钾稳定同位素研究综述     

王昆  李伟强  李石磊 《地学前缘》2020,27(3):104-122

钾稳定同位素是重要的非传统稳定同位素体系,也是近年来迅速发展的热门研究课题。对钾同位素研究历史和现状进行综述,具体包括以下内容:(1)总结了钾元素的地球化学和宇宙化学性质,包括钾在主要地质储库(地幔、地壳、海洋)中的丰度及其分配,钾在岩浆演化中的不相容大离子亲石性,常见含钾火成岩/沉积岩矿物以及钾在表生过程中的循环,也包括主要行星物质(球粒陨石、非球粒陨石、火星和灶神星陨石以及月球样品)中钾的含量、赋存状态、主要矿物,钾在太阳星云冷凝、行星积聚以及岩浆海过程中的中等挥发性质;(2)介绍了钾同位素的研究历史,从1922年Dempster利用最早的质谱仪测量钾同位素在自然界的丰度,到Taylor和Urey在1938发表的经典的钾同位素分馏实验,再到Humayun和Clayton在1995年发表的钾同位素领域的经典研究,最后到近几年的进展;(3)介绍了对钾的前处理(离子交换柱法)以及钾同位素的主要测量方法,包括早期热电离质谱仪法(TIMS),二次离子质谱仪法(SIMS)和近十几年以来高速发展的多接收电感耦合等离子体质谱仪法(MC-ICP-MS)及其不同的技术路线;(4)介绍了高精度钾同位素比值在低温地球化学和生物地球化学中的应用,包括钾同位素在地表的风化过程中、海水洋壳的反向风化作用中的分馏及其在示踪全球钾元素循环和洋壳俯冲等过程中的应用;(5)介绍了高精度钾同位素比值在高温地球化学中的应用,包括钾同位素在岩浆分异和矿物结晶过程中的分馏;(6)介绍了高精度钾同位素比值在宇宙化学中的应用,包括在太阳星云冷凝、行星凝聚、月球形成大碰撞、岩浆海、火山喷发去气过程中的分馏作用。  相似文献   

南图尔盖盆地Aryskum坳陷钾盐的测井响应特征及其分布     

王彬玮  艾尼·买买提  卢志明  马崇尧  陈科贵 《地学前缘》2021,28(6):162-170

钾盐作为战略资源,在农业、工业等领域具有重要的使用价值。世界大多数固态钾资源发现于大规模的石油勘探过程中,充分利用各种油气地质、地球物理资料开展钾盐勘探对于国家发展尤为重要。位于哈萨克斯坦的南图尔盖盆地地质构造简单、资源勘探潜力较大。文中以南图尔盖盆地Aryskum坳陷为研究区块,基于其沉积地质特点,结合多口井的常规测井资料及前人研究成果,综合分析自然伽马、自然电位、三孔隙度等测井曲线的响应特征,含钾层段具体表现为自然伽马异常高值,并通过无铀伽马曲线等排除铀、钍元素影响,扩径使得中子值偏高,自然电位异常幅度由砂岩层的负异常变化为正异常,电阻率值偏高,密度值介于2.25~2.45 g/cm³,声波时差在270~350 μs/m范围内。基于含钾层测井曲线特点,利用测井曲线综合识别法、重叠法、交会图法进行研究区钾盐识别。在研究区30余口井中发现有可溶性钾盐层分布,分布在M-Ⅱ-3、M-Ⅱ-2小层底部,其中M-Ⅱ-3层底部为主要钾盐层段,并对各井含钾层段累计厚度进行统计分析。最后,借助地层对比分析含钾层段在横向和纵向上的展布情况,通过等厚图的绘制开展了找钾有利区分析,拓展了测井资料在南图尔盖盆地钾盐勘查中的应用,进而为今后研究区钾盐找矿提供重点方向。  相似文献   

