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1.
在核废料地质处置库中, UO2乏燃料将很快被氧化成U6+化合物. 由于大多数U6+化合物都具有层状或链状结构, 并且通常含有多个水分子团, 在某些结晶学位置上可能出现不同元素的类质同象混合或空位, 其中与水分子有关的氢键也可能无序排列, 因而产生类质同象混合熵和结构无序熵. 通过系统搜集铀酸盐、UO22+的氢氧化物、磷酸盐、硅酸盐、碳酸盐和硫酸盐的晶体结构分析测定结果, 发现至少31种U6+化合物中有类质同象混合, 根据对其理想混合熵的计算结果, 混合熵对某些U6+化合物的第三定律熵有较大贡献. 此外, 对U6+化合物中H2O的晶体化学性质进行了讨论, 认为与间隙水分子有关的氢键的无序定向所产生的结构构形熵也是不能忽视的. 在核废料地质处置库近场地球化学环境中, 结构构形熵的存在可使与某些U6+ 化合物平衡的水溶液中铀的浓度降低几个数量级. 因此, 应用量热法测定U6+ 化合物的热力学参数的同时, 必须精确测定样品的化学成分和晶体结构, 并将量热法测定与溶解度实验研究相结合, 以相互印证.  相似文献   

2.
运用MnO2纤维富集-228Ac b计数法测定了南沙海域两个测站3个时间点水柱的228Ra比活度, 得其值介于0.38至 3.60 Bq×m-3. 发现228Ra的分布能满足稳态条件. 采用一维稳态模型, 以228Ra-NO- 3法测得测站NS97-43, NS99-53(T1)和NS99-53(T2)的新生产力分别为4.4, 5.1和5.7 mmolC·m-2·d-1. 结合初级生产力的文献报道值, 计算得南沙海域的f比介于0.12~0.15.  相似文献   

3.
中国不同类型断裂带的地幔脱气与深部地质构造特征   总被引:12,自引:1,他引:12  
以氦同位素为主, 辅以CO2/3He和CH4/3He及40Ar/36Ar等指标, 结合地质构造等资料, 对中国大陆不同类型断裂带的地幔脱气及其深部地质构造特征进行了综合示踪研究. 据此识别并划分出4种具代表性的断裂带: (1) 伸展性构造环境中的岩石圈断裂, 地壳厚度小, 具低CH4/3He-高R值和低CO2/3He值-高R值体系, 以幔源流体为主, 地幔脱气作用最强, 以郯庐断裂带为代表; (2) 强烈挤压构造环境中的岩石圈断裂或俯冲带, 如班公湖-怒江断裂带, 地壳巨厚, R/Ra值为0.43~1.13, 幔源氦约占总氦的5%~14%, 地幔脱气作用较弱; (3) 造山带山前(盆缘)深断裂带, R值为10-7量级, CH4/3He值为109~1010, CO2/3He值为106~108, 具微弱的地幔脱气作用; (4)造山带内壳层断裂带, 如窑街F19等断裂带, 具有高CH4/3He值-低R值(10-8)和高CO2/3He值-低R值体系, 无明显的地幔脱气作用. 研究表明: 大型深断裂带是地幔脱气的主要构造通道; 控制地幔脱气强度的主要因素为断裂深度、构造环境性质和地壳厚度; 地幔脱气作用强度可反映断裂带的深度及其深部构造状态, 而气体地球化学示踪则可成为其研究的新的途径; 地球深部热流体上侵活动可能是深大断裂带形成演化的动力源之一; 山前断裂带是深部构造活动方式和壳幔结构转换的部位, 对于认识造山带和盆地的形成机理有重要科学意义.  相似文献   

