矿化池图片
1. 天池是什么意思
天池是一个湖的名字,位于吉林省延边朝鲜族自治州安图县,古称温凉泊、图们泊、他们泊,为中朝两国界湖,是中国最大的火山湖,也是世界上最深的高山湖泊。
天池南北长4.4公里,东西宽3.37公里,水面面积9.82㎞²,水边周长13.1公里,最大水深373米,平均水深204米,汇水面积21.4㎞²,蓄水量20.4亿立方米,湖水矿化度246.52毫克/升,水面海拔高程2189米。
天池还有“龙潭”、“海眼”之说,湖水清澈碧透,一平如镜;周围16座奇异峻峭的山峰临池耸立,天池水被奉为圣水,天池上空,气候多变,风狂、雨暴,多云、多雾、多雨、多雪。
长白山天池位于长白山主峰火山锥体的顶部,是一座火山口,经过漫长年代的积水而成火山湖。由于环境和地势的影响,长白山降水丰富,天池周围是降水的中心,再加上火山地形条件,因此,在长白山火山锥体和熔岩高原上发育了许多各具特色的河流、瀑布、泉、水、湖泊。
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登天池要换乘环保车和登主峰越野车,著名景点有金蟾卧峰,长白飞瀑,聚龙温泉,二道白河。景区景观各有特色,高山湖泊令人难忘,登高望远,心旷神怡。
天池南是鸭绿江的发源地,可观看异国风光,是一座山体古老而群峰犹新的山峦。
天池北,可坐倒站车到山顶。其中的长白瀑布是天池水唯一的出口,谷底林海等景点是经典的地质奇观。
天池西在吉林省长白山市松江河镇,东南30公里处,景区有中朝国界碑,登顶需要攀登1400多级石阶。
2. 中国哪有温泉
中国著名的疗养温泉有: 米亚罗 米亚罗风景区新近发现并开放的特大温泉--古尔沟温泉,水温达40度至60度,富含偏硅酸、锂、锌、硼等二十多种对人体健康有益的微量元素,据说对风湿、胆结石、消化系统疾病和皮肤病均有一定的疗效。 黄山汤口温泉 黄山温泉久旱不涸,霆雨不益,四时如汤。水温高,水质洁,饮可健身,浴可消疾。人们都用于去涤污去尘,祛病爽身。黄山温泉,是黄山接待的中心,游客旅途或登山疲劳,入浴池浸泡片刻,便会疲劳全消,心身轻快。 岳西汤池温泉 汤池由于六处泉眼的水温各异,对于不同疾病患者具有不同疗效。36℃-38℃温泉具有镇痛、止痒、安抚作用;38℃-40℃温泉可供皮肤吸收。对关节炎、银屑病、玫瑰糖疹有效,又能降低末梢神经的兴奋性,使肌肉松弛,故有解痉止痛的作用,从而对皮肤、发绀、冻疮均有效;9.35的PH值,可治疗皮脂出症、脂溢性皮炎及酒糟鼻;含锌量较高对湿疹及靡烂性损害、下肢慢性溃疡疮有明显疗效。各种疾病患者可根据自己需要进行选择沐浴。 长白山温泉 青山碧水环抱的抚松温泉,水温达61℃,泉水含氡量较高,对治疗风湿性关节炎神经性疾病和外伤后遗症等病有良好疗效;长白十八道沟温泉属重碳酸钠型水,水温39℃左右;玉浆泉和金线泉均直接注入天池,有诗曰:"诸群若到天池上,须把银壶灌玉浆。"便是形容玉浆泉的甘美甜馨。 广东从化温泉 从从温泉共有泉眼13处,平均水温达60度左右,属矽酸温泉,罗普通水质为,无色无哈尔滨市等优点,对治疗风湿关节炎、皮肤疾病、神经衰弱、慢性肠胃炎等有明显疗效。此处为疗养胜地。 广东中山温泉 整个建筑群兼有东方宫殿式的气派和园林式的幽雅,显示了中华民族建筑和园林建筑艺术的特色。中山温泉之园林建筑博采众长,独具一格,以中国园林特色配欧美先进设备,格调高雅,故有"温泉碧苑"的美誉。 海南琼海官塘温泉度假区 有"世界少有,海南无双"的温泉热矿水,日流量达万吨,温度70℃至90℃。泉水有益元素丰富,属含氟、硅、锶的低矿化度、低铁的氯化物重碳型热矿泉水,可用于医疗、疗养、沐浴等。 河北平山温泉 用平山温泉水治疗风湿性关节炎等疾病能收到很好的疗效,对治疗神经衰弱具有特殊的效果。同时,洗温泉澡还能加速血液循环,改善心脏功能,促进消化作用,加快新陈代谢,对维持神经系统的正常机能都有良好的作用。 河北嶂石岩 嶂石岩是河北省新辟的自然风景区和"农家乐"民俗旅游区。风景区四季有景,融北雄南秀于身。景区内冬暖夏凉,最热月平均气温22.1C,是避暑疗养的理想之地。 南京汤山温泉 汤山泉水清澈透明,对皮肤病、关节炎、神经痛均有疗效,有的还能杀死寄生生物,促使皮肤细洁光滑。汤山温泉的泉眼附近,人们可以看到许多结晶较好的天然矿物。 辽宁兴城温泉 水温高达70度,水中含有硫磺、钾、钠、钙、镁、铵等十余种微量元素和某些放射性元素,对风湿性关节炎、皮肤病、神经衰弱和妇科疾病等,都有很好疗效。 河南临汝温泉 临汝温泉水温为63℃,属高温矿泉。PH值为7.3,呈弱碱性,因此沐浴时使人滑腻舒适。泉水含有30多种矿物质和放射性质物质,是硫酸盐泉、食盐泉、重碳酸盐泉和氡泉的一种复合型矿泉。 大兴安岭阿尔山温泉 阿尔山的神泉,以她神奇的治疗功效,富有魅力的传说和幽雅的风光,吸引着区内外的病患者和游客们。白天,泉畔上人群熙熙攘攘,欢声笑语荡漾在清泉之间;傍晚,从蒙古包里、牧民旅社里飘出悠扬的四弦胡、马头琴声,使人们陶醉在童话般的境界里…… 中国特色温泉有: 华清池温泉 中国现有温泉2700多处,而陕西省的华清池温泉历史最为久远。它水质纯净温和,芳流千古不竭,名人轶事众多,名冠诸泉之首,享有“天下第一温泉”的美誉。华清池温泉约形成于二三百万年以前,千百年来“不盈不虚,与日月同流”,水温常年恒止在43℃,又因唐玄宗和杨贵妃在此沐浴而闻名于世。白居易的“春寒赐浴华清池,温泉水滑洗凝脂”,正道出了温泉之非凡魅力。周恩来、陈毅等党和国家领导人都曾来此沐浴。如今的华清池已成为海内外游客向往的旅游沐浴胜地,设有涤尘池、长汤、少阳汤等各类浴池近百间,有盆池、淋浴、冲浪浴、仿唐浴等。行色匆忙的游客,可免费用温泉洗手、洗面。 眉县汤浴温泉 陕西眉县汤浴温泉,又名“凤凰泉”、“西汤浴”,位于眉县太白山北麓的汤浴口,距西安100千米左右。这里山环水绕,古木丛郁、景色如画,因地处龙凤、凤凰两山环抱之中,故名凤凰泉。据记载,“凤凰神泽”为眉县八景之一。隋文帝杨坚曾在此建“凤泉宫”作为避暑洗浴之地;唐玄宗曾三临其地,赐名“凤泉汤”。眉县汤浴温泉现有大泉3口,水温经常保持在60℃左右,水中含有钾、钠、镁、铁、钙、碘等多种元素,其中硫酸钠含量较多。通过多年的实践证明,凤泉水对皮肤病、关节炎等疾病有一定的治疗作用。