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近年来的油气勘探表明, 含硅热液是碳酸盐岩层系中一种重要的溶蚀性流体, 查明其与碳酸盐岩的水-岩反应机理是揭示“硅化碳酸盐岩”储层发育机制并实现储层分布预测的基础和关键问题之一。文章采用熔融毛细硅管和水热反应釜为反应腔,开展了200~375℃范围内方解石和含硅流体的水岩反应实验。利用原位拉曼光谱技术在线描述反应过程中体系组成的变化,对于淬火后的固相样品,则采用扫描电镜—能谱分析进行形貌观测和成分鉴定。首先,查明了含硅流体与方解石脱碳反应发生的温度条件。方解石和含硅流体在275℃以上反应形成CO2,固相为非硅灰石的钙硅酸盐,其结构有待进一步揭示。该结果表明单纯的硅质组分难以在储层温度条件下与灰岩发生反应;其次,提出高盐度、富CO2流体作用是造成灰岩溶蚀的重要因素;最后, CO2的存在能够促进硅质（含石英）沉淀。在上述实验认识的基础上,结合前人研究结果探讨了塔里木盆地顺托果勒地区“硅化碳酸盐岩”储层的发育机制。含硅热液沿深大断裂上移,途径震旦系—下奥陶统白云岩层系,其中的硅质组分将与白云石反应形成富镁硅酸盐和CO2。CO2是重要的酸性组分,有利于鹰山组碳酸盐的溶蚀和孔隙的保存。流体温度和压力的降低以及CO2的存在促进了石英沉淀,并形成了大量的石英晶间孔隙。 相似文献
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LI Chengze CHEN Guojun LI Chao TIAN Bing SUN Rui SU Long LU Yingxin WANG Lijuan 《《地质学报》英文版》2021,95(1):268-279
Qiongdongnan Basin has a tectonic geological background of high temperature and high pressure in a deep reservoir setting,with mantle-derived CO2.A water-rock reaction device was used under high temperature and high pressure conditions,in conjunction with scanning electron microscope(SEM)observations,to carry out an experimental study of the diagenetic reaction between sandstone at depth and CO2-rich fluid,which is of great significance for revealing the dissolution of deep clastic rock reservoirs and the developmental mechanism of secondary pores,promoting deep oil and gas exploration.In this study,the experimental scheme of the water-rock reaction system was designed according to the parameters of the diagenetic background of the deep sandstone reservoir in the Qiongdongnan Basin.Three groups of single mineral samples were prepared in this experiment,including K-feldspar samples,albite samples and calcite samples.Using CO2 as a reaction solution,a series of diagenetic reaction simulation experiments were carried out in a semi-closed high temperature and high pressure simulation system.A field emission scanning electron microscope(SEM)was used to observe the microscopic appearance of the mineral samples after the water-rock reaction,the characteristics of dissolution under high temperature and high pressure,as well as the development of secondary pores.The experimental results showed that the CO2-rich fluid has an obvious dissolution effect on K-feldspar,albite and calcite under high temperature and high pressure.For the three minerals,the main temperature and pressure window for dissolution ranged from 150℃to 300℃and 45 MPa to 60 MPa.Scanning electron microscope observations revealed that the dissolution effect of K-feldspar is most obvious under conditions of 150℃and 45 MPa,in contrast to conditions of200℃and 50 MPa for albite and calcite.Through the comparative analysis of experimental conditions and procedures,a coupling effect occurred between the temperature and pressure change and the dissolution strength and calcite.Under high temperature and high pressure,pressure changed the solubility of CO2,furthermore,the dissolution effect and strength of the sandstone components were also affected.The experiment revealed that high temperature and high pressure conditions with CO2-rich fluid has a significant dissolution effect on aluminosilicate minerals and is conducive to the formation of secondary pores and effective reservoirs.Going forward with the above understanding has important implications for the promotion of deep oil and gas exploration. 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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不同温度条件下CO2水溶液对碳酸盐岩的溶蚀作用 总被引：6，自引：1，他引：5
普遍认为酸性流体的溶蚀作用是碳酸盐岩储层形成的重要制约因素。本文以一个全新的模拟实验方式对不同类型碳酸盐岩在CO2水溶液中的相对溶蚀能力进行了研究,结果发现随温度从常温至200℃,碳酸盐岩的溶蚀能力由弱变强再变弱,在60～90℃区间内溶蚀能力最强。白云岩不管在低温还在高温环境下,总比灰岩更难溶蚀,过渡类型的岩类介于二者之间,当温度大于150℃后,CO2对碳酸盐岩的溶蚀能力变得越来越弱。灰岩与白云岩的溶蚀差异也变得越来越小。这暗示碳酸盐岩在早成岩晚期—中成岩早期,CO2水溶液对灰岩的溶蚀作用有重要影响,而对白云岩的溶蚀作用影响较小,白云岩优质储层的形成可能与碳酸盐岩中钙质的流失或白云岩化作用有关。 相似文献
5.
