南秦岭毒重石成矿带矿床中的生物成因重晶石及其意义

紫阳黄柏树湾毒重石矿床和竹山文峪河毒重石-重晶石矿床呈层状或似层状产于下寒武统下部或其相当层位的硅质岩中,矿体受岩性和岩相控制作用明显.矿床中毒重石、钡解石和方解石的碳、氧同位素研究结果表明,组成这些矿物的碳主要为有机成因碳;毒重石或重晶石矿石中发现的生物成因重晶石(bio-barite)说明Ba主要通过生物成因重晶石的形式将海水中的Ba2 浓集并沉降于海底,形成钡矿床的初始富集体,而毒重石是在早期成岩阶段在生物和有机质作用下交代重晶石的基础上形成的.     

碳热还原重晶石无氧工艺研究

针对利用重晶石生产碳酸钡工艺中,因氧气气氛而存在钡利用率低、熟料中产生大量酸溶性钡,导致钡渣排放量大等问题。采用N_2保护对重晶石还原工艺进行了改进,考察了反应温度、反应时间、物料配比和重晶石粒度对水溶性钡及酸溶性钡得率的影响。结果表明,在反应温度为1 000℃,反应时间为40 min,物料质量配比为重晶石∶活性炭=6∶1,重晶石粒度为180~200 mesh的工艺条件下,水溶性BaS得率可达到90.27%,酸溶性钡为7.61%。     

不同钡矿物对制备无水硫铝酸钡钙矿物的影响

目的研究不同钡矿物对制备无水硫铝酸钡钙矿物的影响,为工业生产含钡硫铝酸盐水泥提供理论依据.方法分别采用毒重石和重晶石为含钡原材料,在1 400℃保温180 min的烧成制度下烧成硫铝酸钡钙矿物(2Ca O·Ba O·Ca SO4),使用X射线粉末衍射法对烧成熟料进行测试,并使用TOPAS软件进行定量分析.结果在全谱拟合过程中,使用毒重石制备无水硫铝酸钡钙矿物的Rw p的值为7.71%,使用重晶石制备无水硫铝酸钡钙矿物的Rw p值为12.64%,使用毒重石烧成的熟料中无明显杂质相,使用重晶石烧成的熟料中出现了11.22%的铝酸钡.结论使用毒重石制备的无水硫铝酸钡钙矿物比使用重晶石制备的矿物更为纯净.     

浙江沿海平原第四系生物气特征和成藏条件

研究了第四纪生物气特征、成藏条件及勘探方向．结果表明,河漫滩和近岸浅海泥质沉积物既是气源岩,又是盖层,后者可作为区域盖层．气源岩有机碳一般大于０．４％,但由于其埋藏浅,有机质属于未成熟阶段,尚未大量裂解成烃．盖层的孔隙水压力可能对生物气藏保存起着最主要的封闭作用．分布在下切河谷内的河漫滩砂质透镜体为唯一具工业价值的储气层,气藏岩性圈闭,属自生自储型．下切河谷和古河口为生物气形成和富集提供了有利条件     

南祁连盆地三叠系烃源岩有机地球化学特征

通过系统的野外剖面测量和样品采集, 并运用岩石热解、有机碳测试、干酪根分析、镜质体反射率、饱和烃气相色谱、透射光照射等技术进行室内样品测试, 综合评价了南祁连盆地三叠系碳酸盐岩和泥岩露头样品的有机质丰度、类型和成熟度, 探讨了有机质的原始沉积环境和生源特征。结果表明: 尕勒得寺组(T₃g)属于好烃源岩, 有机质类型为Ⅰ~Ⅱ型, 大加连组(T₂d)为Ⅱ~Ⅲ型; 有机质演化程度高, 处于高?过成熟阶段; 碳酸盐岩和泥质岩沉积环境分别为海陆过渡相和陆源为主; 碳酸盐岩与泥岩有机质生源分别为生物降解的水生生物和陆生生物。     

川东南地区X1井自流井组富有机质页岩储集空间发育特征与主控因素

研究川东南地区X1井下侏罗统自流井组富有机质页岩储集空间结构特征及影响因素。综合应用有机地球化学、X射线衍射、扫描电镜、液氮吸附、高压压汞等手段,对自流井组页岩层系的基本地质特征、储集空间结构特征进行分析。自流井组富有机质页岩的干酪根以Ⅱ₂型为主,热演化程度处于成熟阶段;矿物成分以黏土矿物和石英为主,黏土矿物的平均质量分数为41%,石英的平均质量分数为33.41%;储集空间类型主要为有机质孔隙、无机质孔隙和微裂缝,其中粒/晶内孔、粒/晶间孔、微裂缝较为发育;孔隙直径的范围较大,有20～50 nm和1μm左右两个峰值,微孔和介孔分别提供了页岩储层的主要比表面积和孔体积。自流井组富有机质页岩的有机质孔隙不发育,石英含量对储集空间的发育有一定的积极作用,黏土矿物层状晶体结构的发育以及黏土矿物转化过程促进有机质生烃作用,产生的烃类和CO₂有利于溶蚀孔的形成,说明黏土矿物含量对页岩的比表面积、孔隙体积起主要控制作用。     