现凤凰泉处建有疗养院、温泉度假村等,为旅游疗养的胜地。 文化温泉 帝都温泉位于广东恩平市良西,日自喷水量达4100立方米,相当于3个标准游泳池的水量,水温可高达73℃,热水自喷可高出地表8~9米。经广东省757地质大队检测证明,这是广东省水量最大、水质最优、自喷能力最强的温泉度假区。其最大特色是自然天成,设计者完全按照天然热水池的要求来设计,池底池壁采用天然的河卵石铺贴,让泳者踩上去感到自然、舒适。另外,温泉根据《易学》思维,把中国传统文化融入到设计中,在中央大池中安放十二生肖像,外轮廓大体按中国地图的图形设计,在温泉洗浴区设计了一太极图形状的冷热交替洗浴池,阴一边是冷水,阳一边是地热矿水。帝都已建成的69个池子中,每一个池子都有其特定的文化意义,让游客在泡温泉的乐趣中能观赏大自然景色,认识和回味文化。在旅游从“休假时代”转向文化游乐时代的今天,帝都正以独特的内涵迎接游客。 巢湖温泉 巢湖有著名的三大温泉:半汤、汤池和香泉。半汤位于巢湖市郊汤山脚下,因冷热两泉合流而得名。半汤泉水冷热合流,清洁明澈,出地一般在55℃,内含活性元素30多种,经国家权威科研机构鉴定,半汤既产沐浴温泉,又产饮用矿泉,品位上乘。香泉距和城30千米,泉水热气腾腾,香味浓郁,世称“香泉”。香泉从山下6~7处石缝中喷出,有的形成池塘,有的高达1~2米,水源充足,常年不断,与南京汤山、巢湖半汤、庐江汤池同出一脉。香泉日常水温在45℃~47℃之间,溢涌面积达2700平方米,日涌量达1800吨。汤池地处大别山余脉,有数处温泉,古称“坑泉”,后称“汤池”,其泉水温度高达63℃,水中富含对人体健康有益的二氧化硅、硫化物和多种阳离子及微量元素,对50多种疾病有明显疗效。 高山温泉 在黑风口的黑石下面,涌流着1000多平方米的地热温泉群,这里常年热气腾腾、烟雾缭绕,温度大多为60℃~70℃以上,有的高达82℃。吉林省长白山温泉有“神水”之称,可舒筋活血,驱寒除病,对关节炎、皮肤病疗效显著。长白山温泉附近还有名曰长白药水泉的矿泉水,对胃病、慢性心脏病有明显疗效。又因矿泉水清凉解渴,所以人们称它为“天然汽水”。
3. 昆仑山上都有什么旅游景点
昆仑山,又称昆仑虚、中国第一神山、万祖之山、昆仑丘或玉山。亚洲中部大山系,也是中国西部山系的主干。西起帕米尔高原东部,横贯新疆、西藏间,伸延至青海境内,全长约2500公里,平均海拔5500-6000米,宽130-200公里,西窄东宽总面积达50多万平方公里。
4. 中国最大的咸水湖是哪个湖 最高的湖泊 最低的湖泊 最长的湖泊 最深的湖泊 矿化度最高的湖泊各是哪个
最大的咸水湖是青海湖
最高的湖泊——纳木错
最低的湖泊——艾丁湖
最长的湖泊——班公错
最深的湖泊——长白山天池
矿化度最高的湖泊——察尔汉盐湖(最大盐湖,
5. 喷流-沉积(Sedex)型矿床
一、概述
喷流-沉积(sedimentary exha1ative)矿床指在细碎屑岩为主的沉积岩中成层产出、以发育块状具条带层纹状富硫化物矿石为特征的一类矿床。这类矿床中最常见和最重要的是铅锌矿床。目前,国内把这类矿床又称为热水沉积矿床。
早期研究中曾把这类矿床看作是火山成因块状硫化物矿床的一种过渡类型或一个端元类型,因为它们具有块状、条带层纹状富金属硫化物矿石这个共同特点。后来的工作证明有些地区含矿岩系中只有很少或完全没有火山岩,表明火山喷气作用不是成矿的必要机制。有人为突出容矿岩石的特点,提出称页岩型矿床的意见。特别是在20世纪中叶,随着澳大利亚、加拿大、德国同类矿床的发现和深入研究,不仅认识到这类矿床在有关金属资源量上占有突出地位,而且逐步形成了较完整的新的成因解释,即在多级断陷盆地中,由同生水受热演化形成含矿热水,借助适当通道喷出或喷流到海底而沉积成矿的基本成因概念。有意义的是继识别出矿体下盘通道的矿化蚀变带之后,在我国更是发现研究了矿床中的多种热水沉积岩。概括地说,现在认为这类矿床成矿流体不是岩浆热液,而是由下渗水、同生水演化生成的热水,成矿作用不是后生的充填交代作用,而是具有沉积同生成岩的性质,当然也可以受到程度不同的后生改造。
这类矿床不仅是铅锌的最重要来源之一,而且也是铜、金、银、锰、重晶石、萤石的重要来源或部分来源,世界5个地区有重要分布,包括:①中国北方,如南秦岭厂坝、铅硐山、银硐子-大西沟,狼山-渣尔泰山东升庙、霍各乞,中条山胡家峪-蓖子沟;②澳大利亚东北部,如麦克阿瑟河(McArther River)、芒特艾萨(Mount Isa)和布罗肯希尔(Broken Hi11);③北美西部,如加拿大霍华兹山(Howards Pass)、沙利文(Su11ivan)、托姆(Tom);④欧洲西北部,如德国麦根(Meggen)铅锌重晶石矿床和腊梅尔斯伯格(Ramme1sberg)铅锌矿床、爱尔兰锡尔佛迈茵斯(Si1vermines);⑤南部非洲,包括南非和津巴布韦。
喷流-沉积型矿床成矿作用在一个大地构造区域内不一定是同时,但常常大致属于同一时代,中元古宙(17亿~14亿年)和古生代早中期(4.5~3亿年)是最为重要的成矿时代;成矿环境为冒地槽或被动大陆边缘受陆缘裂陷控制的盆地,盆地形成于造山前的一次非造山性构造事件中。这类矿床含矿岩系为陆屑沉积向类复理石过渡型和构造次稳定型建造,包括细碎屑岩、泥岩和浅水碳酸盐岩。喷流-沉积型矿床的成矿区常具有明显地在很大程度上由于深部(隐伏)岩浆加热引起的古地热梯度异常;许多矿床空间上都伴有成矿时期活动的(同沉积)断层,它们可能是盆下源含矿热液上升到达地表的通道;这些同沉积断层经常通过沉积相和厚度等陡变现象来判断。
矿床由一个或多个层状、似层状或透镜状硫化物矿体组成,层位稳定。矿床规模大型者较多,矿体厚度可达几十米,延长延深从几百米到1km以上。有的矿床虽受后期构造强烈改造而使矿体发生褶皱变形,但与围岩是同步的,两者产状仍保持一致。在层状矿体的下面或附近往往可见到网脉状或脉状矿体和硅化、黄铁矿化、钠长石化等热液蚀变,这种网脉-蚀变矿化带被理解为盆下源成矿物质上升的通道。容矿岩石是粉砂岩、页岩、碳酸盐岩等水成沉积岩,而含矿层内直接容矿岩石往往是不同类型热水沉积岩,如硅质岩、钠长石岩、重晶石岩、镁铁碳酸盐岩、电气石岩等。
