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礦化池圖片

發布時間: 2022-08-09 02:01:03

1. 天池是什麼意思

天池是一個湖的名字,位於吉林省延邊朝鮮族自治州安圖縣,古稱溫涼泊、圖們泊、他們泊,為中朝兩國界湖,是中國最大的火山湖,也是世界上最深的高山湖泊。

天池南北長4.4公里,東西寬3.37公里,水面面積9.82㎞²,水邊周長13.1公里,最大水深373米,平均水深204米,匯水面積21.4㎞²,蓄水量20.4億立方米,湖水礦化度246.52毫克/升,水面海拔高程2189米。

天池還有「龍潭」、「海眼」之說,湖水清澈碧透,一平如鏡;周圍16座奇異峻峭的山峰臨池聳立,天池水被奉為聖水,天池上空,氣候多變,風狂、雨暴,多雲、多霧、多雨、多雪。

長白山天池位於長白山主峰火山錐體的頂部,是一座火山口,經過漫長年代的積水而成火山湖。由於環境和地勢的影響,長白山降水豐富,天池周圍是降水的中心,再加上火山地形條件,因此,在長白山火山錐體和熔岩高原上發育了許多各具特色的河流、瀑布、泉、水、湖泊。

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登天池要換乘環保車和登主峰越野車,著名景點有金蟾卧峰,長白飛瀑,聚龍溫泉,二道白河。景區景觀各有特色,高山湖泊令人難忘,登高望遠,心曠神怡。

天池南是鴨綠江的發源地,可觀看異國風光,是一座山體古老而群峰猶新的山巒。

天池北,可坐倒站車到山頂。其中的長白瀑布是天池水唯一的出口,谷底林海等景點是經典的地質奇觀。

天池西在吉林省長白山市松江河鎮,東南30公里處,景區有中朝國界碑,登頂需要攀登1400多級石階。

2. 中國哪有溫泉

中國著名的療養溫泉有: 米亞羅 米亞羅風景區新近發現並開放的特大溫泉--古爾溝溫泉,水溫達40度至60度,富含偏硅酸、鋰、鋅、硼等二十多種對人體健康有益的微量元素,據說對風濕、膽結石、消化系統疾病和皮膚病均有一定的療效。 黃山湯口溫泉 黃山溫泉久旱不涸,霆雨不益,四時如湯。水溫高,水質潔,飲可健身,浴可消疾。人們都用於去滌污去塵,祛病爽身。黃山溫泉,是黃山接待的中心,遊客旅途或登山疲勞,入浴池浸泡片刻,便會疲勞全消,心身輕快。 岳西湯池溫泉 湯池由於六處泉眼的水溫各異,對於不同疾病患者具有不同療效。36℃-38℃溫泉具有鎮痛、止癢、安撫作用;38℃-40℃溫泉可供皮膚吸收。對關節炎、銀屑病、玫瑰糖疹有效,又能降低末梢神經的興奮性,使肌肉鬆弛,故有解痙止痛的作用,從而對皮膚、發紺、凍瘡均有效;9.35的PH值,可治療皮脂出症、脂溢性皮炎及酒糟鼻;含鋅量較高對濕疹及靡爛性損害、下肢慢性潰瘍瘡有明顯療效。各種疾病患者可根據自己需要進行選擇沐浴。 長白山溫泉 青山碧水環抱的撫松溫泉,水溫達61℃,泉水含氡量較高,對治療風濕性關節炎神經性疾病和外傷後遺症等病有良好療效;長白十八道溝溫泉屬重碳酸鈉型水,水溫39℃左右;玉漿泉和金線泉均直接注入天池,有詩曰:"諸群若到天池上,須把銀壺灌玉漿。"便是形容玉漿泉的甘美甜馨。 廣東從化溫泉 從從溫泉共有泉眼13處,平均水溫達60度左右,屬矽酸溫泉,羅普通水質為,無色無哈爾濱市等優點,對治療風濕關節炎、皮膚疾病、神經衰弱、慢性腸胃炎等有明顯療效。此處為療養勝地。 廣東中山溫泉 整個建築群兼有東方宮殿式的氣派和園林式的幽雅,顯示了中華民族建築和園林建築藝術的特色。中山溫泉之園林建築博採眾長,獨具一格,以中國園林特色配歐美先進設備,格調高雅,故有"溫泉碧苑"的美譽。 海南瓊海官塘溫泉度假區 有"世界少有,海南無雙"的溫泉熱礦水,日流量達萬噸,溫度70℃至90℃。泉水有益元素豐富,屬含氟、硅、鍶的低礦化度、低鐵的氯化物重碳型熱礦泉水,可用於醫療、療養、沐浴等。 河北平山溫泉 用平山溫泉水治療風濕性關節炎等疾病能收到很好的療效,對治療神經衰弱具有特殊的效果。同時,洗溫泉澡還能加速血液循環,改善心臟功能,促進消化作用,加快新陳代謝,對維持神經系統的正常機能都有良好的作用。 河北嶂石岩 嶂石岩是河北省新辟的自然風景區和"農家樂"民俗旅遊區。風景區四季有景,融北雄南秀於身。景區內冬暖夏涼,最熱月平均氣溫22.1C,是避暑療養的理想之地。 南京湯山溫泉 湯山泉水清澈透明,對皮膚病、關節炎、神經痛均有療效,有的還能殺死寄生生物,促使皮膚細潔光滑。湯山溫泉的泉眼附近,人們可以看到許多結晶較好的天然礦物。 遼寧興城溫泉 水溫高達70度,水中含有硫磺、鉀、鈉、鈣、鎂、銨等十餘種微量元素和某些放射性元素,對風濕性關節炎、皮膚病、神經衰弱和婦科疾病等,都有很好療效。 河南臨汝溫泉 臨汝溫泉水溫為63℃,屬高溫礦泉。PH值為7.3,呈弱鹼性,因此沐浴時使人滑膩舒適。泉水含有30多種礦物質和放射性質物質,是硫酸鹽泉、食鹽泉、重碳酸鹽泉和氡泉的一種復合型礦泉。 大興安嶺阿爾山溫泉 阿爾山的神泉,以她神奇的治療功效,富有魅力的傳說和幽雅的風光,吸引著區內外的病患者和遊客們。白天,泉畔上人群熙熙攘攘,歡聲笑語盪漾在清泉之間;傍晚,從蒙古包里、牧民旅社裡飄出悠揚的四弦胡、馬頭琴聲,使人們陶醉在童話般的境界里…… 中國特色溫泉有: 華清池溫泉 中國現有溫泉2700多處,而陝西省的華清池溫泉歷史最為久遠。它水質純凈溫和,芳流千古不竭,名人軼事眾多,名冠諸泉之首,享有「天下第一溫泉」的美譽。華清池溫泉約形成於二三百萬年以前,千百年來「不盈不虛,與日月同流」,水溫常年恆止在43℃,又因唐玄宗和楊貴妃在此沐浴而聞名於世。白居易的「春寒賜浴華清池,溫泉水滑洗凝脂」,正道出了溫泉之非凡魅力。周恩來、陳毅等黨和國家領導人都曾來此沐浴。如今的華清池已成為海內外遊客嚮往的旅遊沐浴勝地,設有滌塵池、長湯、少陽湯等各類浴池近百間,有盆池、淋浴、沖浪浴、仿唐浴等。行色匆忙的遊客,可免費用溫泉洗手、洗面。 眉縣湯浴溫泉 陝西眉縣湯浴溫泉,又名「鳳凰泉」、「西湯浴」,位於眉縣太白山北麓的湯浴口,距西安100千米左右。這里山環水繞,古木叢郁、景色如畫,因地處龍鳳、鳳凰兩山環抱之中,故名鳳凰泉。據記載,「鳳凰神澤」為眉縣八景之一。隋文帝楊堅曾在此建「鳳泉宮」作為避暑洗浴之地;唐玄宗曾三臨其地,賜名「鳳泉湯」。眉縣湯浴溫泉現有大泉3口,水溫經常保持在60℃左右,水中含有鉀、鈉、鎂、鐵、鈣、碘等多種元素,其中硫酸鈉含量較多。通過多年的實踐證明,鳳泉水對皮膚病、關節炎等疾病有一定的治療作用。現鳳凰泉處建有療養院、溫泉度假村等,為旅遊療養的勝地。 文化溫泉 帝都溫泉位於廣東恩平市良西,日自噴水量達4100立方米,相當於3個標准游泳池的水量,水溫可高達73℃,熱水自噴可高出地表8~9米。經廣東省757地質大隊檢測證明,這是廣東省水量最大、水質最優、自噴能力最強的溫泉度假區。其最大特色是自然天成,設計者完全按照天然熱水池的要求來設計,池底池壁採用天然的河卵石鋪貼,讓泳者踩上去感到自然、舒適。另外,溫泉根據《易學》思維,把中國傳統文化融入到設計中,在中央大池中安放十二生肖像,外輪廓大體按中國地圖的圖形設計,在溫泉洗浴區設計了一太極圖形狀的冷熱交替洗浴池,陰一邊是冷水,陽一邊是地熱礦水。帝都已建成的69個池子中,每一個池子都有其特定的文化意義,讓遊客在泡溫泉的樂趣中能觀賞大自然景色,認識和回味文化。在旅遊從「休假時代」轉向文化游樂時代的今天,帝都正以獨特的內涵迎接遊客。 巢湖溫泉 巢湖有著名的三大溫泉:半湯、湯池和香泉。半湯位於巢湖市郊湯山腳下,因冷熱兩泉合流而得名。半湯泉水冷熱合流,清潔明澈,出地一般在55℃,內含活性元素30多種,經國家權威科研機構鑒定,半湯既產沐浴溫泉,又產飲用礦泉,品位上乘。香泉距和城30千米,泉水熱氣騰騰,香味濃郁,世稱「香泉」。香泉從山下6~7處石縫中噴出,有的形成池塘,有的高達1~2米,水源充足,常年不斷,與南京湯山、巢湖半湯、廬江湯池同出一脈。香泉日常水溫在45℃~47℃之間,溢涌面積達2700平方米,日涌量達1800噸。湯池地處大別山余脈,有數處溫泉,古稱「坑泉」,後稱「湯池」,其泉水溫度高達63℃,水中富含對人體健康有益的二氧化硅、硫化物和多種陽離子及微量元素,對50多種疾病有明顯療效。 高山溫泉 在黑風口的黑石下面,涌流著1000多平方米的地熱溫泉群,這里常年熱氣騰騰、煙霧繚繞,溫度大多為60℃~70℃以上,有的高達82℃。吉林省長白山溫泉有「神水」之稱,可舒筋活血,驅寒除病,對關節炎、皮膚病療效顯著。長白山溫泉附近還有名曰長白葯水泉的礦泉水,對胃病、慢性心臟病有明顯療效。又因礦泉水清涼解渴,所以人們稱它為「天然汽水」。

