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页岩气析出过程中的H同位素分馏及地质意义

地球化学 2024年第2期53卷 163-173页

作者：马勇李大华黄越罗彤彤汪生秀张海鹏钟宁宁中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 自然资源部页岩气资源勘查重点实验室(重庆地质矿产研究院) 重庆401120 川庆钻探工程有限公司地质勘探开发研究院四川成都610056

通过长时间储层温度下页岩气现场解吸实验,揭示页岩气析出过程中气体赋存状态变换与气体组分及甲烷H、C稳定同位素的关联性。结果表明,与解吸气甲烷C同位素(δ^(13)C_(1))早期变化幅度较小、后期持续变重的现象不同,甲烷H同位素(δD(CH_... 详细信息

通过长时间储层温度下页岩气现场解吸实验,揭示页岩气析出过程中气体赋存状态变换与气体组分及甲烷H、C稳定同位素的关联性。结果表明,与解吸气甲烷C同位素(δ^(13)C_(1))早期变化幅度较小、后期持续变重的现象不同,甲烷H同位素(δD(CH_(4)))具有先变轻后变重的规律,且在解吸至40%~50%阶段后与δ^(13)C_(1)变重同步。依据δD(CH_(4))变化规律及页岩含气性、气体渗流特征,可将页岩气析出过程划分为游离气压差渗流、游离气渗流–吸附气解吸扩散共存和吸附气解吸扩散3个阶段:阶段Ⅰ裂隙及基质孔隙中的游离气在压差作用下渗流,产出页岩气的δD(CH_(4))和δ^(13)C_(1)基本不变;阶段Ⅱ游离气渗流与吸附气解吸扩散共存,质量较轻的12CH_(4)优先脱附,吸附气的补给使产出气体的δD(CH_(4))显著变轻(变轻4‰~10‰),而δ^(13)C_(1)变轻的现象不显著;阶段Ⅲ析出的气体主要来自吸附气解吸,受吸附–解吸和扩散作用的共同影响,产出气体的δD(CH_(4))(变重15‰~20‰)和δ^(13)C_(1)(变重21.9‰~32.9‰)显著变重。δD(CH_(4))对页岩气析出过程气体赋存状态变换的响应比δ^(13)C_(1)更敏感和有效,因此有望建立一种基于页岩气析出过程中δD(CH_(4))变化规律预测页岩气产量的定量评价方法。

关键词：页岩气 H同位素 C同位素同位素分馏赋存状态

强化混凝+气浮+臭氧催化氧化+膜分离+MVR蒸发工艺处理气田开发废水

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水处理技术 2024年

作者：杨德敏张烨袁建梅廖新睿阚涛涛页岩气勘探开发国家地方联合工程研究中心(重庆地质矿产研究院) 自然资源部页岩气资源勘查重点实验室(重庆地质矿产研究院) 重庆华地资环科技有限公司中国海洋大学环境科学与工程学院中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司

针对气田开发废水组分复杂、有机污染物浓度高、盐度高、色度高、可生化性差等特点，采用强化混凝+气浮分离+臭氧催化氧化+膜分离+MVR蒸发工艺对气田开发废水进行处理。运行结果表明，该组合工艺对气田开发废水降解性能良好，处理效率... 详细信息

针对气田开发废水组分复杂、有机污染物浓度高、盐度高、色度高、可生化性差等特点，采用强化混凝+气浮分离+臭氧催化氧化+膜分离+MVR蒸发工艺对气田开发废水进行处理。运行结果表明，该组合工艺对气田开发废水降解性能良好，处理效率高，运行稳定，处理出水COD、氯离子、SS、氨氮、石油类分别为20.5、10.8、9.0、1.5、0.7 mg/L，总去除率分别达到99.77%、99.94%、99.68%、98.73%、99.75%，各项水质指标均优于《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）一级排放标准要求（其中氯离子质量浓度优于《四川省水污染物排放标准》（DB 51/190-93）一级标准）。

关键词：气田开发废水强化混凝臭氧催化氧化超滤反渗透 MVR

融合区域生长的DS-InSAR相位优化与应用

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武汉大学学报（信息科学版） 2024年第2期49卷 216-224页

作者：杜玉玲闫世勇张豪磊赵峰仇春平自然资源部国土环境与灾害监测重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院甘肃兰州730050

常规时序合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术应用于矿区地表形变监测时存在监测点少且分布不均等不足,难以全面反映采空区地表变形特征,而分布式目标受时空失相干等因素的影响相位稳定性较差,... 详细信息