喷流-沉积型矿床的矿石以简单硫化物组合为特点,常见有黄铁矿、闪锌矿、方铅矿,其次为磁黄铁矿或白铁矿、黄铜矿、毒砂,偶有硫盐类矿物。矿石块状、条带状、层纹状构造为主,网脉-蚀变矿石为裂隙充填、细脉和角砾状,部分矿石因受后生改造可出现新的矿石构造。喷流-沉积型矿床具明显矿化分带,平面上,从喷流中心向外依次为Cu-Pb-Zn-SiO2-BaSO4(Fe)等的硫化物、氧化物和硫酸盐,形成富铜核,铅和锌分布更广,边缘为硅质岩和重晶石,有时有赤铁矿;垂向上,自下而上通常为Cu-Zn-Pb-(Ba)。矿物气液包裹体均一温度一般为150~300T,盐度一般在7%~22%(NaC1)之间。
二、矿床类型及重要实例
喷流-沉积矿床以往多按容矿岩石分为页岩型和碳酸盐岩型。实际上该类矿床的容矿岩石还有粉砂岩、硅质页岩、硅质岩等热水沉积岩等,几乎所有的水成和热水沉积岩都可以成为该类矿床的容矿岩石。不少矿床由细碎屑岩-页岩-碳酸盐岩组成含矿岩系,矿体可产在不同层位的不同沉积岩中。按矿种,喷流-沉积型矿床分为喷流-沉积型铅锌矿床、喷流-沉积型多金属硫化物矿床、喷流-沉积型铜矿床、喷流-沉积型硫铁矿矿床等。有人认为,某些层控型银、金矿床也属于喷流-沉积成因。
1.甘肃厂坝和李家沟铅锌矿床
位于甘肃省陇南地区成县境内,它是秦岭泥盆系以铅锌为主多金属成矿带热水沉积成矿系列中规模最大的铅锌矿床,矿石平均品位Pb+Zn大于10%,铅锌总金属量已超过500万吨。该矿床包括厂坝和李家沟两个矿段(图6-8)。
含矿地层为中泥盆统安家岔组,原岩为一套泥岩-细碎屑岩夹碳酸盐岩沉积序列,为扬子地台北缘陆棚海中外陆棚海槽复陆屑建造向类复理石建造过渡层位中的一段,在成矿区内出露厚度达3000m。安家岔组分为两层,下部层为厂坝层(D2a1),上部层为焦沟层(D2a2)。厂坝层为含矿层,上部泥岩、粉砂岩为主,下部以碳酸盐岩为主。岩石普遍遭受了绿片岩相、有的达到角闪岩相区域变质,成为黑云母石英片岩、黑云母石榴子石透闪石透辉石片岩、方解石石英片岩和黑云母条带大理岩等。厂坝层自上而下层序为:变质粉砂岩、片岩;方解石石英片岩;泥质条带大理岩;白云岩;黑云母石英片岩、黑云母石榴子石片岩。
根据含矿岩石把整个含矿层分为两个含矿系统,即以钙质为主的大理岩含矿系统和以细碎屑岩为主的片岩含矿系统。两个系统中都发育热水沉积岩,在矿区内主要为钠长石岩、硅质岩、重晶石岩,其中含电气石可达3%,此外还含有其他热水成因矿物,如铁白云石、钡长石、透闪石、透辉石等。铅锌矿体主要呈层状、似层状、透镜状产于方解石石英片岩和大理岩中,有多个成矿层位,产状与围岩一致(图6-9)。目前已勘探出工业矿体20个,主矿体为厂坝Ⅰ号矿体(大理岩容矿)、厂坝Ⅱ号矿体(方解石石英片岩容矿)、李家沟Ⅰ、Ⅱ号矿体(大理岩容矿)和李家沟Ⅲ号矿体(片岩容矿),其中厂坝Ⅱ号矿体(延长400m以上,延深超过600m,最大厚度近40m)和李家沟Ⅱ号矿体(延长2000m,控制延深500m以上,厚度可达40m)占总储量93%以上。含矿层总厚度大于500m,矿体集中于4~5个层位中(图6-9)。
图6-8 甘肃厂坝和李家沟铅锌矿床地质简图
(引自祁思敬等,1993)
1—中泥盆统安家岔组;2—下泥盆统吴家山组;3—黑云母石英片岩;4—黑云母方解石英片岩;5—黑云母条带大理岩;6—白云质大理岩;7—白云岩;8—绿泥石阳起石绢云母蚀变带;9—浅色花岗岩(厂坝岩体);10—花岗闪长岩(黄渚关岩体);11—矿体编号(CH—厂坝矿区,L—李家沟矿区);12—断层破碎带;13—相变带;14—产状
厂坝Ⅱ矿体容矿岩石类型为方解石黑云母石英片岩。块状矿石产于层状矿体的下部,其中夹有电气石和石英钠长石岩条带;中部以条带状矿石为主,为金属硫化物与钠长石、石英交互条带;顶部出现了富重晶石条带。在透镜状矿体的下盘,出现了绿泥石阳起石钠长石化网脉带和蚀变角砾岩带。矿石平均品位Zn 12.15%、Pb 2.96%。李家沟Ⅰ、Ⅱ矿体容矿岩石为黑云母条带大理岩,Pb+ Zn平均10%。厂坝 I矿体产出层位和容矿岩石类型与之相同。
厂坝矿床主要矿石矿物为黄铁矿(在片岩含矿系统中含量较高)、闪锌矿(大部分为铁闪锌矿,Fe含量最高达 12.9%)、方铅矿,此外还有较多的磁黄铁矿及少量的毒砂、硫锑铅矿,极少见到铜矿物。脉石矿物种类复杂,与容矿岩石类型有关。主要脉石矿物有石英、黑云母、方解石、重晶石、钠长石等。矿石以块状-条带状构造为主,次为浸染状构造,具粗粒变晶结构。矿石铅同位素组成十分均匀,μ值为9.15~9.72;矿石中矿物流体包裹体均一温度在 110~180t之间,盐度为19.8%,流体性质为Na-K-C1型,含较高的CH4,偏酸性,流体的87Sr/86Sr为0.708~0.710,接近海洋锶。
图6-9 甘肃厂坝铅锌矿床37勘探线剖面图
(引自祁思敬等,1993)
(图例同图6-8)
2.内蒙古东升庙多金属矿床
矿床产于内蒙古巴彦淖尔盟杭锦后旗。含矿地层为中元古代书记沟组、增隆昌组和阿古鲁沟组,它们沉积于华北陆块北缘裂陷海盆中,海盆被陆棚中央隆起狼山-石哈河古岛分隔为内外海槽,东升庙矿床产于内槽。含矿岩系为浅海相碎屑岩-碳酸盐岩-碳质泥砂岩建造,下部为滨浅海碎屑岩相,包括砂砾岩、石英长石砂岩、石英岩(书记沟组),中部为浅水台地碳酸盐岩相及断陷盆地相,岩性包括叠层石灰岩、白云质灰岩、白云岩和含碳泥砂岩(增隆昌组),上部为陆棚边缘断陷盆地相,岩性为富碳的泥岩、粉砂岩和碳酸盐岩构成的韵律层(阿古鲁沟组)。
东升庙矿床主要矿体产于增隆昌组粉砂质千枚岩和白云岩(硫铁矿矿体和铜矿体)以及阿古鲁沟组碳质板岩中(铅锌矿体),容矿岩石有水成沉积的碳质白云岩、碳质板岩和热水沉积的铁白云石岩、硅质岩和钠长石石英岩。矿体呈层状、似层状与围岩产状一致,但受区域变形影响而与围岩同步褶曲(图6-10)。
图6-10 内蒙古东升庙矿床纵剖面图
(引自翟裕生等,2003)
1—块状和层块状矿体;2—角砾状矿体;3—热水沉积硅质岩、钠长石岩等;4—凝灰岩层;5—岩性界线;6—地层代号;7—矿体编号
