水-岩作用的地球化学模拟计算

水文地球化学模拟现状~

水-岩相互作用(Water-Rock Interaction，缩写为WRI)这个术语，是水文地球化学学科的奠基人之一———苏联A.M.奥弗琴尼柯夫在20世纪50年代末提出的。水-岩相互作用即水与岩石之间的物理、化学作用。
在地下水地球化学演化由定性研究到定量研究的发展过程中，水文地球化学模拟起到了重要的推动作用。水文地球化学模拟的研究对象为水-岩之间相互作用的地球化学过程，目前主要以化学、热力学为理论基础。它可以定量模拟各种天然过程和人类活动影响下的水-岩相互作用，研究地下水系统在不同时间尺度上的演化过程;也可以模拟地下水中污染物的运移过程，分析地下水污染产生的原因与发展趋势(陈宗宇，1995)。水文地球化学模拟方法可分为物理模拟与计算机模拟两大类。其中物理模拟通过实验条件来恢复现实水-岩反应系统中化学组分的迁移和转化，并可在不同的模拟条件下实现一系列特定的水-岩反应，以分析实际地下水化学组分的形成机理。近几十年来，人类活动强烈介入地下水化学组分的形成过程，地下水地球化学环境的研究渐趋复杂化，控制水-岩相互作用的因素也趋于多样化，物理模拟已经难于再现复杂的水-岩反应，于是基于计算机数值模型的水文地球化学模拟应运而生。自1962年Garrets等建立海水的离子缔合模型以来，水-岩相互作用的计算机模拟技术得到了迅速发展，已经先后出现了几十种模拟软件。
迄今，地球化学模拟模型的发展经历了离子缔合模型与水相化学平衡模型两个阶段。上述两种模型的支撑理论尚不完善，因而它们各自有其局限性。离子缔合模型假定地下水中的各种组分以自由离子、配阴离子、配合物等形式存在，并根据配合离子的质量作用方程与平衡常数对每种元素均建立其物质平衡方程，进而求解各元素的不同存在形式及含量。离子缔合模型是其他所有水化学模型的基础，它考虑了多种地下水组分，并建立了改进的、大温度范围的热力学数据库，但由于许多微量元素、稀土元素的离子缔合模型数量有限，该模型仍有待进一步完善。水相化学平衡模型又称为质量平衡模型，用于模拟天然水溶液体系中的化学平衡，最早于20世纪80年代在Pitzer电解质理论的基础上引入地下水化学系统。该模型考虑水组分平衡、碱度平衡、元素及其价态的摩尔平衡、摩尔电子与电荷平衡、同位素平衡等，包括如下反应类型:液相离子配合反应、固相表面的吸附反应、固相的溶解和沉淀反应。目前，该模型广泛用于地下水系统中水-岩相互作用的研究，在使用该模型前，需对地下水系统水化学场的地球化学条件进行详细分析，以确定模型中参加反应的物相。