3. 昆侖山上都有什麼旅遊景點

昆侖山,又稱昆侖虛、中國第一神山、萬祖之山、昆侖丘或玉山。亞洲中部大山系,也是中國西部山系的主幹。西起帕米爾高原東部,橫貫新疆、西藏間,伸延至青海境內,全長約2500公里,平均海拔5500-6000米,寬130-200公里,西窄東寬總面積達50多萬平方公里。

4. 中國最大的鹹水湖是哪個湖 最高的湖泊 最低的湖泊 最長的湖泊 最深的湖泊 礦化度最高的湖泊各是哪個

最大的鹹水湖是青海湖
最高的湖泊——納木錯
最低的湖泊——艾丁湖
最長的湖泊——班公錯
最深的湖泊——長白山天池
礦化度最高的湖泊——察爾漢鹽湖(最大鹽湖,

5. 噴流-沉積(Sedex)型礦床

一、概述

噴流-沉積(sedimentary exha1ative)礦床指在細碎屑岩為主的沉積岩中成層產出、以發育塊狀具條帶層紋狀富硫化物礦石為特徵的一類礦床。這類礦床中最常見和最重要的是鉛鋅礦床。目前,國內把這類礦床又稱為熱水沉積礦床。

早期研究中曾把這類礦床看作是火山成因塊狀硫化物礦床的一種過渡類型或一個端元類型,因為它們具有塊狀、條帶層紋狀富金屬硫化物礦石這個共同特點。後來的工作證明有些地區含礦岩系中只有很少或完全沒有火山岩,表明火山噴氣作用不是成礦的必要機制。有人為突出容礦岩石的特點,提出稱頁岩型礦床的意見。特別是在20世紀中葉,隨著澳大利亞、加拿大、德國同類礦床的發現和深入研究,不僅認識到這類礦床在有關金屬資源量上佔有突出地位,而且逐步形成了較完整的新的成因解釋,即在多級斷陷盆地中,由同生水受熱演化形成含礦熱水,藉助適當通道噴出或噴流到海底而沉積成礦的基本成因概念。有意義的是繼識別出礦體下盤通道的礦化蝕變帶之後,在我國更是發現研究了礦床中的多種熱水沉積岩。概括地說,現在認為這類礦床成礦流體不是岩漿熱液,而是由下滲水、同生水演化生成的熱水,成礦作用不是後生的充填交代作用,而是具有沉積同生成岩的性質,當然也可以受到程度不同的後生改造。

這類礦床不僅是鉛鋅的最重要來源之一,而且也是銅、金、銀、錳、重晶石、螢石的重要來源或部分來源,世界5個地區有重要分布,包括:①中國北方,如南秦嶺廠壩、鉛硐山、銀硐子-大西溝,狼山-渣爾泰山東升廟、霍各乞,中條山胡家峪-蓖子溝;②澳大利亞東北部,如麥克阿瑟河(McArther River)、芒特艾薩(Mount Isa)和布羅肯希爾(Broken Hi11);③北美西部,如加拿大霍華茲山(Howards Pass)、沙利文(Su11ivan)、托姆(Tom);④歐洲西北部,如德國麥根(Meggen)鉛鋅重晶石礦床和臘梅爾斯伯格(Ramme1sberg)鉛鋅礦床、愛爾蘭錫爾佛邁茵斯(Si1vermines);⑤南部非洲,包括南非和辛巴威。

噴流-沉積型礦床成礦作用在一個大地構造區域內不一定是同時,但常常大致屬於同一時代,中元古宙(17億~14億年)和古生代早中期(4.5~3億年)是最為重要的成礦時代;成礦環境為冒地槽或被動大陸邊緣受陸緣裂陷控制的盆地,盆地形成於造山前的一次非造山性構造事件中。這類礦床含礦岩系為陸屑沉積向類復理石過渡型和構造次穩定型建造,包括細碎屑岩、泥岩和淺水碳酸鹽岩。噴流-沉積型礦床的成礦區常具有明顯地在很大程度上由於深部(隱伏)岩漿加熱引起的古地熱梯度異常;許多礦床空間上都伴有成礦時期活動的(同沉積)斷層,它們可能是盆下源含礦熱液上升到達地表的通道;這些同沉積斷層經常通過沉積相和厚度等陡變現象來判斷。

礦床由一個或多個層狀、似層狀或透鏡狀硫化物礦體組成,層位穩定。礦床規模大型者較多,礦體厚度可達幾十米,延長延深從幾百米到1km以上。有的礦床雖受後期構造強烈改造而使礦體發生褶皺變形,但與圍岩是同步的,兩者產狀仍保持一致。在層狀礦體的下面或附近往往可見到網脈狀或脈狀礦體和硅化、黃鐵礦化、鈉長石化等熱液蝕變,這種網脈-蝕變礦化帶被理解為盆下源成礦物質上升的通道。容礦岩石是粉砂岩、頁岩、碳酸鹽岩等水成沉積岩,而含礦層內直接容礦岩石往往是不同類型熱水沉積岩,如硅質岩、鈉長石岩、重晶石岩、鎂鐵碳酸鹽岩、電氣石岩等。

