煤系含水裂隙中产黄铁矿的水文地球化学机理实验研究

发布时间：2019-08-07 13:41

【摘要】：黄铁矿是富含有机质地区沉积的特征矿物,是恢复沉积环境的重要指标。在我国南黄淮平原地区的二叠系煤田中,矿井内煤系导水裂隙中黄铁矿附壁结晶生长现象广泛存在。研究煤田区地层含水裂隙中黄铁矿的形成,既具有一定的成矿分析意义,也对认识煤系地层水文地球化学过程、乃至分析导水性裂隙沉淀物充填闭合作用,有重要的理论和实践意义。通过对具有代表性矿区的地下水水质进行常规水化学分析发现,黄铁矿结晶生长的地方,地下水水质特点为K++Na+、HCO3-离子含量高,SO42-离子含量低。对取自淮南矿区张集矿的水样进行基因测序发现,水样中含有脱硫肠状菌属及硫杆状菌属。结合两种菌的生理特性,分别对水样进行富集培养,发现两种细菌的代谢产物分别为硫化亚铁与单质硫。为了弄清煤系导水裂隙内黄铁矿生长的机理,分别开展了微生物实验及模拟矿井内实际条件的纯化学实验。由微生物实验及纯化学实验,可以得出结论：矿井内导水裂隙中黄铁矿的产生是纯化学成因,反应所需的硫化亚铁、单质硫都是由微生物代谢提供的。煤系导水裂隙中黄铁矿的形成经历了三个阶段,该过程共有两类细菌参加。具体表现为：第一阶段：SRB类细菌通过脱硫酸作用将煤田地下水中硫酸盐中的+6价硫还原为-2价的FeS与H2S；第二阶段：SOB类细菌通过氧化作用再将-2价硫氧化为0价单质硫。第三阶段：细菌作用产生的FeS与单质硫通过单纯的化学反应产生-1价的黄铁矿。
【图文】：

图２．１张集矿太原姐灰岩斑状黄铁矿逡逑Ｆｉｇ邋２．１邋Ｐａｔｃｈｙ邋ｐｙｒｉ化邋ｆｒｏｍ邋Ｔａｉｙｕａｎ邋Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｌｉｍｅｓｌ；ｏｎｅ邋ｉｎ邋Ｚｈａｎ封ｉ邋Ｃｏａｌｍｉｎｅ逡逑作横向对比的水质资料来自杨庄矿，矿区位置如图２．２所示。逡逑乻巧＇请逡逑［！八逦Ｉ邋…－逡逑图２．２杨庄矿位置图逡逑Ｆｉｇ邋２．２邋Ｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｙａｎｇｚｈｕａｎｇ邋Ｃｏａｌｍｉｎｅ逡逑杨庄矿水质资料如表２．２所示，其中二水平深度范围为－１８０？－３３０ｍ，兰水平逡逑深度范围为－３３０？－５００ｍ，四水平深度范围为－５００ｍ邋Ｗ下。逡逑１１逡逑

２煤系地下水常规水化学特征逡逑图２．１张集矿太原姐灰岩斑状黄铁矿逡逑Ｆｉｇ邋２．１邋Ｐａｔｃｈｙ邋ｐｙｒｉ化邋ｆｒｏｍ邋Ｔａｉｙｕａｎ邋Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ邋ｌｉｍｅｓｌ；ｏｎｅ邋ｉｎ邋Ｚｈａｎ封ｉ邋Ｃｏａｌｍｉｎｅ逡逑作横向对比的水质资料来自杨庄矿，矿区位置如图２．２所示。逡逑乻巧＇请逡逑［！八逦Ｉ邋…－逡逑图２．２杨庄矿位置图逡逑Ｆｉｇ邋２．２邋Ｐｏｓｉｔｉｏｎ邋ｏｆ邋Ｙａｎｇｚｈｕａｎｇ邋Ｃｏａｌｍｉｎｅ逡逑杨庄矿水质资料如表２．２所示，其中二水平深度范围为－１８０？－３３０ｍ，，兰水平逡逑深度范围为－３３０？－５００ｍ，四水平深度范围为－５００ｍ邋Ｗ下。逡逑１１逡逑
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P578.292;P641.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 王丽,王金生,林学钰;水文地球化学模型研究进展[J];水文地质工程地质;2003年06期

