的平衡溶解度数据及对应的平衡固相,绘制了该四元体系的平衡相图及密度组成图。研究结果表明：交互四元体系Li+, Mg2+//SO2-4, B4O2-7- H2O 288K时平衡相图中有2个共饱点,5条单变量曲线,4个结晶区对应的平衡固相分别为Li2B4O7·3H2O,Li2SO4·H2O,MgB4O7·9H2O和MgSO4·7H2O。     

昭通地区无烟煤中硫的赋存状态

滇东北无烟煤多数属难选高硫煤,本文对硫的赋存状态与及在洗选中硫与粒度关系进行了研究。     

硫酸盐结晶法分离富集红土型镍矿酸溶浸出液中镍的实验研究

红土型镍矿中镍的常压酸溶浸出是近年来国际上研究的热点。本文对红土型镍矿常压硫酸浸出液中镍的分离富集进行了初步的实验研究。不同条件的硫酸盐结晶实验表明,红土镍矿硫酸常压浸出液硫酸盐结晶析出晶体主要为MgSO4.H2O。析出晶体中除了金属元素Mg,还有少量的Fe和Ni,并且Fe/Ni较原矿中大大缩小。该硫酸盐析出晶体利于后续处理中金属Ni的进一步富集回收。利用硫酸盐结晶过程富集与回收红土型镍矿常压硫酸浸出液中镍的方法,既减少能源消耗,又有利于环境保护,是一种简单易行且成本低廉的绿色生产工艺。     

海洋沉积物甲烷厌氧氧化作用(AOM)及其对无机硫循环的影响

甲烷厌氧氧化作用(AOM)在调控全球甲烷收支平衡以及缓解因甲烷引起的温室效应等方面扮演着十分重要的角色,成为近些年来海洋生物地球化学领域的研究热点之一.一般而言,海洋沉积物孔隙水硫酸盐还原主要是通过2种反应途径来完成,即氧化有机质途径和AOM途径.长期以来,与有机质氧化途径相关的硫酸盐还原作用研究已有充分展示,而由AOM驱动的硫酸盐还原及其对自生硫化铁形成与埋藏的重要贡献却被严重低估.侧重从生物地球化学、同位素地球化学等角度,综述近些年来不同环境条件下海洋沉积物AOM作用发生的地球化学证据和AOM对沉积物孔隙水硫酸盐消耗比例的贡献大小及其调控因素.AOM过程产生的H2S会与沉积物中活性铁结合形成自生铁硫化物.与沉积物浅表层条件相比,AOM过程固定的自生铁硫化物不容易发生再氧化,更利于在沉积物中埋藏保存起来.AOM与海洋沉积物硫酸盐还原作用相偶联,由AOM驱动的硫酸盐还原过程对海底自生铁硫化物形成与埋藏的重要贡献不容忽视.该综述有助加深对海洋沉积物AOM作用的认识及其对硫循环的全面理解.     

云南金沙厂铅锌矿床硫同位素地球化学特征

金沙厂铅锌矿床位于云南省东北部,川-滇-黔铅锌成矿域的西北部,矿体主要赋存于下寒武统和上震旦统的碳酸盐地层中。该矿床的主要矿石矿物是闪锌矿和方铅矿,主要脉石矿物是重晶石、萤石和石英。闪锌矿的δ34S值分布于3.9‰～11.2‰之间,平均为5.7‰;方铅矿的δ34S值在6.0‰～9.0‰之间,平均为7.1‰;两个重晶石的δ34S值分别为34.8‰和34.5‰。重晶石的δ34S值与下寒武地层硫酸盐的一致,排除其他可能来源,认为重晶石的硫来源于下寒武统地层。硫化物的硫不可能来自细菌硫酸盐还原作用,因为流体包裹体均一温度远高于细菌的存活温度。硫酸盐热化学还原作用产生的同位素分馏至多为20‰,由此可知下寒武统地层中硫酸盐发生热化学还原作用产生的还原硫δ34S值至少应为14‰,这个值远高于该矿床硫化物δ34S值,因此这种机制不是还原硫的唯一来源。矿区周围广泛分布玄武岩,并且与岩浆有关的硫化物δ34S值比较低,所以硫化物中的硫可能来自岩浆活动。在方铅矿和闪锌矿共生的样品中,闪锌矿的δ34S值大于方铅矿的δ34S值,说明成矿流体的硫同位素局部达到平衡。利用矿物对硫同位素组成计算的硫化物平衡温度与流体包裹体均一温度一致。     

