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Calcite Dissolution in Deionized Water from 50℃ to 250℃ at 10 MPa:Rate Equation and Reaction Order

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2008年第5期82卷 994-1001页

作者： gong qingjie DENG Jun WANG Qingfei YANG Liqiang SHE Min State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Beijing 100083

Carbonate minerals and water （or geofluids） reactions are important for modeling of geochemical processes and have received considerable attention over the past decades. The calcite dissolution rates from 50℃ to 250℃ at 10 MPa in deionized water with a flow rate varying from 0.2 to 5 mL/min were experimentally measured in a continuous flow column pressure vessel reactor. The dissolution began near the equilibrium with c/ceq 〉 0.3 and finally reached the equilibrium at 100℃-250℃, so the corresponding solubility was also determined as 1.87, 2.02, 2.02 and 1.88×10^-***/L at 100℃, 150℃, 200℃ and 250℃ respectively, which was first increasing and then switching to decreasing with temperature and the maximum value might occur between 150℃ and 200℃. The experimental dissolution rate not only increased with temperature, but also had a rapid increase between 150℃ and 200℃ at a constant flow rate of 4 mL/min. The measured dissolution rates can be described using rate equations of R = k（1-c/ceq）n or R = kc-n. In these equations the reaction order n changed with temperature, which indicates that n was a variable rather than a constant, and the activation energy was 13.4 kJ/mol calculated with R = k（1-c/ceq）n or 18.0 kJ/mol with R = kc^-n, which is a little lower than the surface controlled values. The varied reaction order and lower activation energy indicates that calcite dissolution in this study is a complex interplay of diffusion controlled and surface controlled processes.

关键词： calcite dissolution solubility kinetics reaction order

Multifractal Analysis of Element Distribution in Skarn-type Deposits in the Shizishan Orefield,Tongling Area,Anhui Province,China

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2008年第4期82卷 896-905页

作者： WANG Qingfei DENG Jun WAN Li ZHAO Jie gong qingjie YANG Liqiang ZHOU Lei ZHANG Zhijun State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Beijing 100083 China Key Laboratory of Lithosphere Tectonics and Lithoprobing Technology of Ministry of Education China University of Geosciences BeOing 100083 China School of Mathematics and Information Science Guangzhou University Guangzhou Guangdong 510405 China

A series of element concentrations sampled from four drill cores with a length about 1000 m into different skarn-type deposits were selected from the Shizishan orefield, central Tongling, southeastern part of Anhui Province. Using the multifractal method, the distribution and migration characteristics of the major and trace elements are analyzed. The multifractal spectrum of the major elements is left-skewed, whereas the spectrum of the trace elements is right-skewed, which shows that in the process of skarn formation, the trace elements were enriched only locally, and major elements transported within a much larger range. The correlation coefficients of the multifractal parameters Aa （width of the multifractal spectrum） of the four drill cores are relatively low, but the correlation coefficients of the multifractal parameters R （spectrum symmetry parameter） and Af are relatively higher, indicating that although the non-homogeneous intensity of the distribution of elements is inconsistent, their spatial accumulation patterns are almost the same during the ore-forming process. The statistics of the mnltifractal parameters of various elements in the different locations show that the ore-forming processes and element migration pattern in the Shizishan orefield are consistent, and that the migrations of trace elements and major elements exhibit some differences.

关键词： metallogenic elements skarn multifractal spectrum Tongling Anhui China

The Structure of Ore-controlling Strain and Stress Fields in the Shangzhuang Gold Deposit in Shandong Province,China

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Acta Geologica Sinica(English Edition) 2008年第4期82卷 769-780页

作者： DENG Jun WANG Qingfei YANG Liqiang ZHOU Lei gong qingjie YUAN Wanming XU Hao GUO Chunying LIU Xiangwei State Key Laboratory of Geological Processes and Mineral Resources China University of Geosciences Beijing 100083 Key Laboratory of Lithosphere Tectonics and Lithoprobing Technology of Ministry of Education China University of Geosciences Beijing 100083

