纳米气泡改性矿物颗粒的湖泊沉积物-水界面增氧效果实验研究     

余萍萍  王敬富  陈敬安  张耀  陈权  卢耀庭 《湖泊科学》2019,31(1):65-71

季节性缺氧导致夏季沉积物内源磷强烈释放，加剧水体富营养化，是我国西南地区深水湖泊（水库）面临的重要挑战.有效增加夏季缺氧期深水沉积物-水界面的含氧量，是减少内源磷释放的关键.现有的深水增氧技术由于缺乏对沉积物-水界面增氧的针对性，因此治理效果有限.近年来，纳米气泡已被证实具有的稳定性好、氧传质速率高和环境风险低等优点，为新型深水增氧技术研发提供了巨大潜力.本文以天然矿物材料白云母、绢云母、硅藻土和沸石为基底，负载纳米气泡，研发纳米气泡改性矿物颗粒技术，开展湖泊沉积物-水界面增氧模拟实验研究，运用平面光电极技术评估其界面增氧效果.结果表明，纳米气泡改性矿物颗粒对沉积物-水界面具有比较明显的增氧效果.其中，改性白云母、绢云母和沸石的界面持续增氧时间可达7天以上，增氧后的界面最大溶解氧（DO）浓度达4.40 mg/L，而改性硅藻土不具有增氧能力.其次，矿物粒度对改性颗粒的增氧效果有一定影响：粒度越细，界面的最大增氧浓度越高，且持续增氧时间越长.纳米气泡改性矿物颗粒技术有望成为夏季缺氧期深水沉积物-水界面精准增氧和内源污染控制的有效技术手段.  相似文献   

四川米易海塔地区混合岩型铀矿流体包裹体特征     

郭锐  陈友良  刘凯鹏  郑玉文  胡漾 《矿物学报》2020,40(2):137-148

混合岩型铀矿是康滇地轴上最有希望取得找矿突破的铀矿类型,海塔地区的铀矿化即是该类型铀矿的典型代表。本文针对区内的长英质脉矿石、富晶质铀矿石英脉矿石和含矿热液石英脉中的石英流体包裹体进行了研究。结果表明,海塔地区混合岩型铀矿的成矿作用可分为2个阶段:早期混合岩化热液成矿阶段为高温、中低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在380~540℃,盐度变化范围为16.15%~23.18%NaCl eqv,是区内铀成矿的主要阶段;晚期热液叠加改造成矿阶段为中低温、低盐度流体,流体包裹体均一温度集中在140~220℃,盐度变化范围为5.56%~23.18%NaCleqv,是区内富铀矿的形成阶段。流体包裹体的气相成分测试表明,长英质脉矿石石英包裹体中以CH4、CO2为主,其次为H2O和N2;而富晶质铀矿石英脉及含矿热液石英脉石英包裹体中以H2为主,部分含有CO2、CH4、H2O。氢、氧同位素研究表明,早期混合岩化成矿阶段的成矿流体可能为岩浆水与变质水的混合,而晚期热液叠加改造成矿阶段成矿流体中可能有大气降水的加入。  相似文献   

Climatic signals in lacustrine deposits of the Upper Yacoraite Formation,Western Argentina: Evidence from clay minerals,analcime, dolomite and fibrous calcite     

João Paulo B. Gomes  Rodrigo B. Bunevich  Sandra N. Tonietto  Daisy B. Alves  Julice F. Santos  Fiona F. Whitaker 《Sedimentology》2020,67(5):2282-2309

