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区域成矿流体的形成与演化 被引量：16
1
作者 肖荣阁 原振雷 +3 位作者 刘敬党 费红彩 葛振华 张明燕 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2004年第2期461-469,共9页
成矿流体是富含挥发份、碱金属的含矿卤水 ,其中碱金属来源于岩浆热液、变质热液、海水及通过水岩作用从岩石中萃取等 ;而挥发份来源于地幔、水岩作用与有机质分解作用。成矿流体中的硫也是多来源的 ,硫的活度与氧逸度有关 ,高温还原环... 成矿流体是富含挥发份、碱金属的含矿卤水 ,其中碱金属来源于岩浆热液、变质热液、海水及通过水岩作用从岩石中萃取等 ;而挥发份来源于地幔、水岩作用与有机质分解作用。成矿流体中的硫也是多来源的 ,硫的活度与氧逸度有关 ,高温还原环境H2 S的活度降低 ;成矿流体的同位素分馏与水岩作用强度有关 ,控制同位素分馏的基本因素是温度及水岩比值。根据成矿流体的成分及物理化学性质 ,可以分类为高温硅钾卤水、中温碳酸盐卤水及低温硫酸盐型卤水。成矿流体没有固定的来源 ,在一定地质条件下 ,任何来源的热水流体都可以形成成矿流体。控制成矿流体形成的主要地质作用是岩浆作用、变质作用、地热增温作用及构造作用等。文中根据地质作用类型对区域地质流体进行划分 ,可分为岩浆作用区域成矿流体 (以高温硅钾卤水为主 ,可以有高温到中低温的流体分带 ) ,沉积作用区域成矿流体 (以中低温碳酸盐及硫酸盐型卤水为特征 ) ,大洋盆地区域成矿流体 (与岩浆岩区域成矿流体类似 ,有高温到低温的流体分带 )和变质作用区域成矿流体 (变质程度不同而有不同的流体类型混合 )。 展开更多
关键词 区域成矿流体 流体成分 水岩作用 同位素分馏
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闭坑铅锌矿区地下水-矿坑水水化学特征及成因分析 被引量：1
2
作者 杨秋 曹英杰 +3 位作者 张宇 陈建耀 王诗忠 田帝 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期361-371,共11页
矿山关闭后,水位迅速回弹升高,区域水动力场发生改变进而影响到水化学场的演变,并伴随着严重的区域水环境问题。为研究闭坑矿区水体水化学特征和成因,系统采集丰水期、枯水期背景点、地下水和矿井水样测定现场参数、δ^(18)O和δD值、... 矿山关闭后,水位迅速回弹升高,区域水动力场发生改变进而影响到水化学场的演变,并伴随着严重的区域水环境问题。为研究闭坑矿区水体水化学特征和成因,系统采集丰水期、枯水期背景点、地下水和矿井水样测定现场参数、δ^(18)O和δD值、主量离子等,综合利用多元统计分析、同位素示踪和水化学计量分析等分析方法开展不同水体的水化学特征及成因分析。结果表明,(1)δ^(18)O和δD组成说明研究区地下水和矿井水主要来源为大气降水,且受到了不同程度的蒸发影响;同一季节内背景点、地下水、矿井水同位素组成具有分区聚集性,丰水期同位素相对亏损,枯水期相对富集,表明不同水体水力联系密切;分层聚类分析和水化学同样揭示了不同含水层之间存在密切的水力联系。(2)研究区水化学具有较大差异。背景点、地下水、矿井水TDS取值范围分别为44.18—138.86、43.39—6917.6、3329.22—4174.20 mg·L^(−1),从淡水到咸水均有分布;pH取值范围分别为4.39—8.2、2.75—7.9、2.87—2.92,呈酸性、弱酸性、中性、弱碱性。水化学类型沿补—径—排路径发生系统性演化,背景点、地下水、矿井水水型依次为Ca-Mg-HCO_(3)型、Ca-SO_(4)型、Ca-SO_(4)型。(3)水岩作用是控制研究区水化学演化的主要因素。背景区地下水受制于硅酸盐的溶解,水岩作用较弱;矿区地下水水岩作用增强,受硫化物氧化和硅酸盐、碳酸盐岩的溶解的共同影响,形成中性或偏碱性地下水;矿井水主控水岩反应为硫化矿物的氧化溶解,形成典型低pH、高SO_(4)^(2−)的酸性矿山排水。矿山闭坑后水文地球化学特征及主控因素的研究对区域水环境重金属污染防控具有重要意义。 展开更多
