中国重质油藏的地质和地球化学成因

我国重质稠油具有陆相成因特点,它的物理化学特性是粘度高、含硫低和微量元素含量低;族组成中非烃和沥青质含量高,饱和烃含量低;饱和烃气相气谱特征表现为异构烷烃和环烷烃丰度高,甾萜化合物中二环倍半萜,三环二萜烷、重排甾烷和(亻马)蜡烷等抗生物降解能力强。重质稠油藏的形成主要受盆地后期抬升活动、生物降解、地层水洗和氧化作用等因素控制。按其成因可将重质稠油藏分为风化剥蚀、边缘氧化、次生运移和底水稠变等四种类型。在空间上重质稠油藏有一定分布规律,它与常规油藏有一定共生关系,在纵向上重质稠油藏分布在上部构造层或上覆较年青地层中,埋藏深度在2000m以内,在平面上绝大多数分布在盆地和凹陷边缘。

阳离子聚电解质强化絮凝去除有机污染物的化学成因

强化絮凝工艺已在去除有机污染物的水处理工艺中得到较好应用,但其作用机理一直未能得到明晰的结论,而且阳离子聚电解质强化絮凝具有“高效性”和“专属性”的问题也无法回答。近年来由于分子环境科学及先进化学分析手段的应用,基于不同絮凝化学成因的强化絮凝技术研究已成为环境水化学和水污染控制技术领域的研究热点。本文综述了国际上近年提出的专属吸附絮凝、聚电解质络合絮凝和胶束吸附絮凝等强化絮凝技术化学成因的研究现状,并对今后的研究提出了展望。

表层岩溶系统水化学成因及植被恢复条件下变化趋势——以广西马山弄拉兰电堂泉为例

常见的碳酸盐岩主要有灰岩和白云岩,两者的岩溶作用机理不同,因而常形成不同的地貌格局。在我国西南地区,若在小范围内有灰岩和白云岩出露时,往往在山体陡峭的部位出露质纯层厚的灰岩,而山间平原多出露白云岩。这种地层组合结构致使表层岩溶带的发育具有独特的双重岩性结构。基于兰电堂表层岩溶系统的研究,发现绝大部分水样的水化学类型均为HCO3-Ca·Mg型,其主要阳离子Ca2+和Mg2+质量浓度的季节动态变化趋势不明显,但对短期降水稀释效应及森林植被CO2效应的响应则非常迅速。将降水量小且比较均匀的8、9、10及12月水样的ρ(Ca2+)和ρ(Mg2+)关系曲线定义为"同比例溶解线",并用其判别不同降水条件下泉水化学成分差异的成因。另外,为了研究次生森林生态功能逐步恢复条件下岩溶作用强度的变化趋势,对近10年来弄拉表层岩溶泉水化学组分进行分析对比,发现岩溶水化学中主要阴、阳离子浓度均有增加趋势,也进一步佐证了森林植被的岩溶效应。

2-氯丙烯腈的制备及其主要杂质的化学成因

以丙烯腈为原料,经催化氯化加成和消除反应制备2-氯丙烯腈,并对影响反应的主要化学成因与反应机理进行了探讨。

福建南靖砂金表生化学成因的探讨

福建南靖砂金地表地球化学、生物化学成因特征明显 ,不同于传统的机械成矿模式。区域火山岩地层是砂金的矿源 。

北天山地区泥火山地球化学成因研究

泥火山是特定地质构造及水文地质环境下的一种构造流体地质现象。由于泥火山喷发时可以将大量有价值的信息带到地表，因此，不少科学家将泥火山称为深度可达12 km的“天赐钻井”。新疆泥火山的构造位置是准格尔-北天山盆山过渡带。该过渡带NWW走向，东西延伸长度约350～500 km。

陕西华县毕家乡井群宏观异常的化学成因

2005年3-10月，陕西省关中东部华县毕家乡东林场农业灌溉用井群体出现强烈的翻花、冒泡、响声现象，个别井水色浑浊。其历时之长，范围之广，在陕西省内近30年来少见。我们从中国地震局监测预报司编著的《地震前兆异常落实工作指南》的主导思想出发，对华县井水宏观异常现象进行了较为深入的现场取样调查、测量与分析，从化学成因的角度对这一宏观异常现象进行分析解释，所得结果得到了跨断层水准测量结果的佐证。认为该次井水的宏观气体异常作为当地地震短临前兆的依据不充分。最后给出了分析处理井水宏观气体异常现象的一些建议。