Authigenic clays are an important control on reservoir quality in lacustrine carbonates but remain challenging to predict. Lacustrine depositional systems respond to climatic variations in rainfall, surface runoff and groundwater input, and evaporation, and result in rapid and frequent changes in lake volume; this is expressed through changing water depth and shoreline position. In the upper portion of the Early Palaeocene Yacoraite Formation of the Salta Basin in Argentina, extensive lacustrine deposits were deposited during the sag phase of rifting. Prior high-resolution stratigraphic studies have suggested that climatic factors control microbial carbonate sequences within a ‘balanced fill’ lake, with variation in the lake level having a major influence on facies association changes. This study characterizes the evolution of facies and mineralogy within the Yacoraite Formation, focusing on the distribution of clay minerals, making a link between the high, medium and low-frequency sequence stratigraphic cycles. The low-frequency transgressive hemicycle of the upper portion of the Yacoraite Formation is comprised of abundant siliciclastic facies, suggesting a wetter period. Microbialites occurring in this interval are coarse-grained and agglutinated. Detrital clay minerals such as illite and chlorite and associated siliciclastic sediments were input to the lake during high-frequency transgressive periods. During high-frequency regressive hemicycles, sedimentation was dominated by carbonate facies with Ca-rich dolomite and the authigenic clays are comprised of chlorite/smectite mixed-layers. By contrast, the low frequency regressive hemicycle records fine-grained agglutinated microbialite with horizons of fibrous calcite, more stoichiometric dolomite, barite and authigenic magnesian smectite. This indicates elevated ion concentrations in the lake under intense evaporation during an arid period. Understanding the conditions that are favourable for formation and preservation of authigenic clays within the lacustrine environment can improve understanding of reservoir quality in comparable economically important deposits.  相似文献   

粤北青嶂山岩体江头矿区铀矿微区矿物学、年代学特征及其成矿动力背景制约     

赖静  祁家明  陈军军  李钟枢  曹豪杰 《地质学报》2020,94(4):1128-1142

粤北诸广和贵东是华南最重要的两个花岗型铀矿密集区,青嶂山(龙源坝)岩体位于两者之间,是华南花岗岩型铀矿研究薄弱地区。江头铀矿区地处青嶂山岩体北部与南雄断陷盆地的结合部位,该矿区的铀成矿年代学研究几为空白。本文通过电子探针方法研究了青嶂山岩体、及与该岩体密切相关的江头矿区中的铀矿物微区矿物学特征,获得岩浆成因的晶质铀矿与热液成因的沥青铀矿的U-Th-Pb化学年龄,探讨了华南铀成矿作用动力学背景及成矿地质体。研究表明:青嶂山岩体粗粒斑状黑云母花岗岩和中粒斑状黑云母花岗岩中的铀矿物主要有晶质铀矿、铀石,部分晶质铀矿存在明显铀释放的特征,其晶质铀矿化学年龄分别为246.8±8.8Ma、161.5±8.0Ma,与前人获得的锆石U-Pb年龄结果在误差范围内一致,分别代表了区内印支期与燕山期花岗岩体的成岩年龄,表明在南雄断陷盆地形成之前,青嶂山岩体与诸广岩体可能为一有机整体,有着相同的成岩、成矿环境。江头矿区矿石中铀矿物主要为沥青铀矿,伴有少量钛铀矿、铀石等,沥青铀矿化学年龄分别为121.3±9.8Ma、98.8±8.0Ma、73.2±8.8Ma,分别代表区内3期铀成矿作用的时代,结合华南中生代以来构造运动特征,认为区内铀成矿作用是受中-新生代盆地边缘深大断陷活动、产铀花岗岩体分布的双要素成矿动力学背景制约,青嶂山岩体应与诸广、贵东岩体具有相似的找矿前景。  相似文献   

新矿物与新矿物研究创新探索     

李国武 《地学前缘》2020,27(5):1-9

作为矿物学的重要基础研究方向之一,新矿物的发现及其晶体结构、晶体化学的研究始终备受各发达国家的一贯重视。新矿物的研究和发现及其成果具有国际性,在一定程度上反映了国家在该领域以及整体科技水平和对科学发现的贡献。笔者近年来参与了对若干存疑矿物进行的精细晶体结构与晶体化学研究和矿物学研究,从2005年至今参与发现的23种新矿物均获得国际矿物学协会新矿物及分类命名委员会(IMA-CNMNC)所批准。这些新矿物的获批得益于成功地获取了成分数据、衍射数据和晶体结构的阐明。本文就新矿物的认定规则、申报内容和数据、分类命名、研究内容及工作方法等进行综述,在此抛砖引玉,希望通过交流促进我国新矿物研究领域的发展。  相似文献   