中国钾盐矿产基地成矿规律与深部探测技术示范     

张永生  郑绵平 《地学前缘》2021,28(6):1-9

本项研究得到国家“十三五”重点研发计划支持,系“深地资源勘探开采专项”2017年启动的重点项目之一,由中国地质调查局中国地质科学院矿产资源研究所牵头,来自自然资源部、中国科学院、教育部、大型石油国企等10家骨干单位以及多家协作单位参加,联合开展协同创新研究,充分体现“产研学用”密切融合。本项研究聚焦“特提斯东段中生代(三叠纪、侏罗纪)海相成钾作用与后期改造、青藏高原北部柴达木盆地深层富钾卤水迁移-分异-汇聚成矿机制”的关键科学问题和“深部含钾盐系‘双复杂’高精度地震成像技术、深部钾盐矿层(富钾卤水层)测井识别与地震预测技术”的关键技术问题,以柴达木西部和川东北两个重点成钾区为资源基地落脚点,兼顾其他含钾盆地研究,建立三维地质模型和成矿模型,完善海、陆相成钾理论,形成3 000 m以浅钾盐勘探成套技术能力,综合评价深部钾盐资源潜力,实施异常验证钻探,新发现1个大型钾盐资源基地,值得综合评价的有利成钾远景区3~4处,实现深部钾盐找矿突破和增储示范。值得强调的是,只有立足国内,突破海相,在中西部大中型叠合盆地古代海相蒸发岩地层中找到大规模海相可溶性固体钾盐矿床,方能从根本上扭转中国钾盐资源严重短缺的被动局面。令人欣慰的是,通过近10年的艰苦努力,我国海相钾盐取得了一系列成矿理论新认识和钾盐找矿新发现:创新提出了滇西南“二层楼”成钾模式,指出侏罗纪海相找钾新方向;在川东北宣汉普光地区发现三叠系海相可溶性“新型杂卤石钾盐矿”,开拓了四川盆地海相找钾新领域和新方向;在新疆库车地区发现埋深超5 000 m的钾石盐矿层,取得了库车坳陷海相找钾的实质性进展;创新提出“W型复底锅”成钾模式,在陕北奥陶纪海相盐盆发现厚层钾石盐矿化段,取得古陆表海型钾盐找矿重要新进展。至此,中国海相钾盐找矿崭露了突破的曙光。如何在这些新发现的基础上,进一步加大投入、深入研究,取得海相可溶性钾盐找矿的实质性突破,落实建成若干大型以上海相钾盐资源基地,将是“十四五”及以后时期中国钾盐的主攻方向。  相似文献   

广东雷州半岛土壤氮、磷、钾元素地球化学特征及其土壤肥力评价          下载免费PDF全文

汪实  朱鑫  黎旭荣  罗思亮 《中国地质》2021,48(4):1177-1187

广东雷州半岛位于中国大陆最南端,是中国菠萝、香蕉、甘蔗等农产品重要产地。土壤氮、磷、钾等养分是作物生长需要最多的营养元素,对农业发展至关重要。文章通过对雷州半岛土壤取样,首次对该地区土壤氮磷钾的背景特征进行了分析,研究了不同成土母质、不同土地利用类型氮磷钾的含量水平,探讨了氮磷钾人为影响因素和时空演化规律,并进行了土壤肥力评价。研究发现,雷州半岛土壤中氮、磷、钾分布受地质背景制约,并受人为活动干扰强烈,氮、磷受人类活动影响显著,钾受人为扰动程度较轻。与20世纪90年代相比,表层土壤磷元素含量增幅较大,钾元素含量与前期相当。土壤肥力评价结果表明,雷州半岛土壤富磷,缺钾,局部缺氮。  相似文献   

云南勐野井钾矿区及周边泉水水化学特征及地表钾异常成因分析     

伯英  曹养同  吕凤琳 《地质学报》2021,95(7):2193-2204

勐野井钾盐矿位于云南省兰坪-思茅盆地的南部,是我国目前发现的唯一一个具有工业开采价值的固体钾盐矿床.本文对该矿区及周边泉水等的水化学特征和地表钾异常成因进行了探讨.研究区含盐地层分布广泛,盐泉出露较多,通过对地表泉水、泉水沉积物、水中逸出气体及垂直断裂的测线剖面样品等取样分析,可以捕捉地表钾异常信息,对于成钾机理研究和钾盐找矿都有着积极的作用.结合以往研究证实了勐野井矿区附近盐泉水具有I级异常显示.沿垂直于断裂方向的剖面采集的土壤样品中,钾及相关组分的峰值和谷值的出现有一定的规律性,认为各元素含量异常是由深部流体(水、气)沿断裂上升补给造成的.泉水稀有气体He主要为深部壳源,个别为幔源,推断研究区的大断裂可能切至深部地壳,个别深切到软流圈上部.泉水氢氧同位素和锶同位素组成研究表明,该区泉水具有深部补给特征,存在一定程度的水-岩反应,受火山岩的影响较大,氢氧同位素和矿物学研究表明,深部热液在勐野井钾盐矿床形成过程中起重要作用.本研究认为深部补给是勐野井矿区及周边地表钾异常形成的重要补给源,火山岩可能是重要的物质来源之一,而断裂带是其重要的控制因素.  相似文献   

Chloride source delineation in an urban-agricultural watershed: Deicing agents versus agricultural contributions     