4.
210Pbex沉积通量突发增大对湖泊生产力的指示   总被引:8,自引:0,他引:8  
万国江 《中国科学D辑》2004,34(2):154-162
210Pb沉积计年的基本假设是大气沉降并经由湖水转入沉积物的210Pbex 通量稳定. 当沉积速率相对稳定时, 沉积物中210Pbex 的比活度将随沉积年代呈指数衰减. 湖泊水体中的210Pbex 主要随有机微粒的沉降而进入沉积物. 如果湖泊水体中有机质沉积通量出现突发增大时, 则可能显著地增大210Pbex 被清洗而转入沉积物的通量. 这种突发性清洗效应, 一方面显然不符合210Pb沉积计年的基本前提; 另一方面可能指示湖泊水体初级生产力的明显变化. 根据云南程海近代沉积物210Pbex 垂直剖面的特殊变化, 对这一问题进行讨论. 沉积物柱芯于1997年6月采自程海深水湖区. 137Cs比活度垂直剖面呈现出3峰特征, 给出了可靠的计年结果并显示出近几十年间沉积物堆积的稳定性. 而210Pbex 比活度垂直剖面呈现出特异的峰值分布, 并与Corg垂直剖面相似. 这一现象可能与制约210Pbex 转入沉积物的机制有关. 程海沉积物中Horg/Corg和Corg/Norg原子比平均值分别为5.51和7.04, 表明其有机质主要源于内生藻类残骸. 根据沉积物有机质“沉降-降解-堆积”的3阶段特征, 模拟计算出1970年以来有机碳Corg的沉积通量(F(Corg)). 不同年代210Pbex 的沉积通量(F(210Pbex ))与F(Corg)显示出很好的同步关系. 特别是1972~1974年和1986~1989年的两个时段, 二者同步增大. F(Corg)的变化导致F(210Pbex )的变化; F (210Pbex)的变化在一定程度上反映出湖泊生产力的历史变化.  相似文献   

5.
40Ar/39Ar年代学国际国内标样的对比标定   总被引:8,自引:0,他引:8  
对四个40Ar/39Ar年龄测定中常用的国际标样Ga1550, MMhb-1, Lp-6, Bern 4M (以Ga1550为基准样)和一个国内标样BT-1(以Lp-6为基准样)进行了对比标定. 不同样量的重复测定论证了MMhb-1样品的不均匀性, 得到了该样品的年龄平均值为519.8 Ma; Bern 4M 和Lp-6的测定结果表明它们具有稳定的40Ar*/39Ark(F值), 所得的年龄结果接近它们的K-Ar年龄值: Lp-6 = 127.7 Ma; Bern 4M = 18.2 Ma; BT-1的年龄谱、Ca/K和Cl/K谱以及反等时线的分析表明, 这一样品的化学相均匀稳定, 样品封闭良好, 初始Ar组成接近大气值, 年龄值重复性好且稳定, 它的全熔年龄、阶段升温总气体年龄、坪年龄和反等时线年龄在误差(2σ)范围内无差别, 本研究推荐28.7 Ma为BT-1的标定值. 讨论了北京49-2原子能反应堆的中子通量变化情况, 结果表明该反应堆中子通量梯度变化大且不稳定, 须较多的标准样进行监测; 测定了该反应堆37ArCa39ArK的产率比系数(Ca/K转化系数)为1.78, 该值不同于以前报道的2.0, 这可能和后期49-2反应堆的改造有关.  相似文献   

