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白云石与富硅流体的水—岩反应实验及其储层地质意义 被引量:18
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作者 王小林 万野 +4 位作者 胡文瑄 尤东华 曹剑 朱东亚 李真 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1639-1652,共14页
含硅热液是影响深层白云岩储层的一种重要的流体类型,其如何与白云岩相互作用以及能否促使深层有效白云岩储层发育,是当前流体地质学与碳酸盐储层地质学研究需要进一步揭示的科学问题。本文以CaMg(CO_3)_2—SiO_2—H_2O体系为例,应用熔... 含硅热液是影响深层白云岩储层的一种重要的流体类型,其如何与白云岩相互作用以及能否促使深层有效白云岩储层发育,是当前流体地质学与碳酸盐储层地质学研究需要进一步揭示的科学问题。本文以CaMg(CO_3)_2—SiO_2—H_2O体系为例,应用熔融毛细硅管合成包裹体技术和原位激光拉曼光谱分析技术,结合淬火微区X衍射、扫描电镜观察及能谱分析等手段,研究了富硅流体与白云石的水岩反应机理。结果表明,白云石与富硅流体在100℃以上即可发生脱碳反应产生CO_2,200℃时的反应机理为:3CaMg(CO_3)_2(白云石)+4SiO_2+H_2O=Mg_3(Si_4O_(10))(OH)_2(滑石)+3CaCO_3+3CO_2。据此,认为滑石这类富镁硅酸盐矿物可以作为白云岩储层含硅热流体作用的证据。深部富硅热液沿断裂向上运移,与白云岩反应后沉淀滑石等富镁硅酸盐矿物,继而导致储集空间的减少,但是气相产物CO_2是重要的酸性气体,可以在合适的地质条件下溶蚀碳酸盐矿物,有利于深埋条件下储集空间的形成与保存。 展开更多
关键词 白云石 含硅热液 水岩反应 滑石 碳酸盐储层
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应用拉曼光谱定量分析流体中硫酸盐质量摩尔浓度:内标选择和流体组分对分析结果的影响 被引量:5
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作者 杨源显 王小林 +4 位作者 席斌斌 丘靥 高婉露 万野 李真 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期403-419,共17页
硫酸盐是地质流体中重要的组成部分,流体包裹体是反映地质流体组分最直接和有力的指标,而应用拉曼光谱可以对封存于包裹体中的富硫酸盐流体成分进行定性和定量表征。本文制备了一系列含一定浓度的Na2SO4和Na2SO4-NaCl溶液的熔融毛细硅... 硫酸盐是地质流体中重要的组成部分,流体包裹体是反映地质流体组分最直接和有力的指标,而应用拉曼光谱可以对封存于包裹体中的富硫酸盐流体成分进行定性和定量表征。本文制备了一系列含一定浓度的Na2SO4和Na2SO4-NaCl溶液的熔融毛细硅管胶囊,应用高分辨率激光拉曼光谱仪在室温条件下收集了这些溶液中SO42?的对称伸缩振动(v1-SO42-)、水的弯曲振动(v2-H2O)和伸缩振动(vs-H2O)光谱,建立了硫酸盐质量摩尔浓度(m(SO42-))与光谱参数之间的定量关系。研究结果表明,对于硫酸盐溶液而言,v2-H2O和vs-H2O谱峰均可以作为拉曼定量分析m(SO42-)的内标,v1-SO42-与v2-H2O或vs-H2O的峰强(I)或者峰面积(A)比均与m(SO42-)呈良好的线性正相关关系。然而,对于富含氯化物的硫酸盐溶液而言,应用v2-H2O光谱峰强或者峰面积为内标建立的校准曲线将导致所获得的m(SO42-)偏低。在这种情况下,应用vs-H2O光谱的峰面积为内标,或者将vs-H2O光谱拟合为位于3230cm^-1和3450cm^-1的两个高斯组分,并以其峰面积之和为内标,将会在很大程度上消除氯化物的影响,得到更加准确的m(SO42-)信息。考虑到拉曼定量因子与仪器状态和实验条件有关,提出了实验室可应用熔融毛细硅管制备一系列含一定硫酸盐质量摩尔浓度的溶液标样,每次实验之前收集标样的光谱并建立相应的m(SO42-)校准曲线,然后应用于样品m(SO42-)的拉曼定量分析。 展开更多
关键词 拉曼光谱 定量分析 硫酸盐浓度 内标评估 组分影响
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C-H-O-N体系挥发分的拉曼定量分析:压力、温度和流体组成的影响 被引量:4
