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1.
查明煤中矿物质在不同温度和CO2分压条件下溶解度变化规律,能为注入CO2过程中煤储层渗透率分析提供重要依据。借助水文地球化学模拟软件PHREEQC对在不同温度和CO2分压条件下煤中各矿物的溶解度进行了水化学模拟,得出不同温度和CO2分压条件下矿物质溶解度的变化规律。结果表明:在无CO2分压时,随着温度的升高各矿物的溶解度增加;当溶液中CO2分压增加到一定程度时,随着温度的升高各矿物的溶解度降低（石英除外）;在温度相同时,随着CO2分压的增加,所有矿物（石英除外）溶解度均增加,方解石的溶解度随着CO2分压的升高呈现出迅速增加的趋势,其他矿物随着CO2分压的升高,溶解度增加的速率较为缓慢。 相似文献
2.
为了更好防治煤矸石山对环境危害,研究了不同温度和CO2分压条件下煤矸石内各矿物的溶解-释放规律。应用美国地质调查所开发的水化学模拟软件PHREEQC对在不同温度和CO2分压条件下煤矸石内各矿物的溶解度进行了水化学模拟。研究结果显示,煤矸石内所有矿物溶解度都随着温度的上升而增大,然而随着溶液中CO2分压的不断增大这种趋势逐渐转变为随着温度的上升溶解度逐渐减小;煤矸石内所有矿物(石英除外)溶解度随着CO2分压的增大而增大。碳酸盐(方解石)的溶解度随着CO2分压升高呈现非线性迅速增大的趋势,其它盐类的溶解度随着CO2分压的升高增大的速率较为缓慢。在煤矸石山内部,某处煤矸石淋溶液内CO2分压越高,其化学组分浸出量也就越大;在矸石山透气性良好时,温度越高煤矸石化学成分的浸出量越大。 相似文献
3.
《矿物岩石地球化学通报》2015,(4)
砂岩储层中溶蚀次生孔隙的形成与碎屑岩骨架颗粒在地质流体中的矿物的溶解度密切相关。本文从温度、压力、p H值、有机酸等方面描述了石英、长石、碳酸盐矿物的溶解度特征,指出矿物溶解度和溶解组分的平衡分布主要依赖于地层温度和孔隙流体的p H值,而地层温度和p H值则通过改变地层水中络合物的形式与含量、CO2-3、HCO-3与CO2的相对含量控制着矿物溶解度。受控于温度、压力、p H值的储层流体作用于矿物,可导致不同矿物溶蚀次生孔隙形成机理具有明显的差异。在未来的研究中,应注重根据实际储层的温度、压力、流体等地质环境条件,结合储层岩石中的矿物组成进行实验模拟和数值模拟,以建立矿物溶解度与次生孔隙特征之间的定量关系。 相似文献
4.
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
5.
糜棱岩化过程中矿物变形温度计 总被引：17，自引：0，他引：17
对有效确定中—低温下糜棱岩变形温度一直以来都没有比较理想的方法，而在研究韧性剪切带过程中对其变形温度的确定又常是必不可少的。根据近年来国际上对天然石英、长石、方解石等矿物变形的研究成果，总结了利用矿物变形指示变形温度的方法。在不同的温度条件下，长石与石英的变形方式具有阶段性，其变形与动态重结晶型式与温度具有明显的对应关系。石英变形中的滑移系及其C 轴组构图主要受变形温度的控制。低温变形中的方解石e 双晶纹形态也与温度呈密切的相关性。观测这些矿物变形的显微构造，可以很好地估计韧性剪切带糜棱岩化过程中的变形温度。 相似文献
6.
方解石在成岩环境中的溶解度与地下水化学特征、温度等有着极为密切的关系。通过CaCO3溶解沉淀反应平衡以及地下水中的Ca2+活度可以确定不同温压的地下水条件下方解石的溶解趋势。地下水溶液的pH值和温度是方解石溶解度最直接的控制因素。方解石溶解趋势可以通过CaCO3电离反应的吉布斯自由能(ΔG)来判断:ΔG<0时,反应向溶解方向进行;ΔG>0时,反应向沉淀方向进行。根据方解石的水岩反应理论,对塔河油田34口井的奥陶系地层水进行了ΔG的统计计算。结果显示:塔河油田现今地下水条件有利于方解石的溶解,西部地区较东部溶解趋势强,北部地区溶解趋势相对较弱。这为定量了解塔河地区埋藏岩溶趋势及该地区的储层评价预测提供了理论依据。 相似文献
7.