内分泌干扰物的环境危害:雌激素及其硫酸盐在土壤中的吸附规律

雌激素(E1)及其硫酸盐化合物(E1-3S)是能改变生物机体内分泌功能并对机体引起有害效应的内分泌干扰物,主要表现为危害人类的生殖机能、造成发育异常及引发某些癌症等。其大量存在于直接暴露的放牧草场中,主要是动物粪便中。由于雌激素性质不稳定,当被土壤吸附后易被代谢为其他物质,造成了对土壤吸附作用过高的估计,使得难以准确评估其对人体的危害程度。为此,笔者以质量浓度为555mg/L的CaCl2溶液(混合态)以及动物尿液(自由态)2种不同类型溶液作为雌激素载体,研究了尼日利亚纳萨拉瓦州3个不同地区农业土壤介质对不同形态雌激素的吸附规律。结果表明:2类物质的吸附均符合Freundlich非线性等温线过程,土壤对E1-3S的分配系数(2.4～6.4L/kg)比E1(34.2～46.8L/kg)中小一个数量级;3种土壤中,由于有机碳质量分数(分别为Lafia:8.2%;Doma:4%;Azara:5%)、矿物成分以及pH值的不同,致使它们对物质的吸附系数差别较大;雌激素在相同土壤、不同溶液中的吸附系数差别也较大,其在Azara土壤中CaCl2溶液及动物尿液中的分配系数分别为71.7L/kg和39.8L/kg。传统方法中以CaCl2溶液作为载体获得的吸附含量用于评价雌激素污染风险是不合理的,需采用实际载体溶液进行的实验结果才有应用价值。     

冲绳海槽沉积物孔隙水地球化学特征及其指示意义

通过对东海外陆坡–冲绳海槽GSW1孔沉积物孔隙水δ₁₃C、δ₁₈O、δ₁₁B、δ₃₇Cl同位素和Cl_-、S O₄^2-、K₊、Na₊等离子指标的分析,探讨了沉积物早期成岩作用、流体来源、迁移和氧化环境的变化。研究发现,GSW1孔孔隙水溶解无机碳主要来自海水和有机质,SO₄^2-浓度随深度下降比较平缓,Cl_-浓度远低于海水,该孔表层沉积物中硫酸盐消耗主要由有机质硫酸盐还原作用（OSR）所控制,甲烷厌氧氧化作用（AOM）发生在4 m以下更深的层位。OSR产生的H₂S向上扩散富集并被氧化,是导致GSW1孔110～360 cm处SO ₄^2-浓度未明显下降的主要因素。孔隙水SO₄^2-浓度整体随着深度增加呈减小的趋势,表明GSW1孔沉...     

冷泉环境自生矿物多硫同位素特征及应用

正常海相沉积物中普遍存在有机质硫酸盐还原作用(OSR),但在冷泉区,硫酸盐还原-甲烷厌氧氧化作用(SR-AOM)则占据主导地位。如何区分这两种硫酸盐还原途径,对研究极端环境下的生物地球化学过程具有重要意义。为进一步概括、了解冷泉区与SR-AOM相关的自生矿物的多硫同位素特征及其建模应用,在广泛调研国内外与SR-AOM相关的多硫同位素研究成果的基础上,综述了SR-AOM成因的黄铁矿和冷泉重晶石的多硫同位素特征。在此基础上,分别针对黄铁矿和冷泉重晶石概括已被广泛应用的稳定状态盒模型和1-D反应转移模型。SR-AOM成因的黄铁矿相比OSR成因的黄铁矿具有更高的δ34S值和Δ33S值。同时,SR-AOM成因的黄铁矿的δ34S值和Δ33S值呈负相关性,不同于OSR的正相关性。此外,冷泉重晶石的负Δ33S-δ’34S相关性与受OSR控制的孔隙水硫酸盐的正相关性亦明显不同。在冷泉环境中,与SR-AOM相关的自生矿物多硫同位素特征能有效示踪该极端条件下硫同位素的演化,且有利于区分SR-AOM和OSR,这为研究极端环境下的生物地球化学过程和示踪潜在的天然气水合物矿藏提供了有效依据。