砂-泥岩界面碳酸盐溶解-沉淀反应及其石油地质意义

沉积盆地中的砂-泥岩界面发生过强烈的碳酸盐溶解-沉淀反应,这种反应主要取决于相邻泥岩中流体的组成和性质、流体动力环境和砂岩与泥岩之间物理化学条件,如pH、Eh、P(CO2)、化学组成、温度、压力、孔隙度和渗透率、矿物组成和流体动力条件的差异性等。砂-泥岩界面碳酸盐溶解-沉淀反应的石油地质意义主要体现在:①影响储层物性;②影响油气的运移和充注;③有利于形成压力封存箱,对油气的保存具有重要的作用。

矿物溶解再沉淀过程研究综述

溶解再沉淀过程可促进矿物-流体之间充分的反应,使一些元素再次迁移富集,在许多地质过程中扮演着重要角色。近年来,随着聚焦离子束透射电镜(FIB-TEM)、纳米二次离子质谱仪(Nano-SIMS)等制样观测及精细分析技术的发展,矿物界面化学研究取得了众多成果。已有研究证实,在低温、溶剂存在的条件下,溶解再沉淀过程相对于固体扩散是更高效的物质交换机制。本文回顾了溶解再沉淀过程的研究历史,综述了近20年来取得的主要研究进展,包括不同矿物相(硅酸盐、磷酸盐、碳酸盐矿物及氧化物、硫化物等)中主要鉴别结构特征、元素迁移富集规律及主要观测分析手段,系统总结了溶解再沉淀过程的主要影响因素,最后展望了其发展方向。

水热条件下方解石-磷灰石转化机制影响因素初探

磷灰石广泛存在于生物体和各种地质体中,其形成机制随物理化学条件变化而变化。本文采用Raman光谱、扫描电镜和X射线谱仪等技术研究了水热条件下,方解石向羟基磷灰石转变过程中矿物物相的变化,探讨了羟基磷灰石的形成机制。结果表明,在弱酸性环境下,方解石中的碳酸根离子先被溶液中的磷酸氢根离子交代,形成二水合磷酸氢钙(DCPD),随后部分DCPD经过脱水脱氢作用逐步转变为羟基磷灰石(HAP),还有部分磷酸氢钙溶解在水溶液中;但在碱性环境下,仅有少量的方解石转变为HAP。由此可知,磷酸盐流体中,羟基磷灰石替代方解石的生长是一种溶解-沉淀耦合的过程。低温条件下,酸性缓冲溶液条件首先生成DCPD,而后转变为HAP,碱性条件直接生成HAP。温度升高能加速方解石向HAP的转变,并且未发现DCPD的中间相。

典型氧化铜铅锌矿物浮选的硫化及其强化研究新进展

硫化浮选是处理氧化铜铅锌矿最重要的方法,而硫化则是氧化铜铅锌矿硫化浮选中重要环节。然而,传统的氧化矿物硫化理论存在着不足之处,这已经在一定程度上制约着氧化矿物硫化浮选理论的发展。在现有研究基础上,本文总结了传统硫化理论的不足之处,提出了基于"氧化矿物—溶液界面耦合的溶解—沉淀"的硫化机制,分析了氧化矿物的硫化浮选行为,回顾了三种典型氧化矿物(孔雀石、白铅矿和菱锌矿)的硫化机制及其强化研究的脉络,介绍了最新研究进展,对氧化矿物浮选的硫化及其强化研究进行了展望。