用石英、微斜长石和方解石混合颗粒模拟碎屑组分分别与不同有机酸水溶液进行溶蚀实验,以比较储集层内不同矿物在含低分子量有机酸地层水中溶解的速率,并试图探讨矿物溶蚀的微观机理。结果表明：①所有矿物颗粒都发生了不同程度的溶解,表现为颗粒失重,溶液中SiO2和金属阳离子含量增加,pH值上升。②优先溶解的是方解石,其次是硅酸盐矿物。③温度增加,硅酸盐矿物在水中的溶解度明显增加,而方解石的溶解度基本不变。④由于不同有机酸与二氧化硅和金属阳离子生成的络合物稳定性不同,因此,在不同有机酸水溶液中,矿物的溶蚀速率有较大差别。多官能团有机酸的水溶液中,不同矿物有更大的溶解;但在含有丰富Ca2＋的草酸水溶液中,由于矿物颗粒表面难溶草酸钙的沉淀,方解石的溶解变得更加困难。⑤多官能团有机酸与SiO2形成的多环螯合物由于完全取代了硅氧四面体的氧原子,在水中具有高度稳定性,可能有助于(铝)硅酸盐的溶蚀和硅元素的迁移 相似文献
8.
CO2—咸水—方解石相互作用实验 总被引：1，自引：0，他引：1
为揭示咸水环境中CO2与方解石相互作用的特点,选取方解石作为研究对象,设计在不同温压条件下(85℃,5.0MPa;135℃,5.7MPa;185℃,8.8MPa)进行了3组CO2-咸水-方解石的系列实验研究,重点探讨了方解石溶解现象的成因和温度对于方解石溶解程度的影响。实验前后岩样扫描电镜观察、反应液离子变化分析表明,实验后,3组实验中的方解石均表现出溶蚀坑、溶蚀带和溶蚀晶锥的溶解现象;方解石的溶解度在85℃时最低,185℃次之,135℃最高。研究结果表明,在含CO2的咸水中,方解石的溶解现象有溶蚀坑、溶蚀带和溶蚀晶锥,各自的分布规律及规模与温度有关。在含CO2的咸水中,方解石也具有各向异性的溶解特点。使方解石产生最大溶解度的温度峰值可能出现在135～185℃之间。超过这一温度,温度的升高会使方解石的溶解度下降。实验再现了方解石在咸水环境中的溶解、沉淀过程,对于CO2地质封存示范工程具有非常重要的意义。 相似文献
9.
金属矿床的主要金属矿物以硫化物矿物为主。硫化物与不同类型的岩石（矿物）共生时,体系溶液中硫化物的溶解度存在明显的差异,这种矿物共存溶解性质的差异导致特别的地球化学行为。本文提出了共存矿物溶解度的概念及其计算的理论和方法。并以铜陵天马山铜金硫化物矿床为例,分别计算了黄铁矿、黄铜矿和石英（砂岩环境）或方解石（碳酸盐岩环境）的共存矿物溶解度。结果表明了成矿流体流经砂岩并溶解砂岩中的原生内铁矿最终流到砂岩 相似文献
10.
黄骅坳陷三马地区中-深部储层成岩作用及主控因素分析 总被引：12，自引：2，他引：12
黄骅坳陷三马地区储集岩样品的显微特征及成岩矿物的组合关系分析结果表明，三马地区下第三系中深层储层主要处于晚成岩A期，成岩现象包括石英、长石的次生加大、碳酸盐矿物胶结作用、矿物交代作用、溶解作用和粘土矿物转化作用等。其中石英次生加大于2700m左右开始出现，随埋深增大，石英增生加强；长石次生加大现象不十分普遍；碳酸盐胶结作用包括早期自生泥晶方解石胶结作用、连晶方解石和晚期白云石(或铁方解石)的胶结作用。在扫描电镜下可见到方解石与含铁方解石集合体充填在粒间孔隙中或与石英、钠长石及粘土矿物共生，白云岩多呈菱形粒状分布于粒间；常见的交代现象主要有方解石交代长石、石英及粘土矿物，粘土矿物交代长石、石英等；溶解作用主要有长石的溶解、碳酸盐颗粒的溶解和方解石胶结物的溶解等，粘土矿物的转化主要为蒙脱石、高岭石向伊利石(或绿泥石)转化。还讨论了储层岩相、岩性特征、孔隙水中有机酸含量、早期方解石的充填、烃类早期注入等因素对储层成岩演化的控制作用。 相似文献
11.
