内蒙古二连盆地川井坳陷赛汉组泥岩地球化学特征

为探究内蒙古二连盆地川井坳陷赛汉组泥岩作为高放废物地质处置库备选围岩地质条件的适宜性,选取研究区内KZK2-6钻孔23个赛汉组泥岩样品开展了矿物组分、地球化学等分析测试,对赛汉组泥岩的矿物组分、沉积环境、源岩属性、构造背景等进行了探讨。研究结果表明：赛汉组泥岩以石英、黏土矿物、钠长石为主,其中以伊利石为主的黏土矿物平均质量百分数达21.2%;一定质量百分数的方沸石、白云石和黄铁矿凸显了其作为处置库围岩在核素吸附等方面的优势。主量元素以SiO₂、Al₂O₃、TFe₂O₃为主,贫MnO、P₂O₅和TiO₂。与大陆上地壳相比,微量元素Ga、Cr、Cu等元素稍有富集,而Ba、Sr略微亏损。稀土元素特征表现为轻重稀土分异明显,轻稀土富集,重稀土亏损,配分曲线呈明显“右倾”趋势,δEu明显负异常。物源为长英质和活动大陆边缘的混合来源,母岩以沉积岩和花岗岩为主并形成于大陆岛弧的构造背景。沉积环境指示赛汉组为海陆过渡的微咸湖相沉...     

海南岛西北部晚更新世海滩岩地球化学特征及其古环境意义

海滩岩是形成于潮间带,由碳酸盐胶结海滩沉积物而成的一种海岸带碳酸盐胶结岩,对于研究古海平面变化、海岸带演化以及古气候变化等海陆相互作用过程具有重要意义。对海滩岩的岩石学、地球化学特征进行了研究,结果表明：海滩岩主量元素与上部陆壳(upper continental crust, UCC)的平均含量比较,显著富集MgO和CaO,略富集MnO,其他均亏损,其中Na₂O亏损最大。6件海滩岩稀土元素(rare earth element, REE)总体呈微弱的右倾轻稀土富集型曲线,轻、重稀土分异不强,以Eu弱负异常,Ce弱负异常及La弱正异常为特征;从早到晚,Al₂O₃/MgO比值变小和陆源碎屑组分SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、TiO₂等含量逐渐下降共同反映陆源的化学风化减弱,气候越来越干旱。古盐度Z值、Sr/Ba、Rb/K、V/Cr、V/(V+Ni)和稀土元素判别研究区为弱氧化-氧化的海...     

洞庭湖“四水”的水动力条件对比分析

河流沉积物元素组成是源区岩石、风化作用、河流水动力分选等各种自然过程的结果.其中,水动力条件因控制沉积物的搬运形式、粒度特征、矿物组成等而对河流沉积物元素组成有极重要的控制作用.本研究对“四水”(即湘江、资江、沅江、澧水)入湖河床沉积物的矿物组成、元素富集特征进行分析,并选取合适的特征元素计算水动力分选指数(WI)来反演“四水”河流水动力条件.结果显示,Al₂O₃、TiO₂、Zr等元素是指示沉积物水动力条件的主要特征元素,“四水”的河流水动力条件为澧水>沅江>湘江>资江,WI(Zr/Al₂O₃)为本研究中描述“四水”水动力条件的最适宜指标.     

应用网络理论研究地幔流体的形成机制

上地幔的不均一性尤其表现在挥发性组分（CO₂,H₂O,H₂,CO,S,Cl,F,CH₄等）和碱金属的含量及分布特征上。地幔中存在过富含碱金属和其它轻元素的独立流体,它是以挥发性组分为主的富含Si的碱质流体。我们应用网络理论通过对地幔熔体结构的分析来讨论地幔流体的形成机制。熔体是由以［SiO₄］为核心的聚合体构成的。挥发性组分填充在聚合体空隙中,或者挥发性组分以及它们的离子、K、Na等元素通过离子键或范德华力与［SiO₄］,Mg,Fe等聚合而形成聚合体。这种聚合体通过主价键形成一种立体网状排列的结构——网络结构。在原始地幔中网络是各向等强的,即结构中的离子或分子团的分布呈随机无序状态,当有剪切力作用时,网络中最弱的键会遭到破坏,从而使网络结构发生调整并在新的环境下寻求新的结构上的平衡状态。地幔熔体网络中最弱的键是范德华键和Na,K与[SiO₄]之间的离子键,这些键首先被破坏。网络结构的调整导致熔体粘度的变化,使网络中杂乱分布的各种离子和挥发性组分重新分配。这个过程是散布于网络中的挥发性组分和K,Na,以及不能进入[SiO₄]或与之形成主价键的不相容元素、成矿元素从网络中分离出来形成独立的流体相。     

