滇西兰坪盆地膏盐微量元素、同位素地球化学特征及意义

滇西兰坪盆地中多数金属矿床伴生大量膏盐体,为了探讨膏盐体与金属成矿关系,对膏盐体进行了微量元素和同位素地球化学分析。发育在云龙组中呈层状黑色石膏稀土总量,δEu(0.87)和δCe(0.95),⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(0.708 629～0.710 189),δ³⁴S_V-CDT(9.6‰～+11.9‰)与区域云龙组地层地球化学特征相近;分布在云龙组地层中呈蘑菇状、指状侵入的块状石膏的稀土总量,δEu(0.65)和δCe(0.85),⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(0.707 695～0.708 127),δ³⁴S_V-CDT(+12.6‰～+15.4‰)与晚三叠世三合洞组碳酸盐岩的地球化学特征相近。结合微量元素和同位素地球化学分析,兰坪盆地的Sr、Cu、Pb和Zn等成矿元素主要来源于热卤水对地层的淋滤和萃取,成矿元素S主要为沉积地层中的硫酸盐热化学还原的产物。     

河西走廊花海古湖泊全新世白云石的发现及其环境意义

通过对河西走廊花海古湖泊沉积物的X衍射分析发现,全新世期间有明显的白云石沉积.岩性、沉积过程、石膏以及Fe3+含量的变化表明,花海湖全新世白云石沉积环境以还原环境为主,即还原环境利于白云石的形成,为白云石的成因研究提供了新的证据.白云石作为碳酸盐矿物,可以反映湖水盐度,但并非直接指示了湖水的咸化.随着湖水盐度的进一步增加,在硫酸盐型湖泊中,白云石含量随盐度的增加而相应减少,表明利用白云石分析湖水盐度时需要结合其他矿物进行分析.结合石膏含量的变化,花海湖全新世时期白云石含量的变化可以揭示该区域湖水盐度的变化.在10.478.87 cal ka B.P.早全新世时期,湖水的盐度较高,气候由干向湿转变;8.87 cal ka B.P.时期,有大量石膏沉积,显示了湖水盐度的进一步升高,气候干旱;随后湖水相对淡化,气候湿润;5.50 cal ka B.P.至今,沉积出现间断,气候逐渐干旱.     

砷在石膏中固定机制:掺杂态和表面吸附沉淀态以及其在砷污染控制中的作用

石膏是矿山开采及冶炼等工业过程产生的大宗固体废弃物。工业活动产生的废液普遍有高含量的砷等有毒元素,这导致所产生的石膏也含有较高浓度的砷等有毒元素。研究砷在石膏中地球化学行为和归趋对含砷石膏的砷污染控制具有重要的理论和实际意义。然而目前对含砷石膏中不同形态的砷的定量测定和分析尚存在问题。本文在不同pH值的条件下共沉淀砷和石膏,利用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)、同步辐射X-射线吸收近边光谱(XANES)和电子顺磁共振(EPR)对石膏中掺杂态和表面吸附沉淀态的砷进行定量分析。ICP-MS的结果表明随着pH从2升高到12 和14,石膏中砷的含量由57×10^-6 增加到 67 470×10^-6和63 980×10^-6。同步辐射X-射线吸收近边光谱和电子顺磁共振光谱分析表明石膏样品中主要含有五价砷。在2≤pH≤7.5时,固体样品中同步辐射吸收边后的峰形状和掺杂态砷的形状类似,而在pH≥8时,其边后峰的形状发生明显的变化;粉末电子顺磁共振(EPR)定量分析表明在2≤pH≤7.5时砷在石膏中的含量和ICP-MS的分析结果一致,而在pH≥8时其含量明显小于ICP-MS的分析结果。这些结果揭示了在2≤pH≤7.5时,砷在石膏中主要以掺杂态的形式存在,而在pH≥8时大部分砷是以吸附态或表面沉淀的形式存在。五价砷在石膏中的含量和固定机制随着pH值的变化而变化,其研究对了解尾矿中石膏对砷污染的控制作用具有重要作用。此外,研究石膏中由辐射导致的g约为2.33的[AsO₃]^2-自由基电子顺磁共振特征峰,有助于补充和完善石膏的电子顺磁共振特征谱在地质测年及辐射剂量学中的应用。     