经历了几十年的发展后，水文地球化学模拟的几个研究方向如正向地球化学模拟、反向地球化学模拟已经日臻完善。正向地球化学模拟是研究水-岩相互作用的一种有效方法，其理论框架于1968年由Helgeson提出，它依据假定的水-岩反应来计算水溶液的化学组分和质量迁移，可用于分析地下水溶液中离子、分子及配合物的物质分配形式，矿物相-地下水之间反应的质量迁移等。反向地球化学模拟则根据已有的水化学和同位素资料来确定地下水系统中所进行的水-岩反应，用以解决地下水流场中的地球化学演化路径问题，即了解某一水化学系统中发生了哪些水-岩反应，其理论基础由Garrels等(1962)奠定。水文地球化学模拟的另一个前沿发展方向为反应性溶质运移模拟，它把地球化学过程的研究与流体溶质迁移过程的研究相结合，可视作地球化学模拟与水文迁移模拟的耦合。反应性溶质运移模型所考虑的因素比正向与反向地球化学模拟模型更接近于实际情况，将成为水文地球化学模拟中最有前景的模型。
水文地球化学模拟软件在几十年来已经得到了长足的发展，其中用于正向地球化学模拟的典型软件为EQ3/6(Wolery，1992)，SOLMINEQ.88，SOLCHEM等;反向地球化学模拟的典型软件为BALANCE，NETPATH等;反应性溶质运移模拟的典型软件则为MT3DMS，RT3D，SEAM3D与PHAST等。而若论正向与反向地球化学模拟最有代表性的软件，则非PHREEQC莫属。PHREEQC是PHREEQE的C语言版本，现在已兼容了PHREEQE和NETPATH的全部功能，既可进行反向模拟，也可用于正向模拟，还可应用于反应性溶质运移研究。该模型中加入了离子交换、表面络合、定压气相平衡、对流运移等模块，其最新功能还包括动力学控制反应模拟、固液相平衡模拟、定体积气相平衡模拟、一维耦合运移模拟，以及同位素在反向模拟中的平衡等。
水文地球化学模拟一般通过对地下水水化学组分总量及常量组分进行分析而完成。如Sasamoto等(2004)对日本Tono铀矿的矿物相组成与水文地球化学概况进行了研究，并利用PHREEQE软件模拟了地下水中的HCO－3，SO2－4，Na+，Ca2+，K+，Si等组分的形成过程，取得了令人满意的结果。近年来，对微量元素的水化学模拟也逐步发展起来。Igarashi等(1999)对日本中部Kanto区北部的一个水库进行了研究，并对水库水中铝元素的地球化学成因进行了模拟。Geelhoed等(2002)研究了苏格兰格拉斯哥的一个铬渣堆，对其中Cr(Ⅲ)与Cr(Ⅵ)向地下水系统的淋滤过程进行了实验研究与水文地球化学模拟，两者的结果拟合得很好。Tempel等(2000)利用EQ6软件对美国Humboldt县一个由矿坑形成的湖的砷浓度进行了预测。OSracek等(2004)则对近年来学者们关于微量元素砷开展的水文地球化学模拟工作进行了总结。同位素在水文地球化学模拟方面的应用也时见于文献。如LNPlummer(1990)曾利用稳定同位素分析判断地下水循环年龄及流动速率，并模拟水-岩相互作用的质量迁移情况。EMMurphy等(1998)在美国东南部的Midden-dorf含水层利用NETPATH软件对稳定碳、硫同位素(14C，34S)地球化学进行了模拟，并由此评价地下水系统中微生物的呼吸作用。