常规时序合成孔径雷达干涉测量(interferometric synthetic aperture radar,InSAR)技术应用于矿区地表形变监测时存在监测点少且分布不均等不足,难以全面反映采空区地表变形特征,而分布式目标受时空失相干等因素的影响相位稳定性较差,因此开展分布式目标相位优化是融合分布式目标时序InSAR形变监测的关键步骤。针对当前分布式目标相位优化中存在的空间连续性约束不足问题,提出了融合区域生长的分布式目标相位优化方法,开展时间和空间联合约束下的分布式目标相位优化,实现复杂地表环境下的精细化地表形变信息获取,并以潘安湖区域为例对分布式目标相位的优化效果进行了定性和定量分析。在此基础上,以该方法和Sentinel-1数据开展了徐州市废弃矿区2018-05—2020-05的地表形变监测,并利用连续运行参考站和裸露基岩验证了该方法的精度和可靠性。结果表明,分布式目标相位时空二维优化方法能够有效减小相位噪声影响,有助于城市废弃矿区地表形变监测。

关键词：区域生长合成孔径雷达干涉测量分布式目标相位优化废弃矿区地表形变

新疆巴楚小海子岩体铁钛成矿特征及资源利用前景

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矿床地质 2024年第1期43卷 29-42页

作者：李立兴陈懋弘李厚民杨成栋杨富全陈港任程昊唐文浩安鹏刘东辉中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室北京100037 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院北京100083

新疆巴楚小海子是近年来在塔里木大火成岩省探获的一个低品位-大吨位岩浆型钒钛磁铁矿床,其成岩成矿机制以及资源利用前景尚不清楚。文章针对小海子岩体2种含矿岩相橄榄辉长岩和橄榄辉石岩开展了地质地球化学研究。橄榄辉长岩相和橄榄... 详细信息

新疆巴楚小海子是近年来在塔里木大火成岩省探获的一个低品位-大吨位岩浆型钒钛磁铁矿床,其成岩成矿机制以及资源利用前景尚不清楚。文章针对小海子岩体2种含矿岩相橄榄辉长岩和橄榄辉石岩开展了地质地球化学研究。橄榄辉长岩相和橄榄辉石岩相虽然在空间上关系不明,但岩相学观察表明它们矿物组成的差异与矿物堆晶作用有关,且二者具有相似的稀土元素球粒陨石标准化和微量元素原始地幔标准化配分曲线,说明是同源岩浆演化的产物,橄榄石较低的Fo值(67.9~72.5)指示幔源母岩浆在深部岩浆房中发生了分异。小海子岩体和与相距约45 km的瓦吉里塔格相比,岩石组成和地球化学组成相似,表明为同源岩浆成因,但后者矿物组成变化范围更大,指示瓦吉里塔格岩体在形成过程中经历了更高程度的分离结晶作用,这可能是造成瓦吉里塔格岩体比小海子岩体的w(TiO_(2))更高的原因。小海子岩体虽然w(TiO_(2))较低(3%~4%),但铁钛氧化物固溶体分离结构不发育,且矿物颗粒粗大,使得铁和钛选矿解离比中国其他地区的钒钛磁铁矿更为容易,因此钛资源利用前景巨大,笔者建议出台地方性的勘查技术规范,为这类铁钛资源的开发利用提供技术标准。

关键词：钒钛磁铁矿镁铁-超镁铁质岩体资源利用前景小海子塔里木大火成岩省新疆

重庆地区早中三叠世主要成盐盆地海相钾盐找钾潜力分析

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盐湖研究 2024年

作者：张雄赵海彤毛玲玲刘成林栾进华张瑞刚罗旭王勇胡峰朱正杰重大地质事件资源环境效应重庆市重点实验室(重庆地质矿产研究院) 百色学院中国地质大学(武汉)资源学院

重庆地区是我国古代海相钾盐找矿的重要区域，但一直未取得找矿突破。文章对合川盐盆、长寿-垫江盐盆、忠县盐盆、万县盐盆等主要成盐区含盐地层找钾潜力进行了分析。系统收集了区内盐矿勘查成果，补充测试了合川、长寿、垫江等地区三... 详细信息

重庆地区是我国古代海相钾盐找矿的重要区域，但一直未取得找矿突破。文章对合川盐盆、长寿-垫江盐盆、忠县盐盆、万县盐盆等主要成盐区含盐地层找钾潜力进行了分析。系统收集了区内盐矿勘查成果，补充测试了合川、长寿、垫江等地区三叠系岩盐样品。结果显示，长寿-垫江盐盆三叠系岩盐中存在原生杂卤石矿物，K+含量达到3.82%，合川盐盆岩盐样品中也存在原生杂卤石矿物，K+含量达到3.71%，忠县盐盆和万州盐盆岩盐钾含量较低，未发现含钾矿物。长寿-垫江盐盆古卤水浓缩程度较高，大部分样品溴氯系数显示达到钾石盐析出阶段，其次为合川盐盆，忠县和万州盐盆古卤水浓缩程度较低，主要在岩盐析出阶段。综合分析认为早中三叠世时期，重庆地区古气候炎热，古卤水浓缩程度较高，长寿-垫江盐盆内次级凹陷，具有较好的找钾潜力。

