沉积环境的地球化学示踪

运用地球化学的方法,通过研究沉积岩或沉积物中各常量、微量元素及各种同位素特征,来示踪古沉积环境,以了解当时的沉积特征。通过Sr/Ba法、硼元素法、碳氧同位素法等地球化学指标判定海相沉积还是陆相沉积及了解古盐度信息;不同气候条件下特定元素(如P、Sr等)含量及元素比值(如Sr/Cu、Mg/Ca)可指示特定的古气候条件;沉积水体的氧化还原状态可通过氧化还原敏感元素(如Mo、U、V、Ni、Ce、Eu等)的分析得到较好的恢复;古水深以及海平面的相对变化则利用了元素迁移能力的差异,通过查明不同深度带沉积的元素组合(Fe族、Mn族)、比值(Sr/Ba、Sr/Ca)及同位素(87Sr/86Sr比值)的不同加以判定。沉积环境的地球化学特征同样可以用来判定沉积物源、物源岩性和构造背景及热水沉积。     

火成岩中 V、Ni、Co 比值的地球化学特征

<正> 近三十年来,对微量元素的地球化学研究有了显著的进展,不仅对地球岩石,而且对陨石、月岩等地球外物质进行了大量的研究。在微量元素中,Cr、Ni、Co、V 等过渡元素与同它们的离子结晶化学性质相近的 Mg、Fe 等主元素的行为有着密切的关系。本文着重介绍在火成岩中的 V、Ni、Co     

湘西南震旦地层的微量元素地球化学特征及其地质含义

湘西南震旦系是在“江口裂谷”作用下形成的一套特殊地层。长安组 (长安冰期 )、富禄组 (富禄间冰期 )和洪江组 (洪江冰期 )具有相同或相似的元素组合 (Cu、Pb、Zn、Co、Ni、V、Ti等元素组合正相关 )。他们的微量元素含量和主要组合特征对基底岩石 (高涧群 )具有继承性。从晚震旦世至早寒武世 ,元素Ag、As的相关模式基本相同 ,并且与元素Ba的相关模式曲线相似。还反映了大离子半径元素的热沉积的信息。V/Ni比值升高 ,Au、Ag趋向富集。说明晚震旦世晚期至早寒武世沉积盆地水体较深     

黔北下志留统龙马溪组黑色泥岩沉积环境及页岩气成藏条件

下志留统龙马溪组发育黑色泥岩,分布在贵州北部。为阐明其沉积环境和页岩气成藏条件,研究分析了沉积特征和地球化学特征。泥岩具粉砂泥质结构或泥质结构,岩层多为薄层,普遍具水平层理,含浸染状黄铁矿颗粒,表明沉积水动力弱、沉积速率较低。泥岩的Mo、V、U的富集系数都大于1,Ce异常的平均值为-0.033,特定元素比值(V/Cr、Ni/Co、V/(V+Ni)和Ce/La)都显示泥岩形成于缺氧环境。总体上,龙马溪组黑色泥岩的沉积环境为水体较深、沉积速率较低、呈缺氧还原状态。龙马溪组黑色泥岩的TOC含量在2.78%～4.36%之间,平均值为3.79%;镜质体反射率(R_o)在1.88%～2.16%之间,平均值为1.99%,反映有机质已达成熟-过成熟的干气阶段;有效厚度在10～100m之间,脆性矿物含量一般在20%～30%之间,埋深大概在0～3500m。地层厚度从南至北逐渐增大,其余参数各剖面相似。因此,具有页岩气资源潜力的区域大致在桐梓-绥阳以北地区。这些特征综合表明龙马溪组黑色泥岩具备形成页岩气藏的良好条件,存在较高的页岩气资源潜力。     

