黔西南喀斯特地区红色风化壳的物源及元素迁移特征

南方喀斯特地区广泛分布着大量的红色风化壳,其成因及形成机制目前还存在争议。本文以贵州黔西南布依族苗族自治州泥凼石林的两处红色风化壳剖面(ND和YK)为研究对象,来探讨风化剖面上覆红土的物源问题,并计算其主、微量元素及稀土元素的迁移规律,认为本研究两处风化壳上覆红土为下伏基岩原位风化形成的,而且两剖面土壤均继承各自基岩的地球化学特征,并由于pH、风化强度等因素的影响表现出了元素迁移特征上的差异性。     

SEM和X-Ray对云冈石窟石雕风化物的分析

用X射线衍射仪和扫描电镜对云冈石窟石雕风化物进行了研究,从微观角度分析了不同开凿年代风化样品差异的原因和不同深度样品在微观角度呈现的差异现象。结果表明:随着时间的推移,石雕风化物中的Al4Si4O10(OH)8含量逐渐减少,而SiO2和KAlSi3O8的相对增多。元素Al和Si的含量开凿于晚期的相对高于开凿于早期的石窟,而开凿于晚期的石窟中元素K的含量则低于开凿于早期的石窟。纵向看,石雕风化物表层K,Al元素含量高于内层,Si元素的含量则低于内层的值。     

强烈风化条件下玄武岩发育土壤的元素地球化学特征

海南岛地处热带,晚第三纪以来喷发的玄武岩上广泛发育铁铝土。土壤剖面的常量元素、微量元素、化学风化指标及元素迁移率的研究表明:(1)土壤Al2O3、Fe2O3、SiO2和TiO2元素富集,水溶型元素强烈淋失,高CIA值和低ba值均显示其经历强烈的化学风化作用;(2)元素含量和元素迁移率的计算结果显示,温带难迁移的Ti、Zr、Hf和Nb等元素在高温多雨的热带环境下也会发生强烈的淋失,究其原因主要受湿热环境下高有机质含量和强酸性条件影响;(3)Fe、Al、Cu和Ni等元素的迁移则反映了基岩发育土壤自下而上的风化渐进特征;(4)表层土壤K、Na和Sr元素的强烈富集则与大气沉降有关。     

含硅熔渣中硅的有效性研究

对熔渣的理化性质及有效硅研究结果表明：溶渣化学成分主要以SiO2、CaO、Al2O3为主，其中以SiO2含量最高；另外含有某些微量元素及其他一些重金属元素；大部分熔渣呈碱性。溶渣中可溶性硅含量在8.9～134.3g/kg，且以铁渣、铬渣含量较高，可以供施给缺硅或高氮的土壤。并对可溶性及水溶性硅的含量与全铁、全铝，全硅，全镁之间的相关关系分别作了分析。     

生活垃圾焚烧飞灰的物理化学特性

分析了生活垃圾焚烧飞灰的粒径、微观形貌及组成。结果表明:98%～99%的飞灰颗粒粒径在4～100μm之间,颗粒分布比较均匀;玻璃相含量高达59%,其中的玻璃微珠使得飞灰具有较大的活性;主要化学成分是CaO、SiO2和Al2O3,含量分别35.8%、20.5%、5.8%,构成SiO2-Al2O3-金属氧化物体系;主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO.40.35H2O、Ca9Si6O21.H2O、K2Al2Si2O8.3.8H2O和AlCl3.4A(lOH).34H2O等硅酸盐及铝硅酸盐,因此飞灰是一种有用材料。     

生活垃圾焚烧飞灰的热性质

利用综合热分析仪对飞灰进行了差热与热重分析,并利用X-射线衍射仪分析了不同温度煅烧后飞灰的矿物成分变化。结果表明:781～956℃温度区间,飞灰的质量下降超过15%;956～1241℃温度区间,质量下降8%左右;温度超过1241℃时,飞灰的质量基本保持不变,出现大量的化合反应,飞灰表现出较好的活性;飞灰的主要矿物成分是SiO2、CaCl2、Ca3Si2O7、Ca2SiO4·0.35H2O、Ca9Si6O21·H2O、K2Al2Si2O8·3.8H2O和AlCl3·4Al(OH)3·4H2O,晶相含量高达59%;高温下飞灰中的盐类首先分解生成金属氧化物,随温度的升高,所产生的金属氧化物再与SiO2反应生成硅酸盐或铝硅酸盐。     

黔中白云岩风化剖面微量元素的地球化学特征

本研究是为了探讨微量元素在化学风化作用下的迁移特征及分布规律并讨论碳酸盐岩地区红色风化壳的物源问题。我们选择了贵州省遵义市新浦镇的一处发育完好的原生白云岩上覆红土剖面作为研究的对象。以Zr作为不活化元素,我们得到以下的认识:1)该白云岩上覆红土剖面是原地形成的淋滤剖面,微量元素的迁移系数在红土剖面中的变化都具有很好的规律性。元素对Nb-Ta、Zr-Hf和Y-Yb的相关性很强,其可以作为上覆土层物质非多来源的证据,而单一物源与下伏岩石高度相关,那么可以推断所研究的土壤来源于下覆碳酸盐岩的风化。2)在整个剖面中,大部分微量元素在风化过程中都表现出富集的特性,尤其在岩-土界面处达到最大化,这显示出了风化淋滤的过程。Nb、Ta、V和Hf是相对不活化的元素。3)轻稀土元素在岩土界面的富集系数是大于重稀土元素的,这表明轻稀土元素在淋滤过程中更易于迁移。此外,铁质壳对相关微量元素有着富集的作用。总之,本次的研究结果对探讨喀斯特地区红土型风化壳的物质来源问题有着重要的指示意义。     