矿区探明工业矿体12个,其中6个主矿体长1400~1700m,平均厚9.88~14.86m。矿体顶板为含碳质粉砂质板岩,底板为钠长石石英岩、黑云母磁铁矿白云岩、含电气石黑云母片岩等含热水沉积的岩石。此外矿体中亦有大量热水沉积矿物,如铁白云石、绿泥石、电气石、绿帘石、透闪石、阳起石及少量钠长石和重晶石,底板岩石中除黑云母、磁铁矿外,还有铁铝榴石、绿帘石等条带。此外在矿层中还见有微斜长石、钠长石和绿泥石网脉。矿体主要是块状硫铁矿,占矿体总数的60%,其次为锌矿体、铅锌矿体,还有少量铜矿体。铅锌矿体平均品位Zn为1.41%~4.92%、Pb为0.86%~1.82%,Zn/Pb 比为9/1,有的含Cu 在 0.39%~1.32%之间。矿床锌铅总金属量超过 450万吨,硫铁矿储量在 2亿吨以上。主要矿石矿物为黄铁矿、磁黄铁矿、铁闪锌矿,次要为黄铜矿、方铅矿、菱铁矿、磁铁矿等。矿石主要呈层纹状构造,次为浸染状构造,并见有角砾状、网脉状矿石。
3.中条山胡家峪和蓖子沟铜矿床
位于山西省南部垣曲县境内。矿床产在古元古代陆内裂陷环境中的边缘裂陷带中,陆内裂陷是在华北陆块太古宙古陆基础上发展起来的。矿田区域范围内太古界变质火山岩多见,矿区新太古界为一套变质的超钾质火山岩,方柱石黑云母片岩、角闪石黑云母片岩和变流纹岩、变流纹凝灰岩组成的变质双峰式火山岩系构成变质核杂岩的主体;太古界之上为古元古宙陆内裂陷环境中边缘裂陷带内堆积的厚层陆源沉积变质岩系,即下元古界中条群,由石英岩、钙泥质片岩、含金云母白云石大理岩、黑色片岩、方柱石白云石大理岩等组成。容矿的地层主要是中条群篦子沟组黑色片岩建造,岩性可划分为水成沉积和热水沉积两类建造,前者包括黑色泥质片岩、灰色板岩、石榴子石绢云母片岩及少量大理岩;后者包括条纹状电气石岩、金云母石英白云石大理岩、石英钠长石岩和变角砾岩等(孙海田等,1990)。
工业矿体的产出严格受地层层位和岩性控制,与热水沉积岩层的空间分布基本一致,主体为层状、似层状和透镜状与围岩整合产出,界线清楚,极少矿体为脉状。矿石中主要矿石矿物为黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等,脉石矿物主要是石英、白云石、钠长石、金云母、电气石等。矿石铜品位1%~3%,矿床储量达到大型。
三、成矿作用
在现代洋底扩张中心、裂谷带及其附近,海底热液活动形成许多喷口,深部热液从喷口喷至海底并通过热水沉积方式形成现代洋底含金属沉积物(软泥),这被理解为现代海底发生的喷流-沉积作用。本节所述矿床类型的形成与现代海底热水沉积相似,主要产于陆内/陆间裂谷或坳拉谷等伸展裂陷构造环境,定位于受裂谷控制的克拉通内或其边缘坳陷沉积盆地内;但是,喷流-沉积型矿床形成的类似海盆中没有典型洋壳,这是它与火山块状硫化物矿床的明显不同之一。喷流-沉积型矿床的成矿时代主要是中元古代和古生代早中期,中元古代在地球演化过程中正处于大陆分裂和超大陆开始形成的转折期,古生代早中期是超大陆破裂后,冷大陆形成初始期,大陆边缘应力场由拉张向挤压转变时期;在这样一个特殊的地壳发展阶段和特殊的地壳热状态下,不仅容易形成直达海底的裂谷通道,而且容易在地壳中形成热水对流系统,这是海底喷流-沉积矿床形成的基本背景。
依据该类矿床主要特征、形成的构造环境及当时地壳演化的基本背景,现在绝大多数学者都认为它们是由海底喷流沉积形成的。
1.成矿流体的形成
形成这类矿床的流体,主要为盆下源的地层水(建造水)和循环海水,成分主要是富氯化物溶液。沉积盆地内,随着沉积物由于埋藏深度增加,温度增高,岩石压力增大,沉积物逐渐被压实脱水,孔隙水中盐度增高。当温度升到90t时,沉积物继续被压实,可膨胀的粘土向非膨胀粘土转化,如蒙脱石变为伊利石,这时会有金属物质开始通过流体作用从矿物中萃取出来,进入同生水溶液。到130t时,进一步升压脱水,一方面被排出的同生水大量增加,另外有更大量的金属被流体萃取活化出来进入同生流体,在正常地温梯度加热条件下,形成初始的含矿热液和成矿流体。最近研究表明也不排除有盆下源深部岩浆水的成矿贡献。
2.流体的对流循环
含矿热液形成后,在过渡型地壳这一特殊区域可与下渗海水一起形成对流循环系统,含矿热液在对流循环中使其中的成矿物质更加丰富。热水对流循环形成的基本要素遵循雷诺方程:
基础矿床学
解释,式中包括渗透率(k)、流体膨胀系数(a)、重力加速度(g)、透水层厚度(H)、透水层顶底板的温度(Δt)即温度梯度、流体的粘滞度(V)、饱和介质热扩散度(Km)。其中渗透率和温度梯度是发生对流的基本参数。由此 M.J.Russe11在总结大量前人认识的基础上提出了一个“地壳伸展期间热水对流房加深作用形成喷流-沉积型铅锌矿床”的模式。So1omon(1976)较详细描述了海底下面对流池内的热液和海水的循环模式。经计算,这种对流系统的直径约为10km,深度为4~5km。因此,热液流经的岩石中可提供大量的金属物质。Russe11(1978)指出,在爱尔兰中部石炭系盆地之下的早古生代对流系统,直径为35~50km,深度可达14km,因此,只需利用热液流经源岩中1%的锌,即可形成爱尔兰纳凡大型锌矿床。
热液对流循环系统在其演化的不同阶段对不同成矿元素的萃取能力不同,因而各阶段的成矿流体形成不同特点和类型的矿化。大多数研究者认为,铅锌矿是在其演化的主期形成的,此时系统中的热焓最高,酸碱度和氧逸度正适合于萃取岩石中的铅锌,因而可能形成流量较大的铅锌成矿流体。这可能是世界上该类矿床以铅锌矿床占绝对优势的主要原因。
含矿热液的对流循环需要热源,这种热源的明显表现是矿床在区域上处于异常的高热流区。有较多证据表明,区域上的异常地热梯度与深部的岩浆房活动及地幔热点有关。也就是说,是地幔热点长期为大量的同生水(地层水)、海水的对流循环提供足够的热能。
3.成矿流体的喷出与金属硫化物的沉淀
足够的热能可使地壳中对流循环的含矿热液沿某种同生构造排泄到海底,在地表和近地表发生热水沉积成矿作用。排泄通道常常是切开对流池并一直在矿化期活动的同生断裂,这些断裂的活动,是将含矿热液突然喷到地表的最重要机制之一。基底断裂带通常把地壳分割成许多块体,这些地块以不同的速度下沉,结果使喷流-沉积矿床定位于盆地或隆起边缘。
