高放废物处置库-塔木素预选区巴音戈壁组上段粘土岩物质组成研究
发布时间：2021-01-05 13:21
粘土岩是高放废物地质处置库重要的候选围岩之一,本文以高放废物处置库塔木素预选区巴音戈壁组上段粘土岩为研究对象,通过资料调研、野外地质调查、X射线衍射分析、粘土岩薄片鉴定、扫描电镜分析、化学组成分析等手段,对预选区的基本地质条件及粘土岩物质组成方面的特征进行研究,重点研究了其所含矿物特征、结构构造特征、化学组成特征等方面。在此基础上,对塔木素粘土岩能否作为高放废物处置库围岩进行了探讨,研究表明:（1）塔木素预选区粘土岩产出于下白垩统巴音戈壁组上段地层,钻孔揭露此层厚度大于200m,连续性好,埋深大于500m,类别包括泥岩和页岩两种,但主要类型为灰色-深灰色块状泥岩或含少量粉砂的泥岩。岩石均一性好,固结程度高,结构坚硬致密。（2）研究区粘土岩的矿物组成为:高岭石、伊利石、方沸石、白云石、长石、黄铁矿及碎屑矿物等。（3）在粘土岩的微观构造上,粘土岩为基底式胶结,胶结物为泥质,大多数叠片状高岭石与丝缕状伊利石同时产出,或分布于粒间,或包围颗粒,晶间孔不发育或很少,粒间也可见高岭石集合体紧密堆积。（4）粘土岩中U、Th、Sr等元素相对富集,稀土元素含量大于北美页岩的平均含量源岩主要为北部的宗乃山...
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高放废物地质处置概念模式图(WIEERSPOONP.A,1996)
（名为 Bure 实验室），由于某种原因取消了花岗岩选址计划，并在 2000 年实施建造Bure 地下实验室。法国相关部门开展了大量研究工作包括涉及到粘土岩岩性、力学性能、水文地质、核素扩散及自愈合作用等诸多方面的特性。计划将于 2018 年开始建造 CIGEO粘土岩处置库，2025 年开始投入使用，历时约 7 年。CIGEO 粘土岩处置库位于东部 HauteMarne 地区，地面工程占地 300 公顷，而且建设覆盖面积超过 1 500 公顷的模块化贮存设施，处置库运行时限是一百年。预计该粘土岩处置库处置大约 2 700 立方米的高放射性废物和约 40 000 立方米的长寿命中放射性废物（徐国庆，2013）。预选区 Callovo-Oxfordian 泥岩岩层位于巴黎盆地，与下伏岩层整合接触为侏罗系灰岩。岩相完整，主要为方解石（30%）、粘土矿物（40 ~ 45%）和石英（25%），且含有石英的原因，岩层硬度相对大。该岩层面积较大，分布均匀，最大深度为 450 m，厚度约为 130 m（图 1.2）。研究显示，此岩层地质结构稳定性强，岩石抗压强度为 20 ~ 25MPa，变形率为 10-6h-1，具备优良机械性能；连续性好，在地层中的含水率低，地下水活动不明显；岩石渗透性和扩散系数分别为 10-13~ 10-11m/s 和 10-12m2/s，对放射性核素表现为良好的滞留能力。正是因为这些特征，使得该地区粘土岩适合作为法国高放废物处置库的围岩（Raynal M，1999；苏坤等，2006；ANDRA，2005；Landais P 等，2006；徐国庆，2013）。
1.2.2 瑞士粘土岩实验室研究现状自1970年始，瑞士相关部门展开国内高放废物处置库选址的工作，围岩包括粘土和花岗岩等类型。基于众多的研究调查，最终确定Zurcher 地区，将Opalinus粘土岩层为研究对象，分析该粘土岩各项岩石参数，依据选址要求综合评价之后，将处置库围确定为该粘土岩。瑞士选择的 Opalinus 粘土岩为页岩，地质年龄约 180Ma，泥质颗粒组成了现在的相沉积。该岩层底部为页岩相，中部为砂岩—灰岩相，上部是夹有页岩的砂岩相。该土岩层地处阿尔卑斯山脉影响区外缘，地震几乎未发生，地质环境较稳定。矿物组成有 40%-80%粘土矿物。该粘土岩层埋深和厚度分别达到 650m 和 120m，向东南方向缓倾斜约 6°（Mckinley ，1999；王长轩等，2008）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]辽河东部凸起山西-太原组泥页岩稀土元素特征研究[J]. 孙莎莎,刘人和,吝文. 科学技术与工程. 2015(31)
[2]阿拉善地区地壳稳定性研究[J]. 高洪雷,何建国,张松,孔维豪,田明明,黄贤芳. 世界核地质科学. 2013(04)
[3]法国泥岩中的高放废物候选处置库场址Cigéo[J]. 徐国庆. 世界核地质科学. 2013(03)
[4]广西大瑶山—大明山地区寒武纪砂岩-泥岩的地球化学特征及沉积-构造环境分析[J]. 杜晓东,邹和平,苏章歆,劳妙姬,陈诗艾,丁汝鑫. 中国地质. 2013(04)
[5]对我国高放废物处置研发工作的几点建议[J]. 徐国庆. 世界核地质科学. 2012(04)
[6]六盘山地区下白垩统红色绿色泥岩地球化学特征及气候环境[J]. 张文防,戴霜,刘海娇,陈世强,张永全,张莉莉,张瑞,汪禄波. 地球科学进展. 2012(11)
[7]鄂尔多斯盆地晚古生代沉积岩源区构造背景及物源分析[J]. 陈全红,李文厚,胡孝林,李克永,庞军刚,郭艳琴. 地质学报. 2012(07)
