深海锰结核中铀、钍分离与测定新方法的研究

本文研究了铀和钍在HNO₃-NH₄NO₃体系中的阴离子交换分离,提出了仅用一根离子交换柱就能从深海锰结核这种复杂体系中有效地分离出微量的放射化学纯的铀和钍的新方法。结果表明HNO₃-NH₄NO₃体系阴离子交换分离铀和钍具有较高的选择性,而且体系的酸度下降或硝酸铵浓度提高均有利于铀或钍在树脂相的吸附。该分离方法可定量回收锰结核样品中的铀和钍,且流程简短、操作方便,特别适用于成批的海洋环境样品的分析。     

X射线荧光光谱法同曲线测定海洋沉积物和陆地地化样品中的29个主次痕量元素

本法采用粉末压片,使用Axios X射线荧光光谱仪同曲线测定海洋沉积物和陆地地球化学样品中钠、镁、铝、硅、磷、氯、钾、钙、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、砷、溴、钇、铌、锆、锶、铷、铅、钍、钡、铪共29个主次痕量元素。针对地质样品的多样性,通过多种校准样品拟合同曲线测量,降低了检出限,并有效解决了Cl、As等元素的测量范围局限性。用经验系数、理论alpha系数与经验系数相结合和康普顿散射线内标法校正元素间的基体效应。分析结果的精密度和准确度能满足《地质矿产实验室测试质量管理规范》中的相关要求。     

海洋资源的化学 Ⅹ.钾离子交换剂—半水合磷酸氢钛在酸溶液和海水中的溶解度

本文从溶损角度研究半水合磷酸氢钛Ti(HPO_4)_2·1/2H_O用于海水提钾的可行性,为了估算Ti(HPO_1)_2·1/2H_2O在海水提钾过程中的溶损,我们用比色法测定了它在盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、混合酸溶液和海水中的溶解度,同时得到溶解度随酸浓度和温度变化的规律。通过在两组实验中Ti(HPO_4)_2·1/2H_2O的实际溶损量与按溶解度计算的溶损量的比较,相对误差分别为+3％和+13％。结果表明,我们测得的Ti(HPO_4)_2·1/2H_2O的溶解度可以作为定量估算实际过程溶损量的依据。     

近2ka以来东海内陆架泥质区记录的高分辨率古气候演化

通过对位于东海内陆架泥质区中部的MZ02柱样岩芯进行粒度、常量元素、AMS14C分析,获得了粒度和常量元素随时间变化的高分辨率曲线.结果表明,近2 ka以来研究区沉积环境稳定,以沿岸流控制的浅海沉积为主,沉积物中CaO/K2O,MgO/Al2 O3和MnO/Na2 O比值的变化与我国东部气候变化序列具有较好的一致性,证...     

海洋沉积物光释光测年中铀、钍、钾的γ能谱法分析

测量样品的放射性核素(~(238)U、~(232)Th和~(40)K)含量并用于计算环境剂量率,是光释光测年方法中非常重要的步骤。本研究比较了电感耦合等离子体质谱和发射光谱法以及高纯锗γ能谱法对一系列海洋沉积物中铀、钍、钾含量的测量结果和环境剂量率计算结果。研究表明,多道高纯锗γ能谱仪测量铀、钍、钾的精确度和准确度较高。不同分析方法得到的测量结果高度一致,通过计算得到的环境剂量率也无显著差别。放射性核素活度浓度和质量浓度的理论比值与实验比值之间差距很小,两种方法几乎没有系统误差。γ能谱法制样更简单,还能了解样品是否处于的放射性平衡状态,是值得推广研究的环境剂量率测量方法。     

用铀系法测定年轻地质体的年龄

铀系法在测定年轻地质体年龄方面,已引起国内外地质学者的普遍重视.当前,在以年轻的地质体为对象的同位素地质年代学测年方法中,C~(14)法一般只能测到4万年左右,钾-氩法在测定第四纪地质年龄方面仍在摸索中.而以铀-钍系列各有关同位素或以它们的比值为基础的各种测年方法,却能有效地测定数万年至数十万年的地质年龄,它填补了C~(14)法和钾-氩法之间这段地质年代的空白.现在该方法已在第四纪地质学,海洋沉积学、洞穴学、考古学和古气候学等领域的科学研究和生产工作中得到愈来愈广泛     

不规则波作用于垂直桩柱上的正向力

通过试验,研究了规则波,特别是不规则波作用于孤立桩柱上的正向力,通过测定桩上的总波浪力并利用时域最小二乘法和互谱分析法,研究了Morison公式中的系数C_D、C_M与KC数和雷诺数的关系及其随频率的变化,给出了规则波和不规则波作用下的C_D、C_M与KC数的关系曲线,此外,从波、力之间的相干数角度,对传递函数法计算不规则波浪力的适用范围也作了分析。     

