微生物沉积碳酸钙固化珊瑚砂的试验研究

向珊瑚砂中注入巴斯德芽孢杆菌菌液、氯化钙和尿素的混合液,利用微生物沉积碳酸钙固化珊瑚砂;并对珊瑚砂固化体进行了渗透、强度及微观结构等试验。试验结果表明,巴斯德芽孢杆菌的活性随时间呈衰减趋势,但衰减速度缓慢,能较好地满足珊瑚砂固化的需要。随着菌液、氯化钙和尿素的混合液注入次数的增加,珊瑚砂柱渗透性逐步降低,最终渗透性降低了1～2个数量级。微生物固化后的珊瑚砂柱应力-应变曲线大致可分为3段,即应力随应变缓慢增加段、快速增加段以及突降段。试样发生压裂脆性破坏,无侧限抗压强度最高达到14 MPa左右。抗压强度随干密度增加而增大,随渗透性降低而增大。微生物固化后珊瑚砂颗粒被生成的碳酸钙完整的包裹,孔隙间极少见生成的碳酸钙,与普通硅砂微生物固化后的微观结构不同,较好地解释了渗透性降低不多的原因。     

陆架边缘海沉积物有机碳矿化及其对海洋碳循环的影响

边缘海沉积物是海洋重要的碳储库,其内部的碳循环主要是由有机质矿化分解过程来驱动的。有机碳进入边缘海沉积物后,矿化分解为溶解无机碳(DIC)进入沉积物孔隙水并扩散到上层水柱,参与海洋系统碳循环;同时还有部分DIC与钙镁等离子结合形成自生碳酸盐,保存于沉积物碳库。从生物地球化学角度探讨有机质埋藏机制和效率,在此基础上重点综述沉积物硫酸盐还原、产甲烷和甲烷厌氧氧化过程的耦合机制,以及有机质矿化对自生碳酸盐形成的影响等方面的研究进展,以期加深对陆架边缘海沉积物在全球碳循环收支平衡中的作用及其气候环境效应的认识。     

花岗岩型热液铀矿床C、O同位素研究---以甘肃省龙首山芨岭矿区为例

龙首山地区是西北重要的花岗岩型热液铀矿产区之一,区内控矿条件复杂。研究选取甘肃省龙首山芨岭矿区内的矿床和部分矿点的热液碳酸盐样品并测定其C、O同位素组成：δ13C VPDB的值在-1.50‰～-6.33‰之间,δ18OSMOW值为-2.577～5.051‰之间。进一步研究结果表明,成矿流体中矿化剂ΣCO2主要来源于与区域深大断裂有关的幔源脱气作用,同时伴有海相碳酸盐来源;成矿同时期伴随的强烈流体脱气(CO2)作用对矿质沉淀至关重要。成矿热液的水源主要为岩浆热液与大气降水混合特征,但以大气降水形成为主。     

广西大厂锡多金属矿区深部碳酸盐岩的稀土元素特征及其地质意义

广西大厂巴里地区锡多金属矿体经过多年的快速开采,导致浅部资源枯竭,深部找矿迫在眉睫。本文以广西大厂超大型锡多金属矿区深部钻探ZK39-1钻孔（钻孔深度1580 m）获得的新鲜岩心为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）详细分析了该钻孔钻遇的泥盆系中下统灰岩样品的稀土元素含量（REEs）,以期为深部找矿提供依据。研究结果表明,稀土元素总量（ΣREEs）为3.49~261.07 μg/g,稀土总量变化较大,且岩心样品在顶部与底部相差较大,其中1100~1580 m之间岩心样品ΣREEs（3.49~45.81 μg/g）明显低于1100 m以浅稀土总量（188.96~242.36 μg/g）,达到了区域背景值的10倍左右,且远超过普通沉积成因的石灰岩;轻稀土与重稀土比值LREEs/HREEs为2.96~10.04,反映了该区轻、重稀土元素分馏程度较高,δEu为 0.11~1.00,δCe为0.53~0.99;球粒陨石标准化分布型式图呈“右倾”轻稀土富集型。10~1100 m之间样品Eu异常不明显,1100~1580 m之间样品Eu明显亏损,顶部到底部Ce亏损逐渐降低。1100~1580 m之间岩心样品球粒陨石标准化型式图与大厂花岗岩型式图相似,认为这套碳酸盐岩可能受到了花岗岩浆热液的蚀变作用,指示深部可能还存在岩浆热液成因或矽卡岩型多金属矿化,即在近花岗岩部位或花岗岩与围岩接触带部位存在“第三成矿空间”。     

Effects of groundwater flow on mineral diagenesis, with emphasis on carbonate aquifers