[8]四川雅江盆地三叠纪晚期沉积地球化学特征及其大地构造意义[J]. 王晖,阮林森,郭建秋,王选策,刘旗,梁斌,李振江,王帮全. 西北地质. 2012(02)
[9]微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例[J]. 范玉海,屈红军,王辉,杨县超,冯杨伟. 中国地质. 2012(02)
[10]扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用[J]. 胡圆圆,胡再元. 四川地质学报. 2012(01)
本文编号：2958740
【文章来源】：东华理工大学江西省
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高放废物地质处置概念模式图(WIEERSPOONP.A,1996)
（名为 Bure 实验室），由于某种原因取消了花岗岩选址计划，并在 2000 年实施建造Bure 地下实验室。法国相关部门开展了大量研究工作包括涉及到粘土岩岩性、力学性能、水文地质、核素扩散及自愈合作用等诸多方面的特性。计划将于 2018 年开始建造 CIGEO粘土岩处置库，2025 年开始投入使用，历时约 7 年。CIGEO 粘土岩处置库位于东部 HauteMarne 地区，地面工程占地 300 公顷，而且建设覆盖面积超过 1 500 公顷的模块化贮存设施，处置库运行时限是一百年。预计该粘土岩处置库处置大约 2 700 立方米的高放射性废物和约 40 000 立方米的长寿命中放射性废物（徐国庆，2013）。预选区 Callovo-Oxfordian 泥岩岩层位于巴黎盆地，与下伏岩层整合接触为侏罗系灰岩。岩相完整，主要为方解石（30%）、粘土矿物（40 ~ 45%）和石英（25%），且含有石英的原因，岩层硬度相对大。该岩层面积较大，分布均匀，最大深度为 450 m，厚度约为 130 m（图 1.2）。研究显示，此岩层地质结构稳定性强，岩石抗压强度为 20 ~ 25MPa，变形率为 10-6h-1，具备优良机械性能；连续性好，在地层中的含水率低，地下水活动不明显；岩石渗透性和扩散系数分别为 10-13~ 10-11m/s 和 10-12m2/s，对放射性核素表现为良好的滞留能力。正是因为这些特征，使得该地区粘土岩适合作为法国高放废物处置库的围岩（Raynal M，1999；苏坤等，2006；ANDRA，2005；Landais P 等，2006；徐国庆，2013）。
1.2.2 瑞士粘土岩实验室研究现状自1970年始，瑞士相关部门展开国内高放废物处置库选址的工作，围岩包括粘土和花岗岩等类型。基于众多的研究调查，最终确定Zurcher 地区，将Opalinus粘土岩层为研究对象，分析该粘土岩各项岩石参数，依据选址要求综合评价之后，将处置库围确定为该粘土岩。瑞士选择的 Opalinus 粘土岩为页岩，地质年龄约 180Ma，泥质颗粒组成了现在的相沉积。该岩层底部为页岩相，中部为砂岩—灰岩相，上部是夹有页岩的砂岩相。该土岩层地处阿尔卑斯山脉影响区外缘，地震几乎未发生，地质环境较稳定。矿物组成有 40%-80%粘土矿物。该粘土岩层埋深和厚度分别达到 650m 和 120m，向东南方向缓倾斜约 6°（Mckinley ，1999；王长轩等，2008）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]辽河东部凸起山西-太原组泥页岩稀土元素特征研究[J]. 孙莎莎,刘人和,吝文. 科学技术与工程. 2015(31)
[2]阿拉善地区地壳稳定性研究[J]. 高洪雷,何建国,张松,孔维豪,田明明,黄贤芳. 世界核地质科学. 2013(04)
[3]法国泥岩中的高放废物候选处置库场址Cigéo[J]. 徐国庆. 世界核地质科学. 2013(03)
[4]广西大瑶山—大明山地区寒武纪砂岩-泥岩的地球化学特征及沉积-构造环境分析[J]. 杜晓东,邹和平,苏章歆,劳妙姬,陈诗艾,丁汝鑫. 中国地质. 2013(04)
[5]对我国高放废物处置研发工作的几点建议[J]. 徐国庆. 世界核地质科学. 2012(04)
[6]六盘山地区下白垩统红色绿色泥岩地球化学特征及气候环境[J]. 张文防,戴霜,刘海娇,陈世强,张永全,张莉莉,张瑞,汪禄波. 地球科学进展. 2012(11)
[7]鄂尔多斯盆地晚古生代沉积岩源区构造背景及物源分析[J]. 陈全红,李文厚,胡孝林,李克永,庞军刚,郭艳琴. 地质学报. 2012(07)
[8]四川雅江盆地三叠纪晚期沉积地球化学特征及其大地构造意义[J]. 王晖,阮林森,郭建秋,王选策,刘旗,梁斌,李振江,王帮全. 西北地质. 2012(02)
[9]微量元素分析在判别沉积介质环境中的应用——以鄂尔多斯盆地西部中区晚三叠世为例[J]. 范玉海,屈红军,王辉,杨县超,冯杨伟. 中国地质. 2012(02)
[10]扫描电镜在碎屑岩储层粘土矿物研究中的应用[J]. 胡圆圆,胡再元. 四川地质学报. 2012(01)
本文编号：2958740
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