噴流-沉積型礦床的礦石以簡單硫化物組合為特點,常見有黃鐵礦、閃鋅礦、方鉛礦,其次為磁黃鐵礦或白鐵礦、黃銅礦、毒砂,偶有硫鹽類礦物。礦石塊狀、條帶狀、層紋狀構造為主,網脈-蝕變礦石為裂隙充填、細脈和角礫狀,部分礦石因受後生改造可出現新的礦石構造。噴流-沉積型礦床具明顯礦化分帶,平面上,從噴流中心向外依次為Cu-Pb-Zn-SiO2-BaSO4(Fe)等的硫化物、氧化物和硫酸鹽,形成富銅核,鉛和鋅分布更廣,邊緣為硅質岩和重晶石,有時有赤鐵礦;垂向上,自下而上通常為Cu-Zn-Pb-(Ba)。礦物氣液包裹體均一溫度一般為150~300T,鹽度一般在7%~22%(NaC1)之間。

二、礦床類型及重要實例

噴流-沉積礦床以往多按容礦岩石分為頁岩型和碳酸鹽岩型。實際上該類礦床的容礦岩石還有粉砂岩、硅質頁岩、硅質岩等熱水沉積岩等,幾乎所有的水成和熱水沉積岩都可以成為該類礦床的容礦岩石。不少礦床由細碎屑岩-頁岩-碳酸鹽岩組成含礦岩系,礦體可產在不同層位的不同沉積岩中。按礦種,噴流-沉積型礦床分為噴流-沉積型鉛鋅礦床、噴流-沉積型多金屬硫化物礦床、噴流-沉積型銅礦床、噴流-沉積型硫鐵礦礦床等。有人認為,某些層控型銀、金礦床也屬於噴流-沉積成因。

1.甘肅廠壩和李家溝鉛鋅礦床

位於甘肅省隴南地區成縣境內,它是秦嶺泥盆系以鉛鋅為主多金屬成礦帶熱水沉積成礦系列中規模最大的鉛鋅礦床,礦石平均品位Pb+Zn大於10%,鉛鋅總金屬量已超過500萬噸。該礦床包括廠壩和李家溝兩個礦段(圖6-8)。

含礦地層為中泥盆統安家岔組,原岩為一套泥岩-細碎屑岩夾碳酸鹽岩沉積序列,為揚子地台北緣陸棚海中外陸棚海槽復陸屑建造向類復理石建造過渡層位中的一段,在成礦區內出露厚度達3000m。安家岔組分為兩層,下部層為廠壩層(D2a1),上部層為焦溝層(D2a2)。廠壩層為含礦層,上部泥岩、粉砂岩為主,下部以碳酸鹽岩為主。岩石普遍遭受了綠片岩相、有的達到角閃岩相區域變質,成為黑雲母石英片岩、黑雲母石榴子石透閃石透輝石片岩、方解石石英片岩和黑雲母條帶大理岩等。廠壩層自上而下層序為:變質粉砂岩、片岩;方解石石英片岩;泥質條帶大理岩;白雲岩;黑雲母石英片岩、黑雲母石榴子石片岩。

根據含礦岩石把整個含礦層分為兩個含礦系統,即以鈣質為主的大理岩含礦系統和以細碎屑岩為主的片岩含礦系統。兩個系統中都發育熱水沉積岩,在礦區內主要為鈉長石岩、硅質岩、重晶石岩,其中含電氣石可達3%,此外還含有其他熱水成因礦物,如鐵白雲石、鋇長石、透閃石、透輝石等。鉛鋅礦體主要呈層狀、似層狀、透鏡狀產於方解石石英片岩和大理岩中,有多個成礦層位,產狀與圍岩一致(圖6-9)。目前已勘探出工業礦體20個,主礦體為廠壩Ⅰ號礦體(大理岩容礦)、廠壩Ⅱ號礦體(方解石石英片岩容礦)、李家溝Ⅰ、Ⅱ號礦體(大理岩容礦)和李家溝Ⅲ號礦體(片岩容礦),其中廠壩Ⅱ號礦體(延長400m以上,延深超過600m,最大厚度近40m)和李家溝Ⅱ號礦體(延長2000m,控制延深500m以上,厚度可達40m)占總儲量93%以上。含礦層總厚度大於500m,礦體集中於4~5個層位中(圖6-9)。

圖6-8 甘肅廠壩和李家溝鉛鋅礦床地質簡圖

(引自祁思敬等,1993)

1—中泥盆統安家岔組;2—下泥盆統吳家山組;3—黑雲母石英片岩;4—黑雲母方解石英片岩;5—黑雲母條帶大理岩;6—白雲質大理岩;7—白雲岩;8—綠泥石陽起石絹雲母蝕變帶;9—淺色花崗岩(廠壩岩體);10—花崗閃長岩(黃渚關岩體);11—礦體編號(CH—廠壩礦區,L—李家溝礦區);12—斷層破碎帶;13—相變帶;14—產狀

廠壩Ⅱ礦體容礦岩石類型為方解石黑雲母石英片岩。塊狀礦石產於層狀礦體的下部,其中夾有電氣石和石英鈉長石岩條帶;中部以條帶狀礦石為主,為金屬硫化物與鈉長石、石英交互條帶;頂部出現了富重晶石條帶。在透鏡狀礦體的下盤,出現了綠泥石陽起石鈉長石化網脈帶和蝕變角礫岩帶。礦石平均品位Zn 12.15%、Pb 2.96%。李家溝Ⅰ、Ⅱ礦體容礦岩石為黑雲母條帶大理岩,Pb+ Zn平均10%。廠壩 I礦體產出層位和容礦岩石類型與之相同。

廠壩礦床主要礦石礦物為黃鐵礦(在片岩含礦系統中含量較高)、閃鋅礦(大部分為鐵閃鋅礦,Fe含量最高達 12.9%)、方鉛礦,此外還有較多的磁黃鐵礦及少量的毒砂、硫銻鉛礦,極少見到銅礦物。脈石礦物種類復雜,與容礦岩石類型有關。主要脈石礦物有石英、黑雲母、方解石、重晶石、鈉長石等。礦石以塊狀-條帶狀構造為主,次為浸染狀構造,具粗粒變晶結構。礦石鉛同位素組成十分均勻,μ值為9.15~9.72;礦石中礦物流體包裹體均一溫度在 110~180t之間,鹽度為19.8%,流體性質為Na-K-C1型,含較高的CH4,偏酸性,流體的87Sr/86Sr為0.708~0.710,接近海洋鍶。

圖6-9 甘肅廠壩鉛鋅礦床37勘探線剖面圖

(引自祁思敬等,1993)

(圖例同圖6-8)

2.內蒙古東升廟多金屬礦床

礦床產於內蒙古巴彥淖爾盟杭錦後旗。含礦地層為中元古代書記溝組、增隆昌組和阿古魯溝組,它們沉積於華北陸塊北緣裂陷海盆中,海盆被陸棚中央隆起狼山-石哈河古島分隔為內外海槽,東升廟礦床產於內槽。含礦岩系為淺海相碎屑岩-碳酸鹽岩-碳質泥砂岩建造,下部為濱淺海碎屑岩相,包括砂礫岩、石英長石砂岩、石英岩(書記溝組),中部為淺水台地碳酸鹽岩相及斷陷盆地相,岩性包括疊層石灰岩、白雲質灰岩、白雲岩和含碳泥砂岩(增隆昌組),上部為陸棚邊緣斷陷盆地相,岩性為富碳的泥岩、粉砂岩和碳酸鹽岩構成的韻律層(阿古魯溝組)。

