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中国大陆科学钻探主孔0～2000米的N2、Ar和He流体地球化学 总被引：9，自引：4，他引：9
CCSD主孔泥浆中He的含量在0.0006-0.029％之间变化,平均含量是9.7×10-4％,N2的含量在75.5-88.7％之间变化,平均含量是81.10％,Ar的含量在0.126-1.13％之间变化,平均含量是0.94％,N2/Ar比值在71.11-622.22之间变化,平均值为86.72。依据泥浆解吸气体中的N2、Ar、He浓度和N2/Ar比值与井深关系曲线,300m以下的主孔剖面可以分为6个区段:300-469m,469.5-891 m,891.5-1174 m,1203.5-1492 m,1520-1773 m,1773.5-2045 m。300-469m和1520-1773 m区段未见明显的外来流体加入,469.5-891 m、891.5-1174 m、1203.5-1492 m和1773.5-2045 m泥浆流体中可能有地下流体异常存在。根据N2/Ar比值的变化,首次报道了大陆科学钻钻进过程中存在N2、Ar异常。泥浆中N2、Ar和He含量的地球化学特征表明,泥浆的主要成分是富Ar的浅部循环大气降水(大气混染泥浆),大气N2、Ar的带入占泥浆气体的主要部分。从300 m到2045 m的钻进过程中,由于深部地震-构造作用,可能导致多种来源地下流体加入。 相似文献
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中国大陆科学钻探主孔0～2000米流体剖面及流体地球化学研究 总被引：13，自引：6，他引：13
地下深部流体的来源与演化的研究已成为国际地球化学领域的探索前沿和研究热点之一，中国大陆科学钻探(CCSD)为开展深部流体地球化学研究提供了珍贵的样品，构建了探索地下流体的研究平台。中给出了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔He、Ar、N2、O2、H2、CH4、CO2流体地球化学剖面。CCSD主孔CH4浓度的变化与H2浓度的升降没有显相关性；CO2浓度的变化与钻井条件下的氧含量无显相关性；CO2浓度与CH4浓度的关系有三种情况：CO2浓度与CH4浓度不相关、CO2浓度与CH4浓度负相关、或CO2浓度与CH4浓度正相关；氦浓度的增加与CO2和CH4浓度的上升呈现一定的正相关。大气中N2、O2、Ar浓度太高，掩盖了井中N2、O2、Ar气体组分浓度变化，通常情况下N2、O2、Ar浓度变化难以作为深源气体的判据。CCSD流体与KTB流体中氧．氮关系基本一致，氧、氮线性相关(r=0.97)，表明这两种气体主要来源于大气。KTB中的CH4与乙烷、N2表现出非常强的线性关系，而在CCSD流体中CH4与乙烷、N2之间不存在线性相关性。两个地区间的流体成因、围岩相互作用机理等方面可能有所不同。在CCSD主孔中，目前已发现存在大量的CO2，及少量CO、CH4、C2H6、C3H8、C4H10和He、N2等气体。已确定300～2000米主孔出现多处来自于地下的气体异常，包括甲烷和C2～C4等烃类气体，一氧化碳与二氧化碳，稀有气体氦。根据流体各组分间相关性研究，可以判定异常中氧主要来源于大气，N2、Ar和CO2有一部分源于大气，一部分来源于地下。在流体显异常时，甲烷等烃类气体、氦、一氧化碳和绝大部分CO2来源于地下。出现显地下流体异常处，在岩石中存在裂隙、晶洞、破裂面、断层；它们作为流体迁移通道或存储空间，可能是流体存在的必要条件。某些CO2和He气异常与碳酸盐和铀矿石等围岩密切相关。 相似文献