关键词 水化学特征 水化学形成作用 环境同位素 水岩作用 地下水 闭坑矿区
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因子分析法在确定大孙庄地区裂隙岩溶水化学成分形成机制中的应用
3
作者 段乃金 《化工矿产地质》 CAS 2019年第3期181-187,共7页
根据大孙庄地区2015年旱季的裂隙岩溶水水化学分析结果,确定了水化学成分指标间的相关关系,采用因子分析法探讨了区内裂隙岩溶水形成的影响因子及程度,结果表明:水化学成分变动范围较大,具有明显的空间变异性;水化学成分形成主要受三个... 根据大孙庄地区2015年旱季的裂隙岩溶水水化学分析结果,确定了水化学成分指标间的相关关系,采用因子分析法探讨了区内裂隙岩溶水形成的影响因子及程度,结果表明:水化学成分变动范围较大,具有明显的空间变异性;水化学成分形成主要受三个主要因子影响控制:主因子1代表人类活动,主因子2代表水-岩作用的影响,主因子3反映土壤等自然因素,三个主要因子能够解释地下水水质形成的81.221%,将因子分析法的分析结果与水文地质作用相结合分析了水化学成分形成机制,证实利用因子分析法研究地下水水化学成分形成机制是一种可靠、有效的方法,具有简单易行、可操作性强、结果直观准确等优点。 展开更多
关键词 因子分析 裂隙岩溶水 水-岩作用 水质形成机理 大孙庄
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矿井地表水与深部水形成机制及控制因素分析 被引量：3
4
作者 侯俊华 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第4期194-198,204,共6页
为了探讨地表水和深部的奥灰水、十_(下)灰水的变化特征,基于水化学角度选取了东滩煤矿3种共计28个水样(9个奥灰水样品,6个十_(下)灰水样品和13个地表水样品)进行对比分析。绘制了研究区水化学的Piper三线图解,分析了3种水样的水化学典... 为了探讨地表水和深部的奥灰水、十_(下)灰水的变化特征,基于水化学角度选取了东滩煤矿3种共计28个水样(9个奥灰水样品,6个十_(下)灰水样品和13个地表水样品)进行对比分析。绘制了研究区水化学的Piper三线图解,分析了3种水样的水化学典型特征离子关联性,利用因子分析探讨了地下水水化学成分控制因素,再通过分析水岩作用机理比较了奥灰水、十_(下)灰水和地表水之间主控因素的强弱和水环境变化过程。分析结果表明:奥灰水存在碳酸盐溶解、硫酸盐溶解和硅酸盐风化现象;十_(下)灰水存在蒸发盐溶解、硅酸盐风化和脱硫酸作用,其中蒸发盐溶解占主导地位,且以静储量为主,容易疏干;地表水存在硫酸盐溶解、碳酸盐溶解和硅酸盐风化,发现地表水的硅酸盐风化比深部的奥灰水和十_(下)灰水更强。3种水样均存在一定的阳离子交替吸附作用和硅酸盐矿物的溶解作用,地表水和矿井深部水控制因素具有明显的差异性。研究结果对东滩煤矿采掘中的突水水源判别提供了重要依据。 展开更多
关键词 地表水 深部水 水化学控制因素 因子分析 水岩作用机理
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水岩作用下砂岩的崩解机理及加固方法的研究进展
5
作者 郭宁 杨逾 +2 位作者 梁鹏飞 王主帅 信长昊 《材料导报》 CSCD 北大核心 2023年第S02期264-269,共6页
水-岩相互作用是导致砂岩崩解的主要因素之一。砂岩作为一种天然多孔隙沉积岩,是工程建设中经常遇到的一类特殊岩土体。之前的研究主要关注砂岩在自然状态或水岩作用下宏观力学性能的变化,而对水岩作用下砂岩的劣化机理的研究较少,尚未... 水-岩相互作用是导致砂岩崩解的主要因素之一。砂岩作为一种天然多孔隙沉积岩,是工程建设中经常遇到的一类特殊岩土体。之前的研究主要关注砂岩在自然状态或水岩作用下宏观力学性能的变化,而对水岩作用下砂岩的劣化机理的研究较少,尚未找到经济有效的处理砂岩的方法。本文首先从砂岩的基本性质出发,综述了相关研究在力学性能、微观形态和能量耗散等方面对砂岩劣化机理的探索,进一步提出了抑制砂岩崩解的主要措施,为砂岩在工程建设中的应用提供了理论基础,并有助于针对各种砂岩崩解引起的工程问题提出更完整的处理策略。 展开更多
