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答杨立铮先生“黄龙CO_2成因质疑” 总被引：2，自引：2，他引：0
首先感谢杨立铮先生对“不同岩溶动力系统的碳稳定同位素和地球化学特征及其意义”一文的兴趣和提出的疑问,今作如下答复: (1)在讨论用碳稳定同位素示踪物质的来源之前,我们必须了解碳所处的3种相态的同位素是不同的。据Denies等的研究,5℃(接近黄龙水点的温度)时开放系统条件下达到同位素交换平衡时,气相CO_2与液相HCO_3~-之间的同位素富集系数为9.7‰,即HCO_3~-(液相)相对于CO_2(气相)的δ~(13)C值重9.7‰,对于黄龙地区所研究的泉水而言,已测得从该泉水所释放的CO_2气的δ~(13)C=-6.8‰,则平衡时水中的δ~(3)C(HCO_3~-)=-6.8‰+9.7‰=2.9‰,这与黄龙沟水点(8个)实测的HCO_3~-的平均同位素组成δ~(13)C=3.01‰相当吻合,这说明,一方面系统是开放的,另一方面气相CO_2与水中HCO_3~-达到了碳同位素交换平衡。另据Denies等的研究可知,液相HCO_3~-与固相CaCO_3之间的同位素 相似文献
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HCO_3~-的浓度和溶解无机碳的δ~(13)C值是沿着阿奎亚含水层的水力坡降而变化的。在地层出露区,有土壤气体CO_2(δ~(13)C≈-26/ml)存在时,雨水补给使碳酸质介壳溶解得更快.(δ~(13)C≈0.0/ml)在这些地区内,HCO_3~-浓度一般为150～200m g/J,溶解HCO_3~-的δ~(13)C值接近-13/ml。随着水流远离露头区,HCO_3~-的浓度逐渐降低(约130mg/l),而δ~(13)C值则稍有增加(约-11.4/ml)。这种趋势影响亚稳态碳酸质介壳物质的进一步溶解和次生方解石胶结物的再次沉淀.水流系统中,下降坡度约40哩时.HCO_3~-浓度急剧增加(约为400mg/l),δ~(13)C值大大加重(约为δ~(13)C≈-6.2/ml),在这一坡降水流内,所观测到的Na~ 与HCO_3~-的克分子比表明:同位素重碳酸介壳物质的溶解本身不能说明所观测到的δ~(13)C的趋势,更确切地说,Na~ :HCO_3~-的比率表明介壳物质的溶解作用必须在CO_2的参与下进行.由于这一地区内的合水层既与土壤气体也与大气的CO_2隔离.所以同位素的重CO_2(δ~(13)C≈-5.3/ml)明显地来源于含水层自身.含水层中CO_2的生成可能来自褐煤含水层物质的细菌媒介发酵和细菌煤介甲烷的成因。 相似文献
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作者曾对水质分析中钙、镁和重碳酸根及硬度值的计算通过可编程序计算器计算,效果甚好,但是仍属于某些被测定的水中离子的计算,而在水质分析中,主要通过对阳离子(K~ ,Na~ ,Ca~( ),Mg~( ),NH_~ )和阴离子(Cl~-,HCO_3~-,SO_4~=,CO_3~-,NO_2~-,NO_3~-)的平衡、对每个离子的毫克当量百分数和水质属何种硬度的计算为重要,因此,在测出各个离子的浓度后需要进行综合计算、检查实验分析是否超出误差范围和评价,这方面工作量大,且烦,尤其对大量的水分析处理往往会带有人为失误的情况,为此,尝试在 FX—702P 计算器上通过 相似文献
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综合利用气体组分分析、铸体薄片分析、孔隙定量分析及常规物性分析等手段,对CO_2-地层水-砂岩的反应机理进行了研究。结果表明:早期CO_2溶于水形成碳酸,使得骨架颗粒及早期胶结物溶解形成大量的孔隙,晚期过量的H+消耗使得溶液呈碱性,下伏热流体所携带的HCO_3~-和CO_2水解形成的HCO_3~-与早期地层中的Mg~(2+)、Fe~(2+)化合形成碳酸盐胶结物,以铁白云石为典型代表,在碱性环境下进行沉淀堆积,堵塞孔隙及喉道,综合早期建设性成岩作用及晚期破环性成岩作用,最终降低了储层质量,尤其在CO_2体积分数大于10%时表现最为明显。 相似文献
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克因布拉克铜锌矿床位于新疆阿尔泰山南缘冲乎尔盆地。矿体主要赋存于早二叠世花岗岩外接触带的下泥盆统康布铁堡组上亚组内。克因布拉克矿床经历了两个成矿期:海相火山喷流沉积成矿期和变质热液叠加成矿期。变质热液叠加成矿期可包括2个阶段:早阶段顺层透镜状石英脉(Q1)和晚阶段切层含黄铁矿?黄铜矿石英脉(Q2)。石英脉中流体包裹体以富CO_2-N_2为特征,流体包裹体组合(FIA)发育。流体包裹体类型包括CO_2-N_2包裹体、H_2O-CO_2(±N_2)包裹体和水溶液包裹体(L-V型)。