6.
加拿大海盆上、下跃层水形成机制的同位素示踪   总被引:7,自引:5,他引:7  
中国首次北极科学考察期间(1999年8月9日至8月21日), 于加拿大海盆3个站位获得S, T, 营养盐(NO3-, PO43-, SiO32-), 溶解氧, 2H, 18O等水文、地球化学与同位素数据. 结果表明, 在33.1等盐线附近 (150 m)存在营养盐, NO, PO*极大值, 而300 m层存在NO, PO*极小值, 分别呈现出上跃层水与下跃层水的特征. 采用S-δ18O-PO*, S-δD-SiO32-两个示踪体系确定了研究站位各层水样中大西洋水、太平洋水、海冰融化水和河水所占的份额. 2个示踪体系的计算结果均表明, 上跃层水对应深度存在太平洋水份额的极大值, 而下跃层水具有高份额的大西洋水. 结合NO/PO比值的变化, 说明上跃层水的形成缘于太平洋水通过白令海峡的输入. 该水体于楚克奇、东西伯利亚陆架区发生变性, 获得高盐、高营养盐特征, 经水平平流进入加拿大海盆. 下跃层水为通过巴伦支海进入的大西洋水于陆架区发生变性, 产生低营养盐、高溶解氧特征的水体, 经水平平流输送进入加拿大海盆产生NO, PO*的极小值. 河水份额的垂直分布显示, 其含量随深度增加逐渐降低, 至300 m以深已观察不到河水的存在. 研究海域河水积分储量明显高于北冰洋其他海盆, 证实加拿大海盆是北冰洋河水的主要储存区. 除表层水外, 研究海域均为净海冰生成区, 且往北推移, 净海冰生成总量逐渐增加.  相似文献   

7.
花岗岩的放射性元素(U, Th, 40K)含量比玄武岩等基性-超基性岩高1~2数量级, 其产生的放射成因热对花岗岩冷却-结晶时间有较大影响. 推导出放射成因热使花岗岩熔体的冷却-结晶过程延长时间(tA)的计算公式. 采用该公式对湘南金鸡岭岩体二长花岗岩(U=5.31×10-6, Th=23.1×10-6, K2O=4.55%)进行的模拟计算得出, 在二长花岗岩熔体冷却-结晶期间积累的放射成因热将使结晶过程延长的时间尺度(tA) 大于二长花岗岩熔体从初始温度(Tm)冷却到结晶温度(Tc)所需时间尺度(tcol) (tA=1.4 tcol). 这表明, 花岗岩熔体中产生的放射成因热是影响其冷却-结晶过程的一个重要因素, 也是造成中生代-新生代花岗岩基的结晶年龄与其侵位年龄不一致, 产生较大的侵位—结晶时差的热动力学原因之一.  相似文献   

8.
铜陵地区燕山期侵入岩的岩石学、元素和同位素地球化学研究表明: (ⅰ) 研究区SiO2≤55%的侵入岩主要为橄榄玄粗质系列岩石, 来自富集地幔的玄武质岩浆在上升过程中与下地壳物质发生低程度混染, 混染后的岩浆进一步发生分离结晶作用形成了这些岩石; (ⅱ) SiO2 >55%的侵入岩主要为高钾钙碱性系列岩石, 与埃达克岩(adakite)有许多类似地球化学特征, 如富钠, 高Al2O3, Sr, Sr/Y与La/Yb比值, 大部分样品的Y < 18×10-6, Yb < 1.9×10-6, 但与埃达克岩也有不同之处, 如同位素组成((εNd(t) = -9.16 ~ -16.55, (87Sr/86Sr)i = 0.7068 ~ 0.7105)以及相当一部分样品的Y>18×10-6, Yb>1.90×10-6. 铜陵地区SiO2 >55%的侵入岩很可能由幔源岩浆与玄武质下地壳熔融形成的埃达克质(adakite-like)岩浆混合形成. 来自地幔的橄榄玄粗质岩浆底侵可能为下地壳熔融提供了热量.  相似文献   

9.
低温含锗溶液与泥炭和褐煤相互作用实验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
在25~100℃, C0 = 5 μg/g和不同pH值条件下, 对泥炭和褐煤与含锗溶液(Ge4+)的相互作用进行了实验研究. 研究结果表明: (1)酸性(pH0 = 2.96)条件下, 泥炭和褐煤对溶液中锗的表观转化率与温度呈明显的正相关; 同等实验条件下, 实验所采用的褐煤对锗的表观转化率明显高于泥炭, 但其有机转化率低于泥炭; 泥炭和褐煤与含锗溶液相互作用的活化能分别为30.96和15.67 kJ·mol-1. (2)强酸(pH0 = 2.96)、强碱(pH0 = 12.08)条件有利于泥炭和褐煤对锗的转化; 在40 = 6.38)条件有利于褐煤对锗的转化. (3)泥炭和褐煤与含锗溶液相互作用的反应机理可能主要是有机质对锗的配合作用. 上述结果为煤中锗超常富集的热水沉积成因提供了最直接的实验证据.  相似文献   