水－岩相互作用研究的开展起始于对地下水流的研究。在19世纪，给出的实验定律用于定义流入到泉和水井的地下水的速率和强度。通过对流体系统内岩石的渗透性、流体的成分和体积以及系统内压力和温度的变化速率的深入研究，揭示出流体系统的本质。
20世纪初期，地质科学家在研究火山作用以及对火山岩开展岩石学研究的过程中，认识到了水与岩石之间相互作用的重要性。1911年美国的Aldworth在研究夏威夷火山活动时，对岩浆系统中热平衡和气体演化做出了一个重要概括。他计算了从熔岩表面通过传导和辐射丢失的热量：假设熔融状态下的熔岩温度为1200℃，非炽热的地壳的温度为450℃，估算出辐射产生的热量是热传导的50倍，从而得出以下结论：从岩浆房出溶的气泡要经过上千年的时间才能从岩浆房中逃逸，在一个火山口内气体内部和气体与液体之间的放热反应可以持续地保持岩浆温度。30年代，Cherbuliez和W eibel解释了火山中水中硫的含量和含硫矿泉在低于100℃的适宜环境下，硫与水反应的结果。法国人Perrin Rene、Roubault Marcel在研究岩石成因时指出，在变质作用过程中水是影响矿物反应速率的最主要因素之一。
20世纪60年代，一些学者在进行矿物学研究中考虑到了水岩反应，主要集中在矿物反应次序上。Osborn从理论上对岩浆结晶次序进行了研究，建立了弱碱性岩石中鲍文反应序列。他设计了两个反应序列，用最新的相平衡数据研究了MgO-CaO-FeO-Fe2O3-SiO2体系在不同氧压条件下反应的次序。第一个反应序列可应用在造山带中钙碱性岩石系列中矿物结晶次序的研究上：在玄武质流体部分结晶作用期间，当氧压保持在一个很高水平时，磁铁矿与其他系列的组分一起沉淀，残余的液体富含硅。第二反应序列可应用在辉长岩、层状侵入体类型的演化系列中：在氧压很低时，铁橄榄石结晶而不是磁铁矿结晶，残余的流体富含铁。Evans在固定压力条件下，以温度为函数通过测定反应速率的方法，发现可逆反应中白云母分解时的平衡条件。Engels和Vogel研究了斜长石和紫苏辉石之间的石榴子石反应边。Mahon讨论了200℃、300℃条件下，沉积岩和片岩与水的相互作用，比较了反应前后溶液和热液成分，讨论了在化学平衡条件下反应溶液中矿物溶解度和离子交换反应。Yui Shunzo在研究日本Kamioka高温热液交代铅锌矿床时，采用实验的方法研究了在300℃～500℃、100～2000bar1bar（巴）＝1OOkPa，全书同。、石墨－H2O-CO2体系中，在岩浆期后成矿作用期间含碳物质的行为。
进入20世纪70年代，水－岩相互作用研究得到迅速发展。1970年9月在东京举行的水文地球化学和生物地球化学国际学术会议期间，已故的原莫斯科大学地球化学系主任Mikhail G.Valyashko教授提出，在国际地球化学和天体化学协会（IAGC）下设立水－岩相互作用工作组，简称WRI工作组。其工作目标是“研究不同温度和压力条件下的水－岩相互作用，编写关键程序，开发方法，以及确定化学成分的运移形式”。它的出现使“水－岩相互作用”正式成为地质学中的一个专业研究领域，引发更多的人对其进行关注、研究，从而使得水－岩相互作用研究范围不断扩展。1974年在捷克召开了第一届国际水－岩相互作用（WRI）学术会议。此后，每三年召开一次，截至2008年，已召开了12次会议。从每次会议的重点议题，可以看出当时水－岩相互作用研究的热点（表2-1）。从表中我们可以看出，“水－岩相互作用”已渗透到岩石学、矿物学、材料学、水文地质、环境地质、经济矿床、海洋地质、工程地质、核废料处置等领域里。
20世纪90年代，随着新技术、新方法的不断出现，科学勘测开始向地球深部进军。地质学家认识到，地球内部的物理和化学动力学过程（如壳幔演化、地幔对流、海底热泉）可能都受到水的强烈影响。美国科学界认为，地球内部流体是一个非常重要的科学前沿（NRC,1993）。美国科学委员会认为，在解决资源问题时最重要的研究领域是研究地球内部流体。而水－岩相互作用及其动力学研究将地球内部流体作为研究目标，深入到流体研究的前缘领域里。在进行流体问题研究中又把水－岩相互作用的化学动力学研究放在首位。水－岩相互作用是当今地球科学研究中最重要课题之一。
进入到21世纪，水－岩相互作用的研究领域不断扩大，应用范围也越来越广。在2001年意大利召开的第十次国际水－岩相互作用会议上，共收到来自45个国家提交的论文400篇，经筛选共有380篇论文作为大会参会论文。论文分成14个专题，许多作者在水－岩相互作用研究中应用了先进技术和方法，包括同位素、地球化学编码（code）和分析技术，人们对水岩系统的综合研究越来越感兴趣。涉及的每个专题的论文数量相当多，除了传统的领域，如水－岩相互作用模拟、热力学、风化作用、岩浆和地热外，值得注意的是，会议收到了来自发达国家和发展中国家在内的、超过100篇论文是解决与水的质量有关的问题，包括自然水和污染水。随着全球环境问题得到重视，水－岩相互作用也扩大到环境领域里，“地球化学循环、全球变化和自然灾害”被单独作为一个专题，共收到35篇文章。“污染和治理”以及“废物储存和处置”两项专题的文章加起来共有95篇，从而反映出水－岩相互作用在该领域具有良好的应用前景。
表2-1 国际水－岩相互作用第八次至第十一次会议重点议题