借助原位液槽原子力显微镜（in situ AFM）的观察,通过Cd2+,Pb2+替代方解石最外层晶格Ca2+生长模式的实验研究,
探讨了Cd2+与Pb2+作用下方解石表面溶解与结晶行为。在液体反应槽中,分别将含不饱和Cd2+与Pb2+溶液流经方解石{101 _
4}解理面,结果发现:（1）Cd2+的存在不影响方解石沿<4_41> 晶向台阶的溶解,而Pb2+的存在则强烈阻碍了方解石沿<441>+晶向台阶的溶解;（2）停止输入溶液含Cd2+,Pb2+溶液后,随着方解石表面与溶液达到平衡,溶解过程逐渐转变为结晶过程。结果显示在Cd2+存在时,单分子生长层具有方解石原有的定向性,而在Pb2+存在时的生长则不具任何定向性。尽管有此差异,
但（Ca,Cd）CO3 和（Ca,Pb）CO3 固溶体都受控于单分子层外延生长这一结晶机理。
含Cd2+和Pb2+溶液对方解石溶解动力学的作用与选择性吸附的阳离子半径大小、吸附复合体的几何形状及其结晶学取
向有关。Cd2+离子倾向于优先进入更狭小的<4_41>- 晶向的微台阶上,而Pb2+则倾向于形成扭曲的八面体络合物吸附在更开
阔的<4_41>+ 晶向台阶上。因此,Pb2+存在下方解石表面生长方向无序可认为是白铅矿和方解石结构差异的原因。 相似文献
6.
An empirical model is developed to predict the dissolution rate of calcite in saline solutions that are saturated with respect to dissolved \(\hbox {CO}_2\) over a broad range of both subcritical and supercritical conditions. The focus is on determining the rate of calcite dissolution within a temperature range of 50–100 \(^\circ \hbox {C}\) and pressures up to 600 bar, relevant for \(\hbox {CO}_2\) sequestration in saline aquifers. A general reaction kinetic model is used that is based on the extension of the standard Arrhenius equation with an added, solubility-dependent, pH term to account for the saturated concentration of dissolved \(\hbox {CO}_2\). On the basis of this kinetic model, a new rate equation is obtained using multi-parameter, nonlinear regression of experimental data to determine the dissolution of calcite as a function of temperature, pressure and salinity. Different models for the activity coefficient of \(\hbox {CO}_2\) dissolved in saline solutions are accounted for. The new rate equation helps us obtain good agreement with experimental data, and it is applied to study the geochemically induced alterations of fracture geometry due to calcite dissolution. 相似文献
7.
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
8.