显微测温结果显示,Q1中CO_2-N_2包裹体三相点温度(T_(m,CO_2))范围在-61.2~-59.1℃,部分均一温度(T_(h,CO2))的范围是-42.3~-36.0℃。Q2中CO_2-N_2流体包裹体的T_(m,CO_2)为-61.6~-58.1℃,T_(h,CO_2)范围是-30.0~10.4℃;Q2中H_2O-CO_2(±N_2)包裹体的T_(m,CO_2)为-61.4~-58.1℃,T_(h,CO_2)为-11.9~5.3℃,CO_2笼合物融化温度(T_(m,clath))范围是2.9~13.1℃,完全均一温度(T_(h,total))为312℃,伴生的L-V包裹体T_(h,total)为201~389℃,求得CO_2相密度为0.91~0.97 g/cm~3,盐度为1.62%~12.02%NaCl_(eqv)。计算得到流体包裹体的最低捕获压力范围为250~320 MPa,具有极富CO_2-N_2、低盐度的特点,属于变质流体。变质热液期早阶段石英脉δD值为-90.5‰,δ~(18)O_(H_2O)值为7.8‰;晚阶段石英脉δD值为-82.1‰~-80.4‰,δ~(18)O_(H_2O)为6.2‰~8.6‰。海相火山沉积期硫化物的δ~(34)S为0.9‰~2.1‰,硫来自火山岩浆活动;变质热液叠加期硫化物的δ~(34)S为0.1‰~1.1‰,显示了与造山变质深源流体有关的来源。克因布拉克铜锌矿床矿石变形变质结构特征以及石英脉中富CO_2-N_2流体的大量出现,说明变质流体对矿床具有一定的叠加改造,矿床具有多阶段的特点。 相似文献
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江西信江盆地晚白垩世塘边组成壤碳酸盐岩碳、氧同位素特征 总被引：1，自引：0，他引：1
利用古土壤成壤碳酸盐岩稳定同位素组成估算古代大气CO_2浓度,是当前古气候环境研究的重要手段。对采自江西信江盆地晚白垩世圭峰群塘边组的成壤碳酸盐岩碳、氧同位素测试表明,δ13C(PDB)值在-4.30‰~-2.10‰之间,平均值为-2.84‰。δ18O(PDB)值在-6.62‰~-1.14‰之间,平均值为-3.62‰。由Cerling经验公式估算出晚白垩世Campanian晚期约75 Ma的大气CO_2浓度在782~1 420 ppmv之间,平均值为1 181 ppmv,是当今大气CO_2浓度的2~4倍。因此,基于信江盆地塘边组成壤碳酸盐岩的大气CO_2浓度估算结果,可能指示了晚白垩世Campanian晚期存在一个大气CO_2浓度高峰值,反映了晚白垩世大气CO_2浓度的波动性。 相似文献
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随着对矿物包裹体研究的深入和发展,地质工作者越来越重视矿物包裹体成分的研究,因而近年来也促使我国矿物包裹体成分分析工作的开展和发展。由于包裹体很小,一般只有几微米大,它所含的物质约为10~(-11)克。其中液相一般是小于10%(wt.)盐类的水溶液,主要成分为Na~+、K~+、Ca~(2+)、Ma~(2+)、F~-,Cl~-和SO_4~(2-),其次还可能有Li~+、Al~(3+)、B_r~、NO_3~-、HCO_3~-,CO_3~(2-)、PO_4~(3-)以及其他物质。因此要分析如此微量的离子在分析技术上是很困难的, 相似文献
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为查明珲春盆地地下水化学特征,对珲春盆地地下水进行了取样测试,对测试结果采用Aquchm、SPSS和MAPGIS等软件进行了水化学特征分析。结果表明珲春盆地地下水中TFe、Mn~(2+)和NO_3~-超标比较严重,总体珲春河南区比珲春河北区水质差。地下水化学类型以HCO_3-CaMg为主,部分地区为C1HCO_2、ClSO_4CO_3、SO_4C1HCO_3等型水。地下水中TDS、Ca~(2+)、Cl~-、Mg~(2+)、SO_4~(2-)和NO_3~-(以N记)相关性较高,地下水化学演化过程主要是溶滤作用。 相似文献
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流动CO_2-H_2O系统中方解石溶解动力学机制——扩散边界层效应和CO_2转换控制 总被引：1，自引：0，他引：1
利用旋转盘实验装置和高分子生物催化剂技术,笔者研究了流动CO_2-H_2O系统中方解石溶解动力学及其控制机制。实验发现,方解石的溶解既受到固-液界面间扩散边界层(DBL)的控制,还受到扩散边界层内CO_2慢速转换反应(CO_2+H_2OH~+HCO_3~-)的控制。然而,高CO_2分压(P_(CO_2)>0.01 atm)时,溶解主要为CO_2慢速转换控制,而低CO_2分压(P_(CO)_2<0.01atm)时,溶解主要为扩散边界层控制。对于这些发现,利用DBL理论模型进行了成功的解释。 相似文献