碳酸盐岩作为一种化学岩类其物性受成岩作用的影响十分明显,溶解作用是否发育直接关系到碳酸盐岩储层质量的好坏。碳酸盐矿物在埋藏环境中的溶解度与地层水的化学成分、环境的温度、pH等有着密切的关系。利用地层水化学资料,根据化学热力学的理论,通过方解石及白云石与地层水作用的平衡反应,计算吉布斯自由能变化ΔG,以此来判断方解石及白云石的溶解趋势,并建立了封闭系统中这两种矿物与水作用的热力学模型。根据这个理论模型,对塔北地区159口井奥陶系及6口井的寒武系地层水进行了ΔG的计算,结果显示,塔北地区碳酸盐岩与地层水反应的ΔG基本为负值,表明该地区总体处于碳酸盐岩溶解的环境,寒武系白云岩反应的自由能小于奥陶系灰岩,即在这种深埋条件下白云岩比灰岩更易溶解,这一点在实际岩芯资料上及前人的实验模拟中均有显示。塔北于奇地区自由能的计算结果也为负值,说明该地区强烈的充填作用并非发生在现今条件下,于奇地区现今的埋藏环境是有利于碳酸盐矿物溶解的,这一结论也在该地区奥陶系及寒武系岩芯上得到了验证。 相似文献
12.
碳酸盐矿物氧同位素分馏的理论研究 总被引：13，自引：2，他引：13
应用增量方法系统地计算了碳酸盐矿物的同位素分馏系数，得到不同结构和成分的碳酸盐矿物的18O富集顺序为：菱铁矿〉铁白云石〉菱镁矿≥白云石≥方解石〉文石〉菱锶矿〉白铅矿〉碳钡矿。在0℃～1200℃范围内获得了一组内部一致的碳酸盐－水体系的理论分馏系数，这些计算结果与已知的实验和／或经验数据之间存在良好的一致性，因此本文对碳酸盐矿物氧同位素分馏系数的理论校准不仅可应用于共生矿物组合形成温度的确定，而且能够应用于其形成机理的示踪。 计算结果表明，白云石的氧同位素分馏行为与方解石相似，在25℃下白云石与方解石之间的平衡分馏为0.56‰ 。理论预测文石相对于方解石显著地亏损 δ18O，在25℃时方解石与文石之问的平衡分馏为4.47‰ 。文石向方解石的同质多相转变可能是通过一种没有同位素再造的惰性氧结构单元[CO3]2- 进行的，即只涉及Ca2+ 与[C03]2- 基团之间键的断裂和再组台而未出现[CO3]2- 基团内部C－O键的断裂和再组合。结果在自然界和实验室实验中，文石中氧同位索配分的温度关系能够传递副方解石中来。这种在同质多相转变形成方解石过程中的氧同位素继承性对于了解白云石－方解石－水体系分馏的难题至关重要。理论预测也能够用来解释对方解石分馏的经验估算与实验测定之间的分歧。 相似文献
13.
Stoichiometric solubility constants of calcite in initially supersaturated solutions of various magnesium to calcium concentration ratios but identical ionic strength were determined at 25°C and one atmosphere total pressure.The thermodynamic solubility constant of calcite is used with ion pairing equations to interpret the data reported in this study. Results indicate that even though magnesian calcites, rather than pure calcite, precipitate from seawater solutions containing magnesium ions, the incorporation of MgCO3 in the calcite crystal lattice does not extensively alter the equilibrium calcium carbonate activity product.The equilibrium activity of the ionic species in solution and the composition of magnesian calcite overgrowths precipitated from solutions of similar composition are used to calculate the solubility of magnesian calcites. The values for magnesian calcite solubilities obtained by this approach are lower than those obtained from the dissolution kinetics of biogenic carbonates. 相似文献
14.
TSR产物对碳酸盐岩储层是否具有改良作用——实验地质学的依据 总被引：6，自引：0，他引：6
采用SYS-1型碳酸盐岩溶蚀速率测定仪,选取四川东北地区5种碳酸盐岩样进行溶蚀实验,研究了三种主要TSR流体产物对碳酸盐岩的改造作用。H2S的溶蚀能力相对较强,在120℃温度下对微晶灰岩的溶蚀率可达17.09%;CO2的溶蚀能力次之;水的溶蚀作用可以忽略不计。H2S和CO2这两种酸性溶液的溶蚀能力从常温到200℃呈较强—强—弱的变化趋势,其中CO2的最大溶蚀率所处温度范围为60～90℃,H2S的最大溶蚀率所处温度范围为60～150℃。TSR产物中的酸性气体可以对储层进行改造,但不一定能够改良储层,而TSR过程中石膏向方解石的转变可以使储层孔隙度增加,从而改良储层物性。 相似文献
15.