关键词：重庆地区海相钾盐找钾潜力早中三叠世

酸性氯酸钾处理-水浴加热全自动凯氏定氮仪测定土壤矿物中的固定态铵

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中国无机分析化学 2024年第3期14卷 318-323页

作者：刘敬上陈庆芝姜云军河北省地质矿产勘查开发局国土资源勘查中心石家庄050081 河北省地质实验测试中心河北保定071051 河北省矿产资源与生态环境重点实验室河北保定071051

固定态铵作为一种重要的潜在氮源,准确测定其含量,对于认识土壤肥力的形成机理、生态系统氮循环和保障国家粮食安全具有十分重要的意义。测定固定态铵最常用的方法是Silva-Bremner法,但该方法试剂配制要求严苛,前处理过程操作繁琐、费... 详细信息

固定态铵作为一种重要的潜在氮源,准确测定其含量,对于认识土壤肥力的形成机理、生态系统氮循环和保障国家粮食安全具有十分重要的意义。测定固定态铵最常用的方法是Silva-Bremner法,但该方法试剂配制要求严苛,前处理过程操作繁琐、费时。为了快速、准确、安全地测定土壤固定态铵的含量,对前处理过程进行研究,用酸性氯酸钾溶液处理土壤样品,用水浴代替振荡,并与Silva-Bremner法的结果进行了对比。通过对自动凯氏定氮仪工作参数、酸性氯酸钾的浓度和用量、水浴加热的温度和时间,确定了测定土壤固定态铵的最佳条件。结果表明,称取1 g样品加入20 mL氯酸钾(30 g/L)-盐酸(10%)混合溶液预处理,用0.5 mol/L氯化钾溶液交换、洗涤,残渣加入5 mL氢氟酸(5 mol/L)-盐酸(1 mol/L)溶液,在沸水浴加热1.5~2 h,用自动凯氏定氮仪蒸馏滴定。对5种类型土壤固定态铵7次测定的结果进行了数据分析,相对标准偏差(RSD)均小于3.9%,最大G值1.49,最大F检验值4.12,最大t检验值0.72,均小于临界值,两种方法测定结果无显著差异。方法操作安全性和分析效率得到大幅提高,方法的精密度、准确度满足要求。

关键词：固定态铵酸性氯酸钾水浴加热 Silva-Bremner法 F检验 t检验

腾冲地块那俄铍矿床成矿时代和流体包裹体特征

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地质学报 2024年

作者：明添学何小虎唐忠陈雷杨清标薛戈王云晓苏肖宇云南省地质调查院(云南省地质科学研究院) 自然资源部三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室云南省三江成矿作用及资源勘查利用重点实验室云南大学地球科学学院云南省关键矿产成矿过程和机制国际联合实验室昆明理工大学国土资源工程学院云南省地质勘查基金管理中心

铍（Be）广泛应用于国防尖端科技和战略新兴领域,是一种国家亟需的战略性资源,寻找铍的潜力资源区是快速解决我国铍资源困境的“捷径”。腾冲地块是东特提斯构造域的重要组成部分,经历了复杂的地质构造过程,其中早白垩世—新生代以来岩... 详细信息

铍（Be）广泛应用于国防尖端科技和战略新兴领域,是一种国家亟需的战略性资源,寻找铍的潜力资源区是快速解决我国铍资源困境的“捷径”。腾冲地块是东特提斯构造域的重要组成部分,经历了复杂的地质构造过程,其中早白垩世—新生代以来岩浆活动频繁,发育大量与岩浆作用相关的锡（钨）稀有金属矿床（点）。地质调查评价表明该区域可能形成潜在的铍、铷、铌、钽等稀有金属矿床,那俄铍矿床是其中发育的典型花岗伟晶岩型矿床,含矿花岗伟晶岩侵入到早白垩世二长花岗岩围岩中。本文通对花岗伟晶岩和二长花岗岩围岩开展锆石U-Pb年代学,并对花岗伟晶岩中绿柱石和石英开展流体包裹体研究,从而探讨那俄铍矿床成矿年代及成矿物理化学条件。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学研究显示,那俄地区含绿柱石花岗伟晶岩年龄为46.9～44.3 Ma,二长花岗岩围岩年龄为122.9 Ma,表明那俄铍矿床形成于始新世,二长花岗岩围岩形成于早白垩世,两者不存在成因关联。结合腾冲地块岩浆活动和构造演化历史,我们认为那俄铍矿床可能是印度-欧亚板块碰撞后构造背景下地壳物质熔融的产物,为典型的造山期后LCT伟晶岩型铍矿床。绿柱石和石英中流体包裹体特征显示,那俄铍矿床中主要发育气液两相NaCl-H2O包裹体以及少量纯液相水包裹体、CO2包裹体,成矿流体具有中低温（172.0～299.4℃）、低盐度（0.70%～3.87%NaCleq）、低密度（0.723～0.913 g/cm3）的特征。成矿流体压力和深度估算,表明那俄铍矿床形成于浅层低压环境。腾冲地块锂铍地球化学异常中心与腾冲地块主要锡矿化、伟晶岩带分布一致,暗示腾冲地块稀有金属成矿作用与锡矿化、伟晶岩带关系密切。结合区域已发现铌钽、铷、锂等矿化点,表明腾冲地块存在较大的稀有金属成矿潜力。该研究结果对理解那俄铍矿床的成因和地质背景提供了重要的科学依据,同时也为腾冲地块的稀有金属矿产勘查和开发提供了有益的指导。