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本文开展汶川地震断裂带科学钻探现场流体研究,探讨了泥浆添加剂产生的化学反应以及钻孔中岩性变化引起的流体异常特征,并在排除这些影响因素的情况下,讨论地震期间流体的异常。研究表明在WFSD-4S钻进期间发生的两次较大地震前均伴有Rn、Ar、N2和O2等气体异常现象,其中氡的日均值均超出背景值的2.5倍。根据岩心观察得到WFSD-4S钻井地区主断层约在1084 m,而在断层之上931 m处开始出现了大量气体的高值异常,该异常可能是由于地震孕育过程中地下气体的运移通道被打开造成气体向上迁移,使断层气体的响应特征提前发生。 相似文献
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小庙山金矿床原生流体包裹体分为4种类型:富气相的两相水溶液包裹体、富液相的两相水溶液包裹体、含CO2三相水溶液包裹体和含子矿物的三相水溶液包裹体,均一温度变化于133～378℃之间,峰值区间分别为180～200℃和220～260℃;盐度介于0.2%～44.6%之间,峰值区间为3%～6%。激光拉曼分析显示,流体包裹体的气相成分主要为CO2、H2O及少量CH4;包裹体群分析显示,成矿流体气相成分主要为CO2、N2、H2O、CH4、C2H2和C2H6,液相成分主要为Na+、K+、Ca2+、F-、Cl-、NO3-和SO42-,其中K+/Na+为1.55～2.75,F-/Cl-为0.02～0.03。矿化石英脉中,流体的δ18OH2O值介于-2.39‰～2.14‰之间,δDH2O值介于-51.2‰～-45.9‰之间,表明成矿流体主要来自岩浆,后期混入大气降水。依据成矿地质背景和矿区内成矿流体的地球化学及同位素资料,认为近南北向断裂是成矿流体运移通道和金富集沉淀的场所。在断裂破碎带中,高温高盐度成矿流体与大气降水混合,引起成矿流体的温度和盐度降低,压力变小,使得流体中的金沉淀成矿。 相似文献
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本文介绍一个通过状态方程和特定粒子相互作用理论建立起来的气体在水溶液中的溶解度模型,用以计算气体(CH4、H2S、CO2)在纯水和含盐水溶液中的溶解度、流体包裹体的均一条件、成矿热液沸腾、流体不混溶性、水合物形成条件、CO2地质储藏量等.该模型不仅重现了上百套实验数据(约8000多个数据点),而且具有很强的外延能力.因此适用宽广的温度、压力和盐度范围(CH4:273～523K,1～2000bar,0～6m;H2S:273～500K,0～200bar,O～6m;CO2:273～533K,0～2000bar,0～4.5m),而且精度高、形式简洁.由于使用状态方程和特定粒子相互作用理论相结合的方法,这一模型在无需实验数据的情况下能够拓展到诸如海水和地下热卤水等更为复杂的体系.该模型在国际上得到日益广泛的应用,已被许多国家的同行用以多方面的研究工作,如计算CH4、H2S和CO2气体在水、卤水和海水等天然水溶液不同温度、压力和盐度条件下的溶解度(即水溶液中最大允许的气体含量),分析矿物流体包裹体的PVTX条件(根据包裹体中气体的总含量和均一温度,用该模型就会很方便得到均一化压力,在此基础上还可以迸一步通过状态方程得到密度和等容线)、计算成矿流体的不混溶性或沸腾点、计算CO2地质储藏量、实验校正等方面.相关研究可进行在线计算:www.geochem-model. 相似文献
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四川盆地东北部三叠系飞仙关组硫酸盐还原作用对碳酸盐成岩作用的影响 总被引：15，自引：0，他引：15
四川盆地东北部三叠系飞仙关组存在广泛的硫酸盐还原作用,同时地层中也存在锶含量异常高的成岩流体。研究表明:热化学硫酸盐还原作用（TSR）和（或）细菌硫酸盐还原作用（BSR）造成的SO42-离子的消耗对成岩孔隙流体中SrSO4溶解度的改变是三叠系中高Sr成岩流体的形成机制之一,该机制使得孔隙流体从白云石化作用和碳酸盐矿物的新生变形作用中获得的Sr在流体中以高浓度的Sr2+形式存在,并使之在流体中极度富集,这也是四川盆地东北部三叠系中大型和超大型天青石矿床的形成机制之一。