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在较封闭的环境中,塔木素铀矿床高矿化度(平均矿化度为35.4 g/L)NaCl型地下水中的Na+替换了斜长石中的Ca2+,使斜长石由更长石(An≈13)转变为钠长石(An≈1),被替换出的Ca_2+(以CaO计,约占斜长石总质量的4.5%)与地下水中的HCO_3~-、CO_3~(2-)及Mg~(2+)等结合形成了白云石等碳酸盐胶结物。在此过程中发生了脱碳作用,促使地下水中以[UO_2(CO_3)_3]~(4-)、[UO_2(CO_3)_3]~(2-)等碳酸铀酰络合离子及Mg CO_3·Na_2UO_2(CO_3)_2复盐发生分离而形成了铀的沉淀,并受扩散作用影响,水中的铀趋向于向水岩作用相对强烈地段迁移,从而促使铀在特定的层位集中、富集。同时,斜长石因水岩作用(溶解、溶蚀等),在解理面及表面形成了次生的缝隙及孔洞等,为铀沉淀提供了空间。成岩后,含SO_4~(2-)等的酸性地表水沿层间下渗,溶解了砂岩中碳酸盐胶结物而形成了溶洞,为后期再次迁移的铀提供了沉淀空间,并形成了铀的进一步叠加、富集。 相似文献
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《矿物岩石》2017,(3)
南海北部各盆地普遍存在含CO_2气藏。莺歌海盆地CO_2主要受泥底辟带热流体上侵作用的控制,异常高CO_2仅在泥底辟带发现。然而珠江口盆地白云凹陷的泥底辟带与CO_2的关系暂不明确。通过收集分析珠江口盆地的60组(含/高含)CO_2气藏的气体组分和气体同位素地球化学数据,其R/Ra比值(样品的3 He/4 He与空气的3 He/4 He比值)均2,CO_2成因主要为火山幔源型,不同于以壳源型为主的莺歌海盆地。位于白云凹陷中央泥底辟带的B1井,其CO_2碳同位素δ13 C值约-10.9‰~-10.5‰,根据自生片钠铝石的出现认为曾有CO_2大量聚集,而且CO_2分压高,推测为有机、无机成因混合气,不同于非泥底辟带的幔源无机成因。通过不同构造位置上的3口典型单井的对比分析及其与莺歌海盆地,以及泥底辟带和非泥底辟带的对比研究,认为凹陷周缘凸起上的断裂带和凹陷内的泥底辟带是高含CO_2气藏的主要分布区,认为白云凹陷泥底辟构造对于CO_2分布具有一定的控制作用。 相似文献
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蒋仁 《水文地质工程地质》1983,(3)
水化学成份中pH、CO_3~(2-)、HCO_3~(1-)、Ca~(2 )和Mg~(2 )的测定,是水分析中通常要测定的常规项目。习惯上用一份溶液测定pH,一份溶液测定CO_3~(2-),另一份溶液测定HCO_3~(1-),Ca~(2 )叶和Mg~(2 )。我们采用酸度计指示终点的电位滴定法。在同一份溶液中测定pH、CO_3~(2-)、和HCO_3~(1-),然后再用EDTA络合滴定Ca~(2 )和Mg~(2 )。方法简便快速,准确可靠。 相似文献
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矿物-溶液间REE的分配系数及其影响因素和地质地球化学意义 总被引：3，自引：0，他引：3
本文基于前人测得的橄榄石、石榴子石、单斜辉石、斜方辉石、斜长石和H_2O之间的REE分配系数,讨论了矿物成分、结构和物理化学条件(t、p)对REE分配系数(K_(REE))的影响,提出了预测矿物—溶液间K_(REE)的三条准则,即矿物成分准则、矿物结构准则和溶液成分准则。根据这些准则,本文预测了各种硅酸盐矿物和不同成分溶液(H_2O、Cl~-、F~-、CO_2、CO_3~(2-)、HCO_3~-)之间的K_(REE),并分析了矿物、岩石蚀变过程中REE的活动性和REE的变质热液成矿作用。 相似文献
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离子色谱—双电导法同时测定水样中多种阴离子的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
本文在Dionex2020i离子色谱仪上,选用0.61×10~(-3)mol/L NaHCO_3-1.61×10~(-3)mol/LNa_2CO_3水溶液作淋洗液,在HPIC-AS4A阴离子分离柱上分离痕量F~-、NO_2~-、Br~-和较高浓度的Cl~-、NO_3~-、SO_4~(2-);选用2.0×10~(-3)mol/L TBAOH-6％CH_3CN水溶液作淋洗液,在MPIC-NS1分离柱上分离痕量F~-、Br~-和较高浓度的Cl~-,然后用串联双电导检测器的不同输出范围分别同时定量测定。本法特别适用于相邻两种离子浓度相差较大,前面高含量的离子对后面痕量离子测定有干扰的样品。用本文拟定的HPIC方法测定除铬后的地下水样中多种阴离子的结果与文献值吻合。 相似文献
