安徽铜陵狮子山矿田铜、金共生与分离的热力学研究

狮子山矿田是安徽铜陵矿集区内最具代表性的大型铜金多金属矿田.矿田内铜、金矿床或矿体既各自独立产出,义相互共生或伴生,铜矿化和金矿化在时间上和空间上存在既共生又分离的现象.本文选择矿田内代表性铜矿床和金矿床开展系统的流体包裹体地球化学研究,并进行成矿流体中铜、金溶解度的热力学理论计算和1分析,探索铜、金共生与分离的机制和...     

CaSO4-C-H2O体系研究：模拟实验与热力学探讨

传统认为TSR成因的固态沥青(焦沥青)属于热化学反应的终端产物,不会对TSR的反应进程起到重要作用.本文以活性炭作为固态沥青(焦沥青)的模型化合物,开展了CaSO4-C-H2O体系的热模拟实验研究,探讨了CaSO4-C-H2O体系发生TSR的热力学特征.实验结果表明,CaSO4-C-H2O体系在300℃时即可启动TSR,主要生成CaCO3、H2S和CO2等产物.这一TSR门限温度要远低于以往室内利用气态或液态烃类进行的TSR模拟实验温度范围,与热力学计算结果一致.利用HSC Chemistry 5.0软件进行TSR过程模拟,发现25～200℃时CaSO4-C-H2O体系发生的TSR完全受动力学控制,在温度保持不变情况下,压力增大不利于CaSO4-C-H2O体系发生TSR.较少的含水量对TSR有一定促进作用,而含水量过多则可能抑制TSR的进行,含水量对TSR的影响可能与CaSO4在水中的饱和浓度有关.在一定的温度下,当体系pH≤2时,随着pH逐渐降低,CaSO4的量呈线性递减,但在沉积盆地地层水pH范围内(pH＞4),pH对TSR的作用可以忽略不计.CaSO4-C-H2O体系发生的TSR反应是一个放热过程,并且随着温度升高,反应热逐渐增大.在25～200℃范围内,TSR反应热为12.9～133 J/molCaSO4.热力学计算以及模拟实验结果均暗示,固态沥青(焦沥青)可能比烃类更容易参与TSR.     

热动力条件对白云凹陷深水区珠海组砂岩成岩演化过程的影响

珠江口盆地白云凹陷位于中国南海北部,是目前我国深水油气勘探研究的重要区域.盆地现今大地热流值为24.2～121.0mW/m^2,单井现今地温梯度(Gra)最高可达6.64℃/100m,具"热盆"属性.白云凹陷裂后沉降阶段,特别是白云运动(23.8Ma)发生之后,盆地由断裂控盆转变为断裂、热作用共同控盆,热作用及热动力条件成为控制研究区储层成岩演化过程的重要因素,珠海组地层的镜质体反射率值、砂岩中次生流体包裹体均一温度、热液成因自生矿物等热流背景及岩石学记录为这一观点提供了有力证据.通过铸体薄片显微镜下观察与定量统计、电镜扫描观察、X-射线衍射分析等,发现白云凹陷北部中-低地温梯度(LGR,Gra≤4.5℃/100m)和南部高地温梯度(HGR,Gra>4.5℃/100m)两个地区珠海组砂岩的成岩作用特征、成岩演化过程存在以下差异:(1)中-低地温梯度地区珠海组砂岩的压实作用主要是静岩压实作用;高地温梯度地区珠海组砂岩的原生孔隙受静岩压实作用和热压实作用的共同控制,压实减孔速率高,等孔隙度埋深显著变浅;(2)地层升温速率的增大加快了储层中粘土矿物转化的速率,高地温梯度地区高岭石消失的埋深界限较中-低地温梯度地区浅,I/S(伊利石/蒙皂石混层)有序化进程较中-低地温梯度地区有所加快;(3)中-低地温梯度地区珠海组砂岩成岩演化过程属正常有序演变,高地温梯度地区受构造热事件的影响明显,深部流体参与了高地温梯度地区珠海组砂岩的成岩演化过程,地层孔隙水物质交换过程复杂,成岩演化进程加快,改变了碳酸盐矿物溶解-沉淀热平衡状态,各成岩作用过程活跃并出现一些典型的热液成因自生矿物组合.     