H2S和CO2是硫酸盐还原作用的重要产物,不同温度条件下溶于水中的H2S和CO2,与不溶于水的气体分子之间的平衡反应H2S（aq）H2S(g)和CO2(aq)CO2(g)的平衡常数和吉布斯自由能增量计算表明,当温度从25℃升高至220℃时,两个反应的平衡常数分别大致从10增至240和从20增至500,两个反应的平衡常数都始终大于1,说明H2S和CO2更趋向于以气体形式存在,同时温度越高,系统中以气体形式存在的H2S和CO2会越多,溶解于水中的H2S和CO2会越少,因而在深埋藏的高温条件下,H2S和CO2对碳酸盐矿物的溶解能力可能相对很小。相对低温的成岩环境、高温流体的向上和侧向运移、构造抬升、富氧流体与含有H2S流体的混合以及金属硫化物的沉淀是提高含H2S和（或）CO2流体对碳酸盐矿物溶解能力的五个途径。因此,与较早成岩阶段相对浅埋藏环境的碳酸盐溶解作用有关的H2S和CO2流体可能与细菌硫酸盐还原作用（BSR）关系更为密切;断层或其它流体运移通道是高温含有H2S和CO2流体向上运移的基础条件,具有原生孔隙度和渗透率的礁、滩相高能沉积物也是流体发生侧向运移的先决条件;大幅度的构造抬升造成的地层温度降低是提高含H2S和（或）CO2地层流体对碳酸盐矿物溶解能力的重要因素,地壳抬升至近地表造成的古喀斯特作用也可以为H2S的氧化提供良好的地质环境。在有关的勘探中应注意:在断层等流体运移通道造成高温含H2S和CO2流体向上运移的条件下,与之有关的构造低点应该是主要的勘探目标;在燕山运动导致的地层抬升并导致深部热流体降温的条件下,与之有关的构造高点应该是主要的勘探目标,应分别对待。 相似文献
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黔西南紫木凼金矿床流体包裹体特征及对成矿的指示意义 总被引：2，自引：0，他引：2
紫木凼金矿床是黔西南微细浸染型（卡林型）金矿带上的一个代表性金矿床。本文对该矿床主成矿阶段（Ⅱ）石英和方解石以及晚成矿阶段（Ⅲ）方解石中的流体包裹体进行了岩相学和显微测温研究,结果表明,各成矿阶段包裹体类型有H2O包裹体、CO2包裹体、CO2-H2O包裹体、气相CH4包裹体和CH4-H2O包裹体5类,其中CO2包裹体和CO2-H2O包裹体只在主成矿阶段（Ⅱ）的石英中发育。主成矿阶段和晚阶段流体包裹体均一温度范围分别为180～220℃和100～180℃,盐度分别为0.35%～7.45% NaCl和0.18%～5.71% NaCl,密度分别变化于0.745～0.969 g/cm3和0.868～0.993 g/cm3,总体属于中低温、低盐度、中等密度的H2O-NaCl-CO2流体体系。矿床成矿过程是一个温度退缩、盐度降低、密度增大的过程。主成矿阶段H2O-NaCl-CO2流体发生不混溶作用,是导致矿质沉淀成矿的主要原因。CO2流体、CH4流体在金的成矿过程中起重要作用。 相似文献
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低温常压条件下NaCl_H_2O体系对铜活化迁移的影响因素Ⅰ:温度、CO_2及H_2S气体 总被引：1，自引：1，他引：0
文章采用室内模拟实验,研究了不同浓度的Na Cl_H2O体系与CO2、H2S气体交互作用对砂岩中铜的活化萃取作用。结果表明,高盐度卤水在0~90℃范围内,随着温度的升高,对铜的活化能力逐渐增强,尤其是在50℃以上,铜的活化效果十分显著,而高温和高盐度的交互作用可极大增强铜的活化能力;在常温常压条件下,随Na Cl_H2O体系盐度升高,溶解CO2的能力也增强,p H值相应下降,溶液呈弱酸性,铜的活化能力增强;在CO2作用下,卤水体系的盐度与p H值、Eh值及Cu的释出量均表现出明显的线性关系,相关系数R2分别为0.9699、0.9704和0.9782;而H2S气体的通入,不利于Cu的活化迁移,主要以沉淀作用为主。 相似文献
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新疆阿尔泰铁木尔特铅锌矿床流体包裹体研究及地质意义 总被引：6，自引：3，他引：3