一般情况下,当含矿热液进入断裂通道时,其物理化学条件会发生迅速的改变,如温度下降、压力降低、fO2和PH值增高,并且由于与下渗海水的混合可能提供丰富的H2S、HS-和S2-,这些都可能使成矿流体未达海底即发生卸载,将成矿物质沉淀在通道中,并伴生主岩的角砾岩化,形成网脉-蚀变矿化。如果上覆水体深度较大,在喷口处形成较大静水压力,且含矿热液涌量很大,而通道系统又比较通畅时,则通道中的热液不会发生沸腾,会一直喷溢海底发生热水沉积。
含矿热水溶液排泄至海底后,由于其密度较大就以密度流形式从喷出中心沿地表流动,并且可在较长时间内保持其原始的化学成分,因而能使含矿热液在离开喷流中心较远的范围内成矿。一般是在盆地的低洼处,先形成卤水池,然后随着温度迅速降低与海水混合,还原硫增加,矿石矿物大量沉淀下来,聚集在海盆底部,形成层状矿化。热水活动区的静水压力(水体深度)将决定含矿热液溢出时,在喷口及其附近有无沸腾和硫化物沉淀。热水活动区海底是斜坡还是盆地或洼地决定了含矿热液是否再流动。因此在上述不同的条件下,造成的喷流-沉积矿床具有一些不同的特征。如有的矿床具有网脉-蚀变矿化和层状矿化两种成矿类型;有的则只有层状矿化,而网脉-蚀变矿化在矿区难以见到;有的矿层底板有明显的蚀变,有的则蚀变不明显。
在热水沉积成矿过程中,金属硫化物将按其溶解度不同、热水沉积环境温度、Eh、PH及离热水活动中心距离等不同分别发生沉淀。黄铜矿是溶解度最小的硫化物,随着热液温度的降低首先沉淀下来,而且常在通道内或通道口附近沉淀,呈网脉状、角砾状和蚀变矿化;然后沉淀闪锌矿和方铅矿。因此这类矿床常具有明显的矿物和元素分带现象。垂向上,铜在下,往上依次为锌、铅。侧向上表现为铜局限于分带序列的核部,周围为铅、锌,再外为铁。侧向分带矿床的矿石通常都有很好的条带状构造,每一条带代表一次热液喷出活动和热水沉积,而每一层中的侧向分带则反映离开热水活动中心热液温度等物理化学条件向外逐渐的梯度变化。
喷流-沉积成矿模式(图6-11)概括了这类矿床成矿的主要机制和特征:盆地中多孔隙沉积物在埋藏期间经压实排出孔隙水、层间水(同生水),并受(常为高异常的)地温梯度影响变热,酸度和盐度增高,能萃取地层柱中的金属物质,形成含矿热水溶液。在热动力驱动下,含矿热液随同下渗海水在地壳对流池中对流循环,更大量地萃取出所流经岩石中的成矿物质。在高异常地热和构造活动地区,成矿流体沿切穿对流系统的同生断裂从沉积地层内排出至地表,并在地表低洼处沉淀成矿。流体可以一次沿断裂喷出形成一层矿体,也可多次喷出形成多层矿体。该成矿模式清楚地表示出通道中交切网脉成矿系统(交代充填)与盆地(卤水池)中层状成矿系统(沉积)的空间关系和成因联系以及矿床中成矿物质的分带性。有许多矿床实例表明,热液通道与沉积卤水池在空间上可以有多种关系,有的二者之间有较大的距离,如McArther River矿床;有的如图6-11所示位于卤水池一侧,如Si1vermins 矿床;有的则在卤水池正下方,如Ramme1sberg 矿床。而不论通道与盆地距离多远,二者之间都是统一的成矿系统,层状矿化与网脉-蚀变矿化具有密切的成因联系,而非两次不同成矿作用所致。
图6-11 喷流-沉积成矿模式
(据F.W.Iydon,1983;D.E.Large,1981)
四、矿床勘查评价要点
喷流-沉积型矿床不仅在特征上,而且在形成条件等方面均显著不同于水成沉积矿床,与火山块状硫化物矿床也有较大差别。
这类矿床受多级盆地控制(图6-12)。一级盆地为大陆边缘的陆缘裂陷海槽或是内陆裂谷盆地。这些盆地的规模有几百至千余千米长,100 千米至几百千米宽,并以具有(几千米)巨厚碎屑-泥质沉积或碳酸盐沉积为特征。在成矿带范围内巨厚沉积柱是形成大规模热液对流系统和可能发生热水沉积作用的基本条件。
在一级盆地中,同期的伸展构造作用常常会形成次级盆地(地堑)和隆起(地垒)。这种次级盆地通常是不连续的,其侧向规模通常为几十公里,被称为二级盆地。二级盆地的存在可由沉积相和沉积厚度等的突然变化反映出来(图6-12)。
图6-12 多级盆地控制喷流-沉积矿床形成的概念模型
(据D.E.Large,1981)
在上述一级或二级盆地的边缘附近,往往是明显的线性构造带(断裂活动带、基底薄弱带、礁体生长带、隆起边缘等),这些线性构造带是深部成矿流体上升至地表(常为海底)的良好通道。因此在不少一级或二级盆地的边缘,都有喷流-沉积型矿床形成,如德国的麦根矿床,产在华力西海槽北部边缘的断裂带中,加拿大的托姆矿床位于麦克米伦山口二级盆地的活动边缘附近。三级盆地是比较小的凹陷或洼地,横向规模为几百米到几千米。盆地水体静滞还原,它们是含矿热液流入的“卤水池”,是层状矿化体的沉积场所。
许多喷流-沉积矿床一侧或两侧都以从同生沉积时期就已经活动的断层为界。据断层两侧容矿沉积岩岩相和厚度变化、明显有滑塌角砾岩存在以及沉积岩层内显著的同生变形构造等分析,这些断层是具生长断裂性质的同沉积断裂,他们控制着三级盆地的下沉,而且很可能是一级或二级盆地边缘断裂系统的一部分,因此是含矿热液喷流至地表的通道。
此外,可将如下一些矿化存在的指示参数作为喷流-沉积型矿床的勘查标志。
(1)层状重晶石岩、硅质岩、钠长石岩、铁氧化物及铁镁碳酸盐岩等热水沉积是某些喷流-沉积型矿床的重要组成部分,主要呈层状堆积,产在层状硫化物之上或其周围,有时重晶石与金属硫化物组成薄互层,也有的呈集合体含在矿石内。W.格沃兹等(1974)和D.斯托普尔(1979)等的研究均表明重晶石中的钡是与金属物质一起由同一种热液喷流到海底的。因此,区域沉积岩系中有层状重晶石岩等热水沉积岩可作为喷流-沉积型矿床的重要勘查标志。
层状硅质岩、似碧玉岩等在喷流-沉积矿床中很常见,极细粒(或隐晶质)石英与其他沉积物形成韵律(层纹)。这类岩石的岩矿特征、氧、硅同位素地球化学特征和微量元素组成特征等均表明它们是喷流到地表的热液中的SiO2呈凝胶体沉积形成的。此外,喷流-沉积矿床中还有电气石岩、钠长石岩、铁碳酸盐岩等热水沉积岩与金属硫化物密切伴生。勘查实践表明,以上任何一种热水沉积岩都是发现喷流-沉积型矿床的可能标志。