H. MIZUOCHI M. SATISH‐KUMAR Y. MOTOYOSHI K. MICHIBAYASHI 《Journal of Metamorphic Geology》2010,28(5):509-526
Calcite–dolomite solvus geothermometry is a versatile method for the estimation of metamorphic temperature because of its simplicity. However, in medium‐ to high‐grade metamorphic rocks the accuracy of estimating temperature by the integration of unmixed dolomite and calcite is hampered by the heterogeneous distribution of unmixed dolomite, difficulties in distinguishing between preexisting and exsolved dolomite and demarcating grain boundaries. In this study, it is shown that calcite–dolomite solvus thermometry can be applied to calcite inclusions in forsterite and spinel for the estimation of peak metamorphic temperature in granulite facies marbles from Skallevikshalsen, East Antarctica. The marbles are comprised of a granoblastic mineral assemblage of calcite + dolomite + forsterite + diopside + spinel + phlogopite ± apatite, characteristic of granulite facies metamorphic conditions. Forsterite, spinel and apatite frequently contain ‘negative crystal’ inclusions of carbonates that display homogeneously distributed dolomite lamellae. On the basis of narrow ranges of temperature (850–870 °C) recorded from carbonate inclusions compared with the range from matrix carbonate it is regarded that the inclusion carbonates represent a closed system. Furthermore, this estimate is consistent with dolomite–graphite carbon isotope geothermometry, and is considered to be the best estimate of peak metamorphic temperature for this region. Matrix calcite records different stages of retrograde metamorphism and re‐equilibration of calcite that continued until Mg diffusion ceased at ～460 °C. Electron backscattered diffraction (EBSD) results together with morphological features of unmixed coarse tabular dolomite suggest anisotropic diffusion and mineral growth are influenced by crystallographic orientation. Identification of sub‐grain boundaries and formation of fine‐grained unmixing in calcite rims suggest the presence of grain boundary fluids in the late retrograde stages of metamorphic evolution. These results, thus, demonstrate the usefulness of carbonate inclusion geothermometry in estimating the peak metamorphic temperatures of high‐grade terranes and the application of EBSD in understanding the unmixing behaviour of minerals with solid solutions. 相似文献
16.
This article highlights the relationship between speleothems growing inside gypsum caves and the particular climate that existed
during their development. Speleothems in gypsum caves normally consist of calcium carbonate (calcite) or calcium sulphate
(gypsum) and the abundance of such deposits greatly differs from zone to zone. Observations carried out over the last 20 years
in gypsum caves subjected to very different climates (Italy, Spain, New Mexico, northern Russia, Cuba, Argentina) highlight
wide variation in their cave deposits. In arid or semi-arid climates, the speleothems are mainly composed of gypsum, whilst
in temperate, humid or tropical regions, carbonate formations are largely predominant. In polar zones no speleothems develop.
These mineralogical details could be useful paleoclimatic indicators of climate change. The interpretation proposed is based
on the fact that in gypsum karst the kind of speleothems deposited is determined by competition between the two principal
mechanisms that cause precipitation of calcite and gypsum. These mechanisms are completely different: calcite speleothem evolution
is mainly controlled by CO2 diffusion, while gypsum deposits develop mostly due to evaporation. Therefore, the prevalence of one kind of speleothem over
the other, and the relationship between the solution–precipitation processes of calcite and gypsum, may provide evidence of
a specific paleoclimate. Additionally, other non-common deposits in gypsum caves like moonmilk, cave rafts and dolomite speleothems
can be used as markers for the prevalence of long, dry periods in humid areas, seasonal changes in climate, or rainfall trends
in some gypsum areas. Moreover, the dating of gypsum speleothems could contribute paleoclimatic data relating to dry periods
when calcite speleothems are not deposited. In contrast, the dating of calcite speleothems in gypsum caves could identify
former wet periods in arid zones. 相似文献
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基于棉花坑矿床不同类型铀矿石中矿物共生组合关系研究,讨论了棉花坑矿床成矿作用过程中铀的沉淀富集机制。研究结果显示,棉花坑矿床铀矿体主要呈脉状充填或细脉浸染状产出;铀矿石类型包括萤石型、碳酸盐型、硅质脉型和红化型。虽然不同矿石类型中成矿期形成的脉石矿物种类存在差异,但均表现出以下共性特点:铀矿物赋存于脉状充填矿石的中心部位或两壁,或与成矿期脉石矿物相间排列;或呈细脉状、浸染状赋存于碎裂蚀变花岗岩内;与成矿期脉石矿物(主要包括方解石、萤石、微晶石英)镶嵌生长;铀矿物与黄铁矿以集合态或相对独立态密切共生,两者之间及其与成矿期脉石矿物晶体之间界线平直,晶形完好,镶嵌生长。认为棉花坑矿床铀矿石中黄铁矿与铀矿物之间不存在先后的成生关系,均为成矿流体共结晶产物;铀沉淀成矿与氧化还原作用无关,减压、温度下降以及成矿流体p H值、溶解度(饱和度)变化,是制约铀矿物以及相关脉石矿物结晶沉淀的主要因素。 相似文献
18.
