济阳坳陷第三系不整合结构矿物学与元素地球化学特征

不整合是由多个结构层组成的地质体,不同结构层具有不同的矿物学和地球化学特征,不整合结构层特征对地层油气藏的形成具有重要作用。根据济阳坳陷部分第三系不整合结构层的岩心观察、矿物及元素分析等,将不整合风化带划分为3类结构：I1型结构,I2型结构和Ⅱ型结构。系统分析了不同风化带结构层的矿物学、元素地球化学特征,结合化学风化指标对风化壳岩石风化程度进行了研究。结果表明,风化壳岩石风化程度的差异,导致不整合不同结构层呈现不同的矿物学特征,不整合结构层风化岩石相比未风化岩石具有富Al,Fe,Mn,Ti而贫Ca,Mg等特点。     

碱-矿渣水泥浆体的碳化过程研究

针对碱-矿渣水泥水化产物中不存在Ca(OH)2且碳化比较严重的现象,选择水玻璃和NaOH作碱组分,采用X-射线衍射仪和可变真空扫描电子电镜研究了碱-矿渣水泥浆体的碳化产物和微观形貌,结合氮吸附方法分析了碳化对碱-矿渣水泥浆体孔结构的影响.结果表明:碱-矿渣水泥浆体的碳化是CO2直接和水化硅酸钙(C-S-H)凝胶发生作用的结果,碳化后生成的碳酸钙主要以方解石的形式存在;碳化后,C-S-H凝胶的Ca与Si原子比降低,浆体的比表面积增大,平均孔径降低,而累积孔体积的变化情况和碱组分有关.     

水文地质单元交界区潜水水化学特征及演化分析:以泰州市区为例

泰州市区位于长江北部三角洲平原水文地质亚区与里下河低洼湖荡平原水文地质亚区的交界带。为对比研究两亚区潜水层的水化学特征,通过电荷平衡、统计分析、Piper图、Gibbs图、离子比例、相关分析等方法,分析了水化学主要指标空间分布、水化学类型、相关联系、离子来源,探讨了水化学演化的成因及两亚区的差异来源。结果表明：区内潜水阳离子含量Ca2+>Na+>Mg2+>K+,阴离子含量HCO3->SO42->Cl-,北部多为微咸水,中南部以淡水为主,主要指标含量从北到南逐渐降低,水化学特征以硅酸盐风化类水岩作用为主,全新世海侵的遗留成分仅对北部潜水有少量影响,人类活动影响均以农业灌溉为主,阳离子交换作用以正向阳离子交换的方式发生。亚区间水化学成分和水化学类型差异明显,两亚区水化学特征差异的主要成因是全新世海退后迥异的沉积环境以及地貌的影响。     

磷酸盐对细粒铝硅酸盐矿物分散行为的影响

采用沉降实验考查磷酸盐对一水硬铝石、高岭石、伊利石和叶蜡石分散行为的影响规律。测定ζ电位和DLVO理论计算,分析六偏磷酸钠提高4种铝硅酸盐矿物分散性的作用机理。结果表明:磷酸盐对这4种矿物分散效果由强至弱的顺序为:六偏磷酸钠,焦磷酸钠,磷酸三钠;六偏磷酸钠增大铝硅酸盐矿物颗粒表面电位的绝对值,从而提高了颗粒间静电排斥作用;同时,六偏磷酸钠吸附于铝硅酸盐矿物表面后,加剧了颗粒之间的空间位阻效应,使颗粒间产生较强的位阻排斥力。     

塔里木盆地跃南地区二叠系火山岩储层成因机理研究

通过普通薄片及铸体薄片观察、扫描电子显微镜、阴极发光、能谱分析及主量元素分析等岩石学、矿物学、地球化学手段, 对塔里木盆地跃南地区二叠系火山岩储层成因机理进行系统研究。研究发现, 二叠系火山岩储层中以次生储集空间为主, 孔隙度可高达14%, 渗透率最高可达13.1×10^?3 μm², 可以作为有利的储层。风化作用是次生孔隙和裂缝的主要成因, 风化作用强度由深到浅逐渐增大, 储层物理性能与之呈正相关关系, 风化作用在跃南1井中影响范围达220 m左右。风化过程中, 火山岩在冷却阶段产生的大量原生孔隙、冷凝收缩缝、隐爆裂缝及矿物本身具有的解理缝、双晶缝等薄弱面是优先发生溶蚀、淋滤的部位。在流纹岩中发现长石斑晶及基质的风化序列, 确定风化产物以伊利石为主, 含少量蒙脱石, 并且保存了黏土矿物整个序列的生长过程。风化作用能在原生孔隙和裂缝的基础上改善火山岩的孔隙结构, 使储集空间类型复杂多样, 大大提高了储层物理性能, 是塔里木盆地跃南地区二叠系火山岩储层的主控因素。     

