高放廢物處置庫-塔木素預選區(qū)巴音戈壁組上段粘土巖物質組成研究
發(fā)布時間：2021-01-05 13:21
粘土巖是高放廢物地質處置庫重要的候選圍巖之一,本文以高放廢物處置庫塔木素預選區(qū)巴音戈壁組上段粘土巖為研究對象,通過資料調研、野外地質調查、X射線衍射分析、粘土巖薄片鑒定、掃描電鏡分析、化學組成分析等手段,對預選區(qū)的基本地質條件及粘土巖物質組成方面的特征進行研究,重點研究了其所含礦物特征、結構構造特征、化學組成特征等方面。在此基礎上,對塔木素粘土巖能否作為高放廢物處置庫圍巖進行了探討,研究表明:（1）塔木素預選區(qū)粘土巖產出于下白堊統(tǒng)巴音戈壁組上段地層,鉆孔揭露此層厚度大于200m,連續(xù)性好,埋深大于500m,類別包括泥巖和頁巖兩種,但主要類型為灰色-深灰色塊狀泥巖或含少量粉砂的泥巖。巖石均一性好,固結程度高,結構堅硬致密。（2）研究區(qū)粘土巖的礦物組成為:高嶺石、伊利石、方沸石、白云石、長石、黃鐵礦及碎屑礦物等。（3）在粘土巖的微觀構造上,粘土巖為基底式膠結,膠結物為泥質,大多數疊片狀高嶺石與絲縷狀伊利石同時產出,或分布于粒間,或包圍顆粒,晶間孔不發(fā)育或很少,粒間也可見高嶺石集合體緊密堆積。（4）粘土巖中U、Th、Sr等元素相對富集,稀土元素含量大于北美頁巖的平均含量源巖主要為北部的宗乃山...
【文章來源】：東華理工大學江西省
【文章頁數】：60 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
高放廢物地質處置概念模式圖(WIEERSPOONP.A,1996)
（名為 Bure 實驗室），由于某種原因取消了花崗巖選址計劃，并在 2000 年實施建造Bure 地下實驗室。法國相關部門開展了大量研究工作包括涉及到粘土巖巖性、力學性能、水文地質、核素擴散及自愈合作用等諸多方面的特性。計劃將于 2018 年開始建造 CIGEO粘土巖處置庫，2025 年開始投入使用，歷時約 7 年。CIGEO 粘土巖處置庫位于東部 HauteMarne 地區(qū)，地面工程占地 300 公頃，而且建設覆蓋面積超過 1 500 公頃的模塊化貯存設施，處置庫運行時限是一百年。預計該粘土巖處置庫處置大約 2 700 立方米的高放射性廢物和約 40 000 立方米的長壽命中放射性廢物（徐國慶，2013）。預選區(qū) Callovo-Oxfordian 泥巖巖層位于巴黎盆地，與下伏巖層整合接觸為侏羅系灰?guī)r。巖相完整，主要為方解石（30%）、粘土礦物（40 ~ 45%）和石英（25%），且含有石英的原因，巖層硬度相對大。該巖層面積較大，分布均勻，最大深度為 450 m，厚度約為 130 m（圖 1.2）。研究顯示，此巖層地質結構穩(wěn)定性強，巖石抗壓強度為 20 ~ 25MPa，變形率為 10-6h-1，具備優(yōu)良機械性能；連續(xù)性好，在地層中的含水率低，地下水活動不明顯；巖石滲透性和擴散系數分別為 10-13~ 10-11m/s 和 10-12m2/s，對放射性核素表現為良好的滯留能力。正是因為這些特征，使得該地區(qū)粘土巖適合作為法國高放廢物處置庫的圍巖（Raynal M，1999；蘇坤等，2006；ANDRA，2005；Landais P 等，2006；徐國慶，2013）。
