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:矿山固体废物中硫化物经微生物作用形成的酸性矿山排水及其引起的重金属污染是备受关注的环境问题,而岩石和矿石中的方解石能够影响酸性矿山排水的生成和迁移.为了考察方解石对硫化物-微生物氧化作用的影响,开展了系统的模拟实验,利用ICP-AES、XRD、XRF等分析手段,测定了实验溶液的pH值、Eh值、离子浓度和次生沉淀成分.结果表明,在无方解石或方解石含量低时,黄铜矿的微生物氧化过程中,pH值下降、Eh值上升,有多种重金属离子进入溶液,并生成大量黄钾铁矾、自然硫等次生沉淀.添加过量方解石能有效中和氧化过程产生的酸并能显著抑制氧化菌的活动.因此通过添加碳酸盐矿物的方法可使溶液pH调节至微碱性,降低微生物的活性、阻滞铜矿石的氧化,能够有效降低重金属的释放.
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:对铜陵相思谷尾矿砂中的重金属在生物和非生物条件下的淋滤行为进行了研究。设置两个动态反应柱进行实验(实验柱填充尾矿砂+污泥+秸秆,对照柱仅填充尾矿砂,进水SO42-1000mg/L,pH7.5)。结果表明,实验初期(0~20d)实验柱出水重金属浓度明显高于对照柱,归因于柱内微生物加速了矿物分解和重金属的淋滤;此后实验柱出水SO42-浓度逐渐降低,同时Cu2+、Cd2+、Zn2+、总Fe浓度分别降至0.1mg/L、0.1mg/L0、.4mg/L和1mg/L以下。据此推测,实验柱中出现了微生物作用下的硫酸盐还原作用,生成了可以吸持重金属的硫化物沉淀。研究结果表明,以稻草为碳源、污泥为微生物接种源构建尾矿砂-微生物体系,能够有效还原硫酸盐并去除重金属,该方法可以用于矿山尾矿的原位修复。
简介:岩石的物理性质(弹性、电性等)明显受熔体连通性的制约。因此,研究熔体分布对理解深部地质作用、解释地球物理资料具有特殊意义。干高温高压条件下(T=850~1100℃,p=2.0~4.0GPa)在YJ3000吨六面顶砧压机上进行了天然块状斜长角闪岩的脱水部分熔融实验,测量了熔体与矿物相接触时所形成的二面角值。结果表明,熔体在低熔体系下(熔体体积百分比为5%),熔体以熔体薄膜形式存在于矿物相边界,二面角值〈60。时,熔体相互连通;不同固相矿物的二面角的分布有差别很大;二面角随温度升高而减小,因此温度升高有利干熔体形成连通体。表面张力和界面能的最小化是推动熔体连通的两个驱动力。通过测量二面角值可定性确定熔体的连通性及熔体连通的动力学机制。
简介:华南热液矿床形成的时代爆发性、空间分带性及其成矿元素对前寒武纪基底的继承性表明,构成华南基底和含矿建造的前寒武纪地层(主要为元古界)是华南陆内热液成矿作用的主要成矿物质来源,燕山期花岗岩类是热液成矿作用的主要成矿能量来源;华南热液成矿的区域分布趋势、矿床形成过程和成矿岩体演化等,均表现出与构造热隆起动态有关的成矿特征。多期花岗岩类侵入和迅速块断隆升造成地温梯度增高,基底含矿建造提供成矿物质,以及有利的热液通道和扩容空间是造成构造隆起带或盆地“凹中隆”成矿的重要条件。燕山期花岗岩成岩成矿与大陆地壳的多旋回熔融或再循环有密切的成因关系;地震层析图像资料显示,华南中生代软流圈上涌是造成华南陆壳热隆起的动力学因素。但其成因不同于地幔柱机制,具有被动上涌特征,可能与太平洋板块俯冲形成的大型冷幔柱下沉和地幔过渡带崩溃有关。
简介:为研究泥页岩的微观非均质性,建立非均质性的定量评价标准,运用扫描电镜大视域拼接技术对泌阳凹陷核桃园组核三段的4块黑色泥页岩样品的扫描电镜图片进行了分析处理,从而获得一系列高精度、大视域的成像图,然后通过背散射成像与能谱分析获得了大视域成像图片所对应的矿物分布情况。选定变异系数(C.V)并结合代表视域边长(REL)来建立非均质性定量评价模型,确定C.V=0.1为非均质性强弱的标准。运用这一判别指标,对四川盆地龙马溪组的L1和牛蹄塘组的N1的泥页岩进行了矿物和孔隙的微观非均质性定量评价。结果表明,孔隙非均质性是L1>N1,矿物非均质性是N1>L1;且四川盆地泥页岩的微观非均质性小于泌阳凹陷泥页岩的微观非均质性。