几内亚红土型铝土矿床地质特征

几内亚铝土矿资源丰富,并具有品位高,富铝、高铁、低硅、易采、易选之特点,属富含三水铝石的红土型铝土矿.硅铝铁风化壳是本区的含矿岩系,主要矿石类型为蜂窝状、土状和块状铝土矿.矿体多赋存于山体顶部和坡度适中的斜坡上,地形平坦地段和沟谷部位矿体质量差或无矿体.几内亚属于湿热多雨和干湿交替的热带气候,为红土型铝土矿的形成提供了有利条件.广泛分布的富铝基性岩石是铝土矿的母岩,也是形成铝土矿的基本前提.     

石灰土(碳酸盐岩风化壳)形成地球化学过程研究

以选自贵州遵义官坝、安顺天龙和贵阳龙洞堡三个剖面为例,运用ACNK和ACNKFM三角图解、元素对的协变特征及元素质量迁移系数,对石灰土形成的地球化学过程进行了详细讨论。结果显示:石灰土形成地球化学过程遵循碳酸盐岩风化成土之两阶段模式;官坝剖面的风化程度和过渡性具有碳酸盐岩风化成土初级阶段的特征,天龙和龙洞堡剖面与红色风化壳的基本特征相似,体现出所经历的风化作用过程或所处的阶段不同;龙洞堡剖面与天龙剖面的地球化学特征和演化过程存在一些不同,可能指示灰岩和白云岩风化壳的本质差异。     

掺杂La或Si对Ag/Al2O3催化剂热稳定性和脱NO活性的影响

利用BET比表面测定和X-射线衍射技术考察了掺杂La或Si的Ag/Al2O3催化剂的热稳定性,并研究了富氧条件下,丙烯在这些催化剂上选择性还原NO的活性.结果表明,掺杂La或Si能抑制Al2O3相变,使γ-Al2O3完全转化为a-Al2O3的温度升至1100℃以上.相应地,延缓催化剂比表面下降,从活性角度来看,当焙烧温度为1100℃时,与掺杂La或Si相比,不掺杂La或Si的Ag/Al 2O3催化剂活性要低得多;当焙烧温度低于1000℃时,掺杂少量La(2%La2O3)对Ag/Al2O3催化剂活性影响不大,但是,掺杂Si(2%或8%SiO2)或较高含量La(8%La2O3)会导致催化剂活性降低.综合考虑热稳定性和富氧条件下的NO还原活性,认为掺杂较低含量La(2%La2O3)的Ag/Al2O3催化剂性能最佳.     

广西南部三叠纪强过铝质火成岩岩石化学特征的动力学意义

为深化对广西南部地区印支期造山运动深部动力学机制的理解,采用该地区三叠纪强过铝质火成岩的岩石化学数据提取其源区熔融温度以及成分特征方面的信息。结果显示:广西南部三叠纪强过铝质火成岩属于高钾钙碱性系列,形成于印支期后碰撞构造背景中。它们的Al2O3/TiO2小于100,CaO/Na2O多数大于0 3、少数小于0 3。同时,这些强过铝质火成岩的Al2O3/TiO2与其SiO2含量有正相关趋势,而CaO/Na2O与SiO2含量呈明显的负相关关系。这些岩石化学特征表明,强过铝质火成岩部分源于泥质岩的部分熔融,部分源于砂岩或正变质岩的部分熔融,但不排除后者可能是泥质岩部分熔融产物和玄武质岩浆相混合的结果;同时这些强过铝质火成岩形成源区的温度高(>=875℃)。因此,广西南部三叠纪时期的深部能量来自以底侵玄武岩浆加热作用所体现出来的软流圈地幔的平流热传递过程。     

天水地区新近纪沉积物地球化学特征及其意义

通过对天水盆地新近纪沉积物地化特征的研究表明:(1)天水盆地下山剖面泥岩富MgO、CaO、Nb、Sr、Th,贫SiO2、Al2O3、Ba、Cr、Ni、Rb,高Al2O3/TiO2、Cr/Zr、Cr/Th、Th/Sc,结合盆地的平面展布特征和地层厚度变化规律及沉积相的横向变化,初步认为盆地南区西秦岭北缘各时代花岗闪长岩和偏中性岩主要控制着该区的沉积物地球化学组成,而古秦岭洋闭合期蛇绿岩套中的基性-超基性岩有很大的影响,其结果是它们高度混合的物质给盆地提供物源,泥岩样品中K2O的含量随时间增长而增高,说明物源区在溯源侵蚀的过程中富钾值岩大量出现;(2)CIA和ICV值指示天水盆地碎屑沉积物的物源区古风化程度较强,沉积物成熟度较低,源区沉积再循环的物质很少或几乎不存在,在上新世到更新世之间存在化学风化作用减弱的趋势;(3)天水盆地从西秦岭山麓到华家岭地层沉积厚度越来越薄,从湖相逐渐过渡为湖泛平原相,结合主、微量元素构造判别图解,认为下山剖面沉积物是在压扭作用下的山前凹陷盆地构造环境中形成。     