To investigate the impacts of mineral composition on physical and mechanical properties of carbonate rocks, limestone specimens containing different contents in calcite and dolomite are selected to perform CO2-water-rock reaction experiments. The X-ray Diffraction (XRD) and Nuclear Magnetic Resonance (NMR) are carried out to examine the change characteristics of mineral dissolution and pore structure after reaction. The core flooding experiments with Fiber Bragg gratings are implemented to examine the stress sensitivity of carbonate rocks. The results show that the limestones containing pure calcite are more susceptible to acid dissolution compared to limestone containing impure dolomite. The calcite content in pure limestone decreases as the reaction undergoes. The dissolution of dolomite leads to the formation of calcite in impure limestone. Calcite dissolution leads to the formation of macropore and flow channels in pure limestone, while the effects of impure dolomite in impure limestone results in mesopore formation. When confining pressure is lower than 12 MPa, pure limestones demonstrate higher strain sensitivity coefficients compared to impure limestone containing dolomite after reaction. When confining pressure exceeds 12 MPa, the strain sensitivity coefficients of both pure and impure limestones become almost equal. 相似文献
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柠檬酸对石灰岩溶蚀动力模拟及岩溶意义 总被引：16，自引：4，他引：12
柠檬酸对未清洗的石灰岩颗粒(直径0.15～0.25mm)的溶蚀模拟试验表明,石灰岩溶蚀释放的钙离子量呈对数式增加。随柠檬酸浓度(10mg /l, 50mg /l,100mg /l)的增加,溶液的初始pH依次降低,而石灰岩颗粒溶出的钙离子依次升高,它们分别是去离子水溶出量的1.77、4.25、5.03倍。100mg /l柠檬酸, 10×10- 2atmCO2 和50mg /l柠檬酸+5×10-2atm CO2 对石灰岩微颗粒的溶蚀释放的钙离子量大致相当。这表明有机酸亦是岩溶动力系统重要的驱动力。 相似文献
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Hydrothermal mixing,carbonate dissolution and sulfide precipitation in Mississippi Valley-type deposits 总被引：1，自引：0，他引：1
A large number of Mississippi Valley-Type (MVT) deposits are located within dissolution zones in carbonate host rocks. Some genetic models propose the existence of cavities generated by an earlier event such as a shallow karstification, that were subsequently filled with hydrothermal minerals. Alternative models propose carbonate dissolution caused by the simultaneous precipitation of sulfides. These models fail to explain either the deep geological setting of the cavities, or the observational features which suggest that the dissolution of carbonates and the precipitation of minerals filling the cavities are not strictly coeval. We present a genetic model inspired by the textural characteristics of MVT deposits that accounts for both the dissolution of carbonate and precipitation of sulfides and later carbonates in variable volumes. The model is based on the mixing of two hydrothermal fluids with a different chemistry. Depending on the proportion of the end members, the mixture dissolves and precipitates carbonates even though the two mixing solutions are both independently saturated in carbonates. We perform reactive transport simulations of mixing of a regional groundwater and brine ascending through a fracture, both saturated in calcite, but with different overall chemistries (Ca and carbonate concentrations, pH, etc). As a result of the intrinsic effects of chemical mixing, a carbonate dissolution zone, which is enhanced by acid brines, appears above the fracture, and another zone of calcite precipitation builds up between the cavity and the surrounding rock. Sulfide forms near the fracture and occupies a volume smaller than the cavity. A decline of the fluid flux in the fracture would cause the precipitation of calcite within the previously formed cavities. Therefore, dissolution of carbonate host rock, sulfide precipitation within the forming cavity, and later filling by carbonates may be part of the same overall process of mixing of fluids in the carbonate host rock.Editorial handling: C. Everett 相似文献
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Hydrothermal metasomatic alteration of carbonate bottom sediments in the Ashadze-1 field (13° N Mid-Atlantic Ridge) 总被引：1，自引：0，他引：1
I. F. Gablina E. A. Popova T. A. Sadchikova A. T. Savichev N. V. Gor’kova N. S. Os’kina T. A. Khusid 《Geology of Ore Deposits》2014,56(5):357-379
We have performed the first detailed study of hydrothermal alteration of the Holocene-upper Pleistocene sediments in the recent Ashadze-1 hydrothermal field sampled during the 26th cruise of R/V Professor Logachev in 2005. It has been established that alterations in mineralogy and geochemistry are caused by the dissolution of calcite shells in bottom sediments and their metasomatic replacement with sulfides and other hydrothermal minerals. A zone of sediments enriched in magnesian hydrothermal minerals has been revealed in the sediments of the MAR for the first time. It is suggested that metasomatism is related to diffuse percolation of hydrothermal fluids through sediments. 相似文献
12.
