贵定超高有机硫煤硫的聚集模式

无论在化学上还是在地质学上,超高有机硫煤已很为人们关注.但现有的硫演化模式皆趋简单,远难以阐明煤中含量高达百分之十以上有机硫的聚集作用.其实超高有机硫煤的形成除了需特定的地质、物理化学、生物等条外,隐含于沉积泥炭中的是更复杂的硫元素变化.了解这种变化是认识超高有机硫煤成因的关键.稳定硫同位素作为一种有效的示踪手段.已     

皖南浅变质岩和沉积岩的钕同位素组成及沉积物物源区

沉积岩的钕同位素模式年龄可用于追索沉积物的物源区,重建沉积盆地的演化史,乃至评估大陆地壳的平均年龄。本文报道皖南浅变质岩和沉积岩的钕同位素比值和模式年龄。 一、地质背景 安徽省长江以南地区(以下简称皖南)在大地构造上属扬子地块,其西北与淮阳地盾相连。 本区南部出露中元古界上溪群干枚岩,     

南黄海H-106岩柱中自生黄铁矿的硫同位素研究

黄铁矿是现代海洋沉积物中分布较广、含量较高的自生矿物之一,是自然界硫循环过程中的中间产物。它与海洋沉积环境中特定条件下的硫行为有密切关系。因此,黄铁矿硫同位素研究对于了解黄铁矿的形成环境、成因及其有关的早期成岩作用和成矿作用都具有重要意义。但是,由于现代海洋沉积物中的自生黄铁矿结构疏松、单矿物提纯比较困难和方法及工作条件等方面的原因,目前这方面的报道尚少。     

闪锌矿-方铅矿硫同位素地质温度计的实验标定

硫同位素地质温度计在矿床成因研究中应用很广。闪锌矿和方铅矿在矿床中往往紧密共生,并较常达到和保持同位素平衡状态,是硫同位素测温时优先考虑的对象。自60年代以来,Grootenboer和Schwarcz用金属和自然硫合成硫化物法,Kajiwara和Krouse用硫化物干体系直接交换法,Czamanske和Rye用热液环境中硫化物直接交换法,先后对闪锌     

江西城门山铜矿床的硫同位素组成

江西城门山铜矿床由夕卡岩型矿床、块状硫化物型矿床和斑岩型矿床组成.本文从硫同位素组成角度,为讨论城门山矿床的成因以及上述3种类型矿床之间关系提供一方面的依据.1 矿床及围岩中的硫同位素组成1.1 夕卡岩型矿床的硫同位素组成夕卡岩型矿床的δ~(34)S值(33件)变化范围很窄,为+1‰～+3.4‰,全为正值,均值为+2.4‰.该类型矿床的δ~(34)S值接近于零,样品频数明显呈塔式分布.     

热电离质谱法测定锂同位素中各种涂样形式的比较

锂作为一种核材料已广泛地用于核工业,锂同位素组成还引起了地质学家的极大兴趣,同时它又是研究宇宙起源的重要手段。这些领域都需要准确而精密地测定锂同位素比值。但是由于~6Li和~7Li大的相对质量差所产生的分馏效应使得锂同位素的精密测定十分困难,人们曾为提高锂同位素的测定精度做了不懈努力,其中以多带法代替单带法,采用大分子量的锂化合物涂样和测定锂的分子离子是三项成功的进展,所采用的涂样形式有LiNO_3、LICl、LiI、     

陡山沱期古海水的硫和碳同位素变化

利用从碳酸盐岩中提取微量硫酸盐的方法, 实现了扬子地区陡山沱组海相碳酸盐岩地层连续的硫和碳同位素组成测定. 未受成岩作用改造的同一样品的硫和碳同位素分析结果能够同时给出扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成. 获得的高分辨率陡山沱期硫酸盐的硫同位素年代曲线可能反映了“雪球地球”事件之后全球古海洋的硫同位素变化趋势, 它与同时期的碳同位素年代曲线变化相似. 陡山沱期早期古海水的δ³⁴S值出现超过20‰的正漂移, 同期δ¹³C值也出现高达10‰的正漂移, 使古海水的δ³⁴S值和δ¹³C值分别达到+46.4‰和+6.9‰的高值. 在陡山沱期中期古海水的δ³⁴S值的变化幅度相对较小, 对应于较高的δ¹³C值. 随后, 古海水的δ³⁴S值呈现较强烈的振荡, δ¹³C值也有类似表现. 在陡山沱期末期海水的硫和碳同位素都出现了大幅度的负漂移, δ值分别降到-10.1‰和-5.7‰. 扬子地区陡山沱期古海水的硫和碳同位素组成与变化意味着南沱冰期之后的海洋环境发生了急剧变化, 环境十分有利于生物繁衍与活动, 那时的生物产率和有机碳埋藏速率曾达到很高的水平. 不过, “雪球地球”之后的环境并不稳定, 全球的气候与环境可能都曾发生过波动与反复. 发生在陡山沱末期海水的硫和碳同位素的负漂移是一次全球性事件, 可能与深部海水氧化有关.     