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作者 高婉露 王小林 +6 位作者 丘靥 席斌斌 杨源显 郑健帆 曾世豪 张婧玥 李真 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期121-140,共20页
拉曼光谱是定量分析流体包裹体中挥发分组成和压力的重要手段,而这又是恢复流体捕获温度、压力的前提。本文收集了CH4-N2、CH4-N2-H2O和CH4-N2-CO2-CO体系在21~350℃和1~60 MPa条件下的原位拉曼光谱,获取了CH4、N2、CO2和CO特征拉曼光... 拉曼光谱是定量分析流体包裹体中挥发分组成和压力的重要手段,而这又是恢复流体捕获温度、压力的前提。本文收集了CH4-N2、CH4-N2-H2O和CH4-N2-CO2-CO体系在21~350℃和1~60 MPa条件下的原位拉曼光谱,获取了CH4、N2、CO2和CO特征拉曼光谱的峰位和峰面积等光谱参数,并以上述体系为例,探讨了应用拉曼光谱定量分析C-H-O-N体系挥发分组成的关键技术问题,即压力、温度和流体组成对分析结果的影响。首先,在温度恒定的条件下,v1-CH4、v1-N2、(v1-2v2)-CO2高频峰和v1-CO峰位随着压力的升高而发生负向偏移。在压力恒定的条件下,v1-CH4、(v1-2v2)-CO2峰位随温度升高向高频偏移,但v1-N2和v1-CO峰位随温度变化未发生明显偏移,因而可以应用这些组分的特征峰位来反映流体压力。其次,CH4、CO2和CO相对于N2的拉曼定量因子随压力升高而增大,分别在大于10 MPa、10 MPa和2.5 MPa以上达到稳定值。温度对CH4和CO的定量因子影响不显著,但CO2的定量因子随温度升高明显降低。水对CH4定量因子影响仅在低压条件下显著,在200℃以下的高压条件下影响较弱。最后,以含未知CH4/N2比例的CH4-N2混合气体的熔融毛细硅管合成包裹体为例,提出了应用拉曼光谱定量分析流体包裹体中复杂挥发分比例和内压的一般方法。受实验条件和仪器设置的影响,各个实验室测定的拉曼定量因子存在较大差异,在应用拉曼光谱定量分析包裹体挥发分组成时应予以注意。 展开更多
关键词 挥发分 拉曼光谱 定量分析 定量因子 影响因素
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基于原位拉曼光谱分析揭示热液条件下钨的迁移方式 被引量:1
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作者 丘靥 王小林 +4 位作者 陆建军 胡文瑄 万野 高婉露 李真 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期435-449,共15页
石英脉型钨矿是典型的热液矿床,揭示热液中钨(W)的迁移方式是重建成矿过程和查明成矿机制的基础。一般认为,W在热液流体中以简单钨酸(如[WO4]^2−、[HWO4]^−和[H2WO4]0等)和碱金属钨酸盐离子对(如[KHWO4]0和[KWO4]^−)的形式迁移。然而,... 石英脉型钨矿是典型的热液矿床,揭示热液中钨(W)的迁移方式是重建成矿过程和查明成矿机制的基础。一般认为,W在热液流体中以简单钨酸(如[WO4]^2−、[HWO4]^−和[H2WO4]0等)和碱金属钨酸盐离子对(如[KHWO4]0和[KWO4]^−)的形式迁移。然而,钨酸在流体中具有极强的络合能力,能形成类型多样的复杂络合物。但是,时至今日,关于复杂络合物能否作为热液中W的有效迁移方式这一基础问题仍悬而未决。本文以K2WO4-HCl-H2O体系为例,系统收集并分析了W=O对称伸缩振动(v1)在23~400℃和20~50 MPa下的原位拉曼光谱,查明了温度和流体pH值对热液中W迁移方式的影响。研究发现:(1)在碱性流体中,W主要以[WO4]^2−形式迁移,当温度高于300℃时,流体中还存在少量的[HWO4]^−;(2)在近中性流体中,当温度在100~150℃之间时,除[WO4]2−外,还有少量W以钨多酸络合物的的形式迁移;(3)在中度酸性流体中,如当流体pH=4.88时(23℃,下同),在中低温(<300℃)条件下,钨多酸络合物的比例可达47.8%,而在高温(>300℃)条件下,钨多酸络合物将全部分解,转化为简单钨酸根[WO4]2−和[HWO4]^−;(4)若流体呈强酸性,如pH<2时,则即使流体温度高于400℃,钨多酸络合物仍然是W最为主要的迁移方式。需要注意的是,拉曼光谱无法有效区分碱金属钨酸盐离子对,因此,本文并不否认W迁移过程中碱金属钨酸盐离子对的参与。 展开更多
关键词 原位分析 拉曼光谱 热液流体 迁移机制
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