The Shangzhuang altered-rock type gold ore deposit is located in the middle segment of and controlled by the Wang＇ershan fault zone in the northwestern part of the Jiaodong gold province, China. The deformation evolution, the structure of strain and stress fields and its ore-controlling effect in the Shangzhuang deposit are discussed in this paper. It is revealed that the deformation evolution has mainly undergone four phases： the early ductile deformation, the second NE-striking horizontal simple shear, the third NE-striking compression-shear and the final NW-striking compression. The mineralization happened during the third stage in which the maximum principal stress gradually transited from NE to NW. The 3-D numerical simulations of the stress field show that, on the condition that the maximum principal stress is NE-striking, the fracture development in the fault zone is favored, while when the maximum principal stress is NW-striking, the fault zone is relatively extensional and it is suitable for the influx and emplacement of ore-forming fluids. The compression-shear strain field during the mineralization is characterized by the λ-type structure, the positive flower structure, etc. Orebodies are mostly equidistantly located in the dilatational spaces, which are distributed in the integral compressional circumstances. And the dilatational spaces are developed where the fault attitude changes or shear joint systems develop. In the overall compression-shear stress field, the strain field bears self-similarity at multiple scales, including the orebody, ore deposit and orefield. The selfsimilarity of the structure comprises the subequidistant distribution of fractures at the same scale and the similar shape of the fractures at various scales. Yet, due to the special geological structure, the orebodies are mostly located in the hanging wall in the Shangzhuang deposit, which is different from most deposits in the Jiaodong gold province. Analyses of the ore-controlling

关键词： Shangzhuang gold deposit 3-D structural stress field altered rock

滇西腾冲大松坡锡矿区晚白垩世铝质A型花岗岩的发现及其地质意义

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岩石学报 2012年第5期28卷 1477-1492页

作者：江彪龚庆杰张静马楠中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083

滇西大松坡锡矿区位于腾冲-梁河锡成矿带,该带分布着燕山早期、燕山晚期和喜马拉雅早期三个时代的花岗岩,其岩石地球化学特征及其与锡成矿作用的联系尚需进一步研究探明。本文选取该区古永岩体中的中细粒黑云母二长花岗岩和黑云母花岗... 详细信息

滇西大松坡锡矿区位于腾冲-梁河锡成矿带,该带分布着燕山早期、燕山晚期和喜马拉雅早期三个时代的花岗岩,其岩石地球化学特征及其与锡成矿作用的联系尚需进一步研究探明。本文选取该区古永岩体中的中细粒黑云母二长花岗岩和黑云母花岗岩中的钾长石进行了Ar-Ar定年;中细粒黑云母二长花岗岩和黑云母花岗岩的坪年龄分别为67.84±0.60Ma(2σ)和65.86±0.42Ma(2σ),显示前者略早于后者生成。对大松坡锡矿区古永岩体内花岗岩进行地球化学研究表明其属于高钾钙碱性系列和过铝质系列;轻重稀土分异较明显,无铈异常,负铕异常突出;Ba、Sr、P、Ti等元素亏损,U、Th、Ta、Rb、Pb等元素相对富集,10000Ga/Al范围为3.53～5.52;地球化学特征指示其为A型花岗岩,通过主、微量元素特征和构造环境判别图解进一步判别其为A2亚型(造山后)花岗岩,推断该花岗岩产于造山后的伸展构造环境。大松坡锡矿区云英岩和矿石的稀土及微量元素含量均低于该区古永岩体内花岗岩,但却有着相似的稀土配分模式和微量元素蛛网图分布型式,暗示它们有成因联系。大松坡云英岩型锡矿很可能是热液运移过程中萃取该区古永岩体内过铝质A型花岗岩中的成矿物质并沿张性构造裂隙充填而成。结合本次获得的Ar-Ar测年结果,推断大松坡云英岩型锡矿是该区古永岩体在燕山晚期-喜马拉雅早期岩浆活动的成矿响应,该区在68～65Ma至少存在一次与古永岩体内A型花岗岩关系密切的锡成矿作用。

关键词： Ar-Ar年龄大松坡古永岩体 A型花岗岩云英岩型锡矿

4.0%NaCl水溶液临界区域内白钨矿溶解度实验测定

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岩石学报 2006年第12期22卷 3052-3058页

作者：龚庆杰韩东昱王玉荣中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室中国科学院广州地球化学研究所广州510640

溶解度的临界异常现象是超临界流体萃取技术的理论基础,目前在食品、化工等领域已得到广泛应用,但在地质领域的应用相对较少。在地质流体临界区域内金属矿物溶解度的变化行为尚需实验查明。本文在34MPa 恒压、250℃～470℃条件下和420... 详细信息

