碳酸岩矿化菌诱导碳酸钙晶体形成机理研究

选用碳酸盐矿化菌(芽孢杆菌系), 分别研究了不同浓度细菌液、细菌体及其分泌物对碳酸钙晶体形成的影响. 研究表明, 细菌液浓度越高, 控制碳酸钙晶体形貌作用越显著; 细菌体为碳酸钙结晶提供异相成核点而对形貌并没有实质影响; 细菌分泌物可诱导出球形、纺锤形等多种形态亚稳态球霰石; 在微生物环境的长期作用下可形成有机-无机复合碳酸钙硬质膜. 通过对电导率测定结果和碳酸钙红外图谱分析得出, 生物有机质分子链的极性基团(COOH, C＝O等)与Ca^2＋产生静电、配位等一系列作用, 调控晶体的生长. 本研究对于微生物诱导碳酸钙的工程性应用, 如混凝土微裂缝修复、古建筑表面防护处理、微纳米碳酸钙颗粒制备等具有一定指导意义.     

根据沉积矿物的共生组合恢复大气CO_2气分压值的演化

本文依据海水pH值演化和海气平衡理论,讨论了根据地层中沉积矿物共生组合恢复大气CO_2气分压值的理论和方法,研究了海水pH值的演化与碳酸岩层沉淀的关系,计算了地层中一系列与碳酸盐矿物伴生的沉积矿物组合生成的pH值范围及其所对应的大气CO_2气分压值。指出太古代沉积碳酸岩层虽然很少,但大气CO_2气含量却很高,且逐渐增多,直至形成稠密CO_2气圈。26×10~2Ma前后,CO_2气分压曾达10—50atm。从早元古代至现代表现为碳酸岩层沉积层位逐渐升高。最后超越硫化物层和硅酸盐粘土矿物层的总趋势,与此相应大气CO_2气分压值逐渐降低,由稠密CO_2气圈降为现在的0.03％,按CO_2气分压值的范围和波动特点可将其历史演变划分为三个历史阶段。     

美国Sunniland等地原油和油源岩中噻吩类化合物的对比研究

本文用色谱-质谱分析了美国南佛罗里达盆地Sunnliland原油和油源岩抽提物中的噻吩类化合物,并将它们与源自页岩的原油进行了对比,发现源自碳酸岩与页岩的原油有着不同的噻吩类化合物分布。结合其他地球化学参数,如:正烷烃、甾烷和萜烷,噻吩类化合物将是很有用的油-油和油-源对比工具。     

白云鄂博微晶丘和相关稀土矿化碳酸盐岩石微量和稀土元素特征

对我国已确定的两处典型微晶丘的微量和稀土元素组成进行了系统分析测试，结果表明，白云鄂博矿床外围东南20km黑老包与北京西山地区下古生界微晶丘碳酸盐岩的微量和稀土元素组成非常相似，其碳酸岩墙和矿化碳酸盐岩石具有相似的特征，都具有Ba，Th，Nb，La，Ce，Nd，Sm和Pb的高异常；Y，Ho，Tb，Er，Yb中等异常和Sc，Ti，Cu的负异常。矿化碳酸盐岩石的稀土含量变化很大，东西矿区稀土总量从262ppm变化至104562ppm，碳酸岩墙中的稀土含量变化在1％～20％之间，稀土元素配分图解特征是碳酸岩墙具有强烈的轻稀土富集的特点，且无Eu异常，矿化碳酸盐岩石的稀土配分图解和碳酸岩墙碳酸岩相似；黑老包腮林忽洞群顶部微晶丘微量和稀土元素组成明显不同于白云鄂博矿床赋矿白云石大理岩，而与宽沟断裂以北的白云鄂博群H8段的沉积灰岩和白云岩相一致。通过本文的两种截然不同产状碳酸盐岩的微量和稀土元素地球化学研究可以得出初步结论，白云鄂博矿区的碳酸岩是由原生地幔流体与沉积碳酸盐岩混合熔融形成，并在一定程度上形成了富REE的碳酸岩流体。这种流体部分交代了矿区外围黑老包地区的沉积微晶丘碳酸盐岩，使得部分铁矿化岩石的微量和稀土元素组成具有交代流体的特征。     

超细粉末压片制样X射线荧光光谱测定碳酸岩样品中多种元素及CO_2

粉末压片X射线荧光光谱分析碳酸岩的误差主要来自粒度效应和矿物效应。为消除粒度效应影响,采用超细粉末压片制样准确测定了碳酸岩中的多种元素和CO2。使用德国FRITSCH行星式球磨机,碳化钨研磨介质将碳酸岩进行超细粉碎,为了克服团聚效应,采用了湿法研磨。随颗粒度的减小,样品表面形态更平整、光滑,康普顿散射效应减小。研究了粒度变化对各元素分析线强度的影响,通常荧光强度随粒度减小而增加。当多个组分的颗粒度减小时,S,Si,Mg的强度将增加,Ca,Al,Ti,K的强度将减小,这取决于各自的质量吸收系数。研究了粒度变化对矿物物相组成的影响。计算了各分析元素分析线的穿透厚度,当样品的粒度碎至元素分析线的穿透厚度以下时,荧光强度受粒度的影响减小。实验发现当样品碎至d95≤8μm时,基本消除了颗粒度效应影响,压片法制样,理论α系数、经验系数法结合校正基体效应,可准确测定碳酸岩样品中14个元素,方法的精密度大大改善,除Na2O外,RSD2%。C是超轻元素,荧光产额低且干扰严重。实验采用PX4人工多层膜晶体,粗准直器,X射线荧光光谱可定量测定碳酸岩中的CO2。试验发现C的测量强度随测量次数的增加而增加,且随放置时间的增加而增加(即使在干燥器中存放),因此建议使用新制的样片测定CO2。     

白云鄂博火成碳酸岩墙矿物岩石初步研究及其对稀土成矿的启示

研究了白云鄂博两处火成碳酸岩墙，一处位于都拉哈拉山脚下，另一处位于二道洼地层中。都拉哈拉的火成碳酸岩含ＲＥ２Ｏ３２３．９ｗｔ％，高于主、东矿体中的稀土矿石，稀土矿物和配分形式与主矿、东矿体一致，为白云鄂博稀上物质来源提供了启示。二道洼地层中火成碳酸岩边部霓长岩的铷锶年龄为（３４３．２６±７．３３）Ｍａ，为白云鄂博稀土成矿提供了地质年代热事件的线索。     

白云鄂博富稀土碳酸岩的地球化学特征

重点解剖了一条距白云鄂博ＲＥＥ－Ｎｂ－Ｆｅ矿床东矿,ＮＥ方向３ｋｍ并切割白云鄂博群Ｈ１及Ｈ２岩性段的细料方解石碳解岩岩墙的岩石地球化学特征。结果表明：碳酸岩的稀土元素含量变化大,最高可达２０％（质量分数）、已构成稀土富矿石、碳酸岩的轻稀土元素高度富集,轻、重稀土元素之间发生地极度分馏,但无铕异常显示。形成这种岩石地球化学特征的可能机制为．：碳酸岩浆直接来源于岩石圈富集地幔的代程度部分熔融作用,残留