续表


2004年，来自大学、研究机构和工业界的超过35个国家300多位科学家，包括地球化学家、生物地球化学家、水文地球化学家、地质学家、火山地质学家和环境化学家，参加了在美国召开的第十一次国际水－岩相互作用会议。会议共收到论文330篇。论文包括水－岩相互作用在理论、分析技术、实验和低温－高温的野外基础研究以及非生物和生物作用等领域取得的最新进展。会议的专题与以前会议相比，除了在传统研究领域仍保持着很高的研究程度外，水－岩相互作用又向新的研究领域拓展。二氧化碳作为影响全球变化的一个主要因素，对它的研究已经得到越来越多的重视。由于生产和科技发展的需要，对矿物表面性质的研究已经引起人们极大的关注。水－岩相互作用研究范围也在不断扩大，对风化作用的研究从原来的地表、第四纪扩展到所有地质空间和地质时间尺度上；地球化学模拟从小的分子领域拓展到全球范围。微生物的作用越来越受到重视，“地质微生物学”被单独作为一个专题来进行讨论。
从这些重点专题看，水－岩相互作用研究几乎包括了从地表到地下深部所有的地球化学过程以及人类开发自然、改造自然的过程中涉及的水－岩作用。从中可以看出，水－岩相互作用不仅是重要的地学研究课题，而且具有巨大的实际应用价值。

水-岩作用导致物质组分的迁移已被地质地球化学和高温高压实验研究所证实（Dickson et al.，1975；Sayfried et al.，1979；Hajash，1980；Dibble和Potter，1982；曾贻善等，1984；张荣华，1984，2002；周文斌，1995）。由于地质系统的复杂性及地质历史演化的长期性，水-岩作用的实验模拟是在大幅度简化地质条件的前提下，注重特（给）定条件下地质作用的结果，忽略了水-岩反应的途径和动力学过程。为了弥补其不足，水-岩作用的地球化学模拟研究，越来越受到青睐和广泛应用。

本次研究选用美国地质调查局开发的地球化学模式软件PHREEQC2.8，用于水 岩作用计算的样品采集不局限于相山火山盆地本身，据相山矿田铀成矿温度，分别计算150℃、200℃及250℃条件下铀在溶液中的存在形式、溶液中铀浓度、溶液的pH和Eh值以及沥青铀矿饱和指数，计算结果有助于成矿物质迁移与聚集的讨论。

表4.15 相山矿田及其外围不同水（溶液）类型化学成分表

4.3.3.1 水-岩样品成分

（1）水（溶液）化学成分

为了较全面地开展水-岩作用地球化学模拟研究，对相山矿田矿物包裹体成分、相山矿田及其外围部分天然水进行了调研和取样、分析测试。水（溶液）的类型包括矿坑温热水、地表水、温泉水、矿物包裹体等，其水化学成分见表4.15。

相山矿田山南溪水、邹家山溪水、沙洲溪水及公溪河水样品中，以沙洲溪水TDS为最高，达0.418g/L；次为山南溪水，0.12g/L；邹家山溪水及公溪河水的TDS较低，为0.048～0.058g/L。相应的水化学类型依次为：SO₄·HCO₃-Ca型、HCO₃·SO₄-Ca·Na型、HCO₃-Ca·Na型，水中铀含量分别为5.5×10^-3g/L、5×10^-4g/L、0g/L及3×10^-6g/L。沙洲、山南溪水中TDS、铀含量、含量的增高，是由于地表水与矿山开采过程中遗弃的、富含黄铁矿的废（矿）石作用的结果。

