中国南方碳酸盐岩上覆红土形成机制研究进展

碳酸盐岩上覆红土在中国南方分布广泛,已提出的用于解释其形成机制的有溶蚀-残积说、溶蚀-交代说和外来沉积说,溶蚀-残积说应该是红土形成的真正机制。形成红土消耗的原岩可能是质纯碳酸盐岩,但更可能是含有泥质碳酸盐岩,甚至碎屑岩或粘土岩。红土中粘土矿物来源应该有二,一是原岩所夹粘土矿物,二是原岩中硅酸盐矿物溶解形成的次生粘土矿物;铁氧化物应该来自原岩中黄铁矿的次生演化。完整的红土剖面应该由红土层、杂色粘土层和碳酸盐岩腐岩组成。碳酸盐岩腐岩形成于包气带,由原岩中的碳酸盐溶解后再次沉淀形成,主要由钙华和残余碳酸盐晶体组成。红土地区的石漠化趋势主要与红土向地下岩溶空间渗漏有关。     

用岩-土显微特征示踪碳酸盐岩母岩的成土过程——以贵阳市大山洞岩-土剖面为例

以贵阳市大山洞岩-土剖面为例,通过对土层及其碳酸盐岩母岩在物质组分、结构构造等显微特征方面的研究,分析碳酸盐岩母岩的成土过程为:母岩在风化作用过程中,碳酸盐类矿物被溶解随水流走,难溶的粘土矿物和石英等残留下采,铝硅酸盐类矿物经分解并最终形成粘土矿物、褐铁矿、三水铝石、硬、软锰矿和蛋白石(最终变为玉髓和石英),上述矿物堆积下来形成土层。     

碳酸盐岩地区矿山酸性排水的产生及其防治初探

尾矿中的硫化物在空气、水、微生物等的作用下,发生一系列的物理化学反应,形成矿山酸性排水(AMD)。在碳酸盐岩地区,由于尾矿和围岩中都含有大量对酸具有中和效应的碳酸盐矿物,于是人们一直认为碳酸盐岩地区的尾矿不存在酸污染。而如广西大厂、广东凡口及大宝山、贵州牛角塘等碳酸盐岩地区矿山的尾矿却存在着严重的酸污染,其主要原因是碳酸盐矿物在中和酸水过程中,表面会形成阻止反应进一步进行的次生包壳,碳酸盐矿物的实际中和量达不到其理论值。矿山酸性排水携带大量的重金属离子,对碳酸盐岩地区的生态环境及矿山工程设施带来严重的危害。针对碳酸盐岩地区尾矿自身的特殊性,对新建尾矿堆采用覆盖法,而对已经产酸的尾矿用渗透反应栅法,是防治这类尾矿酸化的有效方法。     

磷英黑云二长岩和花岗岩:酸性和基性深成岩的一种特殊组合

<正> 磷英黑云二长岩(下面简称为V岩)这个词的有效性是由Lacroix(1917)说明的,且由这种深成岩特有的化学成分所证实。 定义 磷英黑云二长岩这个词从来没有得到正确的定义。我们同意磷英黑云二长岩是指这样一些岩石: 1)粒状岩,一般具闪长岩的外貌,富含单粒的黑     

与前寒武纪含铁建造有关的铁矿床基本特征及研究进展

与前寒武纪含铁建造有关的铁矿床是最具经济价值的铁矿床类型,多形成于太古代和早元古代海底的环境。含铁建造结构多呈条带状,故被认为条带状含铁建造(BIF),粒状含铁建造(GIF)较为少见。条带状含铁建造是由各种富铁矿物组成的非均一组合,矿物包括含铁的氧化物、硅酸盐、碳酸盐和硫酸盐。而粒状含铁建造则主要由含铁的氧化物和硅酸盐组成,偶而富含含铁碳酸盐。根据结构及组成的不同,含铁建造可分为两类:阿尔戈马型(Algoma type)和苏必利尔型(Superior type),其中苏必利尔型含铁建造是最为重要的成矿母岩。以其为母岩形成的矿床可分为三类:未经富集的原生含铁建造矿床,假象赤铁矿-针铁矿矿床和高品位赤铁矿矿床,其中以高品位赤铁矿矿床最为重要,其形成与成岩作用、表生作用及深部流体的参与有关。我国在下一步工作中应加强对中高品位矿床成因的研究,并对国内已有类似矿床进行再认识,进而取得找矿突破。     