铁木尔特中型铅锌矿是阿尔泰山南缘克兰盆地内的重要VMS型矿床。矿床赋存于上志留统-下泥盆统康布铁堡组上亚组第二岩性段,容矿岩石为大理岩、绿泥石英片岩、变钙质粉砂岩、夕卡岩。矿体呈似层状和透镜状。矿床的形成经历了喷流沉积期、叠加改造期和表生期。石英、长石、方解石和石榴子石中包裹体类型主要为液体包裹体,在石英中另出现了气体包裹体、纯气体包裹体、含子矿物多相包裹体、含液体CO2的三相包裹体和两相CO2包裹体。喷流沉积期成矿流体均一温度变化于150～330℃,其峰值是165℃和285℃,成矿流体盐度(NaCleq)为4%～16%,流体密度为0.77～0.97g/cm3,流体阳离子主要以Na+为主,次之为K+,阴离子以Cl-为主,其次是SO42-,气相成分主要是H2O和CO2。叠加改造期均一温度范围是150～480℃,峰值为285℃,盐度(NaCleq)为2.2%～17.08%和33.93%～47.2%,流体密度变化于0.61～1.03g/cm3之间,流体阳离子主要以Na+为主,次为K+、Mg2+、Ca2+,阴离子以Cl-为主,其次是SO42-,气相成分主要是H2O和CO2,其次为N2、CH4,含有少量C2H6。 相似文献
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研究了山西省3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋、Hg2＋的吸附、解吸和3种离子在土壤中的运移特性。结果表明,Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋在粘粒土壤中的吸附能力大于在砂粒土壤中的吸附能力,且3种土壤对Pb2＋都有很强的吸附能力,吸附的Pb2＋很难在土壤中解吸下来。3种土壤对3种金属离子的吸附能力为Pb2＋＞Cd2＋＞Hg2＋,解吸能力正好相反,这主要与土壤的不同性质和3种重金属离子的水合离子半径、离子的水合能密切相关。Cd2＋在3种土壤中的等温吸附符合Freundlich和Langmuir方程,Pb2＋在3种土壤中的吸附特征符合Henry方程,而Hg2＋在3种土壤中的吸附符合Langmuir方程。土柱淋滤实验表明,Hg2＋在土壤中的穿透性很强,Cd2＋次之,Pb2＋在土壤中的穿透性最慢,其在长达20天的淋滤过程中仍然没有穿透土柱。3种不同质地的土壤对Cd2＋、Pb2＋和Hg2＋的迁移能力都表现为：大同土壤＞临汾土壤＞太原土壤。 相似文献
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碱提取法分析海洋沉积物生物硅方法中碎屑组分污染的评估及校正 总被引：2，自引：0，他引：2
利用电感耦合等离子体质谱 (ICP- MS)和电感耦合等离子体原子发射光谱 (ICP- AES)方法分析了常规碱液提取海洋沉积物中的生物硅所获取的溶液中的 Si、 Al和 Ti含量.分析结果显示 , 碱液提取法获取的溶液中 Si和 Al明显地由两种来源混合而成,其中, Si有较大比例的陆源碎屑成分的贡献,并不能直接代表沉积物中的生物硅含量,而需要对其中的陆源碎屑贡献进行扣除.通常使用 Al来代表陆源碎屑进行扣除的方法无法给出正确结果,因为碱提取液中 Al存在明显的非碎屑组分.对数个土壤及水系沉积物标准样品物质的试验发现,碱提取可以优先溶解其中的 Si和 Al,而提取液中的 SiO2/TiO2比值相对于土壤和沉积物全样的 SiO2/TiO2比值有一个比较固定的富集系数 (约 14左右 ).对南海沉积物而言,根据这个富集系数和区域的碎屑物质的化学组成算得碱提取液中碎屑组分 SiO2/TiO2比值约为 748,这与根据二端员混合估计的比值相当.这样,根据提取液中的 Ti含量可以较好地扣除出碎屑组分对生物硅的污染,对于更准确测定海洋沉积物中低含量的生物硅具有重要意义. 相似文献
