简介:对石英在不同温度、pH值条件下与流体相互作用进行了水热实验研究,根据石英溶解的扫描电镜形貌特征、样品质量损失及反应液中SiO2浓度的变化,并结合大牛地气田的石英溶解现象,总结了石英的溶解特征及溶解条件,并在前人研究基础上探讨了石英的溶解机理。研究结果表明,石英溶解具有"雨痕状"溶坑、"蜂窝状"溶孔及"层状"溶蚀的典型电镜形貌特征;随温度及pH值的升高,石英的溶解程度逐渐增强且在碱性条件下更易溶,由此推断大牛地气田上古生界致密砂岩储集层中的石英溶解发生于碱性环境中;在石英晶体的边角、晶面条纹、断口、裂纹或晶体发育缺陷部位更多地存在K面而使得晶体结构单元更易脱落,因而,在这些部位溶解最易发生。
简介:为了解喀斯特石漠化过程中地表凋落物稳定氮同位素的变异特征及其影响因素,对喀斯特高原区贵州省清镇市王家寨峰丛洼地同一流域内不同类型石漠化、不同等级石漠化以及不同干扰方式石漠化地表凋落物的氮同位素组成及其空间分异特征进行了研究。结果表明:流域内黄壤区样地的地表凋落物δ15N值主要为-4.00‰~-1.83‰,平均值-3.13‰;黑色石灰土区样地的地表凋落物δ15N值主要为-4.49‰~-2.44‰,平均值-3.39‰;环境水热条件是影响地表凋落物δ15N值的主要因素;除了在黑色石灰土区的轻度石漠化与无石漠化间差异显著外,无论是黄壤区样地还是黑色石灰土区样地,其地表凋落物δ15N值在各等级石漠化样地间、不同干扰方式环境下、甚至在不同坡位上都无显著性差异体现,两土壤类型间的总体差异也不显著(P≤0.05),这主要与喀斯特区高度的生境异质性有关。更多还原
简介:矿山废石堆体内部酸碱性变化对治理矿山废石堆体引起的污染有重要指导意义。本文以磷矿废石和煤矸石为例,开展XRD和中和能力(ANC/BNC)测定试验,依据试验结果推算出100年后磷矿废石堆体和煤矸石堆体内的酸碱性。结果表明,1kg磷矿废石需0.206molHNO_3使之中和,磷矿废石对酸具有较强的缓冲能力,100年内酸雨(pH≈4.5)提供的H+不足以中和磷矿废石中碱性物质,堆体内部水分的pH值将长期维持在自然pH条件(pH≈8.6);煤矸石堆体内部呈酸性(pH≈6.6),1kg煤矸石需0.053molNaOH使之中和,在酸雨的作用下,废水的酸性会逐渐增强,采用投加碱性中和剂方法能够处理煤矸石产生的酸性废水。
简介:微生物广泛分布在岩石圈、水圈、土壤圈和大气圈中,在矿物风化作用过程中扮演着重要的角色。本文选取门多萨假单胞杆菌(Pseudomonasmendocina)为代表性菌种,研究微生物与含铁蒙脱石矿物相互作用的现象和机理。通过测量反应溶液pH值、元素含量的变化,以及不同时段蒙脱石的XRD和红外光谱等,发现pH值在实验过程中缓慢上升,Si、Al、Fe元素不断溶出,矿物结构特征与主要基团也显示出相应的变化,表明细菌会破坏蒙脱石的晶体结构,并加速蒙脱石的伊利石化作用。根据分析结果推测,硅氧四面体优先被破坏,Si的溶出显著,P.mendocina可同时还原蒙脱石晶格中的Fe3+,并释放至溶液中。
简介:本文选用采自辽宁某矿的天然钠基蒙脱石与两株异化铁还原菌模式菌株ShewanellaputrefaciensCN32和She-wanellaoneidensisMR-1,研究了蒙脱石与微生物之间的交互作用。结果表明这两株菌均能还原蒙脱石晶格中的三价铁,使微生物作用于蒙脱石之后的反应体系中二价铁离子浓度明显升高,反应悬浊液颜色由无色变为浅绿色。透射电子显微镜晶格条纹像显示微生物作用后的粘土矿物微结构发生明显变化,其层间距d001值从1.29nm分别减小为1.06nm(CN32)和1.02nm(MR-1)。上述结果综合指示这两株异化铁还原菌能够通过还原天然蒙脱石结构中的三价铁促进矿物发生物相转变。