喀喇昆仑林济塘盆地铅锌矿床容矿地层的海相沉积环境：源于侏罗系灰岩微量元素和石膏硫同位素的约束

近年来,喀喇昆仑地区林济塘中生代沉积盆地内发现了火烧云超大型铅锌矿等众多铅锌矿床,以往对该地区的沉积环境以及其成矿相关性缺乏详细探讨。本文开展了林济塘盆地内侏罗系灰岩微量元素和石膏硫同位素分析,以揭示铅锌矿床容矿地层的沉积环境及其与成矿的相关性。研究发现,盆地内侏罗系灰岩中Ba、V、Ni、Cu、Co、Th、Co、Sr元素及比值特征显示其形成于海相,石膏硫同位素δ34S 值为14.89‰~20.63‰,与同期海水相一致。表明该盆地内铅锌矿床的容矿地层形成于干热气候条件下的海相沉积氧化环境。     

南沙海槽表层沉积自生石膏-黄铁矿组合的成因及其对天然气渗漏的指示意义

南海海槽是潜在的天然气水合物发育区,在表层沉积物中分布有石膏-黄铁矿组合。通过对石膏、黄铁矿的形貌特征、矿物组成、化学元素、硫同位素等的分析,讨论和揭示了石膏-黄铁矿组合的成岩环境、形成机理及其与天然气渗漏的关系。石膏集合体为土块状和多孔状、玫瑰状,表面分布有孔洞或微孔,黄铁矿为莓球状、球粒结块状和虫管状。不同形状的石膏、黄铁矿的化学成分没有明显差别。石膏-黄铁矿的形成机理是海底渗漏的天然气与硫酸盐发生缺氧甲烷氧化反应,产物HS^-与沉积物中的Fe^2＋反应产生FeS并转变为黄铁矿,在形成FeS的过程中产生的H^＋促进碳酸盐溶解,Ca^2＋与SO4^2-达到过饱和沉淀出重。^34S的石膏。因此,石膏-黄铁矿组合是海底存在天然气渗漏的证据,这一发现对开展南沙海槽潜在天然气水舍物的调查以及对天然气渗漏事件的研究具有一定的科学意义。     

Desert-steppe migration on the Loess Plateau at about 450 kaBP

According to the field investigation, observation by an electronic microscope and x-ray identification and chemical analysis, desert-steppe migration in the Loess Plateau at about 450 kaBP was studied. The data show that gypsum illuvial horizon indicating the desert-steppe environment developed in the early stage of the formation of the fifth layer loess in Shaoling tableland in Chang‘an and Bailu tableland in Xran of Shaanxi are situated in the southern Loess Plateau. This indicates that remarkable drying occurred, a large-scope migration of desert steppe took place toward south and the climate zone migrated 5 degrees in latitude to south which is the largest migration range indicated by geochemical indexes. The desert-steppe and more wild environment distributed widely on the Loess Plateau at that time. The development of gypsum also indicates that the climate changed at 450 kaBP from monsoon climate to nonmonsoon climate in the Loess Plateau, and the region was not affected by summer monsoon and was in the cold and dry environment of nonmonsoon climate. Annual mean nrecinitation was about 200 rnm. 400 mm less at that time than at oresent.     

0.5—1.5GPa下石膏脱水过程动态监测——电导率法

在０．５￣１．５ＧＰａ,１６０￣２５５℃条件下动态监测了石膏脱水过程中电导率随时间的变化。实验结果表明,脱水过程中电导率随时间的变化分两个阶段：第一阶段电导率随时间的变化速度可间接地反映脱水反应的速率;第二阶段反映了流体中溶解离子的增多。相角随时间的变化可动态反映释放的水在矿物颗粒边缘的存在及连通性。电导率法是适用于含水矿物脱水过程动态监测及脱水过程中水的分布、迁移等动力学过程就位研究的有效方法。     

磷石膏高坝稳定性分析

对于磷石膏的力学特性,国内外的研究很少。通过室内高压三轴试验,研究了磷石膏的强度与围压的关系。从高压三轴试验结果来看,磷石膏的强度随着围压的升高而降低,且磷石膏的高压折减效应比较明显。在稳定性分析中,如果采用常规围压条件下的三轴试验得到的强度进行分析,其稳定性分析结果是偏于不安全的。以一个高磷石膏坝为例,对其稳定性进行数值模拟分析。结果表明,考虑强度折减以后其安全系数明显降低。得出了磷石膏具有明显的高压强度折减特性,在高磷石膏坝的稳定性分析中一定要考虑高压强度折减的结论。     

酸化水与方解石石膏反应的模拟计算研究

利用水文地球化学模拟软件PHREEQIC对酸化水与方解石、石膏的反应进行了初步的模拟研究,从而了解不同酸度条件下的溶浸液对可溶矿物的溶蚀效果,对试验效果进行理论预测研究,提出了适合室内试验的溶浸液配方。