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Abstract: The physicochemical environment during the ore formation of the Mozumi skarn-type Pb–Zn–Ag deposit, Kamioka mine, Central Japan is discussed with silicate phase equilibria using calculated phase diagrams. The mineral assemblages, mineral chemistry, and fluid inclusion data are coupled with thermodynamic calculation to estimate the stability fO2–XCO2condition of the mineral assemblages at each ore formation stage. The skarn was approximated by the model system CaO–A12O3–FeO–SiO2–O2–CO2–H2O including grossular-andradite garnet and clinozoisite-epidote solid solutions. The solid solutions are combined into the calculation using "pseudocompound approximation", and real boundary of the mineral assemblages other than simple activity corrected diagram was provided. The diagrams also show isoplethal contour for garnet and epidote. 相似文献
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岩浆—热液体系成矿流体演化及其金属元素气相迁移研究进展 总被引：8，自引：0，他引：8
本文从火山喷气、岩浆热液矿床的成矿流体性质、金属元素在蒸汽相中的溶解及在蒸汽/卤水相的分配实验等方面概述了有关金属元素气相迁移及CO2在成矿过程中作用的研究现状。火山喷气的凝结物中高浓度的Cu、Zn、Pb、As、Ag和Au,以及斑岩型矿床中低密度流体包裹体（蒸汽相）中硫化物矿物的存在,预示着上述金属是以蒸汽相搬运的。金属元素在蒸汽相中溶解实验研究表明,金属元素在蒸汽相中以［MeXm·(H2O)n］水合物的形式存在,其溶解度随着H2O逸度和HCl逸度的增大而增加;熔体—流体体系分配实验研究揭示,NaCl—H2O体系中存在蒸汽—卤水相分离,在含S条件下Au、As等元素通常以HS-离子络合物的形式优先溶于蒸汽相,Fe、Zn、Pb、Mn、Cs等元素以Cl-离子络合物的形式优先富集于卤水相;Cu在富S热液中优先进入蒸汽相,在富Cl贫S热液中通常富集于卤水相,表明Cu在岩浆热液中是以HS-和Cl-两种络合物的形式迁移的。CO2在Au、Cu等金属元素迁移和沉淀过程中可能起重要的作用,不仅促进NaCl—H2O体系相分离,并且促使HS-络合物在蒸汽相富集以及调节成矿流体的酸碱度。斑岩型Cu—Au矿床的矿化过程可概括为3个阶段：高侵位的斑岩分异出的少量岩浆流体主要形成了青磐岩化带和部分钾硅化带,矿化通常不成规模;深部岩浆房早阶段去气作用分异出的岩浆流体主要在斑岩体早期钾化基础上叠加蚀变并形成广泛的浸染状矿化和石英—硫化物细脉,在斑岩体上部形成高级泥化带并形成低温热液型Cu—Au矿化,此阶段为主矿化期;深部岩浆房晚阶段去气作用形成的岩浆流体可能主要使斑岩体和部分围岩形成绢英岩化,并伴随晚期石英—(方解石)—硫化物脉的沉淀。 相似文献