取自邹家山矿床-50m中段的矿坑低温热水，属中等矿化度、弱碱性的HCO₃-Na型水，处于相对弱氧化环境，水中铀含量1.04×10^-5g/L。相山矿田外围马鞍坪温泉为一富含游离CO₂的温泉，水化学类型为HCO₃-Ca·Na型，水中铀含量1.7×10^-8g/L。相比之下，朱源温泉的游离CO₂含量、铀含量、矿化度均较低，它类似于相山矿田北部钻孔揭露的温热水。

此外，表4.15还列出了矿物气液包裹体的液相成分，并用其代表矿前期、成矿期和矿后期与岩石相互作用的流体成分。

（2）岩石矿物成分

参与水-岩作用计算的岩石类型包括相山矿田内部的基底变质岩、流纹英安岩、碎斑熔岩、次花岗斑岩，还有矿田东部的晚三叠世砂岩以及矿田外围的乐安岩体、招携岩体和大王山岩体。本次研究对前人提供的岩石矿物成分资料进行了综合分析、整理，在此基础上，对区域地下水流动系统内各主要岩性补充采集了样品，岩石矿物成分见表4.16。

表4.16 相山矿田及其外围岩石矿物成分

4.3.3.2 水-岩作用地球化学模拟计算

据各种类型水（溶液）可能流经的岩石，并考虑到山南、沙洲溪水的化学成分已发生了变化，因而选用邹家山溪水、公溪河水、矿坑温热水、温泉，矿前期包裹体溶液为计算的水源类型，共进行了21组水-岩作用计算。

（1）水中铀存在形式

水中铀存在形式是决定铀的水迁移和沉淀的重要因素，也是阐明水岩作用后铀成矿溶液演化的重要依据。对不同温度条件下水（溶液）与岩石相互作用后水中铀的存在形式进行了计算（图4.9～图4.14）。

图4.9 邹家山溪水与碎斑熔岩（a）、流纹英安岩（b）作用后溶液中铀存在形式

计算结果表明，大气降水成因的温泉水（孙占学，1988）、矿坑低温热水及地表水在常温及低温条件下与各类岩石作用后，水中铀存在形式以碳酸铀酰离子占优；当温度增高到150℃、200℃及250℃，温泉水、矿坑低温热水及地表水与火山岩和次火山岩作用后，水中铀存在形式以占优，例外的是温度为200℃及250℃时，富含CO₂气体的马鞍坪温泉与火山岩作用后，水中铀存在形式以为主；矿坑低温热水及地表水与砂岩作用后，在150℃、200℃及250℃条件下，水中铀存在形式以占优，朱源温泉及公溪河水与变质岩作用后，150℃时水中铀存在形式主要为，在200℃及250℃条件下，水中铀存在形式为碳酸铀酰；公溪河水与乐安岩体、招携岩体及大王山岩体作用后，在150℃、200℃及250℃条件下，水中铀存在形式均以为主；矿前期包裹体溶液与各类岩石作用后，在150℃、200℃、250℃及300℃条件下，水中铀存在形式以占绝对优势。

上述计算是依据现有水化学成分和岩石矿物成分而进行的，事实上成矿期溶液的温、压及化学成分是非常复杂的。本次计算结果值得注意的是，富含CO₂气体的马鞍坪温泉水与火山岩作用，在200℃、250℃条件下，水中铀存在形式以UO₂占明显优势，约占80%左右，相山矿田西部铀成矿与磷灰石化相伴生（杜乐天，2001）可能表明流体富含CO₂；此外，朱源温泉水及地表水与变质岩作用时，在200℃及250℃条件下，碳酸铀酰在水中铀存在形式份额中占50%～80%。众所周知，碳酸铀酰是水中铀的最普遍的搬运方式（史维俊，1990；李宽良，1993；王剑峰，1998），表明富含CO₂的流体与变质岩作用过程中有利于铀的迁移。