关键词：腾冲地块始新世花岗伟晶岩铍矿床稀有金属成矿时代流体包裹体

地质高背景区土壤-水稻系统重金属含量特征与综合质量评价

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环境科学 2024年

作者：余飞张风雷蒋玉莲王锐张云逸余亚伟钟克强朱世林重庆大学资源与环境科学学院重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队重庆土地质量地质调查重点实验室

为了解地质高背景区土壤-水稻系统重金属含量与污染状况，在重庆市东南部采集土壤和水稻籽实样品200套，分析测试了土壤和水稻籽实中重金属含量及赋存状态，利用综合影响指数(IICQ)对土壤-水稻中重金属进行了综合质量评价，并分析了土壤... 详细信息

为了解地质高背景区土壤-水稻系统重金属含量与污染状况，在重庆市东南部采集土壤和水稻籽实样品200套，分析测试了土壤和水稻籽实中重金属含量及赋存状态，利用综合影响指数(IICQ)对土壤-水稻中重金属进行了综合质量评价，并分析了土壤-水稻系统Cd等重金属超标的主要影响因素。结果表明，土壤中As、Cd、Cr、Hg和Pb平均值均高于重庆市表层土壤背景值和中国表层土壤平均值，土壤重金属富集效应明显。与农用地土壤风险筛选值相比，研究区土壤中Cd、Hg、As和Pb均存在不同程度的超标，Cd和Hg超标率达82.0%和22.5%；水稻籽实中有41件样品Cd含量超过GB 2726-2022中的标准限值，超标率为20.5%，土壤与农作物Cd等重金属污染评价结果存在较大差异。随着土壤pH的增加，土壤中Cd的平均值逐渐增加，但水稻籽实中Cd的平均值降低了0.245 mg·kg-1，超标率降低了42.14%。水稻籽实中Cd含量与土壤Cd离子交换态、水溶态呈显著相关，土壤pH越高，土壤中生物有效组分占比越低，土壤pH是影响研究区水稻安全的主要因素。综合质量评价结果显示研究区以中度和重度污染为主，但水稻籽实大多处于清洁状态，少数呈轻微污染，无轻度及以上污染。pH>7.5的碱性地区，水稻基本安全；pH<5.5以下强酸性土壤，水稻籽实超标率达45%，建议施用生石灰或钙质土壤调理剂，改善土壤酸化问题，降低Cd生物有效组分的活性，降低水稻等农产品的超标率。

关键词：地质高背景区土壤-水稻系统重金属(HMs) 生物有效性综合质量评价

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山东泰莱地区重要矿产成矿规律及预测

山东国土资源 2024年第3期40卷 42-49页

作者：杨斌梁吉坡罗文强唐璐璐倪永进仵康林辛浩山东省地质科学研究院国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室山东济南250013

泰莱地区矿产资源丰富,拥有铁矿、金矿、煤等多种金属及非金属矿产资源。本文采用地质勘探、地球物理、地球化学、自然重砂特征以及遥感等手段,对区内成矿地质条件和矿产资源特征进行调查研究。梳理了研究区域内矿床、矿(化)点等71处,... 详细信息

泰莱地区矿产资源丰富,拥有铁矿、金矿、煤等多种金属及非金属矿产资源。本文采用地质勘探、地球物理、地球化学、自然重砂特征以及遥感等手段,对区内成矿地质条件和矿产资源特征进行调查研究。梳理了研究区域内矿床、矿(化)点等71处,其中包括新发现矿(化)点7处;确定了各矿种的矿床地质特征、成因类型以及成矿时代;总结了区域成矿规律与成矿模式,以及划分了成矿远景与找矿靶区。本研究为下一步找矿方向与工作布署提供了重要参考与指导意义。

关键词：矿产资源地质特征成矿规律找矿预测泰莱地区山东