(2)特殊的非对称围岩蚀变。蚀变是热液活动的显著标志。在喷流-沉积型矿床中,伴随网脉、角砾矿化的蚀变非常发育,通常为硅化、硅铁碳酸盐化(硅质铁白云石),也有电气石化、绿泥石化(如Su11ivan 矿床)等,而且多呈“筒状蚀变带”分布于矿床的底板岩石中。这种蚀变反映了热液在上升通道中对围岩的交代,也有人认为是层状矿石沉积之后(或同时)热液在下伏岩层裂隙带中交代的结果。有些矿床层状矿化一般无蚀变伴生,有时可在底盘有较微弱的硅化。很显然,这类矿床的蚀变特征与一般的热液矿床明显不同,具特殊性。区域上“筒状蚀变带”是判断喷流-沉积矿床热液活动的重要标志。
(3)矿化分带。如前所述,海底喷流-沉积型矿床的元素和矿物分带不论在侧向还是在垂向上都有表现,根据区域上 Cu、Pb、Zn、Mn、Fe的分布规律,可以查证热水活动发生的中心及所波及的范围,识别出潜在硫化物矿床周围存在的地球化学晕和矿化中心带,由此发现矿床的位置所在。
6. 筒状矿床(Pipe-type):以白银厂矿床为例
1.近海底流体活动与交代
筒状矿床的最大特征是在海底之下发育工业规模的、呈筒状、漏斗状产出的硫化物主矿体,而很少或不发育海底之上沉淀堆积的块状硫化物矿体。显然,基于上述两类矿床建立的描述模型均难以阐释筒状矿床的形成过程。Large(1992)和Doyle and Huston(1999)通过西澳筒状VMS矿床研究,提出了海底下部热水流体交代通道附近火山岩系的成因解释。
在白银厂,除规模较小的层控富Pb-Zn透镜体外,以块状矿石为主的筒状硫化物矿带及伴生的热水蚀变,与矿区地层层理明显斜交不整合,直接赋存在石英角斑质凝灰岩及相伴产出的次火山相内。在矿化蚀变筒内,块状矿体的边缘常常残留含矿围岩残片或巨型岩块,并具有一定的空间延展性。这些块状矿体侧向上被浸染状矿石或矿化晕包裹,垂向上被下部的富黄铜矿脉状矿带和含黄铜矿石英脉带所取代。这些事实表明,以块状矿石为主的筒状硫化物矿带形成时间上晚于含矿火山岩系,是海底下部(亚海底)热水流体交代作用产物。
近海底交代作用可以出现在两种不同的环境,即,以岩石为主和以海水为主的环境。在岩石为主的海底环境,高温(>350℃)的、“聚焦”式迁移排泄的热水流体,沿主要断裂系统运移,并交代通道附近的火山围岩,可以形成穿切火山岩层理的块状黄铜矿-黄铁矿矿筒(Large,1992)。西澳的芒特墨根(Mount Morgan)和瑞瓦德(Reward)VMS矿床便是典型事例(Taube,1986;Large,1992;Doyle and Huston,1999)。在以海水为主的海底环境,沿主断层或断裂破碎带穿越海底火山岩系向上迁移的热水流体,将在近海底处大量积聚,被海底不透水屏障封闭在一个相对开放的空间内。这个不透水屏障可以是海底热水喷口附近堆积的氧化硅和硫酸盐矿物结壳层(如,硅质层,硬石膏层、重晶石透镜体等),也可以是覆盖在热水喷口上的火山碎屑层(Lydon,1988)。在此环境,硫化物或者通过开放裂隙空间的冲填或者通过近海底交代作用,形成与地层不整合的块状-脉状-网脉状矿体(Eldridge et al.,1983;Lydon,1988)。在大西洋TAG热水活动区,100余米厚的不整合的富黄铁矿的块状硫化物矿体就是极好的事例,在这里,大量热水流体溶解并穿过海底硬石膏层,并在其淋滤空间及其下部堆积硫化物(Humphris et al.,1995)。
在白银厂折腰山矿,富含黄铜矿的磁黄铁矿-黄铁矿矿筒或矿柱,体积占整个筒状矿体的10%。这些矿筒或矿柱是高温热水流体在近海底交代石英角斑杂岩并在迁移通道内发生硫化物堆积的产物。它们向上直接穿入上覆的不整合块状矿体内部,向下逐渐分叉收缩,并逐渐被脉状矿带和石英脉带取代。这些特征表明,矿筒或矿柱代表了海底下部热水流体的主干通道,在通道上部,大量积聚的流体由深部高温热水流体不断补给,积聚流体中的硫化物在火山岩系破碎带——相对开放的空间内不断堆积。由于形成块状矿体的流体盐度显著高于正常的冷海水,因此,即使在海底不发育不透水的屏蔽层,这些热水流体也可以在海底下部的火山岩系破碎带内大量积聚,并形成流体池。由于成池积聚的流体盐度大、温度低,其能量不足以向海底水体中强烈喷射,因此,在折腰山难以形成堆积于海底之上的层控块状硫化物矿体。
2.成矿模型
白银厂矿床形成于一个被同火山岩穹侵入的海相火山杂岩系内,成矿环境类似于Mt.Windsor成矿省海威-瑞袄德VMS矿床(Doyle and Huston,1999)和Skellefte成矿省的VMS矿床(Allen and Lundstrom et al.,1996;Allen and Weihed et al.,1996)。基于火山岩相填图、矿石特征观察和流体包裹体研究,我们构筑了白银厂VMS矿床的成矿模型,该模型强调:①海相火山活动中心附近的高地热梯度;②在近海底破裂带内大量积聚的高盐度卤水(图8-12);③海底热水流体系统内的复杂的混合-相分离过程。
在白银厂海相火山岩区,长英质熔岩在火山凝灰岩系呈穹丘侵出,长英质斑岩沿环状断裂超浅成侵位,揭示早古生代海底下部1~1.5km深处存在一个长英质岩浆房。这个岩浆房可能作为“热机”驱动了热水流体循环,并促进了热水流体从流经的火山岩系淋滤淬取金属成矿物质。同时,长英质岩浆脱气产生以CO2为主富含金属的岩浆流体。矿区范围石英钠长斑岩的石英斑晶和黄铜矿石英脉的流体包裹体资料表明,岩浆分凝的流体富集CO2,温度高达400℃,盐度变化于31%~38%之间。
尽管海底不渗透屏蔽层是促进流体在近海底交代和成池的关键(Doyle and Huston,1999),但是,白银厂热水流体的高盐度足以使其大量积聚在火山碎屑层内的破碎带中,并在海底下部形成卤水池。在卤水池内,硫化物堆积主要是通过火山岩的交代和开放空间的充填来实现。在水压破裂或压力波动过程中,高温热水流体通过同火山断裂向卤水池排泄和补给。这些补给流体可能来自深部流体库,后者发育于岩浆房上方的前缘破裂带,也可能由加热的海水和岩浆流体构成。
随着热水流体系统的持续增温至最高温度(>350℃),对Cu的溶解度大幅增加。含Cu的高温热流体沿同火山断裂穿越海相火山岩序列向上运移。这种流体与对流循环的海水发生混合,促使了黄铜矿-黄铁矿块状矿石和含黄铜矿脉群在蚀变岩筒形成和发育。远离蚀变岩筒,海水与热流体混合并发生侧向渗透,形成浸染状矿石和矿化晕带。磁黄铁矿-黄铁矿矿筒显示海底热流体喷口证据,表明深部热流体通过矿筒通道注入到上覆的卤水池中。在局部,这些热流体作为水注排泄入海,在海底形成热水喷口,并产生少量层状-似层状富Pb-Zn透镜体和褐铁矿硅质岩。