超高硫煤的二次离子质谱:多疏离子的发现及其意义

采用高性能静态二次离子质谱研究了一种超高硫煤,结果观察到一类多硫离子（Ｓ１－１２）,这些离子经过精确质量分析和同位素模式分析,它们均属于元素硫亦称单质硫分子的合理质谱碎片。由此认为在被分析的这种煤中,尤其在它的有机显微组分中,存在着天然元素硫形态。研究结果还表明,在煤有机相中的硫元素并不一定唯有与煤有机分子结构化合。因而,有必要引入新的专业术语“有机相硫”取代目前使用的“有机硫”,以期科学严谨。     

贵州开阳晚震旦世磷块岩的硫同位素组成及意义

Nathan和Nielsen和Benmore等人承认在碳氟磷灰石结构中的硫酸根(SO_4~(2-))作为类质同相取代磷酸根(PO_4~(3-)),并调查了自二叠纪以来的一些海相磷块岩中碳氟磷灰石内硫酸盐的硫同位素及磷块岩的成因、沉积和成岩环境.这里,我们将研究贵州开阳磷矿晚震旦世陡山沱期磷块岩的硫同位素及其意义.     

煤与煤系页岩生油的分子碳同位素地球化学判识

根据煤系有机机质碳同位素分布受控于沉积环境及其相应生物生产力变化这一理论假设,应用气相色谱／碳同位素比值质谱技术,对比研究了煤系沉积中煤和煤系页岩可溶有机质分子碳同位素分布特征,结果显示煤较煤系页岩更富集重碳同位素,据此提出了判识煤和煤系页岩生油的分子碳同位素地球化学方法,并成功应用于吐鲁番盆地煤成油对比。     

超高硫煤的二次离子质谱:多疏离子的发现及其意义

采用高性能静态二次离子质谱研究了一种超高硫煤,结果观察到一类多硫离子(S_(1-12))这些离子经过精确质量分析和同位素模式分析,它们均属于元素硫亦称单质硫分子的合理质谱碎片.由此认为在被分析的这种煤中,尤其在它的有机显微组分中,存在着天然元素硫形态.研究结果还表明,在煤有机相中的硫元素并不一定唯有与煤有机分子结构化合.因而,有必要引入新的专业术语“有机相硫”取代目前使用的“有机硫”,以期科学严谨.     

南海北部陆坡NH-1孔沉积物中自生硫化物及其硫同位素对深部甲烷和水合物存在的指示

海洋沉积系统中较高的甲烷浓度和通量是水合物形成的重要物质基础. 向上迁移扩散的甲烷在硫酸盐-甲烷交接带(SMI)与硫酸盐反应生成硫化物矿物. 保存在沉积物中的自生硫化物及其硫同位素可以用来有效地指示甲烷通量和SMI深度, 进而指示深部水合物形成或存在的可能性. 通过对中国南海北部陆坡水合物可能存在区域NH-1孔柱状样岩芯沉积物中硫化物及其硫同位素的研究发现: (1) 沉积物中黄铁矿含量较高, 矿物颗粒较大; (2) 沉积物中酸可挥发性硫化物(AVS)峰值(>2 μmol/g)最浅深度位于437.5 cm, 大于自生黄铁矿相对富集的深度(141.5~380.5 cm); (3)在262.5~380.5 cm间沉积物中自生黄铁矿中硫同位素δ³⁴S具有显著的正异常值(最大+15‰), 其他深度均为数值稳定的负异常; (4) δ³⁴S正异常出现在自生黄铁矿相对富集区. 与Jorgensen等对黑海沉积物硫化物的研究结果相比较, 这些特征表明研究区域的SMI下边界深度为(或曾经在)437.5~547.5 cm, 反映了向上迁移扩散的甲烷通量具有(或曾经具有)异常高值. 这一结论与蒋少涌等通过孔隙水硫酸盐梯度和刘坚等通过顶空气甲烷异常在研究区邻近海域所获得的结果相吻合. 表明研究区海域深部形成或赋存水合物的可能性很大. 沉积物中自生硫化物及其硫同位素可用作寻找水合物有效的地球化学指标之一.     