東升廟礦床主要礦體產於增隆昌組粉砂質千枚岩和白雲岩(硫鐵礦礦體和銅礦體)以及阿古魯溝組碳質板岩中(鉛鋅礦體),容礦岩石有水成沉積的碳質白雲岩、碳質板岩和熱水沉積的鐵白雲石岩、硅質岩和鈉長石石英岩。礦體呈層狀、似層狀與圍岩產狀一致,但受區域變形影響而與圍岩同步褶曲(圖6-10)。

圖6-10 內蒙古東升廟礦床縱剖面圖

(引自翟裕生等,2003)

1—塊狀和層塊狀礦體;2—角礫狀礦體;3—熱水沉積硅質岩、鈉長石岩等;4—凝灰岩層;5—岩性界線;6—地層代號;7—礦體編號

礦區探明工業礦體12個,其中6個主礦體長1400~1700m,平均厚9.88~14.86m。礦體頂板為含碳質粉砂質板岩,底板為鈉長石石英岩、黑雲母磁鐵礦白雲岩、含電氣石黑雲母片岩等含熱水沉積的岩石。此外礦體中亦有大量熱水沉積礦物,如鐵白雲石、綠泥石、電氣石、綠簾石、透閃石、陽起石及少量鈉長石和重晶石,底板岩石中除黑雲母、磁鐵礦外,還有鐵鋁榴石、綠簾石等條帶。此外在礦層中還見有微斜長石、鈉長石和綠泥石網脈。礦體主要是塊狀硫鐵礦,占礦體總數的60%,其次為鋅礦體、鉛鋅礦體,還有少量銅礦體。鉛鋅礦體平均品位Zn為1.41%~4.92%、Pb為0.86%~1.82%,Zn/Pb 比為9/1,有的含Cu 在 0.39%~1.32%之間。礦床鋅鉛總金屬量超過 450萬噸,硫鐵礦儲量在 2億噸以上。主要礦石礦物為黃鐵礦、磁黃鐵礦、鐵閃鋅礦,次要為黃銅礦、方鉛礦、菱鐵礦、磁鐵礦等。礦石主要呈層紋狀構造,次為浸染狀構造,並見有角礫狀、網脈狀礦石。

3.中條山胡家峪和蓖子溝銅礦床

位於山西省南部垣曲縣境內。礦床產在古元古代陸內裂陷環境中的邊緣裂陷帶中,陸內裂陷是在華北陸塊太古宙古陸基礎上發展起來的。礦田區域范圍內太古界變質火山岩多見,礦區新太古界為一套變質的超鉀質火山岩,方柱石黑雲母片岩、角閃石黑雲母片岩和變流紋岩、變流紋凝灰岩組成的變質雙峰式火山岩系構成變質核雜岩的主體;太古界之上為古元古宙陸內裂陷環境中邊緣裂陷帶內堆積的厚層陸源沉積變質岩系,即下元古界中條群,由石英岩、鈣泥質片岩、含金雲母白雲石大理岩、黑色片岩、方柱石白雲石大理岩等組成。容礦的地層主要是中條群篦子溝組黑色片岩建造,岩性可劃分為水成沉積和熱水沉積兩類建造,前者包括黑色泥質片岩、灰色板岩、石榴子石絹雲母片岩及少量大理岩;後者包括條紋狀電氣石岩、金雲母石英白雲石大理岩、石英鈉長石岩和變角礫岩等(孫海田等,1990)。

工業礦體的產出嚴格受地層層位和岩性控制,與熱水沉積岩層的空間分布基本一致,主體為層狀、似層狀和透鏡狀與圍岩整合產出,界線清楚,極少礦體為脈狀。礦石中主要礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦等,脈石礦物主要是石英、白雲石、鈉長石、金雲母、電氣石等。礦石銅品位1%~3%,礦床儲量達到大型。

三、成礦作用

在現代洋底擴張中心、裂谷帶及其附近,海底熱液活動形成許多噴口,深部熱液從噴口噴至海底並通過熱水沉積方式形成現代洋底含金屬沉積物(軟泥),這被理解為現代海底發生的噴流-沉積作用。本節所述礦床類型的形成與現代海底熱水沉積相似,主要產於陸內/陸間裂谷或坳拉谷等伸展裂陷構造環境,定位於受裂谷控制的克拉通內或其邊緣坳陷沉積盆地內;但是,噴流-沉積型礦床形成的類似海盆中沒有典型洋殼,這是它與火山塊狀硫化物礦床的明顯不同之一。噴流-沉積型礦床的成礦時代主要是中元古代和古生代早中期,中元古代在地球演化過程中正處於大陸分裂和超大陸開始形成的轉折期,古生代早中期是超大陸破裂後,冷大陸形成初始期,大陸邊緣應力場由拉張向擠壓轉變時期;在這樣一個特殊的地殼發展階段和特殊的地殼熱狀態下,不僅容易形成直達海底的裂谷通道,而且容易在地殼中形成熱水對流系統,這是海底噴流-沉積礦床形成的基本背景。

依據該類礦床主要特徵、形成的構造環境及當時地殼演化的基本背景,現在絕大多數學者都認為它們是由海底噴流沉積形成的。

1.成礦流體的形成

形成這類礦床的流體,主要為盆下源的地層水(建造水)和循環海水,成分主要是富氯化物溶液。沉積盆地內,隨著沉積物由於埋藏深度增加,溫度增高,岩石壓力增大,沉積物逐漸被壓實脫水,孔隙水中鹽度增高。當溫度升到90t時,沉積物繼續被壓實,可膨脹的粘土向非膨脹粘土轉化,如蒙脫石變為伊利石,這時會有金屬物質開始通過流體作用從礦物中萃取出來,進入同生水溶液。到130t時,進一步升壓脫水,一方面被排出的同生水大量增加,另外有更大量的金屬被流體萃取活化出來進入同生流體,在正常地溫梯度加熱條件下,形成初始的含礦熱液和成礦流體。最近研究表明也不排除有盆下源深部岩漿水的成礦貢獻。

2.流體的對流循環

含礦熱液形成後,在過渡型地殼這一特殊區域可與下滲海水一起形成對流循環系統,含礦熱液在對流循環中使其中的成礦物質更加豐富。熱水對流循環形成的基本要素遵循雷諾方程:

基礎礦床學

解釋,式中包括滲透率(k)、流體膨脹系數(a)、重力加速度(g)、透水層厚度(H)、透水層頂底板的溫度(Δt)即溫度梯度、流體的粘滯度(V)、飽和介質熱擴散度(Km)。其中滲透率和溫度梯度是發生對流的基本參數。由此 M.J.Russe11在總結大量前人認識的基礎上提出了一個「地殼伸展期間熱水對流房加深作用形成噴流-沉積型鉛鋅礦床」的模式。So1omon(1976)較詳細描述了海底下面對流池內的熱液和海水的循環模式。經計算,這種對流系統的直徑約為10km,深度為4~5km。因此,熱液流經的岩石中可提供大量的金屬物質。Russe11(1978)指出,在愛爾蘭中部石炭系盆地之下的早古生代對流系統,直徑為35~50km,深度可達14km,因此,只需利用熱液流經源岩中1%的鋅,即可形成愛爾蘭納凡大型鋅礦床。

熱液對流循環系統在其演化的不同階段對不同成礦元素的萃取能力不同,因而各階段的成礦流體形成不同特點和類型的礦化。大多數研究者認為,鉛鋅礦是在其演化的主期形成的,此時系統中的熱焓最高,酸鹼度和氧逸度正適合於萃取岩石中的鉛鋅,因而可能形成流量較大的鉛鋅成礦流體。這可能是世界上該類礦床以鉛鋅礦床占絕對優勢的主要原因。

含礦熱液的對流循環需要熱源,這種熱源的明顯表現是礦床在區域上處於異常的高熱流區。有較多證據表明,區域上的異常地熱梯度與深部的岩漿房活動及地幔熱點有關。也就是說,是地幔熱點長期為大量的同生水(地層水)、海水的對流循環提供足夠的熱能。