江西修水Cryptospirifer的发现及其意义

江西地区下二叠统颇为发育。自从40年代高平、徐克勤(1940)将其划分为栖霞灰岩(即“笔架山灰岩”)、小江边灰岩、茅口灰岩及呜山层等地层单位之后,就已为本区与邻区下二叠统的划分对比奠定了良好的基础,并为后人所沿用。首届全国地层会议在总结《中国的二迭系》(1962)时,将我国南方下二叠统以碳酸盐岩相为主的沉积,统统划分为栖霞组和茅口组。当栖霞组底部有含煤岩系时,则称该煤系为梁山组。会后,此一划分方案即广为应用。原已划分出来的小江边灰岩和五十三梯系(黄汲清等,1948)等不仅随之销声匿迹,而且对其层位应归栖霞组还是属于茅口组的问题,又发生了新的争论(表1)。     

浙东燕山晚期花岗岩的地球化学特征

浙东燕山晚期侵入岩分为I型和A型,本文研究了两个不同成因类型花岗岩的岩石化学、地球化学特征。A型花岗岩与I型花岗岩相比较,富硅、富碱、贫镁、贫钙、低铝,(Na+K)/Al(分子数)比值高,富Nb、Zr、Ga、F,而贫Sr、Ba、Cr、Ni、Co、V,Rb/Sr、Ga/Al比值高,LREE/HREE比值低,稀土元素球粒陨石标准化曲线为“V”型,δEu强烈亏损;是下地壳残留的麻粒岩相较低程度部分熔融或是早期部分熔融形成Ⅰ型岩浆之后残余的亏损物质部分熔融的产物。Ⅰ型花岗岩是由下地壳岩石部分熔融形成母岩浆,在岩浆上升过程中与中上陆壳物质发生混染和分离结晶而形成。     

贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩地球化学及构造背景分析

本文利用奥陶系米钵山组砂岩地球化学分析,结合区域地质研究,探讨贺兰山中、晚奥陶世的构造环境。贺兰山中段奥陶系米钵山组砂岩的地球化学研究表明,砂岩的SiO2平均含量为81.3%;Al2O3/SiO2值0.07～0.11,平均值为0.08;K2O/Na2O值变化较大,最大60.7,一般介于4.79～7.81;Fe2O3+MgO含量较低,介于2.1%～2.81%。砂岩微量元素Nb丰度及V/(V+Ni)与Ce/La、Sr/Ba值均较高,说明砂岩沉积于湿热、还原、低盐度环境,具有大陆型沉积特征。砂岩稀土元素富集,含量在116×10-6～195×10-6之间,平均值为158×10-6;δEu为0.52～0.58,具显著的负铕异常。这些数据指示了米钵山组具有重力流快速堆积的特征和大量陆源补给,浊流沉积作用是重力流携带陆源物质的主要途径。通过多种构造环境判别图解分析,显示物源区地质构造具有被动大陆边缘性质。     

北武夷地区前寒武系变质岩地球化学特征

通过对北武夷地区前寒武系变质岩的岩石化学、稀土元素及微量元素等综合研究 ,从中元古代铁沙街岩组、周潭岩组到晚震旦世至早寒武世万源组、洪山组、外管坑组 ,SiO2 、K2 O、K2 O/Na2 O等具有逐渐增大的趋势 ,而TiO2 、Al2 O3 、FeO、MgO、Na2 O及SiO2 /Al2 O3 则逐渐减小 ;ΣLREE/ΣHREE增加 ,而ΣREE总体具减小趋势 ;Sc、Ba、Rb、Cu、Cr等微量元素含量增大 ,而Ni、Th、U、Ta、Nb、Ga、Zr、Hf、V、Zn、Co等则减少。本文利用地球化学参数判别本区前寒武系岩石形成构造环境为被动大陆边缘。     

中国中东部地区地表水环境锶元素地球化学特征研究

水环境中锶的含量及其变化、地理分布及其控制因素等特征的研究有助于认识区域水文地球化学特征及流域盆地岩石风化速率等地球化学行为,因此河流环境中锶的地球化学行为是地球化学研究的重要课题之一。对我国中东部地区部分河流水体中溶解态锶含量进行了分析研究发现,与世界上主要河流溶解态锶含量平均值0.078 mg/L相比,中国中东部地区河水中的锶含量(0.139 mg/L)明显偏高。分析研究表明,中国中东部地区河水中的锶主要源于蒸发盐岩和碳酸盐岩的风化作用,流域锶含量从南向北逐渐增加的现象主要受流域岩石或沉积物类型的控制,化学风化作用越强烈,河流锶含量越高。除了受区域岩性的影响外,气候条件对流域河水中的锶含量水平及地理分布起到一定的控制作用。     