氧化铜对高胶凝性熟料矿物形成及固溶的影响

借助化学分析法测定了水泥熟料中C4A3S矿物的含量和Cu2 离子在熟料中的浸出率,用X射线内标法测定了水泥熟料中C3S含量;用X射线衍射和差热分析研究了矿物形成过程;并采用扫描电镜和透射电镜分别研究矿物形貌和C3S晶体结构.研究结果表明:生料中掺入一定量的CuO,能降低水泥熟料的烧成温度,促进C3S和C4A3S两种矿物相互共存.过高的CuO亦会降低C4A3S矿物的分解温度.     

用低成本的粘土矿物吸附水溶液中镉离子的研究

对粘土矿物吸附水溶液中镉离子进行了研究。对吸附的机理、吸附剂用量、pH值、吸附剂粘径、离子强度进行了实验探讨。研究结果表明，Langmuir吸附等温方程式与吸附实验相符；溶液的pH值越大，越有利于吸附；吸附剂的粒径越小，吸附效果越好；离子强度对吸附过程的影响很小。     

锰矿浸渣中可溶锰离子的稳定化处理研究

为了解决日益严重的锰矿浸渣污染问题,采用在锰矿浸渣中添加硅酸钠为固化剂,研究锰矿浸渣中可溶锰离子的稳定化效果。通过正交实验和单因素实验,考察了反应温度、反应时间、液固比、p H值、硅酸钠添加量等因素对可溶锰离子稳定化效果的影响。结果表明:硅酸钠的用量对可溶锰离子稳定化效果的影响最大,较适宜的稳定化条件为:反应温度30℃,反应时间15 min,液固比5∶1,p H值8,硅酸钠用量0.5 g。在此条件下,20.00 g锰矿浸渣中的可溶锰离子固化率达96.80%,通过浸出毒性测试得到滤液中锰残余浓度为0.99 mg/L,完全符合GB8978-96《污水综合排放标准》。     

超细粉末材料改性水玻璃粘结剂

从几种可能的超细材料里面筛选出一种最合适的超细材料,就这种材料对水玻璃粘结剂的具体性能影响展开研究.结果表明:用经过特殊处理后的超细粉末材料改性水玻璃粘结剂,具有常温强度高、残留强度低等优点;超细粉末材料改性的水玻璃粘结剂采用酯硬化工艺,可使水玻璃粘结剂的加入量低于3.0%,在水玻璃砂常温强度有所提高的前提下,其溃散性显著改善.较佳的超细粉末材料改性水玻璃粘结剂的测试结果为(与不改性水玻璃相比):常温24h强度提高了30.7%,残留强度下降了40.1%.     

岩石风化碳汇研究的最新进展和展望

自气候变化的岩石风化控制学说提出至今,学界普遍认为,是硅酸盐的化学风化碳汇作用在控制着长时间尺度的气候变化,而在短时间尺度上硅酸盐风化碳汇与碳酸盐风化碳汇也是旗鼓相当的.然而,最新的研究发现,碳酸盐溶解的快速动力学和硅酸盐岩流域中微量碳酸盐矿物的风化在控制该流域溶解无机碳(DIC)浓度和碳汇上的重要性,使得碳酸盐风化碳汇占整个岩石风化碳汇的94%,而硅酸盐风化仅占6%左右.另一方面,水生光合生物对DIC的利用及其形成的有机质(内源有机碳)的埋藏,使得碳酸盐风化碳汇在任何时间尺度气候变化的控制上可能都是重要的.此外,岩石风化碳汇研究的另一重要进展是发现了碳汇随全球变暖和土地利用变化显著增加,即形成了气候变化的负反馈机制.未来应通过岩石风化碳捕获和储存过程及其控制机理的进一步研究,揭示岩石风化碳汇过程及其气候和土地利用调控潜力,以服务于各国应对气候变化的国家政策制定.重点研究:①岩石风化碳汇过程及其物理、化学和生物控制机理;②硅酸盐岩流域中微量碳酸盐矿物的风化在控制流域DIC浓度及其碳汇上的重要性;③陆地水生光合生物利用DIC产生内源有机碳的效率;④气候变化和土地利用调控岩石风化碳汇的潜力.