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Thermochemical Sulfate Reduction in the Tazhong District,Tarim Basin,Northeast China: Evidence from Formation Water and Natural Gas Geochemistry 总被引：1，自引：0，他引：1
XIANG Caifu PANG Xiongqi WANG Jianzhong LI Qiming WANG Hongping ZHOU Changqian YANG Haijun 《《地质学报》英文版》2010,84(2):358-369
<正>Systematic analyses of the formation water and natural gas geochemistry in the Central Uplift of the Tarim Basin(CUTB) show that gas invasion at the late stage is accompanied by an increase of the contents of H_2S and CO_2 in natural gas,by the forming of the high total dissolved solids formation water,by an increase of the content of HCO_3~-,relative to Cl~-,by an increase of the 2nd family ions(Ca~(2+),Mg~(2+),Sr~(2+) and Ba~(2+)) and by a decrease of the content of SO_4~(2-),relative to Cl~-.The above phenomena can be explained only by way of thermochemical sulfate reduction(TSR).TSR often occurs in the transition zone of oil and water and is often described in the following reaction formula:ΣCH+CaSO_4+H-_2O→H_2S+CO_2+CaCO_3.(1) Dissolved SO_4~(2-) in the formation water is consumed in the above reaction,when H_2S and CO_2 are generated,resulting in a decrease of SO_4~(2-) in the formation water and an increase of both H_2S and CO_2 in the natural gas.If formation water exists, the generated CO_2 will go on reacting with the carbonate to form bicarbonate,which can be dissolved in the formation water,thus resulting in the enrichment of Ca~(2+) and HCO_3~-.The above reaction can be described by the following equation:CO_2+H_2O+CaCO_3→Ca~(2+)+2HCO_3~-.The stratigraphic temperatures of the Cambrian and lower Ordovician in CUTB exceeded 120℃,which is the minimum for TSR to occur.At the same time,dolomitization,which might be a direct result of TSR,has been found in both the Cambrian and the lower Ordovician.The above evidence indicates that TSR is in an active reaction,providing a novel way to reevaluate the exploration potentials of natural gas in this district. 相似文献
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《地球科学进展》2017,(3)