80 Ma以来海水Os同位素组成曲线的精细特征:中、西太平洋多金属结壳的记录

80 Ma以来的海水Os同位素标准曲线具有K/T（白垩纪/第三纪）界线低值、E/O（始新世/渐新世）界线低值和中新世“挠曲”3个特征形态，这可以解释为陨击事件或超基性岩风化事件造成的陆、幔源物质供给关系的变化。将海水Os同位素标准曲线与多金属结壳Os同位素组成曲线进行对比，根据形态和取值的贴合程度可以为结壳进行年代厘定。由于取样精度的限制和生长间断的广泛存在，仅以此3个特征比对曲线存在不确定性。本研究综合对比中、西太平洋6块结壳的Os同位素组成曲线，总结出了4种记录在结壳中的海水Os同位素曲线的特征规律：K/T界线之前的“早期异常（波动）”；E/O界线之后曲线上升过程中的“小停顿”；E/O界线之后曲线上升过程末尾的“异常偏高点”；“中新世‘挠曲’错后”至10 Ma左右。这些新的特征形态可作为年代控制点，使得结壳年代框架的厘定可以更准确可靠。这4种特征形态可以初步解释为地质历史时期海洋中、幔源物质的供应关系变化或是看作随着数据的积累而对标准曲线的细化和校正。     

海洋沉积物中微量铀、钍、稀土的离子交换分离与测定

本文采用国产大孔径的阴、阳离子交换树脂系统地研究了微量铀、钍、稀土的离子交换分离条件,在此基础上拟定了经一次溶样离子交换法分离,然后用偶氮胂Ⅲ光度法连续测定海洋沉积物中微量铀、钍、稀土的分析方法。经国内地球化学标准参考样的检验和应用于实际样品分析,证明本法具有准确度高、重现性好、经济和简便易行等特点。     

海水中镉在针铁矿、赤铁矿、无定形水合氧化铁上分配的分级离子交换等温线

本实验主要做了海水中镉与水合氧化铁(三种形式)相互作用的pH曲线和等温线,实验结果主要为:(1)发现一类有一个“拐点”或两个“平台”的海水中的新型等温线;(2)用分级离子交换理论解释了这类等温线;(3)并进而导出了相应的等温方程式;(4)提出用作图法求得了相应的平衡常数K₁和K₂;(5)由离子交换率(%)-pH曲线得知,镉以CdCl+形式在水合氧化铁上进行阳离子交换,并详细研究了实验条件的变化对曲线的影响.     

珠江水和悬浮质中铀钍浓度及同位素组成

本文对相邻年、月珠江水祥和悬浮样品的铀、钍进行分离测试。并对钍在悬浮质中含量和同位素组成进行研究。水中和悬浮质中的铀浓度分别为0.70±0.20υg/1,2.9土0.67ppm,悬浮质中的钍的含量为11.3±0.79—10.42±0.28ppm,初步估算该区域珠江水中和悬浮质的铀浓度所占约为1％和99％,建立了悬浮质铀钍化学分离流程。     

倒数第二次冰期晚期东亚季风气候演变的石笋δ18O记录

基于南京洞穴2支石笋的11个230Th年龄、658个氧碳同位素分析数据,建立了倒数第二次冰期晚期(155-128 kaBP)东亚季风高分辨率的气候演化序列。在岁差尺度上,石笋δ18O记录与65°N夏季太阳辐射量曲线变化基本一致,说明北纬夏季太阳辐射对该地区气候演变起宏观调控作用。石笋δ18O变化曲线千年尺度上显示了8个明显的峰谷变化,δ18O值平均变幅约为1.5‰,平均频率在2 ka左右,十分类似于末次冰期东亚季风Dans-gaard-Oeschger旋回,说明东亚季风气候在末次冰期的千年级不稳定波动也可能存在于更久远的冰期过程中,冰期气候的不稳定性很可能是第四纪冰盖、大尺度海洋/大气环流共同作用的结果。     

鹤庆孔碳酸盐记录与深海δ18O和黄土粒度记录的对比

通过天文调谐确定鹤庆孔时间标尺的基础上,对鹤庆孔碳酸盐含量曲线、深海δ18O曲线和黄土粒度曲线进行对比分析。结果显示:在中更新世转型过程中,鹤庆碳酸盐记录早于深海δ18O和黄土粒度记录,由此推测青藏高原隆升在中更新世转型中发挥重要作用。鹤庆碳酸盐含量曲线与深海δ18O曲线整体上对应较好,推测全球冰体积变化在西南季风演化中发挥重要的作用。     

MIS3以来黄土高原东南部石笋阶段性沉积记录的夏季风演化

基于山西龙洞8个铀钍年代和100个氧同位素数据(δ~(18 )O)重建了深海氧同位素(MIS)3阶段以来东亚夏季风演化历史。石笋L8沉积并不连续,主要生长在58.0~54.5,27.1~18.0和6.8~3.9kaBP 3个阶段。不同于季风边缘区其他洞穴记录,石笋δ~(18 )O值在24.5kaBP突然增加1‰,表明MIS2早期内陆地区经历了一次显著的弱季风过程,可能响应于北大西洋Heinrich 2事件。石笋δ~(18 )O序列伴随着轨道尺度太阳辐射的变化,晚全新世δ~(18 )O值持续偏重意味着低纬热带辐合带逐步南移,导致北方地区夏季风降水持续减少。Dansgaard-Oeschger(D-O)15事件具有明显的双峰结构,与格陵兰冰心记录的亚千年尺度温度波动几乎同步变化。     