2 丁元芳;;水文地球化学模拟的国内外研究现状[J];东北水利水电;2011年03期

3 葆瑞;全国水文地球化学学术讨论会[J];水文地质工程地质;1983年03期

4 潘乃礼;;确定水文地球化学环境标志的定量方法[J];华东地质学院学报;1985年02期

5 余兆康,蔡诗凰,林家涛;两种类型爆破的水文地球化学效应的初步研究[J];地震地质;1986年01期

6 V.L.Barsukov;G.M.Varshal;N.S.Zamokina;张根深;;苏联水文地球化学地震预报研究的最新成果[J];华北地震科学;1986年S1期

7 张先起;;谈谈环境水文地球化学中的几个问题[J];世界地质;1990年01期

8 陈锁忠，单爱琴;邯郸万年矿饮用天然矿泉水的水文地球化学模式[J];华北地质矿产杂志;1995年04期

9 胡宽tb,曹玉清,田莉玉;与元素丰缺有关的水文地球化学生态环境模型[J];世界地质;2000年04期

10 侯燕,陈水金,方丙四;岳阳张谷英天然矿泉水水文地球化学特征及水质评价[J];湖南地质;2001年02期

相关会议论文 前10条

1 余兆康;蔡诗凰;林家涛;;爆破水文地球化学效应机理综述[A];中国地震学会第三次全国地震科学学术讨论会论文摘要汇编[C];1986年

2 汪蕴璞;;太平洋中部水文地球化学[A];中国地质科学院水文地质工程地质研究所所刊（第8号）[C];1992年

3 周运超;王世杰;谢兴能;罗维钧;黎廷宇;;贵州四个岩溶洞穴滴水的水文地球化学过程及其环境意义[A];高分辨记录与同位素技术在环境变化研究中的应用全国学术讨论会论文摘要集[C];2004年

4 王静;宋林华;向昌国;;云南白龙洞碳酸钙景观恢复的水文地球化学试验[A];地貌·环境·发展——2004丹霞山会议文集[C];2004年

5 王东升;赵迎昌;侯定远;魏宪生;;川25井富钾卤水的水文地球化学特征及找钾指示意义研究[A];中国地质科学院水文地质工程地质研究所文集（3）[C];1987年

6 彭伦;傅雪海;权彪;王可新;陈莉;;沁南煤层气井水文地球化学特征的动态变化规律研究[A];2008年煤层气学术研讨会论文集[C];2008年

7 程秀明;;山东沂源土门岩溶发育的水文地球化学机理研究[A];地球科学与社会可持续发展——2005年华东六省一市地学科技论坛论文集[C];2005年

8 高柏;孙占学;王志明;刘金辉;张文;;东乌旗地区地下水同位素的水文地球化学特征[A];中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C];2003年

9 ;水文地质工程地质研究所 公开出版物[A];中国地质科学院文集（1982中英文合订本）[C];1985年

10 王强;;巴音戈壁盆地铀水文地球化学特征分析[A];中国核科学技术进展报告（第二卷）——中国核学会2011年学术年会论文集第1册（铀矿地质分卷）[C];2011年

相关博士学位论文 前8条

1 王晓翠;云南l樈�沿岸温泉水化学特征和水文地球化学模拟研究[D];中国地质大学(北京);2016年

2 林明珠;不同土地覆被下表层岩溶带水文地球化学特征及其碳汇效应研究[D];西南大学;2012年

3 曾溅辉;氟的水文地球化学行为及其数值模拟[D];中国地质科学院;1994年

4 杨平恒;重庆青木关地下河系统的水文地球化学特征及悬浮颗粒物运移规律[D];西南大学;2010年

5 吴亚;大同盆地浅层地下水系统铀水文地球化学研究[D];中国地质大学;2014年

6 桂和荣;皖北矿区地下水水文地球化学特征及判别模式研究[D];中国科学技术大学;2005年

7 孙亚乔;粉煤灰浸出及浸出液与介质相互作用的水文地球化学机理研究[D];长安大学;2007年

8 董维红;反向水文地球化学模拟技术在鄂尔多斯白垩系自流水盆地深层地下水～（14）C年龄校正中的应用[D];吉林大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 卞跃跃;兖州煤矿深部岩溶水水化学成分分布特征与形成机理研究[D];中国地质大学（北京）;2011年

2 王凯;晋祠泉域岩溶地下水水化学特征及水文地球化学模拟[D];太原理工大学;2016年

3 党慧慧;乌兰布和沙漠地下水水化学特征和水文地球化学过程[D];兰州大学;2016年

4 杨震;赣西北地区温泉水文地球化学研究[D];东华理工大学;2016年

5 漆春;煤系含水裂隙中产黄铁矿的水文地球化学机理实验研究[D];合肥工业大学;2016年

6 曹德福;鄂尔多斯盆地南区洛河组地下水演化水文地球化学模拟[D];长安大学;2005年

7 邢丽娜;华北平原典型剖面上地下水化学特征和水文地球化学过程[D];中国地质大学(北京);2012年

8 程凡;石河子市地下水环境演化与水文地球化学模拟[D];新疆农业大学;2015年

9 郑灵芝;锦屏一级水电站坝区水文地球化学问题研究[D];成都理工大学;2003年

10 刘鑫;临涣矿区主要突水含水层的水文地球化学研究[D];合肥工业大学;2013年

本文编号：2523992