湖南新宁县星子岩锑矿位于钦杭结合带中段湘中盆地内,脉状矿体受NE向硅化破碎带控制,直接容矿围岩为下寒武统香楠组碳质板岩和硅质板岩。文中对星子岩锑矿进行系统的矿物生成序列研究,将成矿过程分为两期3个阶段,即沉积期以碳质板岩内球状黄铁矿为代表,热液期早阶段脉状辉锑矿石英脉(局部夹围岩角砾)和晚阶段辉锑矿方解石脉。为进一步限定其成因,选取热液期与辉锑矿共生的早阶段石英和晚阶段的方解石进行流体包裹体研究。包裹体岩相学研究表明,热液期石英和方解石内广泛发育流体包裹体,主要类型为纯H2O型和CO2-H2O型流体包裹体。激光拉曼测试表明,CO2-H2O型包裹体气相主要成分为CO2,液相主要成分为H2O。显微测温过程中,当降温时可见CO2-H2O型包裹体由气液两相变为三相,其初熔温度为-60.0~-56.6 ℃,CO2部分均一温度为3.7~28.5 ℃,完全均一温度介于113~266 ℃,CO2笼合物熔化温度为3.0~9.6 ℃,对应的流体盐度w(NaCleqv.)为0.8%~12.0%。星子岩锑矿流体包裹体的中低温、低盐度和含CO2的特征与造山型金矿的变质流体成矿特征相吻合。综合星子岩锑矿的成矿大地构造背景、矿床地质和成矿流体特征,星子岩锑矿的精细成矿过程为：钦杭结合带在印支-燕山期发生强烈的陆壳叠置作用,富碳质含黄铁矿的寒武系地层发生变质变形脱挥发分作用,形成中低温、低盐度、富CO2和富集锑元素的变质热液;变质热液向上运移过程中,温度压力降低发生相分离,导致CO2逸失和流体沸腾作用,大量辉锑矿沉淀,最终形成有经济价值的矿体。湖南星子岩锑矿的矿床地质特征和成矿过程与造山型金矿一致,因此其成因类型为造山型锑矿。 相似文献
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藏南扎西康铅锌锑多金属矿床流体包裹体研究及地质意义 总被引：3，自引：0，他引：3
扎西康铅锌锑多金属矿床位于藏南拆离系东部,是中国西藏为数不多的以富含硫盐矿物为重要特征的大型铅锌锑银共生矿床之一。矿床赋存于下侏罗统日当组,容矿岩石为含炭钙质板岩、钙质板岩、绢云母板岩、页岩和石英砂岩。矿体严格受近南北向和北东—南西向两组断裂控制,呈脉状、透镜状产出。矿床的形成经历了中低温热液期和表生期。中低温热液期菱铁矿、石英、方解石中的包裹体类型主要为气液两相水包裹体,含少量纯气相水包裹体、纯气相CO2包裹体、气液两相CO2包裹体和CO2-H2O三相包裹体。成矿流体均一温度范围为184～329℃,峰值为255℃;成矿流体盐度w(NaCl)为2.07%～12.05%;密度为0.65～0.86 g/cm3。成矿流体主要为中低温度、低盐度、低密度的H2O-NaCl体系,含少量或微量的CO2和CH4。石英、方解石和硫化物包裹体中δDV-SMOW值变化范围为-165‰～-131‰,δ18OH2O变化范围为-13.7‰～10.21‰,成矿流体来自大气降水下渗循环构成的地热水。成矿过程中可能发生了以气液相分离为主要标志的不混溶作用,推测这种不混溶作用可能是导致硫化物大量沉淀的重要原因。矿床成因类型为沉积-构造-热活动驱动地热系统流体循环形成的中低温热液矿床。 相似文献
14.