3.成礦流體的噴出與金屬硫化物的沉澱

足夠的熱能可使地殼中對流循環的含礦熱液沿某種同生構造排泄到海底,在地表和近地表發生熱水沉積成礦作用。排泄通道常常是切開對流池並一直在礦化期活動的同生斷裂,這些斷裂的活動,是將含礦熱液突然噴到地表的最重要機制之一。基底斷裂帶通常把地殼分割成許多塊體,這些地塊以不同的速度下沉,結果使噴流-沉積礦床定位於盆地或隆起邊緣。

一般情況下,當含礦熱液進入斷裂通道時,其物理化學條件會發生迅速的改變,如溫度下降、壓力降低、fO2和PH值增高,並且由於與下滲海水的混合可能提供豐富的H2S、HS-和S2-,這些都可能使成礦流體未達海底即發生卸載,將成礦物質沉澱在通道中,並伴生主岩的角礫岩化,形成網脈-蝕變礦化。如果上覆水體深度較大,在噴口處形成較大靜水壓力,且含礦熱液涌量很大,而通道系統又比較通暢時,則通道中的熱液不會發生沸騰,會一直噴溢海底發生熱水沉積。

含礦熱水溶液排泄至海底後,由於其密度較大就以密度流形式從噴出中心沿地表流動,並且可在較長時間內保持其原始的化學成分,因而能使含礦熱液在離開噴流中心較遠的范圍內成礦。一般是在盆地的低窪處,先形成鹵水池,然後隨著溫度迅速降低與海水混合,還原硫增加,礦石礦物大量沉澱下來,聚集在海盆底部,形成層狀礦化。熱水活動區的靜水壓力(水體深度)將決定含礦熱液溢出時,在噴口及其附近有無沸騰和硫化物沉澱。熱水活動區海底是斜坡還是盆地或窪地決定了含礦熱液是否再流動。因此在上述不同的條件下,造成的噴流-沉積礦床具有一些不同的特徵。如有的礦床具有網脈-蝕變礦化和層狀礦化兩種成礦類型;有的則只有層狀礦化,而網脈-蝕變礦化在礦區難以見到;有的礦層底板有明顯的蝕變,有的則蝕變不明顯。

在熱水沉積成礦過程中,金屬硫化物將按其溶解度不同、熱水沉積環境溫度、Eh、PH及離熱水活動中心距離等不同分別發生沉澱。黃銅礦是溶解度最小的硫化物,隨著熱液溫度的降低首先沉澱下來,而且常在通道內或通道口附近沉澱,呈網脈狀、角礫狀和蝕變礦化;然後沉澱閃鋅礦和方鉛礦。因此這類礦床常具有明顯的礦物和元素分帶現象。垂向上,銅在下,往上依次為鋅、鉛。側向上表現為銅局限於分帶序列的核部,周圍為鉛、鋅,再外為鐵。側向分帶礦床的礦石通常都有很好的條帶狀構造,每一條帶代表一次熱液噴出活動和熱水沉積,而每一層中的側向分帶則反映離開熱水活動中心熱液溫度等物理化學條件向外逐漸的梯度變化。

噴流-沉積成礦模式(圖6-11)概括了這類礦床成礦的主要機制和特徵:盆地中多孔隙沉積物在埋藏期間經壓實排出孔隙水、層間水(同生水),並受(常為高異常的)地溫梯度影響變熱,酸度和鹽度增高,能萃取地層柱中的金屬物質,形成含礦熱水溶液。在熱動力驅動下,含礦熱液隨同下滲海水在地殼對流池中對流循環,更大量地萃取出所流經岩石中的成礦物質。在高異常地熱和構造活動地區,成礦流體沿切穿對流系統的同生斷裂從沉積地層內排出至地表,並在地表低窪處沉澱成礦。流體可以一次沿斷裂噴出形成一層礦體,也可多次噴出形成多層礦體。該成礦模式清楚地表示出通道中交切網脈成礦系統(交代充填)與盆地(鹵水池)中層狀成礦系統(沉積)的空間關系和成因聯系以及礦床中成礦物質的分帶性。有許多礦床實例表明,熱液通道與沉積鹵水池在空間上可以有多種關系,有的二者之間有較大的距離,如McArther River礦床;有的如圖6-11所示位於鹵水池一側,如Si1vermins 礦床;有的則在鹵水池正下方,如Ramme1sberg 礦床。而不論通道與盆地距離多遠,二者之間都是統一的成礦系統,層狀礦化與網脈-蝕變礦化具有密切的成因聯系,而非兩次不同成礦作用所致。

圖6-11 噴流-沉積成礦模式

(據F.W.Iydon,1983;D.E.Large,1981)

四、礦床勘查評價要點

噴流-沉積型礦床不僅在特徵上,而且在形成條件等方面均顯著不同於水成沉積礦床,與火山塊狀硫化物礦床也有較大差別。

這類礦床受多級盆地控制(圖6-12)。一級盆地為大陸邊緣的陸緣裂陷海槽或是內陸裂谷盆地。這些盆地的規模有幾百至千餘千米長,100 千米至幾百千米寬,並以具有(幾千米)巨厚碎屑-泥質沉積或碳酸鹽沉積為特徵。在成礦帶范圍內巨厚沉積柱是形成大規模熱液對流系統和可能發生熱水沉積作用的基本條件。

在一級盆地中,同期的伸展構造作用常常會形成次級盆地(地塹)和隆起(地壘)。這種次級盆地通常是不連續的,其側向規模通常為幾十公里,被稱為二級盆地。二級盆地的存在可由沉積相和沉積厚度等的突然變化反映出來(圖6-12)。

圖6-12 多級盆地控制噴流-沉積礦床形成的概念模型

(據D.E.Large,1981)

在上述一級或二級盆地的邊緣附近,往往是明顯的線性構造帶(斷裂活動帶、基底薄弱帶、礁體生長帶、隆起邊緣等),這些線性構造帶是深部成礦流體上升至地表(常為海底)的良好通道。因此在不少一級或二級盆地的邊緣,都有噴流-沉積型礦床形成,如德國的麥根礦床,產在華力西海槽北部邊緣的斷裂帶中,加拿大的托姆礦床位於麥克米倫山口二級盆地的活動邊緣附近。三級盆地是比較小的凹陷或窪地,橫向規模為幾百米到幾千米。盆地水體靜滯還原,它們是含礦熱液流入的「鹵水池」,是層狀礦化體的沉積場所。

許多噴流-沉積礦床一側或兩側都以從同生沉積時期就已經活動的斷層為界。據斷層兩側容礦沉積岩岩相和厚度變化、明顯有滑塌角礫岩存在以及沉積岩層內顯著的同生變形構造等分析,這些斷層是具生長斷裂性質的同沉積斷裂,他們控制著三級盆地的下沉,而且很可能是一級或二級盆地邊緣斷裂系統的一部分,因此是含礦熱液噴流至地表的通道。

此外,可將如下一些礦化存在的指示參數作為噴流-沉積型礦床的勘查標志。

(1)層狀重晶石岩、硅質岩、鈉長石岩、鐵氧化物及鐵鎂碳酸鹽岩等熱水沉積是某些噴流-沉積型礦床的重要組成部分,主要呈層狀堆積,產在層狀硫化物之上或其周圍,有時重晶石與金屬硫化物組成薄互層,也有的呈集合體含在礦石內。W.格沃茲等(1974)和D.斯托普爾(1979)等的研究均表明重晶石中的鋇是與金屬物質一起由同一種熱液噴流到海底的。因此,區域沉積岩系中有層狀重晶石岩等熱水沉積岩可作為噴流-沉積型礦床的重要勘查標志。