图8-12白银厂VMS矿床成矿过程示意图
图中矿物代号同前;A海底热水流体对流循环示意图;B—蚀变岩筒与矿化分带图
7. 农村污水收集池与居民区距离
污水厂一般应距离居民区至少300米即可。
污水是指受一定污染的来自生活和生产的排出水。丧失了原来使用功能的水简称为污水。主要是生活上使用后的水,其含有有机物较多,处理较易。
2021年1月,经国务院同意,国家发展改革委等十部门印发《关于推进污水资源化利用的指导意见》,部署全面推进污水资源化利用。
无机污染物
各种酸、碱、盐等无机物进入水体(酸、碱中和生成盐,它们与水体中某些矿物相互作用产生某些盐类),使淡水资源的矿化度提高,影响各种用水水质。盐污染主要来自生活污水和工矿废水以及某些工业废渣。另外,由于酸雨规模日益扩大,造成土壤酸化、地下水矿化度增高。
水体中无机盐增加能提高水的渗透压,对淡水生物、植物生长产生不良影响。在盐碱化地区,地面水、地下水中的盐将对土壤质量产生更大影响。
以上内容参考:网络-污水
8. 鱼池施肥的基本理论是什么有哪些实用技巧
鱼池施肥的基本原理
藻类仅能吸收溶解状态的氮和磷,对于大量存在于池底土壤和悬浮物中的养分则不能直接利用。池水溶解磷酸盐和池底及悬浮质粒中固态磷之间存在着稳定的化学平衡,水中无机氮质量浓度和大气氮之间也存在着类似的平衡。施入溶解性氮、磷肥料后立即破坏原有的平衡并建立新的平衡,这时超量的磷酸盐以不溶性化合物形式沉淀水底,超量的氮则形成氮气逸散到大气中。施入肥料量超过平衡值越多,沉淀和逸失也越多,因此过高的施肥量是没有效益的。
氮肥施用量不能过多的原因还与非离子氨的毒性有关。众所周知,总氨在水中形成铵(NH4+)和非离子氨(NH3),pH越高,水温越高,非离子氨在总氨中所占百分比越大,水的毒性就越强。有些养鱼场施大量硫铵后当时未见不良反应,一两天后随着浮游植物的大量增长,中午前后水的ph值和水温都升高,就出现大量死鱼。有时虽未大量死鱼,但鱼的生长受抑制。
9. 油田开发的注水指什么
注水(Water Injection)是最重要的油田开发方式,是在提高采油速度和采收率方面应用最广泛的措施。在油田开发的中后期,注水是油田稳产、增产及维持正常生产的前提。注水是一种二次采油方法。通过注水井向地层注水,将地下原油驱替到生产井,增加一次采油后原油的采收率。注入水发挥驱替原油和补充地层能量的双重作用,促使油井产出更多的原油。我国大多数油田都采用早期注水开发,目前都已进入高含水期。按照油田开发要求,保证注入水水质、注入水量和有效注水是注水工程的基本任务。
一、水源在注水工程规划初期,需要寻找和选择最适合油层特性的水源(Water Resource)。根据注入水的水质标准,综合考虑水处理、防腐、施工成本等做出选择。寻找注水水源的基本原则是:
(1)充足、稳定的供水量,以满足注水、辅助生产用水、生活用水及其他用水的需要。
(2)有相对良好的水质,水处理工艺简单、经济技术可行。
(3)优先使用含油污水,减少环境污染。
(4)考虑水的二次或多次利用,减少资源浪费。
水源类型有地下水、地表水、含油污水、海水和混合水。
浅层地下淡水一般位于河床冲积层中,水量稳定,水质不受季节影响。深层地下水矿化度较高,深层取水可以减少细菌的影响。
地表水主要是江河、湖泊、水库中的淡水,其矿化度低,泥沙含量高,溶解氧充足,生物大量繁殖,有异味,含胶体,水量受季节变化影响。
含油污水一般偏碱性,硬度低,含铁少,矿化度高,含油量高,胶体多,悬浮物组成复杂,必须经过水质处理后才能外排。随着油层采出水的增多,含油污水已成为油田注水的主要水源。
海水资源丰富,高含氧和盐,腐蚀性强,悬浮固体颗粒随季节变化。海湾沿岸或近海油田一般使用海水。在海岸上打浅层水源井,地层的自然过滤可减少机械杂质。
同时使用上述两种或三种水源称为混合水,尤其是含油污水与其他水源混合。在严重缺水的地区,生活污水可与含油污水或其他水源混合使用。
二、水质水质(Water Quality)是注入水质量的规定指标,标明注入水所允许的矿物、有机质和气体的构成与含量,以及悬浮物含量与粒度分布等多项指标。
1.油层伤害的原因注入水水质差会引起油层损害,导致吸水能力下降、注水压力上升。主要伤害原因有以下几点。
1)不溶物造成油层堵塞注入水中所含的机械杂质和细菌都会堵塞油层。细菌的繁殖使流体粘度上升、派生无机沉淀。溶解氧、H2S等对金属的腐蚀产物沉淀会堵塞渗流通道。油及其乳化物也会堵塞喉道,表现为液锁、乳化液滴吸附在喉道表面等。
2)注入水与地层水不配伍注入水可能直接与地层水生成CaCO3、CaSO4、BaSO4、SrSO4等沉淀。溶于水的CO2可与Ca2+、Fe2+、Ba2+、Sr2+等离子生成相应的碳酸盐沉淀。
3)注入水与油层岩石矿物不配伍矿化度敏感会引起油层粘土的膨胀、分散与运移。伤害程度取决于粘土矿物的类型、含量、油层渗透性、注入水矿化度等。淡水一般会比盐水造成更严重的粘土膨胀。粘土中最小颗粒含量愈多,膨胀性愈大。另外,注入水还会引起乳化反转。
4)注入条件变化注入速度低有利于结垢和细菌生长;高速则加剧腐蚀、微粒的脱落和运移。在注水过程中,地层温度逐渐下降,流体粘度逐渐上升,渗流阻力逐渐增加,吸水能力逐渐下降。水温影响矿物和气体的溶解度造成结垢,温度下降有利于放热沉淀生成,也会导致蜡的析出。压力变化会导致应力敏感,油层结构损害,产生沉淀。pH值变化会引起微粒脱落、分散和沉淀,pH值越高,结垢趋势越大。
客观存在的油层及所含流体的特性是油层伤害的潜在因素;注入水的水质是诱发油层伤害的外部条件,也是注水成败的关键。因此改善水质可以有效地控制油层伤害。
2.水质要求不合格的注入水造成油层吸水能力下降、注水压力上升、注采失衡、原油产量下降。注入水水质的基本要求是:水质稳定,不与地层水反应生成沉淀;不使油层粘土矿物产生水化膨胀或悬浊;低腐蚀、低悬浮;混合水源应保证其配伍性好。
为使注入水符合上述要求,应做到以下几点。
1)控制悬浮固体以油藏岩石孔隙结构和喉道中值为依据,严格控制水中固相物质的粒径和浓度。低渗透层要求对注入水进行精细过滤,以减小对油层的伤害。