水-岩相互作用及其与铀成矿关系研究

图4.10 公溪河水与矿田北部变质岩（a）、南部变质岩（b）、东部砂岩（c）、乐安岩体（d）、招携岩体（e）、大王山岩体（f）作用后溶液中铀存在形式

水-岩相互作用及其与铀成矿关系研究

图4.11 邹家山热水与碎斑熔岩（a）、流纹英安岩（b）、东部砂岩（c）作用后溶液中铀存在形式

图4.12 朱源温泉与花岗斑岩（a）、北部变质岩（b）作用后溶液中铀存在形式

水-岩相互作用及其与铀成矿关系研究

图4.13 马鞍坪温泉与碎斑熔岩（a）、流纹英安岩（b）作用后溶液中铀存在形式

水-岩相互作用及其与铀成矿关系研究

图4.14 矿前期包裹体溶液与碎斑熔岩（a）、花岗斑岩（b）、流纹英安岩（c）、东部砂岩（d）、北部变质岩（e）、南部变质岩（f）作用后溶液中铀存在形式

需要指出的是，矿物的共生组合及围岩蚀变，也是确定铀迁移形式的重要因素。尽管本次计算氟化铀酰不是铀存在的重要形式，但不排除成矿期F^-的加入，导致铀以氟化铀酰形式迁移。

（2）溶液的pH、Eh及铀成矿特征参数

各类水岩作用后溶液的pH、Eh值及铀成矿特征参数值——水中铀含量、SI（饱和指数）值见图4.15至图4.20。

计算结果表明，不同温度条件下水岩作用后，溶液的 pH、Eh、铀含量、饱和指数（SI）具如下特征：

1）邹家山矿坑低温热水与碎斑熔岩及流纹英安岩作用后，其溶液的pH、Eh、U、SI值特征相同，即当温度由31.2℃增至150℃时，pH值由8.90降到7.54，Eh值由184.7 mV降到-343.3 mV，溶液中沥青铀矿饱和指数由-9.82 急剧上升到0.95，溶液中铀浓度由1.04×10 ^-5g/L降到1.2×10 ^-6g/L，表明在150℃条件下，可能发生沥青铀矿沉淀。随着温度继续升高，pH值略有下降，Eh、U、SI值基本保持不变，即溶液中铀沉淀特征保持不变。邹家山矿坑低温热水与砂岩作用后，从31.2℃到250℃，Eh值由184.7 mV逐渐降为13 mV，pH值由8.90降到7.54，溶液中铀浓度由1.04×10^-5g/L增加到3.52×10^-2g/L，SI值由-9.82升至-2.33，表明温热水与砂岩作用后，溶液中的铀并未发生沉淀。

2）朱源温泉水与花岗斑岩作用，当温度由23℃进入到150℃环境时，溶液的pH值由7.04降至6.65，Eh值由229.3 mV降至-291.1 mV，溶液的铀浓度由1.7×10 ^-9g/L增至1.49×10 ^-7g/L，SI值由-9.72增至为0。当温度继续升至200℃及250℃时，pH、Eh值略有下降，铀浓度增至3.22×10 ^-7g/L，SI值仍为零。朱源温泉与北部变质岩作用，随温度由23℃进入到150℃、200℃及250℃时，pH值由7.04 逐渐降至4.98，Eh 值由229.3 mV降至74.9 mV，铀浓度增长显著，由n×10 ^-8g/L增至n×10 ^-4g/L，但SI值始终处于负值，并未发生铀的沉淀。富含CO₂气体的马鞍坪温泉水分别与碎斑熔岩和流纹英安岩作用后，溶液的 pH、Eh、铀含量及 SI值参数特征基本相同。当温度由41.9℃增到150℃时，pH由5.98降至5.51，Eh 由172.5 mV降至-223.6 mV，SI值由-6.85 升至0.13，溶液中铀浓度变化不大，为n×10 ^-8g/L。当温度继续增高，pH、Eh稍有下降，铀浓度上升至n×10 ^-6g/L，SI值为0，溶液中铀处于平衡状态。