10.
选择青藏高原东北隅海北站区的4种高寒草甸土壤进行高分辨率采样, 测定土壤有机碳及其14C信号; 应用14C示踪技术探讨高寒草甸土壤有机碳更新周期和CO2通量. 研究得出海北站高寒草甸生态系统土壤有机碳储量在22.12´104 ~30.75´104 kgC·hm-2之间, 平均为26.86´104 kgC·hm-2. 高寒草甸土壤有机碳的更新周期从表层的45~73 a随深度增加到数百年甚至数千年或更长. 高寒草甸生态系统土壤呼吸的CO2通量变化于103.24~254.93 gC·m-2·a-1之间, 平均为191.23 gC·m-2·a-1. 土壤有机质分解产生的CO2通量变化于73.3 ~181 gC·m-2·a-1之间. 矮嵩草草甸土壤30%以上的有机碳贮存在土壤表层(0~10 cm)的活动碳库中, 土壤有机质更新产生的CO2占整个剖面有机质更新产生的CO2通量的72.8%~81.23%. 响应于全球变暖, 青藏高原高寒草甸生态系统土壤有机碳的储量、流量、归宿变化等问题有待进一步研究.  相似文献   

11.
南京葫芦洞石笋δ13C对冰期气候的复杂响应与诊断   总被引:3,自引:0,他引:3  
文中重建了南京葫芦洞内距今75~10 ka期间7支石笋δ13C的时间变化序列, δ13C曲线在重叠时段均具有一致性波动形式. 在最后一个冰期/间冰期旋回, δ13C值变化幅度达6‰, 反映了C3/C4植被类型变化对δ13C的主控作用. 然而, 在末次冰期格陵兰冰心记录的DO暖事件时(千年尺度), δ13C与指示降水变化的δ18O呈反相关, 主要反映了快速渗水条件下洞穴岩溶水对土壤CO2溶解量的降低. 据同期生长石笋δ13C和δ18O对比分析, 石笋碳同位素动力分馏程度与生长速率有关. 进一步研究发现, 本区末次冰消期植被类型变化滞后于降水变化约700年.  相似文献   

12.
一种新型钾矿资源的物相分析及提取碳酸钾的实验研究   总被引:8,自引:0,他引:8  
新发现的华北某地白云质泥岩的K2O含量平均达10wB%, 钾资源储量巨大, 其成矿地质环境独特而复杂, 矿石的物相组成以微斜长石、白云石和粘土矿物为主, 是一种新的非水溶性钾矿资源类型. 实验结果表明, 以碳酸钠为助溶剂, 经中温焙烧, 钾矿石分解率可达99.4%. 焙烧熟料中K2O的浸出率超过70%, 且在水浸酸化反应过程中, 原矿中的大部分杂质离子Fe3+, Ti4+, Mn2+, Mg2+, Ca2+等与硅铝质胶体同时沉淀析出, 为制取电子级碳酸钾提供了可能. 硅铝质胶体废渣可用于生产一类新型建材——矿物聚合材料. 研究表明, 综合开发利用该新型非水溶性钾矿资源, 在技术上完全可达到“清洁生产”的现代工业要求, 具有规模化经济效益和良好的环境效益.  相似文献   