水体中有机质的类型与有机质沉积作用

在对水体中各类有机质特征充分调研的基础上,依据成因和形态特征划分出生物有机质、溶解有机质、胶体有机质和聚合有机质四种基本形式,它们在有机质的聚集和沉积作用过程中的特征和差异性,必将影响沉积物中有机质保存的多样性.生物有机质既是有机质的保存者,也是其他有机质类型的物质提供者;溶解有机质和胶体有机质分布广、化学活性强,可以相互之间及与无机矿物间聚合,是有机质聚集和循环过程中重要的中间环节;聚合有机质的形成与生物及环境的物理化学条件改变相关,类型多样,但它是携带有机质沉积和保存的重要载体.水体中不同类型有机质既可以形成有机颗粒,又可以相互转化,造成了有机质沉积过程和保存方式的多样性,决定了沉积物中有机质类型和演化的差异性.     

福建李坊重晶石矿床锶同位素组成及成因意义

通过对李坊重晶石矿床重晶石的Sr同位素分析,探讨钡的物质来源.结果显示,重晶石的Rb含量为2.70×10~(-6)～13.41×10~(-6), Sr含量为520.40×10~(-6)～2 166.00×10~(-6),~(87)Rb/~(86)Sr比值低,~(87)Sr/~(86)Sr比值介于0.710 81～0.711 80之间,平均值为0.711 26,高于同时期海水锶的~(87)Sr/~(86)Sr比值,低于壳源锶的~(87)Sr/~(86)Sr平均值,表明重晶石的锶来自海水锶与壳源锶的混合.示踪结果显示重晶石的钡主要来源于下伏地层,并暗示基底属于大陆型地壳.     

冀北异剥钙榴岩中的钡冰长石的发现及地质意义

在冀北异剥钙榴岩中首次确定钡冰长石.该钡冰长石仅分布在白旗和三道沟等地,为半自形-他形粒状.化学成分、红外光谱及X射线衍射研究显示,冀北异剥钙榴岩中存在有低温系列的钡冰长石,其BaO的质量分数变化较大,为2.25%～6.70%.该钡冰长石的形成可能是钡交代作用的结果,钡的来源可能与热水成因的重晶石有关.     

生物炭添加对土壤冻融过程中温室气体排放的影响

【目的】研究模拟生物炭添加对土壤冻融过程中二氧化碳(CO₂)、甲烷(CH₄)和氧化亚氮(N₂O)排放的影响,为冻融期土壤温室气体的减排提供参考。【方法】以伊犁河谷典型农田为研究对象,野外采集原状土柱,并在室内模拟不同幅度的冻融过程(+5 ℃、-5 ℃～ +5 ℃和-10 ℃ ～ +10 ℃),探求冻融过程中土壤CO₂、CH₄和N₂O排放对生物炭添加(0、20和40 t/hm²)的响应特征。【结果】与不添加生物炭的处理相比,添加生物炭会使冻融过程中的土壤CO₂排放量提高1.1～1.4倍,但该影响远小于冻融作用对土壤CO₂排放的促进作用(为CK的1.5～3.2倍); 虽然冻融作用未显著(P > 0.05)影响土壤CH₄的累积排放量,但生物炭的添加显著(P < 0.05)促进了45.5%～81.8%的CH₄吸收量; 冻融作用使土壤N₂O的累积排放量提高了1.3～3.0倍,生物炭降低了冻融过程中10.2%～30.9%的土壤N₂O排放量,但在多数情况下这种减小并不显著(P > 0.05)。【结论】模拟生物炭添加会增加土壤冻融过程中CO₂的排放,也会促进CH₄的吸收和N₂O的减排。     

Discovery of hydrothermal venting community at the base of Cambrian barite in Guizhou Province, Western China: Implication for the Cambrian biological explosion

The barite deposit in the Niutitang Formation of Lower Cambrian, in Tianzhu County, Guizhou Province, western China, is a superlarge barite deposit with about 2 × 10^9 tons of reserves. Mineral, petrological and geochemical studies reveal that this barite deposit belongs to a hydrothermal sedimentary deposit. Microscopic observations indicate that a lot of algae, sponge spicules and tube-type fossils are well-preserved in this barite section, and moreover, those fossils share most characteristics of the deep-sea hydrothermal venting community in the modern Pacific. We suggest that the hydrothermal venting community was thriving in hydrothermal vent in early Cambrian, and it is of great significance for elucidating the geological background of the ＂Cambrian explosion＂.     