元素录井分析在复杂构造带超深钻井地层识别的应用——以准噶尔南缘中段上侏罗统-下白垩统为例

准噶尔盆地南缘中段下组合地层总体埋藏深度为6 000～7 000 m,构造条件复杂,常规地层岩性识别依靠人为判定,缺乏定量判定标准。元素录井对岩屑样品的元素含量进行检测,为岩性和地层定量识别提供了数据基础。以准噶尔盆地南缘中段为例,在上侏罗统的喀拉扎组和下白垩统的清水河组超深地层中获取627个岩屑样品,利用手持式X射线荧光光谱仪对岩屑元素含量进行检测。通过元素箱型图和图谱分析建立元素的含量与岩性对应关系,对敏感性元素的含量进行交会分析,建立不同岩性元素定量标准,探讨标志层的元素定量特征。结果表明,样品的SiO₂和Fe含量与岩性相关性强,其中Fe含量与泥质含量呈正相关性;SiO₂含量与砂质含量呈正相关性。SiO₂含量与Fe含量之比大于24.53为砂岩,两者含量之比小于等于24.53为泥岩。岩屑的Ca元素含量突增是清水河组和喀拉扎组分界标志。元素录井分析实现了准噶尔南缘中段上侏罗统-下白垩统复杂构造带超深钻井地层岩性和地层定量判别,为山前复杂构造带的构造解释提供新依据。     

二氧化硅吸附稀土氢氧化物电流变液的制备和性能研究

用吸附了稀土氢氧化物的SiO₂（SiO₂·RE(OH)₃, RE=La, Nd, Y）与高速真空泵油（烃油）制成ER液,研究了它们在电场中表观粘度的变化,结果表明,分散颗粒含量为80.0g/L时,吸附RE(OH)₃后可以提高含SiO₂电流变液的电流变性能,RE(OH)₃不同或RE(OH)₃含量不同时对电流变性能有不同的影响。     

唐宋时期洛阳城洪水事件的地层沉积记录

通过对隋唐洛阳城定鼎门遗址附近沉积剖面分段采样, 并进行粒度和常量元素分析, 探讨唐宋时期沉积剖面的成因以及洛阳城洪水事件。粒度组分、概率累积曲线以及频率分布曲线表明, 第4, 6, 7层有3次洪水灾害事件发生; SiO₂, Al₂O₃和Fe₂O₃等常量元素含量分析结果表明石英、高岭土以及磁性矿物发生迁移, 反映沉积环境的改变; 第6, 7层底部样品中石英增多, 高岭土以及磁性矿物减少, 印证了粒度分析结果所反映的水灾记录。综合分析表明, 在盛唐时期和中唐时期发生过两次较大规模的水灾事件, 北宋时期发生过一次较为严重的漫洪堆积过程。研究结果与历史文献的记录基本吻合。     

块状低密度C/SiO2复合气凝胶的制备

采用溶胶凝胶法结合CO₂超临界干燥工艺制备间苯二酚甲醛/SiO₂（RF/SiO₂）复合气凝胶,RF/SiO₂气凝胶高温炭化得到块状低密度C/SiO₂复合气凝胶研究反应物质量分数对溶胶凝胶过程和热处理过程的影响,考察不同热处理温度对C/SiO₂复合气凝胶孔结构的影响。结果表明:反应物质量分数为13%时,RF/SiO₂气凝胶受热处理工艺的影响较小,炭化温度升高至1200℃对C/SiO₂气凝胶网络结构有明显的改善作用。     

SiO2/PSt纳米复合微球的制备

用Stober方法合成了SiO₂/PSt纳米微球, 并对其进行表面改性. 以SiO₂纳米微球为核, 采用乳液聚合法, 合成了SiO₂/PSt纳米复合微球. 该复合微球粒径均匀、 单分散性好. 通过控制反应条件, 可以合成不同大小的复合微球. 对两种微球的形貌、 尺寸、 所携带官能团及表面元素变化情况进行了表征, 讨论了SiO₂纳米微球用量、 乳化剂用量与反应介质配比等因素对SiO₂/PSt纳米复合微球粒径的影响.     