简介:X射线光电子能谱(XPS)又称化学分析光电子能谱(ESCA),是本世纪五、六十年代发展起来的一种用于表面分析的仪器。其基本原理是:将一束单色的X射线光子打到样品上,光子就被样品中的原子吸收,每一次吸收都引起一个瞬时的电子发射。只要光子的能量hv大于原子、分子或固体中某原子轨道电子的结合能EB,便能将电子激发而离开,得到具有一定动能的光电子。由于X射线能量较高,所以主要得到的是来自原子的内层轨道的电子。因为能量是守恒的,所以电子的动能KE加上使这个电子脱离轨道而到达谱仪真空中所需要的能量必定等于X射线的能量。如果X射线的能量是已知的,动能用电子能谱仪测量,那么,就可以得到电子在原子轨道上的结合能。利用能量分析器的色散作用,可测得电子按能量高低的数量分布。由分析器出来的光电子经倍增器进行信号放大,再以适当的方式显示、记录,便可得到XPS谱图。
简介:凹凸棒石黏土(凹土)对重金属类污染组分具有较强吸附作用,但受原状凹土固液难以分离的制约,目前尚未应用于实际工程。本文利用海藻酸钠对酸改性凹土进行造粒,通过静态批实验分析了其对Sr和Cs的吸附性能,并利用柱迁移实验分析动态迁移规律。结果表明,Sr和Cs浓度为100mg/L,投加量为10g/L时,120min内达到平衡,造粒后的凹土颗粒对Sr和Cs去除率分别为40.4%和45.9%,造粒作用引起吸附效能低于凹土原土,具有明显负效应;柱实验结果表明,吸附剂用量为10.0g、流速为10mL/min时Sr和Cs的去除率达到41.8%和61.5%,随流速增加或降低,去除率均减小。因此,海藻酸钠造粒改性凹土颗粒可作为含Sr和Cs废水处理的备选材料。
简介:为探讨鲁西铜石地区归来庄金矿和卓家庄金矿的成矿物质来源及成矿机制,利用显微镜和电子探针对矿石中典型碲化物矿物进行了分析研究。结果显示,碲化物矿物主要为自然碲和碲银矿,其次是针碲金银矿、AgAu2Te6、含银自然金和碲铅矿,初步认为AgAu2Te6为新矿物。针碲金银矿、AgAu2Te6、部分碲银矿、含银自然金可能是在非平衡状态下快速沉淀而成,与含矿流体的间歇性沸腾作用有关。碲化物的沉淀顺序反映了其各自熔化温度的差异,说明熔点高的碲化物将优先沉淀。矿床成矿热液具有多来源性,可能存在含Au、Ag流体和Te流体,二者在一定的条件下发生不混溶;流体沸腾作用可能是导致碲化物和金等成矿物质快速沉淀的主要机制。
简介:CO2的地质封存技术是减少CO2向大气排放的一种有效方法。矿物封存由于储存时间长,安全性高,对CO2地质封存至关重要。本文以鄂尔多斯盆地石盒子组地层为例,利用模拟软件TOUGHREACT研究了CO2注入后,各矿物的溶解和沉淀机理,确定固碳矿物和CO2的矿物封存量;通过改变绿泥石和长石类矿物的初始含量,研究原生矿物组分对CO2矿物封存潜力的影响。结果表明,以石英、长石为主的砂岩储集层中,长石类、绿泥石和高岭石是主要的溶解矿物,铁白云石是主要的固碳矿物,原生矿物中绿泥石和长石类矿物对CO2的矿物封存量影响很大,绿泥石和长石类矿物的体积分数增加,CO2的矿物封存量也增加。
简介:为进一步厘清西秦岭阳山金矿带的成矿时代,本文对矿带内广泛出露、本身有矿化的花岗斑岩岩脉中大量存在的独居石进行了显微观察和电子探针分析。结果表明,花岗斑岩中独居石既有岩浆成因,也有热液成因。在背散射图像上,显示清晰成分分区的独居石颗粒具有封闭的U-Th-Pb同位素体系,具有模糊或不规则成分分区的独居石则具有开放的U-Th-Pb同位素体系。本文研究成果可作为选择合适独居石颗粒进行有效U-Th-Pb同位素定年的矿物学基础。