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水－岩反应实验研究现状与进展 总被引：3，自引：0，他引：3
水－岩反应实验研究是地学界瞩目的前缘课题之一。开放的流动体系水－岩（矿物）反应动力学实验和水－岩（矿物）界面地球化学及表面特性的研究，是该领域取得的最重要的进展。 相似文献
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碾子山晶洞碱性花岗岩矿物-水氧同位素交换反应动力学 总被引：4，自引：0，他引：4
对黑龙江碾子山碱性花岗岩的全岩及其主要单矿物进行了氧同位素分析，结果表明，全岩和单矿物不仅δ^18O 值变化范围较大（全岩－2．4－2．0‰，石英0．0－5．8‰，碱性长石－3．8－0．1‰，磁铁矿－8．5－1．0‰），而且强烈亏损^18O。共生矿物之间表现出明显不平衡的氧同位素分馏特征，指示在花岗岩侵位之后与水之间发生了同位素交换，根据锆石和现代大气降水的氧同位素组成，对岩石与外来流体的δ^18O值进行了估计，多维矿水－岩反应时限约为0．3－3Ma，水／岩比（氧摩尔比）介于0．11－1．02之间。水－岩反应温度较高（约400度）和反应时间较长是导致石英δ^18O值降低的主要原因。 相似文献
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水—岩反应与稀土元素行为 总被引：5，自引：2，他引：5
大量研究表明，水－岩反应过程中REE表现为不同程度的活动性。富含各种络合剂的流体与岩石反应时可活化REE；水－岩反应过程中既可出身HREE优先活化，亦可出现LREE优先活化，这取决于流体的化学成分、Eh、pH以及REE的寄主相及其赋存状态；水－岩反应过程中的可出现Eu的正异常、负异常和无异常。其主要影响因素是流体的氧化－还原状态；单矿物组合的REE行为受制于矿物的晶体化学性质，而多矿物组合则取决于体系的Eh、pH、水／岩值和络合剂浓度等，目前亟待开发实验工作有：①流体的化学组成及其性质，尤其是各种络合剂的活度及其对REE的活性的影响；②REE在热液矿物与流体相之间的分异机制及控制因素；③T、P、pH、Eh和水／岩比如何影响REE的活动性和分异行为。 相似文献
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流体─岩石反应体系中的硼同位素地球化学 总被引：3，自引：0，他引：3
Ｂ在岩浆作用中对于主要造岩矿物的不相容性和水溶液中的较大溶解度使其在地壳（１０×ｌ０（－６））和海洋（４．５×ｌ０（－６））中大量富集。在自然界中Ｂ的同位素组成变化很大（δ（１１）Ｂ＝－３２‰─＋５８‰），但在不同类型地质体中却有较特定的分布范围。造成自然界Ｂ的同位素分馏的主要原因在于流体─固体反应体系的ｐＨ条件和水／岩比值变化。Ｂ的这些特殊地球化学性质在不同地质地球化学作用示踪，特别是与流体有关的地球化学过程的研究中得到了广泛的应用。 相似文献
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地下水与玄武财反应趋势分析 总被引：1，自引：0，他引：1
通过建立水化学平衡反应模型,计算地下水组分的各种可能存在形式的浓度和活度,并求得各种矿的饱和指数,再用饱和指数分析水－岩相互作用过程中矿物的溶解与沉淀反应趋势。本文采用该方法对盱眙玄武岩土区水－岩间反应趋势进行了分析。 相似文献
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流体—岩石反应体系中的硼同位素地球化学 总被引：3，自引：0，他引：3
Ｂ在岩浆作用中对于主要造岩矿物的不相容性和水溶液中的较大溶解度使其在地壳（１０×１０＾－６）和海洋（４．６×１０＾－６）中大量富集。在自然界中Ｂ的同位素组成变化很大（δ＾１１Ｂ＝－３２‰－＋５８‰），但在不同类型地质体中却有较特定的分布范围。造成自然界的Ｂ的同位素分馏的主要原因在于流体－固体反应体系的ｐＨ条件和水／岩比值变化。Ｂ的这些特殊地位化学性质在不同地质地球化学作用示踪，特别是与流体有关的地 相似文献
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水—岩化学平衡模拟中误差传递及灵敏度分析 总被引：4，自引：0，他引：4
以水－岩化学平衡模型ＷＡＴＥＱ４Ｆ为基础程序,选取平顶山矿区一典型岩溶水点,对固定温度和变化温度两种情况下,水－岩化学平衡模拟输入的水化学分析数据误差传递进行了研究,结果表明,水化学分析数据误差能够强烈地影响水－岩化学平衡模拟结果;不同的水化学变量（误差）对不同的矿物的饱和指数的影响程度不同,在许多情况下,矿物饱和指数误差是随温度变化而变化的。 相似文献