Strontium isotopic signature of hydrothermal sedimentation from Early Cambrian barite deposits in east Guizhou,China

The ore genesis model for barite deposits in east Guizhou Province has been in dispute and the major debate focuses on whether they are product of the submarine hydrothermal sedimentation. This note presents new strontium isotope data from 19 samples of Dahebian and Yuping barite deposits, and their ^87Sr/^86Sr ratios are significantly lower than that of the coeval seawater. The ^87Sr/^86Sr ratios of 17 samples out of 19 samples rang from 0.708310 to 0.708967, indicating that they might be related to the mantel admixture. Two isotopic ratios in this study are higher than those of coeval seawater (0.7090), collected from late-stage barite mineral vein of interpenetrative strata and a barite nodule bearing hypidiomorphic granular pyrite, which indicates that they might be related to the continental admixture. The study provides Sr isotopic evidence not only for the submarine hydrothermal exhalative genesis of Dahebian and Yuping barite deposits, but also for distinguishing the barite mineralization of late stage.     

湖南新晃贡溪重晶石矿床地质地球化学特征及成因分析

湖南新晃贡溪重晶石矿床赋存于下寒武统牛蹄塘组中。矿体呈层状、似层状和透镜状。矿石矿物为重晶石,脉石矿物主要有方解石、粘土矿物和石英等。矿石以镶嵌粒状变晶结构,块状和纹层状构造为主。地球化学特征表明成矿物质由含矿热卤水提供,属热水化学沉积型矿床。文章还提出了其成矿模式。     

Trace element geochemistry of the Lower Cambrian black rock series from northwestern Hunan, South China

Samples of black rock series collected from the Lower Cambrian Niutitang Formation, northwestern Hunan Province, China, were analyzed for trace elements.The trace element geochemical characteristics of the ore layer (high enrichments of Ni, Mo, V, U, Cu, Pb, Zn, Cd, Tl and Ba; high U/Th ratios and LREE-enriched patterns with positive Eu and Y anomalies) support the assumption that the Ni-Mo polymetallic layer is of submarine hydrothermal origin.High field strength elements (HFSE) and lithophile elements such as Nb, Ta, Zr, Hf, Li, Be, Rb, Cs, Th and Sc are remarkably higher in the upper unit than those in the lower unit of the Niutitang Formation.These features may reflect that hydrothermal contributions were diminished, and terrigenous constituents were increased in the sediments of the upper unit of the Niutitang Formation.     

Cost-effective integrated strategy for the fabrication of hard-magnet barium hexaferrite powders from low-grade barite ore

Ultrafine barium hexaferrite (BaFe₁₂O₁₉) powders were synthesized from the metallurgical extracts of low-grade Egyptian barite ore via a co-precipitation route. Hydrometallurgical treatment of barite ore was systematically studied to achieve the maximum dissolution efficiency of Fe (~99.7%) under the optimum conditions. The hexaferrite precursors were obtained by the co-precipitation of BaS produced by the reduction of barite ore with carbon at 1273 K and then dissolved in diluted HCl and FeCl₃ solution at pH 10 using NaOH as a base; the product was then annealed at 1273 K in an open atmosphere. The effect of Fe3+/Ba2+ molar ratio and the addition of hydrogen peroxide (H₂O₂) on the phase structure, crystallite size, morphology, and magnetic properties were investigated by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and vibrating sample magnetometry. Single-phase BaFe₁₂O₁₉ powder was obtained at an Fe3+/Ba2+ molar ratio of 8.00. The formed powders exhibited a hexagonal platelet-like structure. Good maximum magnetization (48.3 A·m2·kg–1) was achieved in the material prepared at an Fe3+/Ba2+ molar ratio of 8.0 in the presence of 5% H₂O₂ as an oxidizer and at 1273 K because of the formation of a uniform, hexagonal-shaped structure.     