微生物脱有机硫的催化剂制备和条件

从石油污染土壤中筛选到的一株能专一性降解二苯并噻吩（dibenzothiophene,DBT)生成2－羟基联苯（2-hydroxybiphenyl,2-HBP)的红球属（Rhodococcus)菌株lawq出发，研究了影响该菌株生长和脱硫的因素，2－HBP对菌体生长，降解DBT酶系的产生及脱硫活力都有抑制作用，研究了生长反应系统中硫酸盐和DBT同时存在条件下，硫酸盐的存在对产生降解DBT酶系的影响作用，对休止细胞脱有机硫反应体系进行了研究，并确定了最佳细胞浓度和反应条件，研究结果表明红球菌lawq具有对硫酸盐不敏感的犒，较适合于生物脱有机硫工艺。     

沉积岩中伊利石的烷基胺阳离子处理和K-Ar定年分析

利用烷基胺阳离子处理和伊利石K－Ar年龄分析法，对采自塔里木盆地和吐哈盆地的两类泥岩样品进行了研究，一类泥岩样品以成岩伊利石为主要黏土矿物，另一类以成岩伊利石／蒙脱石混层矿物为主，结果表明，粒级细的部分K－Ar年龄小，而粒级粗的部分K－Ar年龄大，不同粒级的K－Ar年龄和K2O含量之间呈线性关系，利用外推法可以对成岩年龄范围进行估算，经C8和C19烷基胺阳离子处理，两类样品的反应结果不一样，以伊利石为主的样品经烷基胺阳离子处理后K2O含量减少，而年龄增加1－25Ma，表明年轻的自生黏土而非通常认为的碎屑黏土被烷基胺阳离子优先置换，由此可以直接计算出成岩伊利石的年龄数据，以伊利石／蒙脱石混层矿物为主的样品经C8烷基胺阳离子处理后，碎屑伊利石类矿物被优先打开，可进行碎屑年龄计算，但难以直接获得成岩年龄。     

二维金属性过渡金属硫属化合物的可控制备和潜在应用

二维金属性过渡金属硫属化合物(metal transition metal dichalcogenides, MTMDCs)由于其独特的物性(如电荷密度波相转变、超导和磁性等),以及在先进纳米电子学和能源相关领域的应用潜力而受到研究者的广泛关注.为了实现基本物性研究和多方面的应用探索,化学气相沉积(CVD)技术被引入到高质量二维MTMDCs材料的制备中,成功地合成了厚度可调的超薄MTMDCs纳米片、大面积均匀的超薄薄膜、垂直取向的纳米片阵列和高质量的纳米片粉体等. CVD方法可以兼顾大畴区、层厚可调和高晶体质量的材料制备需求,还能与目前的半导体工艺相兼容,因而受到人们广泛关注.二维MTMDCs材料具有高的电导率,可以作为单层/少层半导体性过渡金属硫属化合物(transition metal dichalcogenides, TMDCs)的电极材料,改善晶体管器件的电极接触,从而提升器件性能.此外,二维MTMDCs纳米片也可作为高效的催化剂应用于电化学析氢反应,其催化性能显著优于单层/少层MoS₂等半导体性TMDCs催化剂.本文综述了二维MTMDCs材料的CVD制备...     

煤中微量元素和矿物富集的同沉积火山灰与海底喷流复合成因

煤中常量、微量元素和矿物的富集往往是多种地质因素共同作用的结果. 运用低温灰化、X射线衍射分析、带能谱仪的扫描电子显微镜、逐级化学提取、电离耦合等离子体质谱等方法对云南砚山晚二叠世煤的矿物学和地球化学特征进行了研究, 提出了煤中微量元素和矿物富集的同沉积火山灰与海底喷流复合模式(或成因类型). 研究发现, 砚山矿区M9煤层硫分含量很高(S_t,d = 10.65%), 属于超高有机硫煤(S_o,d = 9.51%). 矿物组成主要有b-石英副像、透长石、钠长石、白云母、伊利石、黄铁矿以及少量的高岭石、斜长石、钙镁黄长石、金红石和片钠铝石. 煤中高度富集的微量元素有F(841 μg/g), V(567 μg/g), Cr(329 μg/g), Ni(74 μg/g), Mo(204 μg/g)和U(153 μg/g). 该煤中的矿物质主要有3个来源: (1) 高温石英、透长石、白云母和伊利石等是泥炭聚积期间酸性火山灰降落到泥炭沼泽后的产物; (2) 钠长石和片钠铝石以及以上超常富集的微量元素是在泥炭聚积期间, 基性-超基性海底喷流侵入到闭塞缺氧的泥炭沼泽中所致; (3) 稀土元素, Nb, Y, Zr和TiO₂等亲石元素来源于盆地南部的越北古陆. 除了物源供给以外, 砚山矿区煤的矿物学和地球化学异常是同沉积酸性火山灰和基性-超基性海底喷流共同作用的结果.     