 This article provides a critical synopsis of the effects of groundwater flow on mineral diagenesis. Emphasis is placed on those aspects and processes that change porosity and permeability in carbonate aquifers, because they are of particular importance to human societies as sources of supplies of water for human consumption (drinking, irrigation) and of crude oil and natural gas. Diagenetic settings in carbonates as well as clastics are generally ill defined. This paper proposes a new comprehensive classification of diagenetic settings into near-surface, shallow-, intermediate-, and deep-burial diagenetic settings; hydrocarbon-contaminated plumes; and fractures. These settings are defined on the basis of mineralogy, petroleum, hydrogeochemistry, and hydrogeology. This classification is applicable to all sedimentary basins. Diagenesis is governed by various intrinsic and extrinsic factors that include thermodynamic and kinetic constraints, as well as microstructural factors that may override the others. These factors govern diagenetic processes, such as dissolution, compaction, recrystallization, replacement, and sulfate–hydrocarbon redox-reactions. Processes such as cementation, dissolution, and dolomitization require significant flow of groundwater driven by an externally imposed hydraulic gradient. Other processes, such as stylolitization and thermochemical sulfate reduction, commonly take place without significant groundwater flow in hydrologically nearly or completely stagnant systems that are geochemically "closed." Two major effects of groundwater flow on mineral diagenesis are enhancement and reduction of porosity and permeability, although groundwater flow can also leave these rock properties essentially unchanged. In extreme cases, an aquifer or hydrocarbon reservoir rock can have highly enhanced porosity and permeability due to extensive mineral dissolution, or it can be plugged up due to extensive mineral precipitation. Received, April 1998 · Revised, July 1998 · Accepted, September 1998     

淡水珍珠中文石球粒的发现与成珠机制探讨

长期以来,珍珠的成因理论很少涉及在超显微镜结构研究基础上的具体的珍珠形成机制。珍珠与贝壳珍珠层具有较多的相似性,但也存在很多不同。本文在对AFM下首次观察到的淡水珍珠表面纳米级的六方最紧密堆积文石球粒的研究基础上,结合XRD分析对珍珠内部矿物成分差异的研究,试图在贝壳珍珠层成因理论的基础上探讨淡水珍珠的成珠机制。本文将珍珠的形成过程初步归纳为碳酸钙凝胶的形成,碳酸钙球粒的形成,矿物相的转变和后继生长四个阶段。     

新矿物——白云鄂博矿

白云鄂博矿产于内蒙古白云鄂博稀土铁铌矿床中,它是一种钠钡铈稀土氟碳酸盐新矿物——NaBaCe_2[F|(CO_3)_4]。作者对其进行了基础矿物学、矿物谱学、X射线晶体学研究及精确的成分测定,获得了详细的矿物学实验数据及晶体结构基本参数,并对该矿物进行X射线晶体结构精测。此外,作者对其作了高分辨电镜研究,拍摄了该矿物的结构象,肯定其X射线晶体结构的分析结果。综合上述实验资料,与类似矿物对比,作者确认白云鄂博矿为一新矿物。     

碳酸盐岩地区电磁波场的特性分析

形成岩溶的高阻碳酸盐岩对电磁波的吸收较弱，而且成层沉积的特定环境使碳酸盐岩地区岩石的各向异性现象较明显，由于地空界面的存在及岩溶洞壁两侧介质电性差异明显，界面清晰，又使电磁波出现强烈的反射及散射现象，从理论上对碳酸盐岩地区电磁波传播的特有现象进行了研究和分析，并给出结论。     

豫西地区早二叠世碳酸盐岩台地沉积环境及地球化学特征

焦作-禹州地区下二叠统太原组沉积相可划分为5类：开阔台地相、局限台地相、障壁岛相、泻湖-沼泽相和潮坪相,海相碳酸盐岩地层中风暴沉积事件普遍发育。开阔台地主要发育生物碎屑灰岩,生物碎屑含量高且较为破碎,以LREE明显富集,∑REE、(LREE/HREE)N值与Fe含量正相关为特点,反映古水体开阔、动荡且富含生物碎屑和胶体。局限台地主要沉积泥晶灰岩,古水体环境表现为受限、相对安静的特点。研究区太原组下部灰岩段的底部灰岩形成于海侵体系域(TST),生物碎屑含量、∑REE相对较高且轻重稀土无显著分异,Sr/Ba比值小而Ba丰度高;顶部灰岩形成于高水位体系域(HST),显示台地水体逐渐受到限制,陆源控制作用减弱,演化为更加安静低能环境。不同体系域中局限台地灰岩的对比分析,可为恢复南华北二叠纪陆表海盆地古地理特征及演化提供重要资料。     

河蚬壳体不同断面碳、氧同位素研究

生物壳体碳酸盐的稳定氧、碳同位素已经被广泛地应用在古气候、古环境研究中,在生物壳体就位分析中,壳体不同断面上同位素的差异将影响对壳体同位素所指示的环境意义的判断,从而对利用其提取气候环境信息造成不利影响。本文对河蚬壳体不同断面碳氧同位素进行了研究,结果表明:河蚬壳体碳同位素变化序列在不同断面上不存在显著差异,因此在做碳同位素时间序列研究时可以不考虑不同断面差异的问题,在取样过程中可以通过延长取样的长度来获得足够量的样品进行碳同位素的测定;而氧同位素变化序列在不同断面上存在差异,因此在进行壳体就位分析研究时,选取不同断面上氧同位素变化序列对研究结果影响较大,存在壳体断面选择的问题,而在取样过程中取样的长度应控制在一定范围内,避免同一生长环上距离较远位置粉末的混合。文中最后根据壳体不同断面同位素差异确定了在壳体就位分析中如何选取研究断面。