长江干流水化学成因与风化过程CO_(2)消耗通量解析

长江流域面积巨大,岩性多变,加之三峡大坝等重大水利工程的影响,干流河水的水化学成因存在较大争议。此外,以往研究中流域矿物风化过程的碳汇通量估算一般基于阳离子来源分析,但该算法通常涉及多种矿物端元的参数选取,结果具有不确定性。本次研究对长江干流水化学的时空演变进行了整体分析,并基于上游河水样品含量的校正与计算,提出了一种计算矿物风化过程碳汇通量的新方法。研究结果表明,蒸发盐溶解、循环盐作用、矿物风化及硫酸盐溶解是控制长江干流河水离子组成的主要水文地球化学作用,而人类活动主要影响了离海距离3000 km以内河水含量;长江上游干流硅酸盐风化消耗CO_(2)速率为1.16×10^(5) mol/(km^(2)·a),碳酸盐风化消耗CO_(2)速率为4.75×10^(5)mol/(km^(2)·a)。本研究有助于加深对长江干流主要水文地球化学作用的认识,丰富和完善碳循环研究理论。

我国锰矿化学成因及分布综述

基于我国各省锰矿查明储量与基础储量数据,分析了我国锰矿资源的行政分布情况,并对我国锰矿贫富区分布进行了划分;同时对我国主要锰矿形成年代与成因类型及其分布进行了分析。对我国锰矿自晚元古代以来化学成因史作了简要探讨,为我国锰矿资源地化勘探与开发,及锰矿能源可持续发展提供参考。

天然含硅饮用矿泉水的化学成因与开发前景

我国幅员辽阔,饮用矿水资源丰富。其中,含硅饮用矿水(偏硅酸矿水)在全国许多省区均有发现,如吉林省长白山区就有31处,天然流量达187702m^3·d^(-1);在四川省已鉴定的10余处矿泉水中,有8处是偏硅酸泉。含硅饮用矿水的形成,笔者曾在“华蓥山九洞含硅饮用矿泉水形成的水文地球化学机理”一文中进行了初步的化学热力学探讨。

苏北阜宁县地下水水化学特征及成因分析

为了查明苏北阜宁县潜水和承压水的水化学成因和补给特征,文章采集区域内地表水、潜水、承压水(第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水)的水样,结合数理统计分析、Piper三线图、Gibbs模型和水化学特征系数等手段,分析了不同水体的氢氧同位素关系和矿化度分布、主要阴阳离子关系、水化学特征。结果表明:①阜宁县地下水总体为弱碱性,潜水和承压水中阳离子质量浓度都呈现Na^(+)>Ca^(2+)>Mg^(2+)>K^(+),潜水中阴离子质量浓度呈现HCO_(3)^(-)>Cl^(-)>SO_(4)^(2-)>NO_(3)^(-),第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水中阴离子质量浓度皆呈现出HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-);潜水的总溶解固体(TDS)比第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水偏高,局部区域的潜水为微咸水和咸水,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水的水质明显优于潜水。②地下水的补给与大气降水相关,潜水为现代降水补给,第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水源于晚更新世或者更早时期的降水补给。③地下水水化学特性受降水影响较小,主要受到水岩作用、阳离子交换作用控制,其中第Ⅱ、第Ⅲ、第Ⅳ承压水的盐分主要来源于硅酸盐岩风化,人类活动对地下水化学组分影响相对较弱。

车马碧引水隧洞近场区水文地球化学特征及成因浅析

地下水水文地球化学特征及其成因的认识可为地下水环境及饮用水安全提供重要依据。本文以车马碧水库引水隧洞近场区为研究对象,在现场水文地质调查和分析基础上,选取33组水样进行水化学测试,并从中抽取22组水样进行氢氧同位素测定。利用Piper三线图、Gibbs模型图、离子比例分析和因子分析等方法,确定研究区地下水离子组分来源。结果表明:大气降水是研究区内地下水的主要补给来源。地下水和地表水受含水层岩性影响,主要水化学类型分别为HCO_(3)-Ca·Mg型、HCO_(3)-Ca型;支洞水由于受人类活动影响较大,阴离子由HCO_(3)-型变为SO_(4)^(2-)型。水-岩作用在各离子来源中占主导作用,K^(+)+Na^(+)和Cl^(-)主要来源于盐岩和硅酸盐的溶解作用,Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO_(3)-、SO_(4)^(2-)主要来源于碳酸盐岩中方解石、白云石和盐岩中石膏的溶解。阳离子交替吸附作用在阳离子演化过程中具有重要作用。碳酸盐、硅酸盐和盐岩、大气降水对研究区内水体的化学组分的贡献率分别为44.44%、15.41%、40.17%。这为研究区地下水环境和饮用水安全提供了重要参考。