1623 K时SiO2饱和的MnO–SiO2渣和Al2O3饱和的MnO–SiO2–Al2O3渣中NiO的活度系数

MnO–SiO₂二元系作为废旧锂离子电池、海洋锰结核还原熔炼过程中的基础渣型,测定有价金属（如镍）在渣中的溶解度、活度及活度系数热力学数据十分必要。为此,本文测定了温度1623 K、氧分压10?7,10?6,和10?5 Pa时SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的溶解度和活度系数。结果表明:在试验条件下,镍在MnO–SiO₂渣和MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中主要以NiO形式存在,且渣中NiO的溶解度随着氧分压增加而增加;向MnO–SiO₂渣中加入Al₂O₃可以降低渣中镍的溶解度,增加NiO的活度系数。此外,SiO₂饱和的MnO–SiO₂渣和Al₂O₃饱和的MnO–SiO₂–Al₂O₃渣中NiO的活度系数（γ_NiO,以纯固体NiO为参考态）可分别按如下公式计算:γ_NiO = 8.58w(NiO) + 3.18; γ_NiO=11.06w(NiO) + 4.07, 其中,w(NiO)为渣中NiO的质量分数。     

四川盆地富有机质页岩硅质生物成因及对页岩气开发的意义

通过岩石学、有机碳含量、主量元素和力学性质分析, 对四川盆地长宁双河剖面上奥陶统五峰组和下志留统龙马溪组页岩进行硅质成因研究。长宁双河剖面底部页岩过量硅含量为40%~62.7%, 具有高SiO₂, P₂O₅和Fe₂O₃, 低Al₂O₃, TiO₂, FeO和MgO的特征。Al/(Fe+Al+Mn)比值为0.67~0.71, Si/(Si+Al+Fe)比值为0.89~0.93, 在Al?Fe?Mn图解上落在生物成因区。五峰组有机碳含量(TOC)为2%~7.55%, 平均3.73%。龙马溪组页岩有机碳含量为0.23%~8.36%, 平均1.16%, TOC>2%段集中在剖面底部21 m, TOC与硅质含量具有正相关关系。页岩中发现大量放射虫、海绵骨针等微体化石, 证实硅质为生物成因, 指示页岩沉积环境为深水陆棚, 有利于形成自然裂缝和后期压裂改造, 对页岩气勘探开发具有重要意义。     

辽东湾拗陷南部古近系原油芳烃地球化学特征与油源分析

研究辽东湾拗陷南部旅大地区古近系原油芳烃地球化学特征,为油气成因研究及油源判别提供参考.以LD27-2和LD22-1油田等为例,对明化镇组、馆陶组、东营组和沙河街组原油或岩屑抽提物进行系统的芳烃色谱-质谱分析,共检测出12个系列169种化合物,提取能够指示生源、沉积环境、成熟度和油源的地球化学参数并进行系统分析.结果表...     

新型(NH4)2Er5F17/TiO2复合可见光催化剂的制备及光催化活性研究

通过一步水热法制备了含稀土Er的(NH₄)₂Er₅F₁₇/TiO₂复合光催化剂,利用稀土元素f 电子的特征跃迁吸收将催化剂的光吸收范围拓展至可见光,通过罗丹明B（RB）染料模拟水中的污染物,对其进行光催化降解,并通过XRD、UV-vis、TEM、EDX-mapping、XPS、PL对催化剂样品进行了表征。结果表明,形成的稀土基化合物(NH₄)₂Er₅F₁₇粒径约为50nm,具有良好的六方型结晶形貌,实现了与商用P25 TiO₂的有效复合,稀土Er³⁺在可见光区522nm、487nm、654nm和800nm处出现的特征吸收峰拓展了复合光催化剂的可见光响应。对不同n(Er)/n(Ti)复合催化剂催化活性的评价表明,当n(Er)/n(Ti)=0.02时,由于(NH₄)₂Er₅F₁₇在TiO₂载体上均匀分散,有较强的光吸收,复合光催化剂的电子空穴复合率较低而表现出对RB最高的可见光催化降解活性。     