2)控制腐蚀性介质溶解氧、侵蚀性CO2和H2S是注水设备、管线钢材腐蚀的根源。水中存在大量铁离子是腐蚀的标志。氧会加快腐蚀速度。限制气体含量就可控制腐蚀的规模与速度,延长注水系统的寿命,减少腐蚀产物对地层的堵塞,降低采油成本。因此,必须严格控制腐蚀性介质的含量和总的腐蚀速度。
3)控制含油量大多数注入水是含油污水。油的聚合、累积、吸附等将给油层渗透性带来诸多不利的影响。
4)控制细菌含量我国油田注水中,硫酸盐还原菌、腐生菌和铁细菌的危害最严重。在一定条件下细菌的繁殖速度惊人,半小时内能使群体增加一倍。硫酸盐还原菌以有机物为营养,在厌氧条件下能将硫酸盐还原成硫化物,产生的H2S腐蚀钢铁形成FeS沉淀。铁细菌能大量分泌Fe(OH)3并促成二价铁氧化成Fe3+,还为硫酸盐还原菌的繁殖提供局部厌氧区。腐生菌能从有机物中得到能量,其危害方式与铁细菌类似。细菌分泌的大量粘性物质强化垢的形成,堵塞油层孔喉,增加管网的流动阻力。
5)控制水垢管壁结垢的危害是设备磨损、腐蚀和阻流;油层渗流通道结垢会严重影响吸水能力。注入水与油层岩石矿物、地层水不配伍,会生成沉淀。两种水混合也可能生成沉淀。沉淀是结垢的前提。钙离子能迅速与碳酸根或硫酸根结合,生成垢或悬浮的固体颗粒。镁离子与碳酸根也引起沉淀。钡离子与硫酸根生成极难溶的硫酸钡。控制流速、pH值等条件,可防止水垢形成。
三、水处理大多数水源水都需要处理。有些水源的来水只需简单处理,甚至不必处理,而某些低渗透油藏对水质处理技术的要求很高。
1.水处理措施1)沉淀沉淀(Precipitation)是让水在沉淀池内停留一定的时间,使其中悬浮的固体颗粒借助于自身重力沉淀下来。足够的沉淀时间和沉降速度是关键。沉淀池内加装迂回挡板可以改变流向、增大流程、延长沉淀时间,利于颗粒的凝聚与沉降。絮凝剂可以与水中的悬浮物发生物理、化学作用,使细小微粒凝聚成大颗粒,加快沉降速度。沉淀后,水中悬浮物的含量应小于50mg/L。
2)过滤过滤(Filtration)是水质处理的重要环节。来自沉淀罐的水,往往含有少量细微的悬浮物和细菌,清除它们需要过滤。即使无需沉淀的地下水也需要过滤。
过滤可以除去悬浮固体或铁,可部分清除细菌。地下水中的铁质成分主要是二价铁离子,极易水解生成Fe(OH)2,氧化后形成Fe(OH)3沉淀。过滤后,机械杂质含量应小于2mg/L。过滤器(Filter)有多种,图7-1为压力式锰砂除铁滤罐。
图7-10曲线平行下移
(1)指示曲线右移、斜率变小,说明吸水指数变大,地层吸水能力增强(图7-7)。
(2)指数曲线左移、斜率变大,说明吸水指数变小,地层吸水能力变差(图7-8)。
图7-8指示曲线左移(3)指示曲线平行上移,是由地层压力升高引起,斜率不变说明吸水能力未变(图7-9)。
图7-9曲线平行上移
(4)指示曲线平行下移,是地层压力下降所致,斜率不变说明吸水能力未变(图7-10)。
正常注水时一般只测全井注水量。可用近期的分层测试资料整理出分层指示曲线,求得近期正常注水压力下各层吸水量及全井注水量,计算各层的相对注水量,再把目前实测的全井注水量按比例分配给各层段。
五、注水工艺由注水井将水保质保量地注入特定的油层是注水工艺的主要内容。油田注水系统包括油田供水系统、油田注水地面系统、井筒流动系统和油藏流动系统。
1.注入系统注入系统包括油田地面注水系统和井筒流动系统。由注水站、配水间、井口、井下配水管柱及相应管网组成。
有些井是专门为注水而钻的注水井,将低产井、特高含水油井及边缘井转成注水井的诱惑力也很强。注水井的井口设备是注水用采油树。井下结构以简单为好,一般只需要管柱和封隔器。多口注水井构成注水井组,由配水间分配水量。在井口或配水间可添加增压泵及过滤装置,一般在配水间对各注水井进行计量。
注水站是注水系统的核心。站内基本流程为:来水进站→计量→水质处理→储水罐→泵出。储水罐有储水、缓冲压力及分离的作用。注水站可以对单井或配水间分配水量。注水管网的直径和长度直接影响注水成本。
2.分层注水分层注水的核心是控制高渗透层吸水,加强中、低渗透层吸水,使注入水均匀推进,防止单层突进。井下管柱有固定配水管柱(图7-11)、活动配水管柱和偏心配水管柱。配水器产生一定的节流压差以控制各层的注水量。分层配水的核心是选择井下水嘴,利用配水嘴的尺寸、通过配水嘴的节流损失来调节各层的配水量,从而达到分层配注的目的。
图7-11固定配水管柱
3.注水工艺措施油层进入中高含水期后,平面矛盾、层间矛盾及层内矛盾日益突出。在非均质油田中,性质差异使各层段的吸水能力相差很大,注水井吸水剖面极不均匀。有裂缝的高渗透层吸水多,油井严重出水;中、低渗透层吸水很少,地层压力下降快,油井生产困难。需要对高渗透层进行调堵,降低吸水能力;改造低渗透层,降低流动阻力。因此,改善吸水剖面,达到吸水均衡,可以提高注入水体积波及系数。
增压注水是提高井底注入压力的工艺措施。高压使地层产生微小裂缝、小孔道内产生流动、低渗透层吸水。适当提高注入压力可均衡增加各层的吸水能力。
脉冲水嘴增压是使水流产生大幅度脉动,形成高频水射流。高频压力脉冲能使近井区的污染物松动、脱落;分散固相颗粒及异相液滴,起防堵、解堵、增注的作用。脉冲水嘴增压适用性较强,不需改变原有配水及测试工艺,也不增加投资。
周期注水也称间歇注水或不稳定注水。周期性地改变注水量和注入压力,形成不稳定状态,引起不同渗透率层间或裂缝与基岩间的液体相互交换。渗透率差异越大,液体的交换能力越强,效果越好。此方法可降低综合含水率。
调堵方法有三类:机械法是用封隔器封堵特高吸水层段或限流射孔;物理法是用固体颗粒、重油或泡沫等封堵高渗透层段;化学法现场应用最广,作用机理不尽相同。为满足不同注水井的需要,各种调剖技术不断涌现。
矿化度较低的注入水会打破地层原有的相对平衡,导致粘土水化膨胀。矿化度梯度注水是逐渐降低注入水的矿化度。梯度越小,粘土矿物受到的冲击越小,地层伤害也越小。
强磁处理可使注入水的性质发生变化,抑制粘土膨胀、防垢效果十分明显。还可注入防膨剂段塞抑制粘土的水化膨胀。综合应用粘土防膨技术,可增加吸水量、降低注入压力,大幅度增强处理效果。各种注水工艺措施有其特定的适应性。不断开发注水工艺新技术,会持续提高注水开发油田的效果。