層狀硅質岩、似碧玉岩等在噴流-沉積礦床中很常見,極細粒(或隱晶質)石英與其他沉積物形成韻律(層紋)。這類岩石的岩礦特徵、氧、硅同位素地球化學特徵和微量元素組成特徵等均表明它們是噴流到地表的熱液中的SiO2呈凝膠體沉積形成的。此外,噴流-沉積礦床中還有電氣石岩、鈉長石岩、鐵碳酸鹽岩等熱水沉積岩與金屬硫化物密切伴生。勘查實踐表明,以上任何一種熱水沉積岩都是發現噴流-沉積型礦床的可能標志。

(2)特殊的非對稱圍岩蝕變。蝕變是熱液活動的顯著標志。在噴流-沉積型礦床中,伴隨網脈、角礫礦化的蝕變非常發育,通常為硅化、硅鐵碳酸鹽化(硅質鐵白雲石),也有電氣石化、綠泥石化(如Su11ivan 礦床)等,而且多呈「筒狀蝕變帶」分布於礦床的底板岩石中。這種蝕變反映了熱液在上升通道中對圍岩的交代,也有人認為是層狀礦石沉積之後(或同時)熱液在下伏岩層裂隙帶中交代的結果。有些礦床層狀礦化一般無蝕變伴生,有時可在底盤有較微弱的硅化。很顯然,這類礦床的蝕變特徵與一般的熱液礦床明顯不同,具特殊性。區域上「筒狀蝕變帶」是判斷噴流-沉積礦床熱液活動的重要標志。

(3)礦化分帶。如前所述,海底噴流-沉積型礦床的元素和礦物分帶不論在側向還是在垂向上都有表現,根據區域上 Cu、Pb、Zn、Mn、Fe的分布規律,可以查證熱水活動發生的中心及所波及的范圍,識別出潛在硫化物礦床周圍存在的地球化學暈和礦化中心帶,由此發現礦床的位置所在。

6. 筒狀礦床(Pipe-type):以白銀廠礦床為例

1.近海底流體活動與交代

筒狀礦床的最大特徵是在海底之下發育工業規模的、呈筒狀、漏斗狀產出的硫化物主礦體,而很少或不發育海底之上沉澱堆積的塊狀硫化物礦體。顯然,基於上述兩類礦床建立的描述模型均難以闡釋筒狀礦床的形成過程。Large(1992)和Doyle and Huston(1999)通過西澳筒狀VMS礦床研究,提出了海底下部熱水流體交代通道附近火山岩系的成因解釋。

在白銀廠,除規模較小的層控富Pb-Zn透鏡體外,以塊狀礦石為主的筒狀硫化物礦帶及伴生的熱水蝕變,與礦區地層層理明顯斜交不整合,直接賦存在石英角斑質凝灰岩及相伴產出的次火山相內。在礦化蝕變筒內,塊狀礦體的邊緣常常殘留含礦圍岩殘片或巨型岩塊,並具有一定的空間延展性。這些塊狀礦體側向上被浸染狀礦石或礦化暈包裹,垂向上被下部的富黃銅礦脈狀礦帶和含黃銅礦石英脈帶所取代。這些事實表明,以塊狀礦石為主的筒狀硫化物礦帶形成時間上晚於含礦火山岩系,是海底下部(亞海底)熱水流體交代作用產物。

近海底交代作用可以出現在兩種不同的環境,即,以岩石為主和以海水為主的環境。在岩石為主的海底環境,高溫(>350℃)的、「聚焦」式遷移排泄的熱水流體,沿主要斷裂系統運移,並交代通道附近的火山圍岩,可以形成穿切火山岩層理的塊狀黃銅礦-黃鐵礦礦筒(Large,1992)。西澳的芒特墨根(Mount Morgan)和瑞瓦德(Reward)VMS礦床便是典型事例(Taube,1986;Large,1992;Doyle and Huston,1999)。在以海水為主的海底環境,沿主斷層或斷裂破碎帶穿越海底火山岩系向上遷移的熱水流體,將在近海底處大量積聚,被海底不透水屏障封閉在一個相對開放的空間內。這個不透水屏障可以是海底熱水噴口附近堆積的氧化硅和硫酸鹽礦物結殼層(如,硅質層,硬石膏層、重晶石透鏡體等),也可以是覆蓋在熱水噴口上的火山碎屑層(Lydon,1988)。在此環境,硫化物或者通過開放裂隙空間的沖填或者通過近海底交代作用,形成與地層不整合的塊狀-脈狀-網脈狀礦體(Eldridge et al.,1983;Lydon,1988)。在大西洋TAG熱水活動區,100餘米厚的不整合的富黃鐵礦的塊狀硫化物礦體就是極好的事例,在這里,大量熱水流體溶解並穿過海底硬石膏層,並在其淋濾空間及其下部堆積硫化物(Humphris et al.,1995)。

在白銀廠折腰山礦,富含黃銅礦的磁黃鐵礦-黃鐵礦礦筒或礦柱,體積占整個筒狀礦體的10%。這些礦筒或礦柱是高溫熱水流體在近海底交代石英角斑雜岩並在遷移通道內發生硫化物堆積的產物。它們向上直接穿入上覆的不整合塊狀礦體內部,向下逐漸分叉收縮,並逐漸被脈狀礦帶和石英脈帶取代。這些特徵表明,礦筒或礦柱代表了海底下部熱水流體的主幹通道,在通道上部,大量積聚的流體由深部高溫熱水流體不斷補給,積聚流體中的硫化物在火山岩系破碎帶——相對開放的空間內不斷堆積。由於形成塊狀礦體的流體鹽度顯著高於正常的冷海水,因此,即使在海底不發育不透水的屏蔽層,這些熱水流體也可以在海底下部的火山岩系破碎帶內大量積聚,並形成流體池。由於成池積聚的流體鹽度大、溫度低,其能量不足以向海底水體中強烈噴射,因此,在折腰山難以形成堆積於海底之上的層控塊狀硫化物礦體。

2.成礦模型

白銀廠礦床形成於一個被同火山岩穹侵入的海相火山雜岩系內,成礦環境類似於Mt.Windsor成礦省海威-瑞襖德VMS礦床(Doyle and Huston,1999)和Skellefte成礦省的VMS礦床(Allen and Lundstrom et al.,1996;Allen and Weihed et al.,1996)。基於火山岩相填圖、礦石特徵觀察和流體包裹體研究,我們構築了白銀廠VMS礦床的成礦模型,該模型強調:①海相火山活動中心附近的高地熱梯度;②在近海底破裂帶內大量積聚的高鹽度鹵水(圖8-12);③海底熱水流體系統內的復雜的混合-相分離過程。

在白銀廠海相火山岩區,長英質熔岩在火山凝灰岩系呈穹丘侵出,長英質斑岩沿環狀斷裂超淺成侵位,揭示早古生代海底下部1~1.5km深處存在一個長英質岩漿房。這個岩漿房可能作為「熱機」驅動了熱水流體循環,並促進了熱水流體從流經的火山岩系淋濾淬取金屬成礦物質。同時,長英質岩漿脫氣產生以CO2為主富含金屬的岩漿流體。礦區范圍石英鈉長斑岩的石英斑晶和黃銅礦石英脈的流體包裹體資料表明,岩漿分凝的流體富集CO2,溫度高達400℃,鹽度變化於31%~38%之間。

盡管海底不滲透屏蔽層是促進流體在近海底交代和成池的關鍵(Doyle and Huston,1999),但是,白銀廠熱水流體的高鹽度足以使其大量積聚在火山碎屑層內的破碎帶中,並在海底下部形成鹵水池。在鹵水池內,硫化物堆積主要是通過火山岩的交代和開放空間的充填來實現。在水壓破裂或壓力波動過程中,高溫熱水流體通過同火山斷裂向鹵水池排泄和補給。這些補給流體可能來自深部流體庫,後者發育於岩漿房上方的前緣破裂帶,也可能由加熱的海水和岩漿流體構成。