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金堆城超大型钼矿床水—岩δD—δ^18O同位素交换体系理论模型及？… 总被引：2，自引：0，他引：2
基于水－岩δＤ－δ＾１８Ｏ同位素交换体系理论模型的建立和计算,对金堆城超大型斑岩钼矿四个不同成矿期中成矿流体的演化和来源进行了研究,发现在成矿前期和早期,成矿流体为岩浆水与围岩在较低水／岩比值（０．１≥Ｗ／Ｒ〉０．００１）和中、高温（ｔ＝２５０￣５００℃）条件下反应后的残余流体,而主成矿期和成矿晚期的成矿流体为大气降水在相对较高水／岩比值（０．５〉Ｗ／Ｒ≥０．１）和中、低温（ｔ＝１５０￣３１０℃） 相似文献
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简要回顾水—岩相互作用研究的历史, 它基本经历了一个从水—岩相互作用, 到水—岩—有机物相互作用, 最后到水—岩—气—有机物—微生物相互作用研究的发展历程.近年来, 除基础地质及与矿产资源有关的课题继续深入外, 地下水环境演化与全球变化、含水系统中微量变价元素的迁移、转化与富集、地下水环境污染治理与修复、废物地质处置与CO2封存等, 已经成为水—岩相互作用领域的研究热点.随着物理、化学、生物等领域中各种新理论和新方法的不断应用, 水—岩相互作用研究面临着新的机遇和挑战, 主要包括: 地下水系统中生物地球化学过程研究、水—岩相互作用中微观机理与宏观地球化学过程的耦合, 以及水—岩相互作用中的同位素分馏及应用等. 相似文献
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矿井水在煤矿地下水库的停留时间会影响出水中离子浓度水平,而煤矿地下水库运行期间的水岩作用时间规律尚不明晰。为揭示煤矿地下水库不同运行阶段水岩作用的发生类型及强度,结合现场采样测试分析,设计细砂岩–矿井水(S-K)和泥岩–矿井水(N-K)2组水岩相互作用静态模拟试验,从试验前后岩石成分变化及水中主要离子变化2个方面解析水岩作用类型,并结合Q型聚类分析探讨水岩相互作用的时间规律。岩石矿物成分变化表明,水岩作用过程中发生了钠长石、正长石等矿物的溶解以及高岭石、石英等矿物的沉淀;离子比值分析与统计学分析表明,水岩作用过程中还发生了阳离子交换反应以及硅酸盐、蒸发岩等矿物的溶解和碳酸钙矿物的沉淀;Q型聚类分析表明,静态模拟试验水样样本按时间序列可划分为3类,分别代表水岩作用前期(0～0.5 d),中期(1～10 d或1～8 d)以及后期(12～47 d或10～47 d)。结合离子来源解析综合判定：在本试验中,水岩作用前期以阳离子交换反应为主,离子变化主要表现为Na+浓度激增,而Ca2+浓度锐减;中期以阳离子交换反应与矿物溶解-沉淀为主,离子变化主要表现为Na+、K+、Cl-浓度增高,Ca2+、HC... 相似文献
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Stable Isotope Study of the Langshan Polymetallic Mineral District, Inner Mongolia, China 总被引：3，自引：0，他引：3
Abstract: A comprehensive stable isotope investigation was carried out to clarify the geneses of the ore deposits in the Langshan Pb-Zn mineral district. The lead isotope study shows that these deposits were probably formed from 2. 0 to 1. 5 Ga, and were deformed and metamorphosed 1. 