图4.15 邹家山低温热水与碎斑熔岩（a）、流纹英安岩（b）、东部砂岩（c）作用后pH、Eh及铀成矿特征

图4.16 朱源温泉与花岗斑岩（a）、北部变质岩（b）作用后pH、Eh及铀成矿特征

图4.17 马鞍坪温泉与碎斑熔岩（a）、流纹英安岩（b）作用后pH、Eh及铀成矿特征

图4.18 邹家山溪水与碎斑熔岩（a）、流纹英安岩（b）作用后pH、Eh及铀成矿特征

图4.19 公溪河水与北部变质岩（a）、南部变质岩（b）、东部砂岩（e）、乐安岩体（d）、招携岩体（e）、大王山岩体（f）作用后pH、Eh及铀成矿特征

图4.20 矿前期包裹体溶液与碎斑熔岩（a）、花岗斑岩（b）、流纹英安岩（c）、东部砂岩（d）、北部变质岩（e）、南部变质岩（f）作用后pH、Eh及铀成矿特征

3）邹家山溪水与碎斑熔岩、流纹英安岩作用，从25℃到250℃，溶液的pH值由7.74降至6.26，Eh值由240.3mV降至-317.9mV，溶液中的铀逐渐增高至4.8×10^-7g/L，SI值由-5.05升至3.63。尽管在成矿温度下可能发生铀沉淀，但溶液中的铀含量不高。公溪河水与相山矿田南、北部变质岩作用，随着温度增高，溶液的pH值下降，Eh值降低，溶液中的铀含量增至n×10^-3g/L，沥青铀矿饱和指数由-7.72升至0。公溪河水与砂岩相互作用后，溶液的pH、Eh、铀含量及SI值参数特征与公溪河水与变质岩作用后溶液参数值基本相同。公溪河水与乐安岩体作用，当温度由25℃到150℃，溶液的pH值略增（由7.79到8.19），Eh值由243.3mV降到-45mV，铀含量显著增加（由3×10^-6g/L到4.52×10^-3g/L），沥青铀矿饱和指数由负值升至0；当温度由150℃到250℃时，pH由8.19降到6.90，Eh值基本不变，铀含量略降（由4.52×10^-3g/L降为1.72×10^-3g/L），SI值始终为0。公溪河水与招携岩体、大王山岩体作用后，溶液的pH、Eh值、铀含量及沥青铀矿饱和指数特征与公溪河水与乐安岩体作用后溶液的相应参数特征基本相同。

4）矿前期包裹体溶液与火山岩、次火山岩、砂岩及变质岩作用，随着温度升高，总体上Eh、pH值呈现下降趋势，当温度由300℃降低至成矿期150～250℃时，溶液中铀含量下降，沥青铀矿饱和指数均大于0，这意味着矿前期溶液与各种岩性作用后均可发生铀的沉淀。

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言例严宁： ① 火成岩 .来自地球内部的熔融物质,在不同地质条件下冷凝固结而成的岩石.当熔浆由火山通道喷溢出地表凝固形成的岩石,称喷出岩或称火山岩.常见的火山岩有 玄武岩 、 安山岩 和 流纹岩 等.当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结...

酒泉市13026699803： 岩浆结晶过程中结晶作用模型 - ？
言例严宁： 矿物在岩浆熔体中晶出有以下两种可能过程: (1)矿物与熔体连续再平衡,形成无环带晶体,即平衡结晶作用.用于描述平衡部分熔融的方程式(5.16),也适用于描述平衡结晶作用. (2)分离结晶作用——矿物和熔体之间只有表面平衡.这种...

酒泉市13026699803： 如图是米勒关于原始地球的模拟实验装置,美国学者米勒等人设计了如下图所示的实验装置.首先把水加入500m - ？
言例严宁： 米勒通过实验验证了化学起源学说的第一步.在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”.米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生...