隨著熱水流體系統的持續增溫至最高溫度(>350℃),對Cu的溶解度大幅增加。含Cu的高溫熱流體沿同火山斷裂穿越海相火山岩序列向上運移。這種流體與對流循環的海水發生混合,促使了黃銅礦-黃鐵礦塊狀礦石和含黃銅礦脈群在蝕變岩筒形成和發育。遠離蝕變岩筒,海水與熱流體混合並發生側向滲透,形成浸染狀礦石和礦化暈帶。磁黃鐵礦-黃鐵礦礦筒顯示海底熱流體噴口證據,表明深部熱流體通過礦筒通道注入到上覆的鹵水池中。在局部,這些熱流體作為水注排泄入海,在海底形成熱水噴口,並產生少量層狀-似層狀富Pb-Zn透鏡體和褐鐵礦硅質岩。

圖8-12白銀廠VMS礦床成礦過程示意圖

圖中礦物代號同前;A海底熱水流體對流循環示意圖;B—蝕變岩筒與礦化分帶圖

7. 農村污水收集池與居民區距離

污水廠一般應距離居民區至少300米即可。

污水是指受一定污染的來自生活和生產的排出水。喪失了原來使用功能的水簡稱為污水。主要是生活上使用後的水,其含有有機物較多,處理較易。

2021年1月,經國務院同意,國家發展改革委等十部門印發《關於推進污水資源化利用的指導意見》,部署全面推進污水資源化利用。

無機污染物

各種酸、鹼、鹽等無機物進入水體(酸、鹼中和生成鹽,它們與水體中某些礦物相互作用產生某些鹽類),使淡水資源的礦化度提高,影響各種用水水質。鹽污染主要來自生活污水和工礦廢水以及某些工業廢渣。另外,由於酸雨規模日益擴大,造成土壤酸化、地下水礦化度增高。

水體中無機鹽增加能提高水的滲透壓,對淡水生物、植物生長產生不良影響。在鹽鹼化地區,地面水、地下水中的鹽將對土壤質量產生更大影響。

以上內容參考:網路-污水

8. 魚池施肥的基本理論是什麼有哪些實用技巧

魚池施肥的基本原理

藻類僅能吸收溶解狀態的氮和磷,對於大量存在於池底土壤和懸浮物中的養分則不能直接利用。池水溶解磷酸鹽和池底及懸浮質粒中固態磷之間存在著穩定的化學平衡,水中無機氮質量濃度和大氣氮之間也存在著類似的平衡。施入溶解性氮、磷肥料後立即破壞原有的平衡並建立新的平衡,這時超量的磷酸鹽以不溶性化合物形式沉澱水底,超量的氮則形成氮氣逸散到大氣中。施入肥料量超過平衡值越多,沉澱和逸失也越多,因此過高的施肥量是沒有效益的。

氮肥施用量不能過多的原因還與非離子氨的毒性有關。眾所周知,總氨在水中形成銨(NH4+)和非離子氨(NH3),pH越高,水溫越高,非離子氨在總氨中所佔百分比越大,水的毒性就越強。有些養魚場施大量硫銨後當時未見不良反應,一兩天後隨著浮游植物的大量增長,中午前後水的ph值和水溫都升高,就出現大量死魚。有時雖未大量死魚,但魚的生長受抑制。

9. 油田開發的注水指什麼

注水(Water Injection)是最重要的油田開發方式,是在提高採油速度和採收率方面應用最廣泛的措施。在油田開發的中後期,注水是油田穩產、增產及維持正常生產的前提。注水是一種二次採油方法。通過注水井向地層注水,將地下原油驅替到生產井,增加一次採油後原油的採收率。注入水發揮驅替原油和補充地層能量的雙重作用,促使油井產出更多的原油。我國大多數油田都採用早期注水開發,目前都已進入高含水期。按照油田開發要求,保證注入水水質、注入水量和有效注水是注水工程的基本任務。

一、水源在注水工程規劃初期,需要尋找和選擇最適合油層特性的水源(Water Resource)。根據注入水的水質標准,綜合考慮水處理、防腐、施工成本等做出選擇。尋找注水水源的基本原則是:

(1)充足、穩定的供水量,以滿足注水、輔助生產用水、生活用水及其他用水的需要。

(2)有相對良好的水質,水處理工藝簡單、經濟技術可行。

(3)優先使用含油污水,減少環境污染。

(4)考慮水的二次或多次利用,減少資源浪費。

水源類型有地下水、地表水、含油污水、海水和混合水。

淺層地下淡水一般位於河床沖積層中,水量穩定,水質不受季節影響。深層地下水礦化度較高,深層取水可以減少細菌的影響。

地表水主要是江河、湖泊、水庫中的淡水,其礦化度低,泥沙含量高,溶解氧充足,生物大量繁殖,有異味,含膠體,水量受季節變化影響。

含油污水一般偏鹼性,硬度低,含鐵少,礦化度高,含油量高,膠體多,懸浮物組成復雜,必須經過水質處理後才能外排。隨著油層采出水的增多,含油污水已成為油田注水的主要水源。

海水資源豐富,高含氧和鹽,腐蝕性強,懸浮固體顆粒隨季節變化。海灣沿岸或近海油田一般使用海水。在海岸上打淺層水源井,地層的自然過濾可減少機械雜質。

同時使用上述兩種或三種水源稱為混合水,尤其是含油污水與其他水源混合。在嚴重缺水的地區,生活污水可與含油污水或其他水源混合使用。

二、水質水質(Water Quality)是注入水質量的規定指標,標明注入水所允許的礦物、有機質和氣體的構成與含量,以及懸浮物含量與粒度分布等多項指標。

1.油層傷害的原因注入水水質差會引起油層損害,導致吸水能力下降、注水壓力上升。主要傷害原因有以下幾點。

1)不溶物造成油層堵塞注入水中所含的機械雜質和細菌都會堵塞油層。細菌的繁殖使流體粘度上升、派生無機沉澱。溶解氧、H2S等對金屬的腐蝕產物沉澱會堵塞滲流通道。油及其乳化物也會堵塞喉道,表現為液鎖、乳化液滴吸附在喉道表面等。

2)注入水與地層水不配伍注入水可能直接與地層水生成CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等沉澱。溶於水的CO2可與Ca2+、Fe2+、Ba2+、Sr2+等離子生成相應的碳酸鹽沉澱。

3)注入水與油層岩石礦物不配伍礦化度敏感會引起油層粘土的膨脹、分散與運移。傷害程度取決於粘土礦物的類型、含量、油層滲透性、注入水礦化度等。淡水一般會比鹽水造成更嚴重的粘土膨脹。粘土中最小顆粒含量愈多,膨脹性愈大。另外,注入水還會引起乳化反轉。

4)注入條件變化注入速度低有利於結垢和細菌生長;高速則加劇腐蝕、微粒的脫落和運移。在注水過程中,地層溫度逐漸下降,流體粘度逐漸上升,滲流阻力逐漸增加,吸水能力逐漸下降。水溫影響礦物和氣體的溶解度造成結垢,溫度下降有利於放熱沉澱生成,也會導致蠟的析出。壓力變化會導致應力敏感,油層結構損害,產生沉澱。pH值變化會引起微粒脫落、分散和沉澱,pH值越高,結垢趨勢越大。

客觀存在的油層及所含流體的特性是油層傷害的潛在因素;注入水的水質是誘發油層傷害的外部條件,也是注水成敗的關鍵。因此改善水質可以有效地控制油層傷害。

2.水質要求不合格的注入水造成油層吸水能力下降、注水壓力上升、注采失衡、原油產量下降。注入水水質的基本要求是:水質穩定,不與地層水反應生成沉澱;不使油層粘土礦物產生水化膨脹或懸濁;低腐蝕、低懸浮;混合水源應保證其配伍性好。