关键词 水岩作用 砂岩 劣化机理 水化学腐蚀
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水岩化学作用对黑色页岩的化学损伤及力学劣化试验研究 被引量：18
6
作者 凌斯祥 巫锡勇 +3 位作者 孙春卫 廖昕 任勇 李晓宁 《实验力学》 CSCD 北大核心 2016年第4期511-524,共14页
为模拟黑色页岩化学风化中酸性水-页岩化学作用过程,本文对其进行氧化条件下的不同pH值H2SO4溶液的非平衡流动态腐蚀性试验,获得了黑色页岩化学腐蚀前后矿物变化、相对质量损失、次生孔隙率、纵波波速变化及微观结构特征的变化。通过单... 为模拟黑色页岩化学风化中酸性水-页岩化学作用过程,本文对其进行氧化条件下的不同pH值H2SO4溶液的非平衡流动态腐蚀性试验,获得了黑色页岩化学腐蚀前后矿物变化、相对质量损失、次生孔隙率、纵波波速变化及微观结构特征的变化。通过单轴压缩试验,获得黑色页岩在不同浸泡时段的变形和强度特性规律,探讨了酸性水对黑色页岩化学作用的化学损伤和力学劣化的腐蚀效应及机制。研究表明,页岩试件在化学腐蚀后,易溶性矿物成分减小,黏土矿物增加,同时矿物胶结变得松散,矿物边缘变得模糊;页岩试件的相对质量损失与次生孔隙率随pH值减小和浸泡时间的增长而增大,而纵波波速则减小;其力学特性有从脆性破坏向延性破坏转化的趋势,单轴抗压强度和弹性模量有随pH值减小和浸泡时间的增长而减小的趋势。基于次生孔隙率,构建化学损伤变量来描述试件化学-力学损伤演化过程。分析酸性水-页岩化学作用的机理主要为:溶解作用、氧化作用、水解作用及离子交换吸附作用。 展开更多
关键词 黑色页岩 水岩化学作用 化学损伤 力学劣化 腐蚀机制
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大坝环境水质特征与化学潜蚀 被引量：16
7
作者 马晓辉 彭汉兴 +1 位作者 杨光中 曾开华 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期44-47,共4页
大坝建成蓄水 ,坝址自然环境发生剧变 ,有利于库水中有机质的富集 ,致使下层库水弱酸性化和含侵蚀CO2 .在向坝基运移过程中 ,与坝基岩石、帷幕、混凝土间产生物理化学作用 ,导致化学潜蚀的产生 .钾、钠、硅、铝等元素是组成岩石的基本成... 大坝建成蓄水 ,坝址自然环境发生剧变 ,有利于库水中有机质的富集 ,致使下层库水弱酸性化和含侵蚀CO2 .在向坝基运移过程中 ,与坝基岩石、帷幕、混凝土间产生物理化学作用 ,导致化学潜蚀的产生 .钾、钠、硅、铝等元素是组成岩石的基本成分 ,钙是水泥的主成分 ,它们在坝基水中的大量迁移是化学潜蚀强的标志 .坝基水所处的地球化学环境制约着这一作用的强度 ,弱酸性的氧化环境更有利于化学潜蚀作用的进行 .在化学潜蚀过程中 ,胶粒的凝聚迁移可能携带岩石中粘粉级颗粒在排水孔口沉淀 ,因而坝基化学潜蚀作用可伴随机械管涌的出现 . 展开更多
关键词 大坝 水质 水岩作用 化学潜蚀 防渗帷幕
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压力水浸泡下煤岩抗拉特性试验研究 被引量：3
8
作者 尹大伟 丁屹松 +3 位作者 汪锋 江宁 谭毅 李宗蓄 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S01期3178-3191,共14页