粤东花岗岩类地球化学特征及成因探讨

粤东花岗岩类的SiO_2、K_2O及ALK值偏高,Al_2O_3、Fe_2_O_3、FeO及MgO偏低,ANKC值、Na/K比及CaO、Na_2O含量介于华南改造型花岗岩和同熔型花岗岩之间;负铕异常明显,轻稀土显著富集,中稀土(Tb—Tm)略有亏损;铅同位素高于地幔铅和下地壳铅同位素组成,略低于华南中生代上地壳铅同位素组成;锶、氧同位素具正相关关系,不相容元素比与其他元素间无相关关系。其岩浆起源于上、下地壳间的过渡带,该过渡带由上地壳物质及侵入其中的幔源物质组成,岩浆上升定位过程中,未发生过明显的分异结晶一同化作用。     

城市生活垃圾与煤混烧灰渣的熔融特性及成分分析

根据我国城市生活垃圾熔融焚烧需要添加一定量辅助燃料进行稳燃的实际情况以及垃圾成分复杂、波动性大的特点，对配比一定煤的混合垃圾焚烧灰渣的熔融特性及熔融渣的回收利用进行实验研究．实验结果表明：垃圾的熔融特性主要与垃圾渣中的以SiO2-A12O3-CaO-Fe2O3为代表成分有关，垃圾渣中SiO2/A12O3、SiO2 Al2O3、CaO Fe2O3对灰渣熔融点T3的影响与该成分在垃圾渣中存在的化学形式及其性质有关；垃圾熔融渣的物理性能优良，渣中的重金属浸出和噁英的含量均达环保标准．可以直接对垃圾熔融渣进行回收利用。     

黄土风化成土过程中主要元素迁移序列

主要研究了渭南黄土剖面中主要化学组分的分布特征、影响因素以及它们在风化成土过程中的迁移富集规律。结果表明：（1）在剖面中随着黄土与古土壤层的交替叠复，各组分含量由低-高或由高-低呈周期性变化。（2）碳酸盐含量的剧烈变化是影响黄土元素分布特征极为重要的因素，古土壤中一些组分的含量增高，主要是碳酸盐被强烈淋滤造成的相对富集。（3）在黄土风化成土过程中，CaCQ3、SiQ2、FeO、MgO、K2O、Na2O等本身的地球化学行为以迁移为主，而Al2O3、Fe2O3、TiO2等均以淀积为主。它们在黄土中的迁移能力有如下顺序：CaCO3＞FeO＞MgO＞Na2O＞K2O＞SiO2＞Al2O3＞TiO2＞Fe2O3。（4）除碳酸盐外，黄土风化成土过程中铁的变化比其它组分都明显，表现为价态以及形态的转化。铁的转化主要为就地完成．本身没有发生明显迁移。     

电石渣中杂质对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水性能影响

为了考察电石渣中杂质(Na2S、SiO2及铁、镁、铝的氧化物等)在湿法烟气脱硫过程中对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水性能的影响,通过建立亚硫酸钙氧化反应装置,对亚硫酸钙氧化及石膏浆液脱水过程进行了研究。研究表明:浆液中Na2S浓度越高,亚硫酸钙氧化受到的抑制作用越明显,Na2S浓度高于10.0 mmol/L时,浆液中亚硫酸根几乎不发生氧化反应,石膏平均粒径随Na2S浓度增加呈先降低后增大趋势。浆液中SiO2不影响亚硫酸钙氧化,但是浓度低于0.5 g/L时,石膏粒径分布更加集中,更有利于提高石膏浆液脱水性能。浆液中Fe2O3的存在有利于亚硫酸钙氧化,浓度在0.5～1.0 g/L时,对石膏浆液脱水性能有明显的改善作用。浆液中MgO、Al2O3的存在,对亚硫酸钙氧化影响不大,但降低了石膏浆液脱水性能。     

土壤风化速率的实验测定

利用模拟淋溶实验测定了中国几种土壤（砖红壤，赤红壤，红壤，黄棕壤和紫色土）的风化速率，并研究了土壤pH值和降水量对土壤风化速度的影响，结果表明，土壤的风化速度在pH≥4时随pH值的下降而显著增加，但是当pH值低于4时，风化速率却急剧下降，造成这种现象的原因可能是在低pH值时盐基阳离子和铝离子大量溶出，过高的产物浓度限制了风化反应的进行。土壤的风化速度与淋溶速率之间近似成线性关系。用淋溶液pH值和淋溶液量两个因素对实验结果进行了校正。