夏季强沙尘暴内部热力动力特征的个例研究

根据对流体在热低压条件下激发强沙尘暴的机理,并应用Rennó和Ingersoll于1996年提出的热机自然对流理论,对2004年7月12日甘肃省酒泉基准站发生的强沙尘暴内部动力热力结构进行了探讨。结果表明:①在沙尘暴发生前的一小时大气底层处于干热状态,垂直方向巨大的温度梯度有利于干对流发展。②激发强沙尘暴的对流体的切向旋转速度和垂直运动速度的大小,很大程度上决定了沙尘暴的强弱。③利用酒泉站探空资料计算出的沙尘暴对流体的最大切向旋转速度为11.4 m·s-1,垂直运动速度为14.0 m·s-1;地面沙尘暴观测系统记录的平均环境风速仅为5.5 m·s-1,瞬间最大风速只9.3 m·s-1。     

中国西北干旱区戈壁下垫面夏季的热力输送

以敦煌戈壁站2004年6月和2008年8月的常规观测和超声观测为例,分析了西北干旱区戈壁下垫面夏季热力输送的一般过程及特征。首先评价了湍流通量的观测质量以及仪器观测的地表能量通量闭合问题,结果表明敦煌戈壁站的观测在白天总体较好。夏季地表能量通量的平均日变化显示,潜热通量整天都很小,可以忽略,白天到达地表的短波辐射以及地表向上的长波辐射非常强,地表净辐射主要转化为感热输送（敦煌戈壁站在中午时平均分别达380W·m-2以上和250W·m-2以上）;夜间土壤释放热量以平衡地表的辐射冷却,感热通量略低于0。白天时地表大气经常触发自由对流活动,影响动量通量的观测质量,并有效输送地表热力至上层大气中,有助于形成超厚大气边界层。分析了戈壁下垫面的动量粗糙度特征和热力粗糙度特征（敦煌戈壁站动量粗糙度约为0．6mm）,热力粗糙度基本小于动量粗糙度一个量级,这符合目前对干旱区戈壁下垫面热力输送特征的初步认识。     

The reliability of the thermodynamic constants for the dissociation of carbonic acid in seawater

Laboratory measurements of all four CO₂ parameters [f_CO2 ( = fugacity of CO₂), pH, TCO₂ ( = total dissolved inorganic carbon), and TA ( = total alkalinity)] were made on the same sample of Gulf Stream seawater (S = 35) as a function of temperature (5–35 °C) and the ratio of TA/TCO₂ (X) (1.0–1.2). Overall the measurements were consistent to ±8 μ atm in f_CO2, ± 0.004 in pH, ± 3 μ mol kg⁻¹ in TCO₂, and ± 3 μ mol kg⁻¹ in TA with the thermodynamic constants of Goyet and Poisson (1989), Roy et al. (1993), and Millero (1995). Deviations between the measured pH, TCO₂, TA and those calculated from various input combinations increase with increasing X when the same constants are used. This trend in the deviations indicates that the uncertainties in pK₂ become important with increasing X (surface waters), but are negligible for samples with the lower X (deep waters). This trend is < 5 μ mol kg⁻¹ when the pK₂ values of Lee and Millero (1995) are used.The overall probable error of the calculated f_CO2 due to uncertainties in the accuracy of the parameters (pH, TCO₂, TA, pK₀, pk₁, and pK₂) is ± 1.2%, which is similar to the differences between the measured values and those calculated using the thermodynamic constants of Millero (1995).The calculated values of pK₁, (from f_CO2-TCO₂-TA) agree to within ± 0.004 compared to the results of Dickson and Millero (1987), Goyet and Poisson (1989), Roy et al. (1993), and Millero (1995) over the same experimental conditions. The calculated values of pK₂ (from pH-TCO₂-TA) are in good agreement (± 0.004) with the results of Lee and Millero (1995) and also in reasonable agreement (± 0.008) with the results of Goyet and Poisson (1989), Roy et al. (1993), and Millero (1995). The salinity dependence of our derived values of pK₁ and pK₂, (S = 35) can be estimated using the equations determined by Millero (1995).     

深海碳酸盐岩ESR测年信号的热力学特征

ESR测年方法的年代范围可以从数百年到几百万年,但在较老的深海碳酸盐岩测年研究中,ESR测年信号的平均寿命较短,其年龄极限受到质疑。利用较老的深海碳酸盐岩进行了ESR测年信号的热力学特征研究,同时估算了深海碳酸盐岩的平均寿命。研究结果表明：单一级热动力学模式不适于深海碳酸盐岩样品的平均寿命估算,而双一级动力学模式是一种较好的估算方法。经估算,深海碳酸盐岩试样的平均寿命为5.14 Ma,年龄为320±50 ka,与铀系不平衡法测得的365±49 ka具有较好的一致性。     

无机盐热力学平衡模式的简化及其应用

利用查表法简化无机盐热力学平衡模式ISORROPIA,对温度、相对湿度、总氨(NH3+NH4+)、总氮(HNO3+NO3-)和总硫(H2SO4+SO42-)等5个影响因子进行分档,建立不同组合情况下硫酸盐、硝酸盐、铵盐等物种平衡浓度的查算表。在区域气候化学模式系统(RegCCMS)中,分别用查算表检索法和直接耦合热力学平衡模式的方法模拟我国2003年1月和7月硝酸盐气溶胶的浓度分布。结果表明:查表法既能显著提高计算效率,在无机盐模拟性能方面又与直接耦合法保持较好的一致性,在气溶胶气候效应研究方面具有良好的应用前景。     

Li_xNiO中锂离子扩散行为研究

本文利用单阶跃电流法测得了Li_xNiO(0相似文献