45 Ga. Ore lead could be a mixture of mantle lead and crustal lead. The C and S isotope results indicate that these deposits were precipitated in closed or semi-closed rift basins, and the source of sulfur might be Proterozoic ocean sulfate. The H and O isotope results indicate that the δD and δ18 O values of rocks were changed by water-rock interaction during metamorphism and hydrothermal alteration. The scale of δD and δ18 O shift of rocks reflects the grade of metamorphism and alteration as well as the water-rock ratios. However, the water-rock ratios in the metamorphic processes of Langshan mineral district were relatively low, and the source of water during metamorphism is suggested to be ancient meteoric water. Based on isotopic results and the geological background, it is concluded that these deposits may belong to Proterozoic sedimentary exhalative (SEDEX) type. 相似文献
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“水—岩”反应作为储层成岩作用研究的重要组成部分,其研究结果对解释储层非均质性成因机制、综合评价储层品质等方面都具有重要意义。近年来随着基础理论、分析测试手段、物理实验方法和模拟技术的进步,该领域研究取得了诸多进展。成岩物理模拟实验的进步实现了对流体—围岩/矿物体系“水—岩”作用过程的宏观尺度观测和研究,也明确了各物理化学参数对体系内矿物溶解—结晶过程的影响,但分辨率限制了其在微观（纳米）尺度解释许多现象成因机制和约束条件方面的应用。晶体生长理论的建立和发展为解释储层孔隙系统中“水—岩”作用过程的结晶动力学原理奠定了基础,特别是近年来伴随纳米科技而发展起来的各种在线和非在线测量技术大大提高了储层孔隙系统结构和内部晶体生长情况的观测精度,将“水—岩”作用研究分辨率提升至纳米级,这为从微观尺度了解孔隙系统中流体—矿物体系的溶解—结晶（沉淀）相平衡过程及其控制因素提供了方案。储层孔隙系统中流体的结晶动力学行为与孔隙介质和流体性质密切相关,是成核自由能、矿物表面电化学特征、传质速率等多因素综合作用的结果。对不同成岩环境和孔隙系统中孔隙流体结晶动力学行为的系统研究,有助于了解孔隙系统空间结构、底衬表面化学特性、表面能效应等对矿物晶体成核生长与溶解过程的影响,为进一步深入解释储层非均质性的结晶动力学原理奠定了理论基础。 相似文献
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S. L. Shvartsev 《Russian Journal of Pacific Geology》2008,2(6):465-475
This paper addresses the main mechanisms controlling the continuous and geologically long evolution of the water-rock system, which produced diverse hydrogenous mineral complexes. The concept of such complexes was introduced by the author. It was shown that the water-rock system is a steady-state and equilibrium-disequilibrium one. Its development occurs in a far from equilibrium region and results in the formation of fundamentally new mineral associations and geochemical types of water. Taking into account that water is the main factor controlling the evolutionary trend of this system, it is argued that this system must be among the most important targets of hydrogeology. 相似文献