层状碳酸盐地层的岩溶

<正> 在碳酸盐地层中的油、气藏(田)和凝析气藏(田)中,大多数属于层状碳酸盐地层(即有别于不成层的礁和残山的碳酸盐地层——译注)。马克西莫维奇将它们划分为局部具孔洞的碳酸盐岩地层和区域性具孔洞的碳酸盐岩地层两种(1973)。新获得的资料说明,在这两种储集层中,除了主要有孔洞外,其他如大洞、淋     

火成碳酸岩的命名

<正> 引言火成碳酸岩一直被定义为“明显由岩浆派生的或与岩浆有亲缘关系的富碳酸盐的岩石”(Heinrich,1966)或者是“含有50(体积)％以上碳酸盐矿物的火成岩”(Streckeisen,1980)。但是由于许多碳酸岩成份复杂,故使这一术语相当混乱。关于碳酸岩的分类已提出两个原则。最常见的是按照主要碳酸盐矿物成分进行分类,这已被绝大多数学者所采用。另一个是Woolley(1982)提出的将全岩的分析数据投影在CaO-MgO-(FeO、Fe_2O_3、MnO)三角图上而对碳酸岩进行分类的方法。事实     

菱镁矿含量可作为蒂明斯地区超镁铁质岩流伴生金矿化的标志

<正> 前言在最早对金矿区的描述中,突出了安大略东北部阿比蒂比绿岩带的碳酸盐化岩石与金矿床的一般伴生关系(Burrows,1924;Hurst,1936)。在蒂明斯地区,碳酸盐化玄武岩含有方解石或铁白云石,而碳酸盐化超镁铁岩流则可能含有方解石、白云石或菱镁矿(Fryer 等,1979)。在玄武岩中,方解石和白云石分别产于弱蚀变带和强蚀变带(Fyon 和 Crocket,1981)。在拉德尔湖断裂带的蚀变玄武质岩流和超镁铁岩流中均能观察到类似的矿物组合(Tihor,1978)。     

黄沙坪碳酸盐型尾矿氧化剖面特征及酸化机制

湖南黄沙坪铅锌矿尾矿富含碳酸盐及金属硫化物,属于碳酸盐型尾矿。通过对该尾矿铅垂剖面的结构构造,以及尾矿的矿物成分、化学成分、Paste pH值和Carb-ANC(酸中和能力)等分析,探讨碳酸盐型尾矿的酸化特征及其机制。研究表明:黄沙坪尾矿发育层状构造,即表面为胶结硬化层(hardpan),之下依次为弱胶结层、尾砂层及底层(接近尾矿潜水面)。尾矿的酸中和矿物主要为方解石;尾矿的产酸矿物以黄铁矿和磁黄铁矿为主,但黄铁矿的抗氧化能力和产酸能力均较强于磁黄铁矿。尾矿剖面自下而上(或由早至晚),氧化作用逐渐增强,磁黄铁矿先于黄铁矿氧化(蚀变)分解并逐渐消失,此时尾矿的酸中和能力仍较强,尾矿保持近中性环境;之后,黄铁矿开始氧化产酸并大量消耗方解石,尾矿开始酸化;至尾矿表层方解石消耗殆尽,而黄铁矿仍持续释酸,尾矿酸化加剧。表层强氧化环境使纤铁矿大量沉淀并胶结尾矿颗粒形成硬层。黄沙坪尾矿由于含有大量的抗氧化能力和产酸能力均较强的黄铁矿,其酸水(+重金属)释放的潜力较大并且持续的时间也较长。     

碳硅钙石的矿物学特征、晶体结构和晶体化学(摘要)

<正> 1 引言碳硅钙石〔Ca_7(Si_6O_(18))(CO_3)·2H_2O〕是钙的碳酸盐-硅酸盐矿物的第三个成员,最早发现于爱尔兰安特里姆(Antrim)郡的斯考特(Scawt)山。该矿物在自然界较为罕见。     

云南金顶铅锌矿碳、氧、硫同位素地球化学特征及其地质意义

本文对金顶铅锌多金属矿床矿石中硫化物硫同位素及碳酸盐胶结物中碳、氧同位素进行了研究分析,结果表明:成矿流体中的CO2与沉积有机物和海相碳酸盐岩有关,源自碳酸盐岩热解作用和去碳作用以及沉积有机物的氧化作用和脱羧基作用。矿床的矿石矿物组成反映了成矿环境为高氧逸度环境。硫同位素特征研究表明:矿床中石膏矿体中的硫可能来自三叠系古大洋硫酸盐矿物。而金属硫化物矿物中的硫具有多源性,其主要来源为生物或细菌还原地层中膏盐(石膏、硬石膏、有机质等)的还原硫、壳源硫和有机硫。同位素研究表明金顶铅锌多金属矿的成矿物质应源自地壳。     