生物成因与化学成因施氏矿物的合成、表征及其对As(Ⅲ)的吸附

羟基硫酸铁矿物Schwertmannite(简称施氏矿物)作为一种新型环境矿物材料对重金属的迁移和钝化有重要作用.借助X射线衍射(XRD)、电镜扫描(SEM)、离子色谱(Ic)及比表面积测定仪(BET)等方法对H2O2氧化亚铁(化学法)和氧化亚铁硫杆菌氧化亚铁(生物法)合成的矿物成分、结构和比表面积进行了分析与表征,同时对As(Ⅲ)吸附性能进行了研究.结果表明,两种方法合成矿物均为纯施氏矿物.化学法合成的黄棕色矿物产量在24h达到稳定,总铁沉淀率为43.1%;生物法合成的红棕色矿物产量在48～60h达到稳定,总铁沉淀率为36.7%,对应化学式为Fe8O8(OH)3.78(SO4)2.11和Fe8O8(OH)4.06(SO4)1.97.生物合成施氏矿物颗粒均匀、分散性好、且矿物比表面积(45.63m2.g-1)远远高于化学合成(3.17m.2g-1).吸附试验表明,在本试验条件下(pH=7,25℃),生物合成矿物吸附As(Ⅲ)的效果明显优于化学合成矿物,当As(Ⅲ)浓度为1、10和30mg·L-1时,生物合成矿物对As的去除率分别为97.83%、85.96%与61.49%,而化学合成矿物的去除率为95%、62.96%与41.97%.

绵阳红层地区浅层地下水水化学特征、成因及水质分析

绵阳市近年来城市建设飞速发展,在高强度的人类活动作用以及全球气候变化条件下,绵阳红层地区地下水环境日益恶化,已成为制约生态环境建设和经济社会发展的重要因素。因此,对该区域浅层地下水水化学特征以及水质进行分析评价具有非常重要的意义。红层地区地下水体主离子特征主要受该地区地质条件、地形地貌条件以及水文气象条件所影响,运用经典统计学、Piper三线图、等值线图、相关性分析、主离子比例关系分析以及Wilcox分类图等方法对绵阳市红层地区地下水水样中的主体离子测试结果进行分析,表明地下水中Ca^(2+)、Mg^(2+)、HCO^(3-)占主要优势,从山前补给区到河谷平原排泄区,Cl^-和TDS逐渐增大,水化学类型由Ca·Mg—HCO_3型变化为Ca·Na—HCO_3·Cl型,化学过程主要以风化-溶滤作用为主,地下水水化学类型形成的主要作用是铝硅酸盐的溶解、碳酸盐的溶解以及蒸发岩盐的溶解,饮用水水质和灌溉用水水质均符合标准。

山东新巨龙煤矿区场地高TDS地下水水化学特征及成因机制

针对山东巨野新巨龙煤矿区地下水高TDS的现状,基于历史水质资料和取样测试结果,运用Piper三线图、相关性分析、氢氧同位素、Gibbs图解、离子比值与饱和指数等方法,探究其高TDS地下水水化学特征及成因。结果表明:随着建井和煤矿开采,研究区水化学环境发生改变,水化学类型不再是单一的SO_(4)-Na型,深层灰岩水的类型中出现SO_(4)·HCO_(3)-Na和SO_(4)-Ca·Mg型;研究区高TDS地下水的形成主要是因为含水层水动力条件差,高温水岩作用强,溶滤、蒸发浓缩作用明显,同时存在一定程度的反向阳离子交换作用;地下水体中白云岩和方解石表现为沉淀状态,石膏和盐岩处于溶解状态,是地下水主要成分Na^(+)和SO_(4)^(2-)的主要来源。研究成果不但为研究矿井水的构成、揭示煤矿区地下水污染及多场耦合的地下水演化过程和成因机制提供依据,还可为煤炭开采水害防治和矿井水处理利用奠定基础。

西坝镇高产农田浅层地下水水化学特征、成因及水质分析

以西坝镇高产农田区浅层地下水为研究对象,通过采用现场调研、室内实验、水化学分析和统计分析相结合的综合研究方法,分析了浅层地下水的水化学特征、成因及水质。结果表明:地下水中Ca^(2+)、HCO_3^-占主要优势,水化学类型为CaHCO_3和Ca-SO_4;NO_3^-离子超标严重,超标点位占总取样点的66.7%,空间分布变化幅度大并出现局部的高浓度现象;研究区Ca^(2+)、Mg^(2+)与溶解性固体(TDS)高度线性相关,Ca^(2+)与Mg^(2+)高度线性相关,Ca^(2+)、Mg^(2+)与Cl^-显著线性相关;地下水化学过程以风化-溶滤作用为主,化学类型主要形成作用为大气降水以及碳酸盐和硫酸盐的溶解;通过水质分析表明研究区浅层地下水不适合作为居民饮用水源,灌溉用水盐度危害中等偏高,建议对污染水体做处理后利用。