溶解度的临界异常现象是超临界流体萃取技术的理论基础,目前在食品、化工等领域已得到广泛应用,但在地质领域的应用相对较少。在地质流体临界区域内金属矿物溶解度的变化行为尚需实验查明。本文在34MPa 恒压、250℃～470℃条件下和420℃恒温、压力为20～50MP 条件下分别在快速淬火高压釜中实验测定了化学试剂白钨矿在4.0%NaCl 水溶液中的溶解度。4.0%NaCl 水溶液的临界温度和临界压力分别约为411℃和31.4MPa。在34MPa 恒压条件下,白钨矿的溶解度随体系温度的升高而缓慢增大,但在体系临界温度附近突然出现极大值现象。在34MPa 恒压和温度在250℃～400℃区间内白钨矿与 WO_3在4.0%NaCl 水溶液中的溶解度(单位为 mmol/L)基本相同,这表明溶解态钨在热液流体中的存在形式可能相同。在420℃恒温条件下,白钨矿的溶解度随体系压力的升高而增大,在体系临界压力附近可能出现涨落现象,有待进一步实验查证。在4.0%NaCl 水溶液临界区域内,白钨矿的溶解度对体系温度和压力的变化反应敏感,表明白钨矿的溶解度在热液流体临界区域内具有临界异常现象。结合前人研究结果发现,白钨矿、石英、WO_3、MoO_3等物质在热液流体中的溶解度变化行为基本相似,即溶解度随体系温度和压力的升高而增大,在临界区域内出现临界异常现象。矿物溶解度的临界异常现象对揭示热液型钨矿床成矿物质的萃取、迁移和沉淀富集机制具有重要意义。

关键词：白钨矿溶解度超临界流体临界异常钨矿床

2011-2020中国应用地球化学研究进展与展望之生态地球化学

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现代地质 2020年第5期34卷 883-896页

作者：夏学齐龚庆杰徐常艳中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083

生态地球化学在调查的基础上,以元素在不同生态系统中的循环为主线开展生态地球化学评价,通过输入输出通量调查和重访监测掌握元素循环的发展规律,从而对元素、化合物和其他地球化学参数的发展趋势进行预测预警,并提出开发或修复建议。... 详细信息

生态地球化学在调查的基础上,以元素在不同生态系统中的循环为主线开展生态地球化学评价,通过输入输出通量调查和重访监测掌握元素循环的发展规律,从而对元素、化合物和其他地球化学参数的发展趋势进行预测预警,并提出开发或修复建议。近十年,该学科在实践应用的基础上进行理论框架和技术方法的不断拓展,不仅产生了大量技术标准、论文和专著等书面成果,还在污染控制、土地资源合理利用、特色农产品开发、土壤碳汇和抑制气候变化等方面产生了积极作用。在理论研究和应用实践需求的推动下在土壤碳库与全球变化、土壤重金属高背景产生机制、土地质量地球化学评价、土壤有益元素开发和土壤污染修复等方面不断产生分支研究方向。主要回顾和总结2011年以来,我国生态地球化学学科研究进展。

关键词：生态地球化学调查生态地球化学评价土地质量地球化学评价生态风险预测预警

超临界流体中MoO_3与WO_3溶解度实验探讨

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岩石学报 2005年第1期21卷 240-244页

作者：龚庆杰於崇文岑况王玉荣中国地质大学地球科学与资源学院北京100083 中国科学院广州地球化学研究所广州510640

超临界地质流体以其独特的性质对金属成矿元素具有超强的萃取、层析和搬运能力,在热液矿床成矿机制研究中对揭示成矿物质的源、流和汇起着特殊和重要作用。本文利用分析纯H2MoO4在高温下脱水制备了MoO3(白色斜方晶系),在冷封式高压釜中... 详细信息

超临界地质流体以其独特的性质对金属成矿元素具有超强的萃取、层析和搬运能力,在热液矿床成矿机制研究中对揭示成矿物质的源、流和汇起着特殊和重要作用。本文利用分析纯H2MoO4在高温下脱水制备了MoO3(白色斜方晶系),在冷封式高压釜中实验测定了417℃超临界条件下,MoO3在纯水中的溶解度分别为7.3(29MPa)、14.2(45MPa)、21.6(55MPa)、27.7(78MPa)、32.5(100MPa)、和34.2(150MPa)mmol/l,热液中钼的存在形式为H2MoO4。依据前人的实验方案,补充测定了WO3在4.0%NaCl水溶液中于450%条件下的溶解度,其值分别为27.51(50MPa)和30.52(100MPa)mmol/l。结合前人研究结果发现,MoO3、WO3的溶解度在临界区域内具有超临界现象,在超临界条件下其溶解度与石英的超临界溶解度行为基本相似,表现为溶解度随体系温度和压力的升高而增大,这对揭示岩浆热液型和石英脉型钨、钼矿床的形成机制具有重要指导作用。