為使注入水符合上述要求,應做到以下幾點。

1)控制懸浮固體以油藏岩石孔隙結構和喉道中值為依據,嚴格控制水中固相物質的粒徑和濃度。低滲透層要求對注入水進行精細過濾,以減小對油層的傷害。

2)控制腐蝕性介質溶解氧、侵蝕性CO2和H2S是注水設備、管線鋼材腐蝕的根源。水中存在大量鐵離子是腐蝕的標志。氧會加快腐蝕速度。限制氣體含量就可控制腐蝕的規模與速度,延長注水系統的壽命,減少腐蝕產物對地層的堵塞,降低採油成本。因此,必須嚴格控制腐蝕性介質的含量和總的腐蝕速度。

3)控制含油量大多數注入水是含油污水。油的聚合、累積、吸附等將給油層滲透性帶來諸多不利的影響。

4)控制細菌含量我國油田注水中,硫酸鹽還原菌、腐生菌和鐵細菌的危害最嚴重。在一定條件下細菌的繁殖速度驚人,半小時內能使群體增加一倍。硫酸鹽還原菌以有機物為營養,在厭氧條件下能將硫酸鹽還原成硫化物,產生的H2S腐蝕鋼鐵形成FeS沉澱。鐵細菌能大量分泌Fe(OH)3並促成二價鐵氧化成Fe3+,還為硫酸鹽還原菌的繁殖提供局部厭氧區。腐生菌能從有機物中得到能量,其危害方式與鐵細菌類似。細菌分泌的大量粘性物質強化垢的形成,堵塞油層孔喉,增加管網的流動阻力。

5)控制水垢管壁結垢的危害是設備磨損、腐蝕和阻流;油層滲流通道結垢會嚴重影響吸水能力。注入水與油層岩石礦物、地層水不配伍,會生成沉澱。兩種水混合也可能生成沉澱。沉澱是結垢的前提。鈣離子能迅速與碳酸根或硫酸根結合,生成垢或懸浮的固體顆粒。鎂離子與碳酸根也引起沉澱。鋇離子與硫酸根生成極難溶的硫酸鋇。控制流速、pH值等條件,可防止水垢形成。

三、水處理大多數水源水都需要處理。有些水源的來水只需簡單處理,甚至不必處理,而某些低滲透油藏對水質處理技術的要求很高。

1.水處理措施1)沉澱沉澱(Precipitation)是讓水在沉澱池內停留一定的時間,使其中懸浮的固體顆粒藉助於自身重力沉澱下來。足夠的沉澱時間和沉降速度是關鍵。沉澱池內加裝迂迴擋板可以改變流向、增大流程、延長沉澱時間,利於顆粒的凝聚與沉降。絮凝劑可以與水中的懸浮物發生物理、化學作用,使細小微粒凝聚成大顆粒,加快沉降速度。沉澱後,水中懸浮物的含量應小於50mg/L。

2)過濾過濾(Filtration)是水質處理的重要環節。來自沉澱罐的水,往往含有少量細微的懸浮物和細菌,清除它們需要過濾。即使無需沉澱的地下水也需要過濾。

過濾可以除去懸浮固體或鐵,可部分清除細菌。地下水中的鐵質成分主要是二價鐵離子,極易水解生成Fe(OH)2,氧化後形成Fe(OH)3沉澱。過濾後,機械雜質含量應小於2mg/L。過濾器(Filter)有多種,圖7-1為壓力式錳砂除鐵濾罐。

圖7-10曲線平行下移

(1)指示曲線右移、斜率變小,說明吸水指數變大,地層吸水能力增強(圖7-7)。

(2)指數曲線左移、斜率變大,說明吸水指數變小,地層吸水能力變差(圖7-8)。

圖7-8指示曲線左移(3)指示曲線平行上移,是由地層壓力升高引起,斜率不變說明吸水能力未變(圖7-9)。

圖7-9曲線平行上移

(4)指示曲線平行下移,是地層壓力下降所致,斜率不變說明吸水能力未變(圖7-10)。

正常注水時一般只測全井注水量。可用近期的分層測試資料整理出分層指示曲線,求得近期正常注水壓力下各層吸水量及全井注水量,計算各層的相對注水量,再把目前實測的全井注水量按比例分配給各層段。

五、注水工藝由注水井將水保質保量地注入特定的油層是注水工藝的主要內容。油田注水系統包括油田供水系統、油田注水地面系統、井筒流動系統和油藏流動系統。

1.注入系統注入系統包括油田地面注水系統和井筒流動系統。由注水站、配水間、井口、井下配水管柱及相應管網組成。

有些井是專門為注水而鑽的注水井,將低產井、特高含水油井及邊緣井轉成注水井的誘惑力也很強。注水井的井口設備是注水用採油樹。井下結構以簡單為好,一般只需要管柱和封隔器。多口注水井構成注水井組,由配水間分配水量。在井口或配水間可添加增壓泵及過濾裝置,一般在配水間對各注水井進行計量。

注水站是注水系統的核心。站內基本流程為:來水進站→計量→水質處理→儲水罐→泵出。儲水罐有儲水、緩沖壓力及分離的作用。注水站可以對單井或配水間分配水量。注水管網的直徑和長度直接影響注水成本。

2.分層注水分層注水的核心是控制高滲透層吸水,加強中、低滲透層吸水,使注入水均勻推進,防止單層突進。井下管柱有固定配水管柱(圖7-11)、活動配水管柱和偏心配水管柱。配水器產生一定的節流壓差以控制各層的注水量。分層配水的核心是選擇井下水嘴,利用配水嘴的尺寸、通過配水嘴的節流損失來調節各層的配水量,從而達到分層配注的目的。

圖7-11固定配水管柱

3.注水工藝措施油層進入中高含水期後,平面矛盾、層間矛盾及層內矛盾日益突出。在非均質油田中,性質差異使各層段的吸水能力相差很大,注水井吸水剖面極不均勻。有裂縫的高滲透層吸水多,油井嚴重出水;中、低滲透層吸水很少,地層壓力下降快,油井生產困難。需要對高滲透層進行調堵,降低吸水能力;改造低滲透層,降低流動阻力。因此,改善吸水剖面,達到吸水均衡,可以提高注入水體積波及系數。

增壓注水是提高井底注入壓力的工藝措施。高壓使地層產生微小裂縫、小孔道內產生流動、低滲透層吸水。適當提高注入壓力可均衡增加各層的吸水能力。

脈沖水嘴增壓是使水流產生大幅度脈動,形成高頻水射流。高頻壓力脈沖能使近井區的污染物松動、脫落;分散固相顆粒及異相液滴,起防堵、解堵、增注的作用。脈沖水嘴增壓適用性較強,不需改變原有配水及測試工藝,也不增加投資。

周期注水也稱間歇注水或不穩定注水。周期性地改變注水量和注入壓力,形成不穩定狀態,引起不同滲透率層間或裂縫與基岩間的液體相互交換。滲透率差異越大,液體的交換能力越強,效果越好。此方法可降低綜合含水率。

調堵方法有三類:機械法是用封隔器封堵特高吸水層段或限流射孔;物理法是用固體顆粒、重油或泡沫等封堵高滲透層段;化學法現場應用最廣,作用機理不盡相同。為滿足不同注水井的需要,各種調剖技術不斷涌現。

礦化度較低的注入水會打破地層原有的相對平衡,導致粘土水化膨脹。礦化度梯度注水是逐漸降低注入水的礦化度。梯度越小,粘土礦物受到的沖擊越小,地層傷害也越小。

強磁處理可使注入水的性質發生變化,抑制粘土膨脹、防垢效果十分明顯。還可注入防膨劑段塞抑制粘土的水化膨脹。綜合應用粘土防膨技術,可增加吸水量、降低注入壓力,大幅度增強處理效果。各種注水工藝措施有其特定的適應性。不斷開發注水工藝新技術,會持續提高注水開發油田的效果。

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