长江中下游溧水盆地中基性次火山岩-侵入岩的锆石U-Pb定年和Lu-Hf同位素

对溧水盆地8件典型的中生代次火山岩-侵入岩进行了详细的锆石U-Pb年代学和Lu-Hf同位素研究.结果显示,老虎头角闪闪长玢岩年龄为130.5±1.6 Ma,大铜山角闪闪长玢岩年龄为136.0±3.4 Ma,大魏庄角闪闪长玢岩年龄为132.7±2.7 Ma,野山凹粗安斑岩年龄为127.0±1.9 Ma,砚瓦桥石英闪长玢岩年龄为129.4±1.7 Ma,西北山辉石闪长玢岩年龄为133.2±2.1 Ma,长山头黑云母安山玢岩年龄为131.1±2.3 Ma,尖山黑云母粗安斑岩年龄为127.4±1.8 Ma.所有岩浆岩均为早白垩世产物,指示了溧水盆地岩浆活动的峰期时代.岩浆岩的锆石?Hf(t)值变化于-3.54~-9.11,其中大多数变化于-3.54~-5.93,与长江中下游其他火山岩盆地中同时代火山岩和侵入岩的锆石Hf同位素组成相似,表明它们具有相似的源区组成.在分析长江中下游地区以及邻区同时代岩浆特征的基础上,提出俯冲太平洋板块后撤模式来解释中国东部晚中生代岩浆活动.侏罗纪中晚期-白垩纪早期(170~135 Ma),太平洋板块向欧亚大陆俯冲,总体处于挤压背景,岩浆活动呈现出由沿海向内陆年轻化的趋势,且多具壳源特征;白垩纪早期(~135 Ma)之后,太平洋板块的俯冲作用减弱,俯冲板片发生后撤,研究区总体转变为拉张背景,从而形成了一系列火山盆地,造成大量富集地幔和较少量古老地壳物质的熔融,形成大量中基性岩浆岩.     

煤在降温和减压过程中天然气释放的模拟实验及在鄂尔多斯盆地的初步应用

进行了煤在降温和减压过程中的生气实验，研究了煤在高温高压下的储气能力及煤在降温和减压过程中的生气潜力．通过煤的吸附性能和天然气的PVT计算，初步探讨了高温高压状态下天然气在煤中的赋存状态．结合鄂尔多斯盆地上古生界气藏的地质背景，测定了煤在降温及减压进程中释放的气体体积、组成及碳同位素，计算了上古生界煤系在晚白垩世抬升以后释放天然气的产率，研究了该盆地抬升以后天然气的供给能力，并对气藏成因进行了初步探讨．结果表明鄂尔多斯盆地上古生界抬升以后，储存在煤中的天然气的仍具有较大供给能力，气藏存在弱的气体供给一逸散的动态平衡，这为鄂尔多斯盆地可能是一深盆气藏提供了另一个证据．     

汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体锆石Hf同位素、U-Pb定年和微量元素研究: 华北下地壳早期演化的记录

对汉诺坝玄武岩携带的条带状麻粒岩锆石进行了背散射、Hf同位素、U-Pb年龄和微量元素原位分析. 结果表明: 条带状麻粒岩为早期下地壳样品, 其成因很难用单一的过程来解释, 而是包含着地壳再熔融岩浆作用、幔源物质参与、变质分异作用和早期的下地壳拆沉作用等复杂过程信息. 岩石中除有3097~2824和2489~2447 Ma的古老年龄信息外, 80%的锆石给出1842±40 Ma的年龄值. 老年龄锆石有高的ε_Hf值(达+18.3)和高的Hf模式年龄(2.5~2.6 Ga), 说明形成该岩石的初始物质主要来源于晚太古代的亏损地幔. 早元古代锆石的eHf值多变化于零附近; 个别有较高的ε_Hf值(+9.2~+10.2), 表明早元古代时华北东、西部地块碰撞拼合并导致克拉通最终形成过程中有地幔物质参与.