基于多元统计分析的辽东湾沉积物痕量金属地球化学特征

为研究辽东湾表层沉积物中痕量金属的地球化学特征和可能产生的生物效应,于2015年在辽东湾设置38个采样点,采集表层沉积物样品,测定其中13种痕量金属污染物的含量,并采用多元统计分析法对其地球化学特征进行研究. 结果表明:辽东湾表层沉积物中w(Al)、w(V)、w(Cr)、w(Mn)、w(Fe)、w(Co)、w(Ni)、w(Cu)、w(Zn)、w(As)、w(Cd)、w(Ba)和w(Pb)平均值分别为55 726.95、76.21、35.59、852.85、30 482.16、11.98、27.88、21.60、76.53、9.16、0.17、396.78和21.72 mg/kg;其中w(Al)最高,占63.51%;w(Fe)其次,占34.74%. 多元统计分析结果表明,痕量金属受氧化还原环境影响强烈,V、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd在沉积物的氧化还原循环中易被Fe氧化物吸附,与Fe氧化物产生共生关系. Ba与Pb存在共生关系,具有相似的物质来源和地球化学特征;Mn是海洋沉积物中主要化学成分;Cr一般和沉积物中的陆地碎屑相结合. 生态效应浓度评价表明,Ni和As偶尔会产生不利的生物效应,产生几率分别为97%和63%;Ni、As、Cu、Pb和Cr长期暴露会产生毒性效应,产生几率分别为100%、94%、74%、6%和3%,Zn和Cd不会产生毒性效应. 根据对生物产生负面效应和毒性效应的概率,痕量金属污染程度的排序为Ni＞As＞Cu＞Pb＞Cr＞Zn=Cd.      

烟气脱硫剂制浆系统一体化设计及应用

石灰石粉制浆系统是石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺中脱硫剂浆液干式制备系统的一个主要部分。针对石灰石粉制浆系统传统设计的不足,提出了石灰石浆液罐与粉仓一体化设计的优化方案,具有节省投资、占地小、设计简单紧凑、系统可靠和寿命长的优点,尤其适合我国老小燃煤机组烟气脱硫改造工程。目前已成功应用于多个烟气脱硫工程。     

好氧与厌氧交替加速2,4,6-三氯酚的生物降解

2,4,6-trichlorophenol（TCP）是一种较难生物降解的有机化合物,而TCP还原脱氯是其生物降解的关键,该过程通常在厌氧条件下进行。TCP对位的氯离子比邻位难脱除,所形成的中间产物4-氯酚（4-CP）在厌氧条件下很难得到进一步降解。然而,此时将反应体系切换成好氧条件时4-CP则可得到有效降解。基于好氧和厌氧交替可共存的特点,采用垂直折流板式生物反应器降解TCP。相比单纯厌氧降解,厌氧和好氧交替模式可明显加速TCP的生物降解。对于初始浓度为50 μmol/L的TCP,完全去除的时间可从34 h缩短至12 h。该运行模式可缓解中间产物对TCP降解的抑制,4-CP的代谢产物苯酚在好氧条件下可得到迅速降解,缓解了其抑制作用,加速TCP在厌氧条件下的生物降解。     

石灰石湿式烟气脱硫工艺中添加剂的研究

石灰石湿式烟气脱硫工艺中使用添加剂 ,可提高脱硫率和石灰石利用率等。本研究应用旋流板塔处理模拟烟气 ,系统研究了几种无机及有机添加剂对湿式石灰石脱硫过程的影响 ,选出了适宜的添加剂及其添加浓度 ;得到了脱硫率与主要操作参数之间的关系 ,为工业设计和操作提供了参考数据。并对添加剂强化过程机理进行了讨论     