1.2.2 瑞士粘土巖實驗室研究現狀自1970年始，瑞士相關部門展開國內高放廢物處置庫選址的工作，圍巖包括粘土和花崗巖等類型�；诒姸嗟难芯空{查，最終確定Zurcher 地區(qū)，將Opalinus粘土巖層為研究對象，分析該粘土巖各項巖石參數，依據選址要求綜合評價之后，將處置庫圍確定為該粘土巖。瑞士選擇的 Opalinus 粘土巖為頁巖，地質年齡約 180Ma，泥質顆粒組成了現在的相沉積。該巖層底部為頁巖相，中部為砂巖—灰?guī)r相，上部是夾有頁巖的砂巖相。該土巖層地處阿爾卑斯山脈影響區(qū)外緣，地震幾乎未發(fā)生，地質環(huán)境較穩(wěn)定。礦物組成有 40%-80%粘土礦物。該粘土巖層埋深和厚度分別達到 650m 和 120m，向東南方向緩傾斜約 6°（Mckinley ，1999；王長軒等，2008）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]遼河東部凸起山西-太原組泥頁巖稀土元素特征研究[J]. 孫莎莎,劉人和,吝文. 科學技術與工程. 2015(31)
[2]阿拉善地區(qū)地殼穩(wěn)定性研究[J]. 高洪雷,何建國,張松,孔維豪,田明明,黃賢芳. 世界核地質科學. 2013(04)
[3]法國泥巖中的高放廢物候選處置庫場址Cigéo[J]. 徐國慶. 世界核地質科學. 2013(03)
[4]廣西大瑤山—大明山地區(qū)寒武紀砂巖-泥巖的地球化學特征及沉積-構造環(huán)境分析[J]. 杜曉東,鄒和平,蘇章歆,勞妙姬,陳詩艾,丁汝鑫. 中國地質. 2013(04)
[5]對我國高放廢物處置研發(fā)工作的幾點建議[J]. 徐國慶. 世界核地質科學. 2012(04)
[6]六盤山地區(qū)下白堊統(tǒng)紅色綠色泥巖地球化學特征及氣候環(huán)境[J]. 張文防,戴霜,劉海嬌,陳世強,張永全,張莉莉,張瑞,汪祿波. 地球科學進展. 2012(11)
[7]鄂爾多斯盆地晚古生代沉積巖源區(qū)構造背景及物源分析[J]. 陳全紅,李文厚,胡孝林,李克永,龐軍剛,郭艷琴. 地質學報. 2012(07)
[8]四川雅江盆地三疊紀晚期沉積地球化學特征及其大地構造意義[J]. 王暉,阮林森,郭建秋,王選策,劉旗,梁斌,李振江,王幫全. 西北地質. 2012(02)
[9]微量元素分析在判別沉積介質環(huán)境中的應用——以鄂爾多斯盆地西部中區(qū)晚三疊世為例[J]. 范玉海,屈紅軍,王輝,楊縣超,馮楊偉. 中國地質. 2012(02)
[10]掃描電鏡在碎屑巖儲層粘土礦物研究中的應用[J]. 胡圓圓,胡再元. 四川地質學報. 2012(01)
本文編號：2958740
【文章來源】：東華理工大學江西省
【文章頁數】：60 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
高放廢物地質處置概念模式圖(WIEERSPOONP.A,1996)
（名為 Bure 實驗室），由于某種原因取消了花崗巖選址計劃，并在 2000 年實施建造Bure 地下實驗室。法國相關部門開展了大量研究工作包括涉及到粘土巖巖性、力學性能、水文地質、核素擴散及自愈合作用等諸多方面的特性。計劃將于 2018 年開始建造 CIGEO粘土巖處置庫，2025 年開始投入使用，歷時約 7 年。CIGEO 粘土巖處置庫位于東部 HauteMarne 地區(qū)，地面工程占地 300 公頃，而且建設覆蓋面積超過 1 500 公頃的模塊化貯存設施，處置庫運行時限是一百年。預計該粘土巖處置庫處置大約 2 700 立方米的高放射性廢物和約 40 000 立方米的長壽命中放射性廢物（徐國慶，2013）。預選區(qū) Callovo-Oxfordian 泥巖巖層位于巴黎盆地，與下伏巖層整合接觸為侏羅系灰?guī)r。