新疆十红滩铀矿床含矿目的层物质来源及其构造背景分析：来自岩石学和地球化学证据

十红滩铀矿床位于中国新疆吐哈盆地西南缘艾丁湖斜坡,是典型的层间氧化带型铀矿床,西山窑组为最重要含矿目的层之一。明确其岩石学和地球化学特征,对于盆地找矿和地浸采铀均十分重要。通过对矿区西山窑组碎屑岩岩石学研究、微量元素和稀土元素测试分析,可知西山窑组碎屑岩成分成熟度和结构成熟度均较低,以岩屑砂岩为主,为近物源沉积产物;母岩经历了较强风化作用,其成分特征与上地壳相似,轻稀土富集,重稀土较平坦,铕亏损较明显,物源主要来源于上地壳长英质岩石,母岩沉积构造背景为活动大陆边缘岛弧相关的沉积盆地。     

南图尔盖盆地Kumkol油田上侏罗统库姆科尔组沉积相研究

Kumkol油田上侏罗统库姆科尔组属于中石油海外新近认识区块,为解决油田开发中遇到的地质问题,通过对大量取心井的岩心观察描述和测井、录井、岩石薄片鉴定资料等的综合分析,结合区域地质背景,对南图尔盖盆地Kumkol油田上侏罗统库姆科尔组的岩石类型、沉积构造、物源方向、古生物和沉积相特征进行了详细研究.结果表明:该区上侏罗统库姆科尔组为一套河流入湖形成的三角洲沉积,物源主要来自盆地南部,区内以三角洲前缘亚相为主,发育水下分流河道、水下天然堤、水下决口扇、河口坝等微相类型.纵向上,从J3至J2期为湖平面的上升过程,三角洲沉积的规模呈逐渐减弱的趋势.J1沉积期,湖平面相对下降,物源供应充足,为区内三角洲沉积的主要发育期,水下分流河道广泛分布.     

辽宁南芬露天铁矿床地球化学特征及其地质意义

 辽宁南芬铁矿是中国乃至亚洲最大的露天开采铁矿.自1949年以来,辽宁南芬铁矿一直是本钢集团的主体矿山和高品位富矿的主要供应地.本文在总结辽宁南芬铁矿床成矿地质背景及矿床地质特征的基础上,对矿区内的磁铁石英岩的主量元素和稀土元素特征进行分析.通过主量元素和稀土元素相结合的方法,对铁矿成矿物质来源提出了有效制约.研究表明,条带状铁矿(BIF)的化学成分主要由T(Fe₂O₃)和SiO₂组成,并且具有较低含量的Al₂O₃和TiO₂.这一特征与鞍-本地区、山西五台山和冀东迁安地区铁矿一致,表明该BIF型铁矿是由极少碎屑物质加入的化学沉积岩.稀土元素的总量很低,经标准化后的稀土元素配分模式呈现轻稀土亏损、重稀土富集的特征,具有明显铕(Eu)正异常特征,说明该BIF的地球化学特征(REE)来源于火山热液和海水混合液.     

塔里木盆地孔雀河地区东南部寒武—奥陶系稀土元素特征及其地质意义

采集了塔里木盆地孔雀河斜坡地区东南部寒武—奥陶系砂岩、泥岩及泥灰岩等沉积岩样品,对其稀土元素地球化学特征进行了系统研究,结果表明:研究区样品稀土含量总体表现正常.稀土元素配分模式轻稀土段曲线明显"右倾",重稀土段则较为"平坦",总体为轻稀土富集、重稀土亏损型,且受成岩作用影响不明显.根据稀土元素组合及其比值特征,结合研究区构造运动的影响,综合分析了孔雀河斜坡东南部寒武—奥陶系沉积岩源岩,源岩以北部沉积岩为主,少部分来自构造活动导致的花岗岩侵入体.与不同构造环境杂砂岩的稀土元素特征的对比结果及δCe的特征表明,孔雀河斜坡地区东南部寒武—奥陶系源区属性为大陆边缘背景.