Aragonite-calcite transformation in fossil snail shells of loess sequences in Loess Plateau, Central China

The methods of X-ray diffraction (XRD) and ICP-AES are applied to analyzing the mineral composition of modern and fossil snail shells in Luochuan section and Xifeng section. The results show that the mineral phase of calcium carbonate in modern snail shells is aragonite, but for some fossil snail shells in certain layers of loess sequences, a part of aragonite is transformed into calcite. In Luochuan and Xifeng sections, the stratigraphic borderline of aragonite-calcite transformation appearing obviously is between L5 and L6. Under the earth surface condition, the aragonite-calcite transformation is influenced by the factor of temperature only in a long time scale. It seems that the pressure is not the factor influencing the aragonite-calcite transformation. The results also show that existing age of snail shells is possibly the dominant and principal factor for the aragonlte-calcite transformation. To a certain extent, thed egree of aragonite-calcite transformation in snail shell is controlled by the content of trace element, such as Mg^2 . The trace element can improve the stability of snail shell aragonlte and impede the process of aragonite transforming into calcite.     

方解石的辐照效应和ESR测年法的研究

本文研究了人工合成方解石和天然石笋样品的ESR谱及在α、β、γ射线辐照下的效应。由实验测出的TD和D值,计算出周口店第四地点石笋平均年龄为(6.0±0.8)×10~4年,此值与轴系法测得的平均年龄(6.5±0.4)×10~4年一致。     

克拉2气田砂岩储层中成岩方解石-白云石的平衡及其对储层质量的影响

基于水-岩化学反应平衡原理,利用相关矿物及流体的热力学数据库及白云石有序度参数,建立了成岩条件下方解石-白云石-水溶液的热力学相关系图解.发现温度和地下水的Ca/Mg值对成岩环境中方解石-白云石平衡起了重要的控制作用,同时,成岩环境中白云石的有序度反过来又决定了孔隙水的Ca/Mg值,但白云石的有序度不受水溶液的控制,而是结晶温度和时间的函数.据此,分析了库车坳陷克拉2气田储层砂岩中碳酸盐胶结物及孔隙特征与孔隙水化学之间的密切关系,指出在不同深度的储层内,方解石-白云石-孔隙水之间平衡体系的不同对砂岩储层质量的控制.     

阻垢剂HEDP和PBTCA阻垢机理探讨

碳酸钙晶体有3种晶相方解石、球霰石、文石.阻垢剂HEDP(羟基乙叉二膦酸)和PBTCA(2膦酸基丁烷1,2,4三羧酸)对碳酸钙晶体不同晶相的作用效果不同.实验结果表明,HEDP对方解石有很好的抑制作用,而对球霰石和文石则没有明显抑制效果.PBTCA对方解石和球霰石都有很好的抑制作用,对文石作用效果不明显.基于量子化学半经验方法,计算了HEDP和PBTCA的几何构型和分子中各原子所带电荷;由几何匹配理论说明HEDP可以抑制方解石的生长;PBTCA既能抑制方解石的生长,也能抑制球霰石的生长.     

碳酸钙超细粒子的制备

本文用不同的方法合成了由微米级到纳米级粒径不等的方解石型和文石型碳酸钙超细粒子，并对其各种的物理性质和结构进行了测定和表征。结果表明：随着粒径的减少，方解石微晶的完整性逐渐趋于破坏，结晶程度逐渐降低，而文石的软团聚性却逐渐趋于增强；并且粒径越小，碳酸钙超细粒子分解温度越低，活性越强。另外，本文还对方解石型和文石型碳酸钙超细粒子的形成机理和粒径控制进行了探讨，着重研究了温度、干燥方法和搅拌速率对超细粒子粒径的影响。并从结晶热力学的角度，分析了通常情况下制备文石型碳酸钙超细粒子的可行性。     

衡阳红层溶孔水碳酸钙三种沉淀反应的热力学分析

衡阳红色泥岩含水层含有比较丰富的溶孔水,水岩作用导致石膏溶解及方解石析出。本文围绕水中碳酸钙沉淀达一现象,运用热力学分析原理,从同离子效应、质子转移理论以及成络作用三个方面分析了红层溶孔水碳酸钙沉淀反应的三种作用,试图揭示这一现象的水文地球化学本质。     

贵州岩溶地区红土中方解石表面化学的X射线光电子谱（XPS）研究

应用Ｘ射线光电子谱（ＸＰＳ）技术，研究了贵州岩溶地区红土中方解石及氧化铁矿物表面化学特征及吸附机理。方解石及氧化铁矿物表面ＸＰＳ图及碳元素结合能区域的高分辨ＸＰＳ分析表明，方解石及氧化铁矿物表面和整体之间在化学成分、状态和结构方面存在明显差异。矿物表面的这种非均匀性特征，是矿物表面化学反应的重要动力学起因。方解石及氧化铁矿物等地表矿物表面对元素的选择性吸附和解吸作用的表面化学反应是造成岩溶环境中许多元素迁移、富集及污染的重要机理。     

氨基酸混合溶剂体系中碳酸钙晶体的制备

以CaCl2和Na2CO3为原料在不同反应条件下制备碳酸钙,首先在65℃恒温下用DMF和超纯水为混合溶剂(1:1),用不同浓度L-精氨酸作为碳酸钙结晶的调控剂,显示当L-精氨酸的浓度为0.04 mol/L时得到的碳酸钙是方解石型,浓度为0.02mol/L是方解石、球霰石及文石的混合体系,当浓度为0.08moL/L时是方解石和文石的混合体系.另外用DMF和超纯水为混合溶剂、0.04 mol/L L-精氨酸作为调控剂,结果显示温度为65℃时所得碳酸钙是方解石型,温度为85℃时得到的是方解石和球霰石的混合体系.研究结果表明L-精氨酸浓度和反应温度的改变对碳酸钙的晶体生长过程有十分重要的影响.     

基于流体包裹体的任丘油田雾迷山组成藏期次确定与古压力恢复

利用Linkam THMS 600型冷热台和LabRam-010型激光拉曼光谱仪,采用先进的包裹体测试技术及分析方法,对任丘油田雾迷山组地层储层流体包裹体进行了显微荧光、均一温度、冰点、拉曼光谱等分析测试,以确定雾迷山组储层油气充注时间及成藏期次,并利用数据对油气充注时古压力进行恢复.结果表明:该储层流体包裹体主要包括单相烃类包裹体、两相烃类包裹体、含饱和烃盐水包裹体及两相盐水包裹体4种类型;流体包裹体均一温度具有明显的双峰特征,峰值分别为70～90 ℃和110～120 ℃,盐度数据也集中在2个区域;沙二段及明化镇组沉积中期是主要成藏期;油气充注时的压力总体高于正常地层压力,但是并未造成异常高压.     

不同成岩条件下油气充注对碳酸盐岩成岩作用的影响

设计不同温度、油水比及不同油品的人工合成方解石烃类包裹体试验,对合成烃类包裹体的岩相学特征、均一温度、荧光测试结果进行分析,讨论油水比、温度及油品性质等因素对方解石成岩作用的影响.试验表明:油气条件下方解石晶体能够继续生长捕获烃类包裹体,但受到了一定抑制,抑制作用随着含油饱和度增高而增强;油气可能会完全终止矿物的生长,但边界条件还有待于进一步确定;温度可能会引起储层成岩环境酸碱度的变化,对方解石生长产生不同影响;轻质油对方解石晶体生长的抑制作用要相对大于重质油的.