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在野外和室内岩相学观察的基础上,详细剖析了蚀变-矿化时序,结合热力学数值模拟方法与定量结果,厘定了水-
岩反应过程中矿物的沉淀次序、流体组分的存在形式、迁移行为、浓度变化和矿物形成机制以及组分之间的化学反应,为
进一步研究水-岩反应与金矿化的关系奠定了基础。研究结果显示反应初期K+由流体带入围岩形成钾长石化,随着反应的
进行,H+浓度持续降低而Fe2+和Al3+含量升高,绢云母和石英大量沉淀,钾长石消失;反应后期各类硫化物开始沉淀,石英
持续沉淀贯穿整个反应过程。成矿流体中SO42-,HS-,Fe2+的含量对蚀变矿物组合影响很大;水-岩反应过程中硫酸盐
（SO42-） 减少生成等量的HS-并伴随着含三价铁矿物的沉淀,可能是焦家金矿床硫化物沉淀的一种重要机制。整个反应过程
中溶液pH值持续升高是原岩中Ca,K,Na,Mg等与溶液中H+发生交换反应的结果;同时pH值的升高也会降低金的溶解度
致使金沉淀。上述研究成果对于理解岩石中的矿物共生组合、生成顺序及蚀变分带的成因机制提供了新的依据。 相似文献
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采空区积水在我国煤矿中广泛存在。明确在采空区封闭-半封闭环境条件下的水-岩相互作用机理,对实现煤矿区水污染减量以及地下水资源保护具有重要意义。以内蒙古某煤矿采空区积水为研究对象,设计高度还原采空区环境的箱式模拟试验,采用X射线衍射仪(XRD)和X射线荧光光谱仪(XRF)对模拟采空区填充物(煤、垮落岩体)中矿物成分及元素组成进行分析,借助离子色谱仪(IC)和电感耦合等离子体发射光谱分析仪(ICP-OES)等对水中水化学特征进行表征,探究采空区积水水质形成的水-岩相互作用机制。结果表明:水-岩相互作用主要为煤及垮落岩体中的矿物溶解-沉淀作用、阳离子交换作用、煤中黄铁矿氧化作用以及混合作用。矿物溶解作用占主导地位,采空区积水中的Na+、K+主要来源是钠长石、钾长石等硅酸盐矿物的溶解,而Ca2+和Mg2+主要来自于钙长石、方解石、绿泥石等矿物溶解;离子交换作用主要发生在采空区水-岩作用的初期(0～20 d),而后逐渐减弱;采空区底部残煤中黄铁矿氧化作用是积水SO42- 相似文献
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油气储层的质量及演化往往受沉积作用和成岩作用的共同制约,成岩作用是影响储层孔渗最直接的因素,水-岩反应贯穿于整个成岩作用阶段,决定了孔渗的演化过程。本次研究以鄂尔多斯盆地东北部上古生界陆源碎屑岩储层下石盒子组-山西组为对象,运用多相流反应溶质运移数值模拟的方法,定量研究水-岩化学作用对含油气盆地储层渗透性能的影响,再现水-岩反应所造成的储层矿物溶解、沉淀以及储层渗透性的变化。结果表明：在成岩作用初期,矿物溶解过程占主导地位,模型运行50 Ma时,储层孔隙度由初始的0.30增至0.36,渗透率由初始的5.00×10-15 m2增至8.70×10-15 m2;在油气充注阶段（气体CO2为主）,整个成岩作用矿物的沉淀量大于矿物的溶解量,导致固相体积增加,模型运行20 Ma时,储层孔隙度由0.20降低至约0.15,渗透率由5.00×10-13 m2下降至约2.00×10-13 m2。 相似文献
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滑坡体水-岩(土)作用是一种复杂的物理化学综合作用,影响坡体的稳定性,但关于目前水-岩(土)相互作用对地质灾害发生方面的影响研究仍较为薄弱。以贵州省鸡场滑坡为研究对象,分析滑坡区岩土体矿物组成和化学成分特征,结合区域内基岩裂隙水、大气降水的成分变化,利用主成分分析方法,研究鸡场滑坡水-岩(土)作用过程,并分析水岩演化作用对滑坡稳定性的影响。结果表明：(1)滑体内玄武岩的风化过程是一种机械破碎-矿物蚀变耦合的水-岩相互作用,发生在“微观-细观-宏观”3种尺度上;(2)选取前3个因子Z1、Z2、Z3(分别占总方差的49.365%、27.135%、15.092%)分析地下水的化学特征,主因子Z1反映了玄武岩原生矿物的溶蚀作用对地下水化学成分的控制作用,主因子Z2反映了地下水的蒸发作用与SiO2溶解度随pH变化的矿物沉淀作用,主因子Z3反映了地下水与岩(土)体间存在离子交换作用且主参与离子为Mg2+和K+ 相似文献