中国南方石灰岩荒山开发利用新探

我国南方石灰岩荒山分布范围广阔,目前荒山上的植被和自然环境在人类长期掠夺性农业活动的干预下向逆向演替。对这种生产力十分低下的荒山如何合理利用是一个远未解决的问题。本文在对石灰岩山地环境逆向演替的过程、根源与危害和现有的各种利用方式作出系统分析与评价的基础上,提出了一种在石灰岩荒山发展豆科灌木饲料的新的利用方式。这种新的利用方式将有可能为石灰岩荒山的开发利用开创一条新路,也是南方石灰岩山区一项有深远意义的绿色工程。     

石灰石脱硫反应动力学研究

用热重分析法（TGA）研究了石灰石脱硫反应特性,得出了影响氧化钙转化率的各种因素,包括反应温度、石灰石粒径、SO₂浓度和反应时间等。对反应机理进行分析并建立了反应动力学模型。     

滇西北宁蒗县白牛厂铅锌矿成矿地质条件

宁蒗地区白牛厂铅锌矿区位于区域性牛窝子－罗卜地帚状构造的内旋断裂带－白牛厂弧形断裂的折拐部位。该部位喜马拉雅晚期隐伏合矿斑岩体发育，其围岩地层一下二叠统（P1x）灰岩亦具一定的含矿性。由白牛厂弧形断裂伴生的低级次日牛厂帚状断裂构造带又为本区矿液运移和矿体赋存提供了良好通道和有利空间。在白牛厂隐伏斑岩体与共围岩（P1x灰岩）的外接触带、构造叠合地段，有望形成斑岩体外接触带热浪型铅锌（银）多金属矿床。     

零价铁在有机固废厌氧消化过程中的应用研究进展

厌氧消化是一种可实现有机固废资源化的生物处理技术,目前主要存在产酸、产甲烷效率低下等问题。研究表明:零价铁（Fe0）的添加可有效提升有机固废厌氧消化性能。从Fe0对有机固废产酸、产甲烷效率的影响,以及Fe0与其他添加剂联合运用的效果等方面,综述Fe0在有机固废厌氧消化过程中的应用。Fe0对有机固废厌氧消化性能影响的作用机制主要包括降低系统氧化还原电位,腐蚀析氢作用,影响微生物群落,影响关键酶活性。此外,以硫化物、抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）为例,阐述了Fe0对有机固废厌氧消化过程中污染物的去除作用。指出Fe0在有机固废厌氧消化应用过程中存在的问题及挑战,并对未来Fe0在有机固废厌氧消化过程中的深入研究问题做出了展望。     

湿法脱硫中石灰石耗量的经济性分析

石灰石耗量是烟气脱硫系统(FGD)性能试验中较为重要的测试项目,主要考核FGD中吸收剂的利用效率,它的高低将直接影响FGD的运行成本。主要介绍了钙硫比和石灰石耗量的测试方法,对运行中石灰石耗量的影响因素进行了分析,并通过对盘电公司脱硫系统运行参数的分析比较,提出了降低石灰石耗量的可行性运行方案。     

第三系红层下石林的岩溶动力学特征

区域地球化学表明 ,第三系泉水及直接被第三系覆盖的灰岩泉水的SIC在雨季小于 0 ,在旱季大于 0。在祭白龙洞 ,地表被第三系覆盖洞段滴水的暂时硬度比地表无此覆盖层的滴水小 1 .6～ 3mmol/L ,pH值也较低。第三系盖层中空气CO2 浓度为 1 0 0 0 0～ 1 4 0 0 0mg/m3,随深度下降。第三系的裂隙最大渗透张量为 0 .0 2～ 0 .0 5m/d,高于石灰岩。野外溶蚀试验结果 ,第三系盖层中石灰岩的溶蚀速率为 1 .5mg/ 1 0 0d,且垂直溶蚀速率与水平溶蚀速率相当。上述特征表明 ,较高的裂隙渗透张量及随裂隙下渗的富侵蚀性的水是石芽、石林发育的两个重要因素。这也是为什么发育好的石林常常伴随残留的小面积第三系出现的原因