碳酸岩的正名、命名和译名

<正> 碳酸岩这一岩石学术语,在国内常被混淆使用。有人以沉积成因的碳酸盐质岩石使用频繁而应该简单为理由,将碳酸岩定义为Carb-onate rock的中文译名,而把火成成因的Car-bonatite译为碳酸盐岩。事实上,1955年由中国科学院编译局编订的《岩石学名词》,早已把Carbonatite译为碳酸岩,有别于沉积成因的碳酸盐岩(Carbonate rock)。既然Carbonate在化学上是碳酸盐,那么沉积成因的Carbon-     

岩石风化对三峡库区农业小流域水化学特征的影响

通过对三峡库区典型农业小流域-重庆涪陵王家沟小流域为期一年的水质系统监测,明确了流域主要离子组成,分析了小流域的水化学特征和主要离子来源.结果表明,该流域水化学类型为Cl-—Ca2+型;大多数离子的含量随采样点、季节、水体类型的不同而有显著性差异;Gibbs图、阴阳离子三角图分析结果表明,该流域水体离子组成受岩石风化的影响比较显著,且阴离子可能主要来自于岩盐溶解和碳酸盐的风化,而岩盐溶解也是控制流域阳离子的主要机制,硅酸盐矿物的风化侵蚀作用也存在一定影响;主成分分析得出对该流域水体离子组成影响最大的可能是碳酸盐(其中H2CO3风化碳酸盐岩过程比H2SO4风化作用更为显著),其次是岩盐、硅酸盐,农业活动和居民生活也有一定影响.     

清水江流域岩石风化特征及其碳汇效应

岩石风化产生的碳汇是全球碳循环的重要组成部分,文中对清水江流域主要离子组成进行分析测定,通过主成分分析、化学物质平衡法和扣除法估算流域岩石风化速率及对大气CO_2的消耗量.结果表明,流域河水溶质主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩风化,并以碳酸盐岩风化为主.碳酸盐、硅酸盐、大气CO_2对河水溶质的贡献率分别为58.28%、17.38%、17.74%.流域岩石化学风化速率为109.97 t·(km~2·a)~(-1),与乌江接近,高于全球流域均值.流域岩石风化对大气CO_2的消耗通量为7.25×10~5mol·(km~2·a)~(-1),岩石风化对大气CO_2的消耗量为12.45×10~9mol·a~(-1),其中,碳酸盐岩风化消耗量占63.13%,为7.86×10~9mol·a~(-1),硅酸盐岩风化消耗量占36.87%,为4.59×10~9mol·a~(-1).SO_4~(2-)、F~-、NO_3~-的相关分析及空间分布特征表明,人为活动对清水江流域河水溶质的影响不容忽视,其贡献率为4.87%.     

我国北方小流域硫酸参与碳酸盐矿物化学风化过程研究

硫酸参与碳酸盐岩的风化机制及与区域碳循环的关系是全球气候变化研究的重要课题.选择我国北方小流域(沁河)为研究对象,结合水化学及溶解性无机碳碳同位素组成,通过化学计算法,分析了河水溶解性组分的来源及混入比例,验证了硫酸参与区域碳酸盐的风化过程.结果表明:河水阳离子以Ca2+和Mg2+为主,阴离子以HCO-3和SO2-4为主;沁河流域碳酸盐岩风化、大气输入及蒸发盐溶解对河水阳离子贡献较大,平均比例分别为48.5%、35.3%和14.1%,硅酸盐风化和人为输入贡献比例较小,平均比例分别为1.7%和0.6%;沁河流域碳酸盐类、硅酸盐类及蒸发盐类风化速率分别为8.41、0.07和2.43 t·km-2·a-1,碳酸盐和硅酸盐矿物风化CO2消耗量分别为1.43×105mol·km-2·a-1和0.03×105mol·km-2·a-1;沁河流域硫酸参与碳酸盐风化产生的CO2净释放量为0.63×105mol·km-2·a-1,小于我国南方喀斯特地区CO2净释放量,可能与不同的气候条件及硫化物赋存条件和含量等有关.     