研究非岩溶水和硫酸参与溶蚀对地下河流域岩溶碳汇通量的影响,有助于提高岩石风化碳汇通量估算精度,对于推进地质作用与全球气候变化研究意义重大。选取湘南北江上游武水河流域内4条典型地下河为对象,通过水化学对比分析,揭示硅酸盐岩风化对流域地下水化学的重要影响。运用Galy方法计算流域非岩溶地层中的硅酸盐岩风化消耗大气/土壤CO_2对岩石风化碳汇的重要贡献,并评价了H_2SO_4参与下碳汇通量的扣除比例。结果显示:(1)流域内有非岩溶地层的L01,L02地下河,Na~+,K~+和SiO_2浓度明显高于纯碳酸盐L03和L04地下河,非岩溶地层中的硅酸盐的风化对地下河水中K~+,Na~+,SiO_2浓度有一定贡献;(2)4条地下河的[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-]当量比值为1.05~1.15,[Ca~(2+)+Mg~(2+)]/[HCO_3~-+SO_4~(2-)]的当量比值为0.99~1.08,Ca~(2+)+Mg~(2+)相对于HCO_3~-过量,过量的Ca~(2+)+Mg~(2+)与SO_4~(2-)相平衡,证实硫酸参与流域碳酸盐岩的溶蚀;(3)L01和L02地下河岩石风化消耗的CO_2通量中非岩溶地层中的硅酸盐风化消耗所占比例分别为3.36%和2.22%,而L03和L04地下河中硅酸盐风化消耗比例小于0.50%,表明有非岩溶地层存在的地下河流域,其岩石风化消耗的CO_2通量中硅酸盐风化消耗占有一定比例;(4)在考虑硫酸参与碳酸盐岩溶蚀时,4条地下河的碳汇通量分别扣除4.84%,4.52%,6.20%和9.36%。 相似文献
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BF_4~-选择电极测定硼,不仅有较高的灵敏度和很宽的测量范围,而且操作简便、快速、易于掌握。现已用于水、土壤、硼钢、钢铁、硅以及硼硅酸玻璃中硼的测定。我们直接用HF分解试样(铀浓缩物),将硼转化为BF_4~-,用Na_2CO_3掩蔽大量铀,不需进行任何分离,成功地测定了铀浓缩物中的微量硼(>0.002%)。本法硼的 相似文献
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改性磁铁矿对水体中砷的吸附特性研究 总被引：4，自引：2，他引：2
经过酸化改性后的天然磁铁矿,由于比表面积和内部结构发生变化,从而表现出很好的除砷性能,进一步研究其对水体中砷的吸附特征,为实际工程应用提供数据是十分必要的。本文对经0.5 mol/L盐酸浸泡、150℃温度下灼烧10 min的改性磁铁矿吸附砷的特征进行了表征,绘制吸附速率曲线图。吸附影响因素实验结果显示:当初始pH为6~9时,吸附性能强;Cl~-、Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、CO_3~(2-)离子与As(Ⅲ)、As(Ⅴ)不会产生竞争吸附,PO_4~(3-)、NO_3~-、SO_4~(2-)离子与As(Ⅲ)产生竞争性吸附,且PO_4~(3-)SO_4~(2-)NO_3~-;PO_4~(3-)、NO_3~-离子与As(Ⅴ)产生竞争性吸附。结合X射线衍射、扫描电镜等研究结果,初步探讨了改性磁铁矿的除砷机理,认为改性后的磁铁矿比表面积明显增大,表面生成物含有Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)是其吸附砷能力提高的主要原因。实验结果证实,改性天然磁铁矿是一种值得进一步研究并实际应用的水体除砷材料。 相似文献
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《中国岩溶》2021,(4)
水体吸收的CO_2转变为HCO_3~-,构成了碳酸盐水化学系统对CO_2气体的缓冲,通常用Revelle因子（R）表征。陆地淡水系统释放的CO_2是全球碳循环的重要组成部分,一方面,湖泊水体释放的CO_2是来源于流域碳酸盐风化产物的输入,另一方面,碳酸盐的缓冲作用也是调节内陆水体CO_2释放的重要因素,这两个结论看似是矛盾的。为了揭示碳酸盐循环对水体CO_2的影响与缓冲机制,本研究选取一个碳酸盐岩地区的季节性分层湖泊（百花湖）,分析Revelle因子变化,并与非碳酸盐湖泊进行比较。结果发现,碳酸盐岩湖泊Revell因子平均为20.1±8.1(8.0～50.0）,大于表层海水的10.0(8.0～15.0）,也远大于非碳酸盐地区湖泊的3.9±3.9,较高的Revelle因子意味着对CO_2的缓冲能力更弱。Revelle因子最大值46.4出现在夏季分层期的中部斜温层,对应的无机碳浓度为2.1mmol·L~(-1)、pH为8.38、总无机碳与碱度比接近1.0、CO_2/CO_3~(2-)等于1.0。实际观测与理论分析结果完全吻合,表明碳酸盐化学平衡是控制湖泊Revelle因子变化的主要因素。低pH的非碳酸盐岩系统可以溶解碳酸盐矿物,使pH升高,碱度增加,导致Revelle因子升高,在碳酸盐溶解达到平衡时Revelle因子升至最大。其后,无论是光合作用导致的碳酸盐沉淀还是呼吸作用导致的碳酸盐溶解,Revelle因子都会降低,新陈代谢导致碳酸盐系统的CO_2缓冲能力增强。 相似文献