Andrew Oberhelman  Eric W. Peterson 《水文研究》2020,34(20):4017-4029

Analyses (n = 525) of chloride (Cl⁻), bromide (Br⁻), nitrate as nitrogen (NO₃-N), sodium (Na⁺), calcium (Ca²⁺) and potassium (K⁺) in stream water, tile-drain water and groundwater were conducted in an urban-agricultural watershed (10% urban/impervious, 87% agriculture) to explore potential differences in the signature of Cl⁻ originating from an urban source as compared with an agricultural source. Only during winter recharge events did measured Cl⁻ concentrations exceed the 230 mg/L chronic threshold. At base flow, nearly all surface water and tile water samples had Cl⁻ concentrations above the calculated background threshold of 18 mg/L. Mann–Whitney U tests revealed ratios of Cl⁻ to Br⁻ (p = .045), to NO₃-N (p < .0001), to Ca²⁺ (p < .0001), and to Na⁺ (p < .0001) to be significantly different between urban and agricultural waters. While Cl⁻ ratios indicate that road salt was the dominant source of Cl⁻ in the watershed, potassium chloride fertilizer contributed as an important secondary source. Deicing in watersheds where urban land use is minimal had a profound impact on Cl⁻ dynamics; however, agricultural practices contributed Cl⁻ year-round, elevating stream base flow Cl⁻ concentrations above the background level.  相似文献   

川东北宣汉地区新型杂卤石钾盐矿的地球化学特征及其意义   总被引：2，自引：2，他引：0  

商雯君  张永生  李空  邢恩袁  桂宝玲  彭渊  赵海彤 《矿床地质》2020,39(2):369-380

新型杂卤石钾盐矿分布于川东北宣汉地区早-中三叠世蒸发岩层中,以杂卤石碎屑不均匀的分布于石盐层为特征。笔者对HC3井新型杂卤石钾盐矿段进行连续取样,并进行水溶化学实验,根据其可溶部分的主量、微量元素特征发现:①溶液中的(K+Mg)/Ca值平均为1.24,略小于杂卤石中的(K+Mg)/Ca值(1.27),整体损失率为2.36%,远小于CaSO4组分在杂卤石中的含量(48%),表明杂卤石在石盐基质溶解形成的NaCl溶液中有较好的溶解度,有利于溶采;②Br×103/Cl值分布在0.16～0.44,显示新型杂卤石钾盐矿的蒸发阶段位于正常石盐阶段内,整体较高,蒸发阶段稳定无剧烈波动,仅顶部出现快速淡化,结合前人对杂卤石的成因研究,笔者认为石盐层不具备形成杂卤石的条件,杂卤石碎屑是一种"外来物";③含硬石膏碎屑中,(K+Mg)/Ca值随着Br×103/Cl值的增加而增高,表明碎屑中的杂卤石的含量随成盐卤水浓缩程度的升高而增加。  相似文献   

电感耦合等离子体发射光谱法和火焰原子吸收光谱法连续测定化探样品中12个元素   总被引：3，自引：3，他引：0  

于阗  张连起  陈小迪 《岩矿测试》2011,30(1):71-74

建立了地质化探样品中不同含量和检出限要求的12个元素的连续测定方法。样品经一次取样,用盐酸-氢氟酸-硝酸-高氯酸溶样,电感耦合等离子体发射光谱法测定铜、铅、锌、钴、镍、镉、锶、钡、钒、锰后,加碘化钾-甲基异丁基甲酮萃取分离,火焰原子吸收光谱法测定银、镉。银、镉的相对标准偏差(RSD,n=12)分别为6.5%、4.7%。与现行分析方法相比,建立的方法灵敏度和精密度高、准确度好,降低了生产成本,缩短了检测时间,尤其适合大量化探样品的测定。  相似文献   

光谱样品中银的测定     

高云慧  郭子英  张茹 《吉林地质》2011,30(1):116-118

样品经酸溶后,加碘化钾,银以AgI方式存在,有机试剂萃取分离,用原子吸收分光光度计测定有机相中银的含量,测定范围(1~1 000)×10-9。  相似文献   

软阳离子钾改性蒙脱石矿物对硝基苯的强化吸附实验研究     

江强明  张姚娜  吴宏海 《岩石矿物学杂志》2011,30(6):1074-1080

考察软阳离子钾改性蒙脱石在K+存在的条件下对硝基苯的强化吸附行为,详细分析比较了Henry和Fre-undlich方程对硝基苯吸附等温线的拟合结果,同时还进行了吸附热力学研究。实验结果表明,软阳离子钾对蒙脱石吸附硝基苯具有强化作用;硝基苯在蒙脱石上的吸附符合Freundlich和Henry方程,两模型方程线性拟合结果的相关系数均在0.96以上。热力学分析结果表明,硝基苯在蒙脱石上的吸附过程是一个自发的放热过程,说明蒙脱石对硝基苯的吸附主要由分配与EDA作用机制所控制。钾离子存在可为硝基苯吸附营造有利场所,不仅改善准入条件,同时增加某些吸附点位,从而促进并强化蒙脱石对硝基苯的吸附。  相似文献