下寒武统黑色页岩金属富集机理与小行星撞击

扬子地台寒武系下统存在富含V、Ni、Mo和铂族元素(platinum group element, PGE)等的黑色页岩,局部地区有U或者Ba、Hg、As等的富集,研究这些元素富集机理有利于寻找相关矿产或者探究地质事件。6 500万年前的小行星撞击地球产生了高PGE含量的地层或者化石,依据这一事实和陨石的特征及其他地质地球化学证据,推断下寒武统黑色页岩中Ni-Mo-PGE富集是陨石撞击结果,PGE中的Ir、Os富集最明显是因为二者最抗淋滤。U在康滇地轴东侧黑色页岩中最高可达480×10^-6,因康滇地轴本身就存在混合型铀矿,推测黑色页岩中U来自它的风化。据V和Ba-Hg-As等的地化特性,认为V富集是受生物活动影响,但因V易于在热泉水中富集,故寒武纪早期泛非运动的构造-热事件可导致V富集成矿,Ba、Hg、As也因该事件产生构造裂隙后,它们优先随热液沿裂隙上升富集,并在海底局部成矿。此外,5.65亿年前的埃迪卡拉动物群发生地基本上就是5.8亿年前小行星撞击地点,提出此次行星撞击可能与埃迪卡拉生物群出现存在因果关系。由于在中国存在寒武纪澄江生物群大爆发事件,推测该次生物...     

青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩中的重晶石流体包裹体特征

以地质背景和岩石组构分析为基础,对酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩中的重晶石矿物进行了流体包裹体研究.结果表明,重晶石胶结物中主要发育富液两相、含子矿物三相、单一液相和单一气相四类原生流体包裹体,碎屑状重晶石主要发育富液两相和少量单一液相包裹体.显微测温结果显示,重晶石胶结物和碎屑状重晶石的成矿流体为NaCl-H2O体系,温度分别为160～200℃和120～140℃,盐度(NaCl)分别为20%～22%和18%～20%,密度分别为1.06～1.2 g/cm3和1.06～1.11 g/cm3,成矿压力分别为150～180 MPa和30～45MPa.结合锶同位素分析,认为成矿流体属于深循环的下渗湖水与岩浆水共同构成的中低温、中高盐度和中偏高密度混合热卤水.成矿流体经历了早期阶段的热液沸腾作用和混合作用的叠加耦合而形成重晶石胶结物,较晚期阶段热液混合稀释沉淀作用则形成碎屑状重晶石.两者应属于同一热流体不同阶段和不同方式的化学沉淀产物,重晶石胶结物形成于喷流口内;碎殚屑状重晶石形成于相对远离喷流口的开放系统,有更多大气水(湖水)的注入而使得其热流体温度、盐度、密度和压力相比重晶石胶结物均有所下降.重晶石矿物流体特征和成因研究,可为研究区下沟组湖相热水沉积岩热流体性质、来源和成因分析奠定基础.     

放射源~(226)Ra和~(133)Ba的衰变γ能谱分析

采用p型同轴高纯锗探测器测量含~(226) Ra的荧光仪表盘与标准源~(133) Ba的衰变γ能谱,并分析特征γ射线的能量和强度.结果表明:~(226) Ra能谱中出现~(226) Ra的特征γ射线及大量~(226) Ra的衰变子核的特征γ射线;~(133)Ba谱中出现~(133)Ba特征射线及大量和峰,由计数率随距离变化关系及γ射线级联关系证明存在和峰.     

塔里木盆地西缘下寒武统玉尔吐斯组沉积地球化学及有机质富集机制研究

对塔里木盆地西缘下寒武统玉尔吐斯组3个典型的剖面开展岩石学及地球化学研究, 探讨玉尔吐斯组沉积时期水体氧化?还原环境及初级生产力, 为玉尔吐斯组烃源岩分布及资源潜力评价提供理论依据。玉尔吐斯组下部较高含量的Ba (>1000 μg/g)说明其沉积时期表层水体初级生产力较高, 产出的大量有机质埋藏于沉积物中, 与玉尔吐斯组产出的大量浮游植物化石及较高的TOC值相一致。与之对应层位中, 较高的δ¹⁵N (>8‰)说明水体中发生反硝化作用和/或厌氧氨氧化作用, 表明有机物在从表层向深层水体沉降过程中发生降解作用, 不断地消耗水体中的氧气, 使得海洋内部形成偏还原的水体环境。同时, 玉尔吐斯组下部硅质岩具有极低的Ge/Si值, 表明正常海水是硅质的主要来源。硅质过饱和的水体促进沉积物快速胶结, 可能对有机物的保存具有重要作用。     

花垣铅锌矿床流体包体中的子矿物

湖南西部花垣铅锌矿床，是近年来发现的产于下寒武统清虚洞组上部藻礁灰岩中的大型ＭＶＴ矿床。矿床的矿石矿物中普遍有流体包裹体存在，其中有子矿物发现。采用ＳＥＭ和ＥＤＸ对它们进行研究后，在４种主矿物中发现有７种子矿物：闪锌矿、石膏、方解石、重晶石、石盐、黄铁矿和沥青。硫酸盐类矿物在包体中的发现，证明成矿流体中，ＳＯ２－４的含量较高，而且可能是与金属离子共同迁移。