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形成于中低温条件下的绢云母不仅仅分布于火成岩,变质岩中,而且在盆地砂岩中也有赋存,大量前人文献证实砂岩中绢云母的形成与热流体有关。本文以海拉尔盆地乌尔逊凹陷乌19井南屯组和铜钵庙组砂岩中绢云母为例,选取26个有代表的薄片做岩石学分析,绢云母质量分数介于1%～17%之间,产状主要以充填孔隙为主。与绢云母共生的自生矿物间的共生序列为:菱铁矿、钠长石、方解石、绢云母、白云石。研究发现凹陷内燕山期花岗岩造成盆地内局部高地温梯度异常,为绢云母形成提供热源。结合近几年对绢云母矿及金矿的研究,得出绢云母的形成还与CO2注入有关,是含CO2的水作用于碱铝硅酸盐矿物,在中或中低温条件下形成。 相似文献
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青藏高原地表能量通量的估计 总被引：1，自引：0，他引：1
利用1981—2000年逐日气候、植被和土壤基础资料作为输入,以大气—植被相互作用模式（AVIM2）计算了青藏高原0.1°分辨率的年平均地表能量通量的空间分布和季节变化特征。结果显示,年平均地表净辐射通量由高原西南部的100 W/m2减少到东部的70 W/m2左右。高原东南部的林区潜热通量强而感热通量弱,从高原东南向西、向北潜热通量逐渐减少,而感热通量逐渐增大。夏季这种趋势更加显著。冬季除东南部外,高原上广大地区地表能量通量都较低。 相似文献
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采用微波处理方法合成了TiO2结晶体柱撑蒙脱石光催化材料,采用XRD、BET吸附和降解甲基橙实验分析了柱撑蒙脱石的结构、锐钛矿金红石晶相比例、比表面积和光催化性能。结果证实,微波功率与辐照时间等条件将影响材料的结构与性能;与传统加热方式比较,微波处理可获得锐钛矿相含量高的混晶TiO2;该TiO2柱撑蒙脱石具备优异的光催化性能。 相似文献
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温度及CO2对方解石、白云石溶解度影响特征分析 总被引：7，自引：1，他引：6
借助水文地球化学模拟软件--PHREEQC对不同Pco2(0～100bar)和不同温度条件下(0～100℃)方解石、白云石在纯水中的溶解度进行模拟和分析.结果表明,Pco2和温度对方解石和白云石溶解度的影响均很大:无Pco2时其溶解度随着温度的升高而逐渐增大,这是因为对于方解石、白云石晶格破坏及溶解高温能提供的能量较大所致;当Pco2较大时(Pco2≥10-3.5bar)其溶解度随温度的升高而降低,原因主要是CO2在高温下形成碳酸的能力较差;当Pco2很小(0 相似文献
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文章研究了溶胶-凝胶法制备活性炭颗粒负载TiO2的光催化作用.以20W紫外灯作光源,酸性大红染料为目标物,探讨光催化剂的最佳制备条件.实验结果表明,当钛酸四丁脂与无水乙醇按1:8比例制备Ti02溶胶,活性炭颗粒浸涂凝胶一次,在450℃煅烧2h,酸性大红染料的降解率可达78%.当溶胶掺杂Fe(3 )时,可增强光催化效果,实验表明120min对酸性大红染料废水的光催化降解率由78%提高到97%. 相似文献
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2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和是2020年我国提出的国家重大战略目标。以当前我国的二氧化碳排放及能源结构现状,要实现这一伟大目标形势十分严峻。介绍了全球碳循环过程,阐述了碳源与碳汇对于大气CO2浓度的贡献,从减源与增汇2个方面,初步分析了地质调查在推动碳达峰与碳中和目标实现中的作用与可能的贡献,并提出了地质解决路径。生态碳汇固然非常重要,但仍不能完全消除人为CO2排放,且其具有不确定性,因此,需要充分发挥地质调查作用、挖掘地质碳汇潜力,使其成为实现碳中和目标过程中不可或缺的有力支撑。 相似文献