花岗岩铀地球化学特征新认识——以赣南富城产铀花岗岩体为例

对富城花岗岩U、T h含量分析结果进行的频数统计分析表明富城花岗岩U的均值为8.92×1-0 6、众数为8.0×10-6、中位数为7.03×1-0 6,其概率密度曲线偏向高端呈右偏非对称分布(偏度系数CSK=1.10)。T h的均值、众数和中位数三者一致,分别为25.7×10-6,25.75×10-6,25.8×1-0 6,其概率密度曲线呈对称正态分布(偏度系数CSK=0.11)。核诱发裂变径迹研究查明富城花岗岩中铀有4种存在形式:(1)显微粒状铀矿物(晶质铀矿);(2)以类质同像形式存在于锆石、磷灰石等副矿物之中;(3)均匀分散赋存在造岩矿物晶格之中的结构铀;(4)沿造岩矿物(长石、石英)微裂隙及粒间分布的非结构铀。对富城花岗岩铀配分研究发现,赋存在造岩矿物中均匀分散状的结构铀含量与全岩铀不呈消长关系,而是存在一定的极限值:长石、石英<3×1-0 6,白云母<5×10-6,黑云母<9×10-6。溶浸实验结果表明,富城花岗岩活动性铀浸出率很高(平均值52%),为富城花岗岩具有较大铀成矿潜力提供了佐证。     

配制稳定的100%H_3PO_4的方法

<正> 在测室碳酸盐岩或碳酸盐矿物的C、O同位素组成时,100％H_3PO_4是必不可少的试剂。在配制和使用100％H_3PO_4时会遇到两个难题:(1)制备好的100％H_3PO_4在放置一段时间后发生结晶作用,造成浪费。其主要原因是P_2O_5过量。(2)配制的H_3PO_4的浓度没有达到100％,用它来制备CO_2样品时真空系统难以达到高真空,难以获得准确可靠的数据。为解决上     

下古生界海相碳酸盐岩的生烃机制与成烃模式研究

碳酸盐岩中有机质的多种赋存形式和碳酸盐岩对有机质特殊的催化作用，决定了碳酸盐岩特有的生烃机制和成烃模式，碳酸盐烃源岩的生烃过程分为早期的生物大分子解聚生烃阶段；中期的干酪根大量热降解生烃阶段；碳酸盐矿物包裹体有机质和晶包有机质在高演化阶段生烃三个主要阶段，是个多源复合，多阶段连续的生烃过程，而且与碎屑岩生烃比较，具有生油高峰和生气高峰滞后的现象。     

一些含铀酰基团的次生铀矿物的生成自由能与稳定常数的预测

<正> 前言在计算含铀矿物的溶液-矿物平衡时,由于得不到其稳定常数而进行了估算。Tardy 和 Garrels(1974,1976)已描述过常用的、预测氢氧化物和硅酸盐的生成自由能的方法。他们由构成矿物的金属氧化物和水合阳离子的自由能得出一个经验参数△O,这个参数与矿物的自由能有关。将这个方法稍加修改,使之适用于含铀矿物(磷酸盐、钒酸盐、砷酸盐和碳酸盐)的生成自由能的计算。作出     

青藏高原湖泊小流域水体离子组成特征及来源分析

对青藏高原咸水湖蓬错、昂仁金错、打加错,淡水湖打加芒错、达格架温泉及各湖入湖支流阴、阳离子组成进行了分析.咸水湖阴离子以HCO-3、SO2-4为主,阳离子以Na+为主,属HCO3-SO4-Na和HCO3-Na型水;各湖支流及淡水湖阴离子以HCO-3或SO2-4为主,阳离子以Ca2+或Mg2+为主,属HCO3-Ca、HCO3-Ca-Mg、HCO3-Mg-Ca、HCO3-SO4-Ca、SO4-HCO3-Ca型水;达格架温泉阴离子以HCO-3为主,阳离子以Na+为主,属HCO3-Na型水.咸水湖主要受蒸发-结晶作用控制,各湖支流及淡水湖主要受碳酸盐岩风化控制,达格架温泉主要受热水-花岗岩作用控制.碳酸盐矿物沉淀时Ca2+优先Mg2+被移除,导致咸水湖具有较高的Mg2+/Ca2+比值.在阳离子组成端元贡献中,碳酸盐岩贡献最大(54%~79%),硅酸盐岩(13%~29%)和蒸发盐岩(4%~23%)次之,大气输入(3%~7%)最小.