准噶尔盆地南缘头屯河地区砂岩型铀矿铀源区及其成矿构造背景分析——来自碎屑锆石U-Pb年龄及Hf同位素的证据     

耿英英  刘章月  何中波  黄少华  郭强  许强  宋继叶 《地质论评》2020,66(2):393-409

准噶尔盆地是我国重要的多能源矿产产出盆地之一,而准噶尔盆地南缘头屯河地区也是我国砂岩型铀矿找矿的优选区段,为了厘定头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层位沉积期的源区位置、母岩岩性及时代,本文在野外地质调查的基础上,对头屯河地区砂岩型铀矿赋矿层中的碎屑锆石进行了LA-ICP-MS U-Pb定年和Hf同位素分析,建立了碎屑锆石的U-Pb年龄及Hf模式年龄谱系。通过与周缘岩浆活动时代对比,并结合古流向数据进一步分析赋矿层位沉积期的源区位置及母岩岩性,讨论砂岩型铀矿的铀源条件。对采自侏罗系和下白垩统的4个砂岩样品进行碎屑锆石年龄分析表明:碎屑锆石U-Pb年龄存在140～180 Ma、240～320 Ma、340～420 Ma、440～480 Ma四个主峰值年龄段,年龄较平均的分布在210～480 Ma宽泛的区间内。研究表明头屯河地区早侏罗世物源来自北天山;中侏罗世物源来自中、南天山;中侏罗晚期开始转变为以北天山为主;早白垩世物源大部分来自中、北天山,少量来自博格达山地区。砂岩型铀矿化层铀源主要来自南侧天山地区的古生代中酸性火成岩,其成矿作用应该发生在盆地处于较稳定的构造环境中。  相似文献   

Microstructure Evolution of Organic Matter and Clay Minerals in Shales with Increasing Thermal Maturity     

GU Yuantao  LI Xiaoxi  YANG Shuguang  WAN Quan 《《地质学报》英文版》2020,94(2):280-289

As the two important components of shale, organic matter(OM) and clay minerals are usually thought to strongly influence the hydrocarbon generation, enrichment and exploitation. The evolution process of OM and clay minerals as well as their interrelationship over a wide range of thermal maturities are not completely clear. Taking Yanchang(T_3y), Longmaxi(S_1l) and Niutitang(?_1n) shales as examples, we have studied the microstructure characteristics of OM and clay minerals in shales with different thermal maturities. The effects of clay minerals and OM on pores were reinforced through sedimentation experiments. Using a combination of field emission scanning electron microscopy(FESEM) and low-pressure N_2 adsorption, we investigated the microstructure differences among the three shales. The results showed that both OM and clay minerals have strong effects on pores, and small mesopore(2–20 nm) is the dominant pore component for all three samples. However, the differences between the three samples are embodied in the distribution of pore size and the location. For the T_3y shale, clay minerals are loosely arranged and develop large amounts of pores, and fine OM grains often fill in intergranular minerals or fractures. Widespread OM pores distribute irregularly in S_1l shale, and most of the pores are elliptical and nondirectional. The ?_1n shale is characterized by the preferred orientational OM-clay aggregates, and lots of pores in the composites are in the mesopore range, suggesting that over maturity lead to the collapse and compaction of pores under huge pressure of strata. The results of the current research imply that with increasing thermal maturity, OM pores are absent at low maturity(T_3y), are maximized at high maturity(S_1l) and are destroyed or compacted at over-mature stage(?_1n). Meanwhile, clay minerals have gone through mineral transformation and orientational evolution. The interaction of the two processes makes a significant difference to the microstructure evolution of OM and clay minerals in shale, and the findings provide scientific foundation in better understanding diagenetic evolution and hydrocarbon generation of shale.  相似文献   