从南海沉积物中的主量元素比值变化看沉积物源区化学侵蚀变化

海洋沉积物中的主量元素和沉积物源区有密切关系,海洋沉积物中主量元素比值变化受古气候环境尤其是化学侵蚀强度的控制和影响,这些元素比值变化可以很好地反映化学侵蚀等因素的变化.南海ODP1144站位和MD01-2393站位柱样沉积物中相对较高的Al2O3/TiO2、K2O/TiO2、K2O/Na2O、Al2O3/Na2O比值代表了较强的化学侵蚀以及更为湿热的气候.南海沉积物主量元素比值的变化记录了区域古气候环境演化的重要信息,可以作为化学侵蚀变化以及古气候环境变化的良好指示因子.     

海洋沉积物中微量铀、钍分离流程

本文以南海沉积物为对象、进行若干条件实验、拟出适合海洋沉积物中微量铀、钍分离的化学流程。用加入铀、钍同位素示踪剂~(282)U-~(228)Th的方法,测定了南海陆坡水深1,600米的沉积岩芯的铀、钍含量及其同位素的比值。     

海洋资源的化学——Ⅳ.水合磷酸氢钛的合成及其对海水中钾离子的交换性能

从海水中直接提取钾盐是海水资源化学的重要研究课题之一。海水中的钾以K_2O估算,总储量达580万亿吨,如此丰富的钾资源取之不尽用之不竭,引起了人们对海水提钾的兴趣。但是,海水中钾的浓度仅约380毫克/升左右,且有将近30倍的钠离子共存,这就使用较低的成本从海水中提取钾盐成为难题。世界各国研究海水提钾已有40多     

最近140 ka以来黄土元素地球化学演化及其古气候意义

通过对黄土高原南缘白鹿塬黄土剖面8种主要元素含量的测定,研究了该地区元素地球化学的演化及其指示的古气候意义.最近140 ka以来的氧化物演化序列中,Al2O3、 K2O、 MnO和TiO2的变化趋势与磁化率相同,在黄土中高,在古土壤中低,表明黄土中风尘物质的风化程度明显弱于古土壤,这与野外观察的黄土地层变化相一致.Na/Al和Fe/Al分别作为指示粉尘沉积物的风化成熟程度和粉尘来源物质变化的地球化学指标,它们的演化与深海SPECMAP和GRIP冰心中氧同位素曲线对比良好,表明中国北方干旱与半干旱区的古气候变化主要受控于地球轨道的变化,与全球气候变化具有一致性.另外,剖面中Fe/Al比值的地球化学演化对气候变化的反映很敏感,表现出高频震荡的变化特征.     

海洋资源的化学——ⅩⅥ.一种新的钾试剂及其对海水体系中钾离子的富集性能

本文首次报道了一种新的钾试剂和用于海水直接提钾的高效富集剂:1,2,4,5-苯四酚-O,O',O″,O-四乙酸(简称TTAH₄),研究了这一多功能基化合物的合成方法及其对低浓溶液和海水中钾离子的化学行为,初步探讨了其捕钾机理和相应钾盐的化学结构,并确认TTAH₄作为络合给予体(Donor)通过与钾离子生成一种多核配位化合物(TTAH₃K),而达到预期的富集目的。这一设想已由元素定量分析的数据和分子光谱的测定结果所证实。     

末次冰消期临沂石笋微量元素记录及其气候意义

结合山东临沂LY石笋(发育年代17~11.4ka BP)δ18 O记录,分析了LY石笋微量元素变化特征、影响因素及其指代的气候环境变化信息。LY石笋Sr/Ca、238 U和(234 U/238 U)0变化与石笋δ18 O记录、65°N夏季太阳辐射曲线在千年尺度上变化趋势一致,较好地保存了末次冰消期早期气候环境由冷干向暖湿过渡的信息。Heinrich Event 1时期(17~14.7ka BP),石笋Sr/Ca比值和238 U含量表现为相对高值,(234 U/238 U)0表现为相对低值;Blling-Allerd时期(14.7~12.7ka BP),石笋Sr/Ca比值和238 U含量迅速减少至低值,(234 U/238 U)0呈逐渐增加的趋势;Younger Dryas时期(12.7~11.4ka BP),石笋微量元素无明显波动,Sr/Ca比值和238 U含量表现为相对低值,(234 U/238 U)0表现为相对高值。研究认为LY石笋Sr/Ca比值主要受与降雨量相关的渗流水滞留时间、水-岩相互作用和先期碳酸盐沉淀的影响,可以指示外界降雨量的变化。LY石笋238 U和(234 U/238 U)0则主要受与有效降水量有关的洞穴上覆土壤湿度和氧化还原条件的影响,大气粉尘活动可能是导致石笋238 U、(234 U/238 U)0变化与δ18 O曲线不完全协同的原因。此外,LY石笋Sr/Ca和(234 U/238 U)0变化可能还受石笋生长速率的影响,具体影响机制还有待进一步研究。