宿州市城区地下水化学特征及成因机制研究

为深入研究宿州市城区地下水化学特征及其控制因素,在调查采样的基础上,综合运用数理统计、相关性分析、Piper三线图、Gibbs图和离子比例系数等方法对水样测试结果进行分析研究。结果表明:(1)浅层地下水优势阳离子为Ca^(2+),中深层地下水中Na^(+)为优势阳离子,二者优势阴离子均为HCO_(3)^(-)。浅层地下水溶解性固体总量的质量浓度(TDS)均值为790.65 mg/L,有3组为微咸水,其余均为淡水;中深层地下水TDS均值为585.67 mg/L,均为淡水。(2)浅层地下水化学类型复杂,以HCO_(3)^(-)—Ca^(2+)·Mg^(2+)、HCO_(3)^(-)—Na^(+)·Ca^(2+)·Mg^(2+)型为主,其次为HCO_(3)^(-)—Na^(+)·Mg^(2+)型;中深层地下水化学类型相对简单,以HCO_(3)^(-)—Na^(+)·Ca^(2+)·Mg^(2+)型为主。(3)地下水水化学特征受岩石溶滤作用、阳离子交替吸附作用和人类活动的共同影响,水化学成分多数来自于硅酸盐岩和碳酸盐岩矿物的溶解。浅层地下水受人类活动影响较大,而中深层地下水受其影响不明显。

滇中高原岩溶关键带典型含水系统水化学特征及成因分析

岩溶关键带水文地球化学过程的研究对于科学认识其内部的演化环境与结构特征具有重要意义。岩溶水是水-岩作用后主要的信息载体,定量分析其水化学特征及成因是揭示岩溶关键带含水系统介质环境与水动力条件的有效手段。以滇中高原岩溶关键带3个典型岩溶含水系统为研究对象,通过对不同含水系统出露的岩溶泉进行野外采样与室内测试,综合采用数理统计分析、水化学图解、离子比例系数与水文地球化学模拟等方法,深入剖析了各含水系统岩溶水水化学组分特征、成因作用和含水层介质特性,并对关键带中水循环与水化学的内在联系及规律进行了探讨。结果表明:①HCO-_(3)、Ca^(2+)是各含水系统岩溶水中含量最高且来源稳定的离子组分,Mg^(2+)是控制各含水系统水化学类型异化的关键因素;②碳酸盐岩类的岩石风化、矿物溶解是各含水系统内岩溶水化学组分特征的主要成因作用,岩溶水对华宁水系统含水层的溶蚀作用仍在发生,阳离子吸附交替与硅酸盐岩类的风化溶解是区域岩溶水中Na^(+)、K^(+)的重要来源;③区域岩溶的发育强度、岩溶含水层的出露条件及含水介质岩性与连通性共同塑造了滇中高原岩溶关键带不同含水系统地下水化学特性。研究成果丰富了对滇中高原岩溶关键带水文地球化学过程的认识,为区域岩溶水资源的开发、利用与保护提供基于水化学的证据支撑。

低熟煤型气的成因化学

用水介质热压模拟、１３Ｃｎｍｒ分析表明，Ｒｏ＝０．７％以前，煤型有机质中的芳环结构的变化主要是官能团的变化，芳环仍然保留着单环的结构特征，并未发生明显的缩合作用。即在早期热演化过程中由邻甲氧基苯酚结构向邻苯二酚类结构转化，进而转化为烷基酚类结构，同时脱去甲氧基中的甲基。甲氧基含量从Ｒｏ＜０．３％开始迅速减少，到Ｒｏ＝０．７％时已基本脱除完毕。煤型有机质中的甲氧基在热演化早期通过自由基反应脱去甲基。

新疆喀什河流域水化学时空变化特征及灌溉适应性评价

喀什河是伊犁河的三大支流之一,了解流域水质状况对于伊犁地区生态保护具有重要意义。通过分析喀什河流域水化学组成及其成因,并以此为基础对河流进行灌溉适宜性评价。通过2018年7月—2021年7月期间采集喀什河河水水样289组、泉水水样5组、井水水样30组,应用数理统计、Piper三线图、Gibbs图、离子比例关系等方法,探讨了喀什河流域水化学的时空变化特征和控制因素,并采用USSL图、Wilcox图对河水进行灌溉适宜性评价。结果表明:(1)喀什河流域各水体均呈现弱碱性,井水和泉水的溶解性总固体及电导率(EC)略大于河水,各水体水化学类型均为Ca2+-HCO3-型。(2)岩石风化是流域内各水体离子来源的主要控制因素,且各水体离子来源主要受碳酸盐岩风化作用的影响。(3)河水离子质量浓度短时间序列平缓变化表明,2018—2021年干流离子浓度因冰雪融水和降水的稀释作用强弱而变化,4—7月较低,8月—次年3月较高;空间变化上离子质量浓度随海拔的增加而降低。(4)河水的水质为优秀,可直接用作灌溉用水,但2021年的EC略有上升的趋势。研究结果可为喀什河谷水资源可持续利用、科学开发治理提供依据。