关键词：超临界流体 MoO2 WO3 溶解度

区域地球化学推断地质体模型与应用--以花岗岩类侵入体为例

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岩石学报 2014年第9期30卷 2609-2618页

作者：向运川龚庆杰刘荣梅杨万志中国地质调查局发展研究中心北京100037 中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 新疆维吾尔自治区地质调查院乌鲁木齐830000

区域化探全国扫面计划获得的海量地球化学数据在基础地质和矿产勘查研究中已发挥了重要作用。全国矿产资源潜力评价化探工作组将全国陆地国土划分为5个地球化学域(古亚洲地球化学域、秦祁昆地球化学域、特提斯地球化学域、扬子地球化学... 详细信息

区域化探全国扫面计划获得的海量地球化学数据在基础地质和矿产勘查研究中已发挥了重要作用。全国矿产资源潜力评价化探工作组将全国陆地国土划分为5个地球化学域(古亚洲地球化学域、秦祁昆地球化学域、特提斯地球化学域、扬子地球化学域和滨太平洋地球化学域)和25个地球化学省。在全国地球化学图中位于云南西部地区的花岗岩类侵入体具有显著富K2O、Th、U、La、Y、Zr而贫Co、Ni、V、Cr、Ti、Fe2O3的特征。基于云南西部地区区域化探数据利用因子分析确定了高场强元素组合(F2)和相容元素组合(F1)两个公因子:F2=0.87Th+0.86Y+0.77U+0.77Zr+0.67La+0.61K2O+0.58Al2O3+0.53Be,F1=0.95Fe2O3+0.93V+0.93Ti+0.92Co+0.81Cr+0.80Ni。利用二者因子得分比值(F2/F1)构建了推断花岗岩类侵入体的区域地球化学综合指标和推断模型。以F2/F1为例介绍了制作地球化学图和地球化学异常图的方法技术。在F2/F1地球化学图中的高值区或在其地球化学异常图中的异常区与云南西部地区花岗岩类侵入体的地表出露范围十分吻合,从而验证了地球化学推断花岗岩类侵入体模型的可行性。基于构建的推断模型在全国近7百万平方千米的范围内进行推演并绘制F2/F1的地球化学图和地球化学异常图。选择华南中部地区进行详细分析,结果发现模型指标异常区与实测花岗岩类侵入体在空间形态和规模上十分吻合,尤其在韶关至桂林、贺州一带花岗岩类侵入体边界与F2/F1异常区边界几乎一致。这一结果不仅证实了针对花岗岩类侵入体所建立的区域地球化学推断模型的可行性,而且该模型在基础地质研究方面具有潜在应用价值。

关键词：区域地球化学推断模型花岗岩类侵入体地球化学省全国地球化学图

美国长臂管辖下中国出口波动效应分析——基于中国贸易伙伴前15名国家2004—2018年数据验证

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当代经济管理 2021年第2期43卷 32-39页

作者：张志新宫庆杰山东理工大学经济学院山东淄博255049

运用随机前沿引力模型,以2004—2018年为考察期,对中国贸易伙伴前15名国家进行出口效率测算,并进一步构建出口非效率模型,从美国长臂管辖的角度对出口效率的影响因素进行分析。结果表明:中国对外出口效率除美国外,普遍处于较低水平,整... 详细信息

运用随机前沿引力模型,以2004—2018年为考察期,对中国贸易伙伴前15名国家进行出口效率测算,并进一步构建出口非效率模型,从美国长臂管辖的角度对出口效率的影响因素进行分析。结果表明:中国对外出口效率除美国外,普遍处于较低水平,整体呈波动式上升;国内经济水平的高速发展显著促进了出口发展;加权关税率、进口国储蓄率与基础设施水平显著抑制出口效率;进口国贸易自由度、通关效率对中国出口效率提升作用明显;对美双边贸易依赖性较强,贸易摩擦及技术性关税壁垒对中国出口十分不利。为应对美国长臂管辖,促进中国出口贸易水平高效提升,应完善司法制度,对美国滥用长臂管辖采取对等措施,加快供给侧结构性改革,加强出口企业自主创新能力,建立贸易摩擦预警和快速反应机制,完善应对反倾销、反补贴及技术性贸易壁垒的法律法规体系。

关键词：随机前沿分析出口效率非效率模型长臂管辖