鄂尔多斯盆地北部东胜地区侏罗系—白垩系钻孔数据库与三维地质模型          下载免费PDF全文

张天福  张云  程先钰  孙立新  程银行  周小希  王少轶  马海林  鲁超 《中国地质》2020,47(S1):220-230

随着砂岩型铀矿找矿工作的进一步开展，其对以往钻孔资料集成应用的需求尤为迫切。在煤田钻孔资料“二次开发利用”和“煤铀兼探”新方法、新思路的指导下，通过采集东胜地区钻孔资料属性数据，按照统一的标准和要求，将煤田、铀矿等类型的重要钻孔资料，通过整理、扫描、数据类型转换、录入和集成，建成了东胜地区侏罗系—白垩系综合钻孔数据库，实现了对多源钻孔数据的统一管理。该数据库共包含3个Access数据库和相应的成果图件。每个Access数据库均包含钻孔基本信息表、综合柱状分层表、岩性描述分层表、地层名称及代号表、地层颜色表、测井曲线数据表、测井曲线配置表和钻孔弯曲度测量数据表等8张数据表，分别详细记录了地质编录岩性信息、地层分层信息、岩石颜色信息、测井曲线信息、水文分层信息、钻孔样品采样信息、弯曲度测量信息等。通过应用实践，该钻孔数据库成果可实现连井剖面、含煤含铀目的层的顶底板标高、地层等厚图、砂体等厚图及含砂率图等重要基础地质图件的快速生成，从而提高数据的使用效率并为铀矿勘查及研究工作提供重要数据基础。  相似文献   

西准噶尔白杨河铍铀矿床中铍与铀成生关系初探——来自围岩蚀变和矿石矿物接触关系的证据     

刘畅 《地质与勘探》2020,56(3):465-477

与高硅富氟火成岩(流纹岩或花岗斑岩)有关的铍矿床中常伴有铀矿化,其成矿特色明显,是认识岩浆-岩浆热液-热液演化过程中铍与铀地球化学行为异同的理想对象,但其中铍与铀成矿的时空关系及成因关系尚不清楚。为了理解该类矿床中铍与铀的成生关系,并为区域内铍与铀的找矿勘查提供理论支撑,本文选取该类矿床的典型代表—西准噶尔白杨河铍铀矿床为研究对象,通过镜下观察、扫描电镜能谱和激光拉曼光谱分析,对矿区内单铍矿石、单铀矿石和铍铀矿石开展了系统的岩相和矿相学研究。结果显示,与铍矿化相关的围岩蚀变为钠长石化、电气石化、白云母化、萤石化、碳酸盐化和绿泥石化,与铀矿化相关的围岩蚀变为硅化、赤铁矿化、萤石化、伊利石化和锰矿化(含少量铅),且铍铀矿石中可见沥青铀矿切穿羟硅铍石的现象。结合铍与铀的地球化学行为和前人研究成果,认为白杨河铍铀矿床中铍矿化与铀矿化应是不同期热液作用的结果:铍矿化可能是花岗斑岩深部岩浆房分异的岩浆热液在不断演化过程中形成的,而铀矿化可能与后期流体(如幔源流体、加热循环的大气降水等)的淋滤作用有关。  相似文献   

大洋多金属结核中铁锰质矿物拉曼光谱特征初探     

赖佩欣  任江波  邓剑锋 《矿床地质》2020,39(1):126-134

拉曼光谱是一种快速无损的分析手段,它既可观察样品的显微结构构造,也可分析样品的成分和结构。为了丰富多金属结核的岩石矿物学特征,文章对西太平洋某海山区的多金属结核样品进行了X射线粉末衍射分析和拉曼光谱分析。X射线分析结果显示该区域样品主要含有水羟锰矿、钡镁锰矿、斜长石、钙十字沸石和石英,显微构造主要有纹层状构造、柱状构造、树枝状构造、充填构造等。通过分析对比潮湿样品和烘干样品铁锰质矿物的拉曼特征谱峰,得出结核中水羟锰矿的特征谱峰位于490 cm~(-1)、570 cm~(-1)和626 cm~(-1)附近,钡镁锰矿的特征谱峰则位于640 cm~(-1)附近,与陆地上对应矿物的特征拉曼谱峰不同。结核中的钡镁锰矿结构不稳定,经过风干或者抛磨后部分产生相变,不同显微结构中,相变情况不同。经与RRUFF数据库比对,识别出钙十字沸石、斜长石等自形晶,多分布于结核最内层,往结核外层总体减少。矿物微晶多见铁锰质矿物微晶和钙十字沸石微晶,铁锰质矿物绕其向外生长。  相似文献