利用热力学方法计算了西秦岭铀矿床含矿热液中铀的迁移形式。结果表明，从含矿热液早阶段到主成矿作用发生之前，热液中的铀主要以「ＵＯ２（ＣＯ３）＾０」形式迁移；在晚阶段残余热液中，铀的迁移形式改变为「ＵＯ２（ＳＯ４）＾０」为主。铀迁移形式改变的原因与大气降水中ＳＯ＾２－４离子的大量带入有关，表明含矿热液来自深部而非大气降水。 相似文献
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山东莱芜盆地碳酸盐岩热液溶蚀特征及水文地质意义 总被引：1，自引：0，他引：1
鲁中山区莱芜盆地在燕山期发生大规模岩浆侵入活动,岩浆岩体外围碳酸盐岩区分布有水源地、富水块段等岩溶发育富水区,且靠近岩体含水层多发生大理岩化。富含CO2、H2S等酸性成分的岩浆热液流体,能对碳酸盐岩产生明显的溶蚀作用。基于岩石样品化学组分分析、水文地质调查及数据统计分析、热液溶蚀地质点详细观测,构建热液溶蚀模式,对莱芜盆地及外围热液溶蚀特征及机理进行研究。结果表明:高温高压岩浆侵入使得接触带碳酸盐岩发生热液变质大理岩化;沿渗透性断裂、裂缝以及不整合面等运移的热液流体,对碳酸盐岩地层产生酸性热液溶蚀和混合溶蚀作用,形成不同规模溶蚀孔洞,构成地下水富集空间,为寻找城镇地下水后备水源地提供新方向。 相似文献
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方解石充填物对于深层古岩溶洞穴保存的独特意义--以塔河地区奥陶系为例 总被引：2，自引：1，他引：1
塔河油田奥陶系古岩溶洞穴埋藏深度之大在世界范围内罕见,但对其为何没有垮塌殆尽的原因却知之甚少。为了探究其保存机制,对比了Fort Worth盆地奥陶系深埋洞穴,发现大量缝、洞充填方解石是塔河地区洞穴中常见且特有的充填物。在统计和综合分析缝洞方解石充填物地球化学数据的基础上,以洞穴充填方解石成因类型为切入点,详细分析了构造运动背景、热液活动、油气充注、方解石的产状以及洞穴受力情况,通过与Fort Worth盆地深埋洞穴埋藏史的对比和分析,提出塔河地区深埋岩溶洞穴的一种保存机制。研究区岩溶洞穴方解石主要是长期浅埋阶段,以大气淡水成因为主,海水成因为辅形成,深埋过程还受到了溶蚀性流体（岩浆热液和有机酸）后期改造。方解石充填物增加了洞穴的抗压性,岩溶洞穴内部充填的方解石在埋藏过程中支撑了洞穴;岩溶洞穴顶部裂纹中充填的方解石还“愈合”了洞穴周边的裂纹,强化了洞穴的顶板,增加了洞穴整体的稳定性。充填的方解石在垮塌前占据了部分洞穴空间,在埋藏后,高温有机酸、CO2、H2S和岩浆热液沿着深大断裂等通道对奥陶系碳酸盐岩改造溶蚀作用明显,也对处于优势通道和良好储集性能的洞穴充填方解石进行了改造,恢复了部分洞穴空间。因而认为地表、近地表方解石充填过程是碳酸盐岩洞穴型储层的“保持性成岩作用”。 相似文献
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茂租铅锌矿床位于扬子地台西南缘,是滇东北矿集区内的一个大型矿床,矿体主要呈似层状产于震旦系灯影组白云岩中;矿石矿物以闪锌矿为主,次为方铅矿;脉石矿物主要为白云石、方解石和萤石。本文对该矿床中与铅锌矿密切共生的团块状白云石、方解石和萤石以及围岩灯影组白云岩的REE地球化学特征和C、O、Sr同位素进行了对比研究。结果表明:团块状白云石和方解石的稀土配分模式、C同位素和Sr同位素比值与围岩灯影组白云岩比较接近,表明形成团块状白云石和方解石的成矿流体主要来源于围岩灯影组白云岩的溶解;但这两种矿物的稀土总量ΣREE高于灯影组白云岩,说明成矿流体除了主要由围岩提供REE外,还有部分其他富含REE流体的加入。萤石则具有LREE亏损和分配曲线相对平缓的稀土配分模式特征,表明萤石形成于成矿的晚阶段,有更多的外部流体的加入。团块状白云石、方解石和萤石表现出明显的Eu正异常,且团块状白云石和方解石的O同位素低于灯影组白云岩,反映了存在较高温度的流体活动,这3种脉石矿物是由高温热液流体形成的。灯影组白云岩和3种脉石矿物都具有明显的Ce负异常,说明成矿流体可能主要来源于地层循环水,继承了围岩的Ce负异常特征。方解石和萤石的Sr同位素比值高于围岩震旦系灯影组白云岩和峨眉山玄武岩,但小于基底岩石昆阳群和会理群,说明成矿流体主要由赋矿围岩等沉积地层中的循环流体与流经了基底岩石的深部流体混合形成。 相似文献
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增强型地热系统(EGS)是采用人工形成地热储层的方法,从低渗透性岩体中经济地采出深层热能的人工地热系统。以CO2为载热流体的增强地热能系统(CO2-EGS)是实现CO2减排和深部地热资源开发的有效手段,系统运行时的水-岩-气相互作用对热储层孔渗特征有着重要影响,最终会影响储层的产热能力。笔者利用高温高压反应釜模拟CO2-EGS高温下的热储层-盐水-CO2的相互作用,通过对实验中反应液离子成分变化和岩样扫描电镜进行分析,结果表明:实验后的钾长石和方解石出现溶解现象,且方解石溶蚀剧烈;岩样表面出现极少量次生方解石和钠长石,并有新矿物析出,其主要组成元素为C、O、Si、Fe,为菱铁矿的中间产物。通过TOUGHREACT建立反应性溶质运移模型,模拟上述实验的化学反应过程,模拟结果和实验数据拟合较好。该研究可为CO2-EGS的水-岩-气作用机制提供地球化学数据。 相似文献
19.