基于自主研发的煤岩压力水浸泡试验装置,结合扫描电子显微镜和XTDIC三维全场应变测量系统,开展干燥及0,3和5 MPa压力水浸泡下(浸泡时长为10 d)4组煤样的巴西劈裂试验,研究压力水浸泡下煤岩抗拉特性。结果表明:随着浸水压力增大,煤样单... 基于自主研发的煤岩压力水浸泡试验装置,结合扫描电子显微镜和XTDIC三维全场应变测量系统,开展干燥及0,3和5 MPa压力水浸泡下(浸泡时长为10 d)4组煤样的巴西劈裂试验,研究压力水浸泡下煤岩抗拉特性。结果表明:随着浸水压力增大,煤样单轴抗拉强度和峰后轴向应力递减率均逐渐降低,同时煤样塑性破坏增强。加载初期,煤样最大主应变场分布几乎无规律可循,随着浸水压力增大,煤样应变等势线逐渐密集;煤样首先在原生宏观裂纹处产生应力集中,形成变形局部化带,随着轴向应力加载至应力峰值,煤样中部生成宏观主控裂纹,应变等势线梯度增大,并逐渐向主控宏观拉伸裂纹变形局部化带区域收缩靠拢;同时,煤样变形局部化带位移错动量演化与局部化带发育、扩展与贯通有关,应力峰值处变形局部化带位移错动量随着浸水压力增大而增大。浸水压力的增大加剧水-煤岩作用,破坏煤样初始储能结构,其峰前能量储存能力逐渐减小,对应至试验机加载到煤样上的机械能呈递减趋势,与干燥煤样相比,0,3和5MPa压力水浸泡下平均机械能分别减小了29.93%,44.90%和57.14%。随着浸水压力增大,煤样破裂断口形貌由相对平整向“蜂窝”状转变,测得其平均孔隙率、孔隙最大面积和概率熵逐渐增大,说明煤样内部损伤加剧,进而导致其单轴抗拉强度减小,抗拉特性劣化效应增强。上述研究成果对煤矿防隔水煤(岩)柱合理留设及其稳定性保障等具有重要的意义。 展开更多
关键词 岩石力学 水-煤岩作用 抗拉特性 变形局部化带 应变等势线 概率熵
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重庆三叠系碳酸盐岩热储热水水文地球化学特征 被引量：2
9
作者 肖琼 王鹏 伍坤宇 《长江流域资源与环境》 CAS CSSCI CSCD 北大核心 2015年第8期1351-1357,共7页
地下热水的水文地球化学特征研究有利于地下热水的开发,对重庆三叠系碳酸盐岩热储热水的研究可以更好地实现重庆地下热水的可持续开发。通过2009年1月和2009年7月对重庆市三叠系碳酸盐岩热储热水进行野外监测、取样和室内分析,发现重庆... 地下热水的水文地球化学特征研究有利于地下热水的开发,对重庆三叠系碳酸盐岩热储热水的研究可以更好地实现重庆地下热水的可持续开发。通过2009年1月和2009年7月对重庆市三叠系碳酸盐岩热储热水进行野外监测、取样和室内分析,发现重庆三叠系碳酸盐岩热储热水水化学性质相近,pH呈中性,水温30℃~50℃,电导率为1 320μs/cm^3 250μs/cm,水化学类型为SO4-Ca(Mg)型,是典型的碳酸盐岩热储中-低温地下热水。温泉水的主要阳离子为Ca2+和Mg2+,阴离子为SO42-和HCO3-,除青木关温泉外,SO42-和Ca2+、Mg2+随时空变化较小,体现了碳酸盐岩中石膏与地下热水的水-岩作用对地下热水水文地球化学特征的控制。热水中的方解石和白云石都处于饱和与不饱和的临界状态,没有明显钙华沉积的现象;Na-K-Mg-Ca图解显示各个季节地下热水的物质来源基本一致,均没有达到水岩平衡状态。 展开更多
关键词 三叠系碳酸盐岩 地下热水 水文地球化学特征 水-岩作用
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梅山水电站右坝肩渗流特征分析 被引量：1
10
作者 杨光中 彭汉兴 +1 位作者 张百川 郑开发 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2002年第5期107-109,共3页
依据水文地球化学原理 ,库水作为一种溶液 ,在向坝基渗透过程中 ,既传递水的物理特性如压力、水量等 ,又与坝基岩石、帷幕、混凝土间产生物理化学作用 ,形成新的水质特征 .为此 ,对梅山水电站右坝肩坝基排水孔水位、水量、水质进行定期... 依据水文地球化学原理 ,库水作为一种溶液 ,在向坝基渗透过程中 ,既传递水的物理特性如压力、水量等 ,又与坝基岩石、帷幕、混凝土间产生物理化学作用 ,形成新的水质特征 .为此 ,对梅山水电站右坝肩坝基排水孔水位、水量、水质进行定期观测 ,并对现场水pH值测试资料进行了系统分析 .分析结果表明 :工程措施效果明显 ;拱廊道内大流量排水孔水主要来自库水 ;拱廊道少数排水孔水中K++Na+含量较丰富 。 展开更多
关键词 梅山水电站 坝肩 渗流 水质 水岩作用
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