选择青藏高原14个代表性现代湖泊的表层沉积物为研究对象,它们是冷湖、大苏干湖、小苏干湖、大柴旦湖、小柴旦湖、托素湖、尕海、茶卡湖、唐古拉-1、错鄂、乃日平错、纳木错、空姆错和普莫雍错,探讨这些湖泊碳酸盐矿物组成及相应氧稳定同位素组成的影响因素。XRD结果显示这些湖泊的碳酸盐矿物多以方解石为主,并含白云石。其中冷湖以白云石为主,尕海还含有一定量的文石。碳酸盐氧同位素分析结果显示总碳酸盐δ18O在-15.9‰到2.6‰范围变化,方解石δ18O变化范围为-16.2‰～3.9‰,白云石δ18O变化在-15.3‰～-5.4‰范围内。通过氧同位素与湖区环境因素的相关性分析,认为总碳酸盐δ18O受湖水δ18O组成、温度、降水量/蒸发量、盐度、海拔和纬度多种因素影响;方解石δ18O主要受湖水δ18O、温度、盐度、海拔和纬度的影响;白云石δ18O受降水量/蒸发量和盐度的影响。总碳酸盐δ18O对湖水δ18O、温度、海拔和纬度的响应是以方解石为载体而体现的;总碳酸盐δ18O对降水量/蒸发量的响应则归因于白云石δ18O对其的响应结果;另外总碳酸盐δ18O通过方解石和白云石δ18O的叠加作用响应于盐度。该研究初步建立了总碳酸盐、方解石和白云石氧同位素与环境各个指标之间的响应关系,对于揭示过去青藏高原地区环境变化有重要意义。 相似文献
19.
莺歌海盆地乐东区储层碳酸盐胶结物成因机理及与流体活动的关系 总被引：1，自引：0，他引：1
乐东A区中新统黄流组是南海北部莺歌海盆地高温超高压天然气勘探的主力层系,发育重力流水道-海底扇沉积的细、中、粗粒砂岩,中、低、特低渗物性特征,多期次、多类型碳酸盐胶结。研究碳酸盐胶结物类型、期次、成因机理及其与流体活动的关系,对于储层评价预测有重要意义。研究结果表明,碳酸盐胶结物表现为早、中、晚三期方解石与早、晚两期白云石,由早期到晚期,方解石及白云石的δ13C、δ18O值负偏增大,MnO、BaO、SrO等含量增高,早—中期方解石的形成与生物碎屑、碳酸盐矿物溶解再沉淀有关;晚期铁方解石、(铁)白云石的形成与深部热流体、无机CO2、有机酸脱羧有关。方解石的溶解-沉淀受地层压力及CO2含量共同控制,地层压力与天然气组分中CO2含量相对较高,溶解作用较强,(铁)白云石发育;反之则溶解作用较弱,(铁)方解石发育。 相似文献
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The incongruent solution of dolomite 总被引：1，自引：0，他引：1
T.M.L. Wigley 《Geochimica et cosmochimica acta》1973,37(5):1397-1402
Two-mineral solubility diagrams are presented for the system calcite: calcium-rich dolomite which show the effect of calcite on the solubility of calcium-rich dolomite and conversely. These diagrams illustrate the incongruent solution of calcium-rich dolomite at low temperatures and the evolution of solutions of calcite and dolomite in a convenient way. They also show how calcium-rich dolomite may appear to be more soluble than calcite under some conditions. 相似文献