碳酸盐倒退溶解模式的化学热力学基础——与H_2S有关的溶解介质及其与CO_2的对比 总被引：1，自引：1，他引：0
以化学热力学中的吉布斯自由能增量为基础,计算了与H2S(g)/ H2S(aq) /HS-/ H+/S2-系统有关反应在不同温度下的平衡常数,同时根据方解石和白云石在酸性条件下的溶解过程,获得了这两种碳酸盐矿物溶解过程中地层中流体pH值与PCO2、地层压力和埋藏深度的关系。在此基础上,对比了从地表到深埋藏的温度和压力条件下,与CO2和H2S有关的酸性介质对流体\[H+\]贡献的差异性,以及对于碳酸盐溶解作用的差异性。计算结果表明:1）无论以CO2还是以H2S作为溶解介质,温度增加和（或）PCO2增加,都会造成方解石和白云石溶解所需要的\[H+\]增加,在深埋藏相对高温和高压条件下,高PCO2条件会使得碳酸盐矿物的溶解更加困难,如果\[H+\]受到缓冲,CO2的增加不仅不能造成碳酸盐矿物的溶解,反而会造成碳酸盐矿物的沉淀;2）无论在何种酸性介质中,碳酸盐矿物的倒退溶解模式在化学上都是成立的,低温的成岩环境,深部地层中高温流体的向上运移、构造抬升所造成的温度降低（-ΔT）都会提高H2S和（或）CO2流体（也包括其它酸性介质）对碳酸盐矿物溶解能力;3）在地表和近地表条件下（几百米深度范围内）,在同时存在CO2和H2S的环境中,CO2对应酸的电离提供的\[H+\]略多于H2S对应酸的电离,与CO2有关的酸性流体对碳酸盐矿物溶解相对重要,而在深埋藏条件下、尤其是深度大于4 000 m的深埋藏地层中,H2S对应酸的电离提供的\[H+\]显著大于CO2,其对碳酸盐矿物的溶解更为重要,在存在硫酸盐还原作用的深埋藏地层中,碳酸盐的深部溶解作用会更为发育,这可能是川东北地区深埋藏条件下次生孔隙发育的重要原因之一。 相似文献
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相山铀矿田成矿作用的地球化学模拟 总被引：4，自引：0，他引：4
相山铀矿田是我国最大的火山岩型热液铀矿田，在地质地球化学和高温高压实研究的基础上，利用地球化学模式程序ＥＱ３／６模拟了成矿热水溶液的形成过程和减压排泄区铀成矿作用。计算机模拟结果表明，通过大气降水与碎斑熔岩相互作用，可以形成富含Ｆ和ＳｉＯ２等矿化剂的含铀热水溶液；由于铀以ＵＯ２Ｆ＾３和ＵＯ２（ＣＯ３（＾２－３等配合形式存在，非常稳定，即使在深部强还原环境中仍能能够迁移；酸性和碱性环境，尤其是强酸性 相似文献