巖相完整，主要為方解石（30%）、粘土礦物（40 ~ 45%）和石英（25%），且含有石英的原因，巖層硬度相對大。該巖層面積較大，分布均勻，最大深度為 450 m，厚度約為 130 m（圖 1.2）。研究顯示，此巖層地質結構穩(wěn)定性強，巖石抗壓強度為 20 ~ 25MPa，變形率為 10-6h-1，具備優(yōu)良機械性能；連續(xù)性好，在地層中的含水率低，地下水活動不明顯；巖石滲透性和擴散系數分別為 10-13~ 10-11m/s 和 10-12m2/s，對放射性核素表現為良好的滯留能力。正是因為這些特征，使得該地區(qū)粘土巖適合作為法國高放廢物處置庫的圍巖（Raynal M，1999；蘇坤等，2006；ANDRA，2005；Landais P 等，2006；徐國慶，2013）。
1.2.2 瑞士粘土巖實驗室研究現狀自1970年始，瑞士相關部門展開國內高放廢物處置庫選址的工作，圍巖包括粘土和花崗巖等類型�；诒姸嗟难芯空{查，最終確定Zurcher 地區(qū)，將Opalinus粘土巖層為研究對象，分析該粘土巖各項巖石參數，依據選址要求綜合評價之后，將處置庫圍確定為該粘土巖。瑞士選擇的 Opalinus 粘土巖為頁巖，地質年齡約 180Ma，泥質顆粒組成了現在的相沉積。該巖層底部為頁巖相，中部為砂巖—灰?guī)r相，上部是夾有頁巖的砂巖相。該土巖層地處阿爾卑斯山脈影響區(qū)外緣，地震幾乎未發(fā)生，地質環(huán)境較穩(wěn)定。礦物組成有 40%-80%粘土礦物。該粘土巖層埋深和厚度分別達到 650m 和 120m，向東南方向緩傾斜約 6°（Mckinley ，1999；王長軒等，2008）。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]遼河東部凸起山西-太原組泥頁巖稀土元素特征研究[J]. 孫莎莎,劉人和,吝文. 科學技術與工程. 2015(31)
[2]阿拉善地區(qū)地殼穩(wěn)定性研究[J]. 高洪雷,何建國,張松,孔維豪,田明明,黃賢芳. 世界核地質科學. 2013(04)
[3]法國泥巖中的高放廢物候選處置庫場址Cigéo[J]. 徐國慶. 世界核地質科學. 2013(03)
[4]廣西大瑤山—大明山地區(qū)寒武紀砂巖-泥巖的地球化學特征及沉積-構造環(huán)境分析[J]. 杜曉東,鄒和平,蘇章歆,勞妙姬,陳詩艾,丁汝鑫. 中國地質. 2013(04)
[5]對我國高放廢物處置研發(fā)工作的幾點建議[J]. 徐國慶. 世界核地質科學. 2012(04)
[6]六盤山地區(qū)下白堊統(tǒng)紅色綠色泥巖地球化學特征及氣候環(huán)境[J]. 張文防,戴霜,劉海嬌,陳世強,張永全,張莉莉,張瑞,汪祿波. 地球科學進展. 2012(11)
[7]鄂爾多斯盆地晚古生代沉積巖源區(qū)構造背景及物源分析[J]. 陳全紅,李文厚,胡孝林,李克永,龐軍剛,郭艷琴. 地質學報. 2012(07)
[8]四川雅江盆地三疊紀晚期沉積地球化學特征及其大地構造意義[J]. 王暉,阮林森,郭建秋,王選策,劉旗,梁斌,李振江,王幫全. 西北地質. 2012(02)
[9]微量元素分析在判別沉積介質環(huán)境中的應用——以鄂爾多斯盆地西部中區(qū)晚三疊世為例[J]. 范玉海,屈紅軍,王輝,楊縣超,馮楊偉. 中國地質. 2012(02)
[10]掃描電鏡在碎屑巖儲層粘土礦物研究中的應用[J]. 胡圓圓,胡再元. 四川地質學報. 2012(01)
本文編號：2958740
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