13.
水-钠长石熔体相互作用实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据对含水钠长石玻璃的FTIR和Raman光谱研究, 认为水在钠长石熔体中的溶解作用同时存在两种机制: 一方面水与Al-O°-Al结构单元反应发生解聚作用并生成Q3 Al-OH, 造成FTIR及Raman光谱中4500和900 cm-1谱峰的出现; 另一方面同时发生水中的H+与钠长石熔体中的Na+的置换作用. 在溶解初期, 水的溶解机制以生成Al-OH为主, 随着水含量的升高, H+与Na+之间的置换作用变得愈加重要. 水在钠长石熔体中的溶解作用可表示为: H2O + 3NaAlSi3O8 = 2NaAl(OH)Si3O7.5 + HAlSi3O8 + NaOH.  相似文献   

14.
黄土风化过程的硼同位素地球化学研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
采用低硼高杂质离子样品硼同位素分析方法测定了黄土、古土壤样品中酸溶相硼含量及硼同位素组成. 洛川黄土S0~S2剖面酸溶相硼含量变化范围为(0.8 ~ 2.7)×10-6, 其δ11B值在-1.8 ~ +18.6‰之间变化, 多集中在0 ~ +10‰之间. 古土壤层的硼含量及δ11B高于黄土层, 尤以S1表现最显著. 引起剖面上酸溶相硼含量及δ11B值变化的主要原因是化学风化作用和粘土吸附作用强度的变化. 气候条件变化所引起的风化作用强度的变化可能是酸溶相硼含量及δ11B值发生变化的原因.  相似文献   

15.
南秦岭紫阳-岚皋地区早古生代晚期镁铁质岩脉及玄武岩的εNd (t) = +3.28 ~ +5.02, (87Sr/86Sr)i = 0.70341~0.70555, (206Pb/204Pb) i = 17.256~18.993, (207Pb/204Pb) i = 15.505~15.642, (208Pb/204Pb) i = 37.125~38.968, Δ8/4 = 21.18~77.43, Δ7/4 = 8.11~18.82, 基本与南秦岭区新元古代中期以来的幔源岩石特征一致, 显示了HIMU, EMII和少量EMI富集地幔端元组分混合而成的Sr-Nd-Pb同位素组成特征, 表明与大洋地壳俯冲消减和陆缘物质再循环密切相关, 是新元古代早期扬子北缘大洋地壳俯冲消减及其携带的陆源沉积物再循环进入亏损软流圈地幔的结果.  相似文献   

16.
利用高温气相色谱(HTGC)、高温气相色谱-质谱(HTGC-MS)技术, 结合气相色谱-同位素质谱(GC-IRMS)和有机岩石学分析, 对松辽盆地烃源岩的氯仿抽提物及原油中烷烃, 尤其是高分子量(C+40)烷烃组成及分布特征进行了研究. 结果表明, 嫩江组烃源岩氯仿抽提物正烷烃分布在nC14~nC63之间, 低分子量(C-21)、中分子量(C21-40)正烷烃以双峰群分布为主, 且在nC30~nC37之间有高丰度的C29~C35藿烷系列化合物; 高分子量烷烃化合物以nC45~nC47为中心呈小峰群突起, 并有丰富的异构烷烃、烷基环己烷和烷基环戊烷系列化合物; 单体烃(nC22~nC44)碳同位素相对偏重, 源岩中的有机质显微组分类型丰富. 显示嫩江组烃源岩生源输入具有多样性, 低等水生植物、蓝细菌以及陆生高等植物都是可能的生油母质. 青山口组烃源岩氯仿抽提物烷烃组分主要由正烷烃构成, 最高碳数可达nC61, 正烷烃分布以单峰型为主, 中、高分子量化合物呈连续递减趋势; C29~C35藿烷系列化合物以及高分子量异构烷烃、烷基环己烷和烷基环戊烷系列化合物丰度相对较低; 单体烃(nC22~nC44)碳同位素相对偏轻, 烃源岩有机质显微组分以腐泥组为主. 反映青山口组烃源岩生源输入单一, 藻类体可能是主要的生油母质. 烃源岩中C+40相对含量及分布在低熟-成熟阶段变化不大, 进入高成熟阶段C+40相对含量减少、正烷烃奇偶优势降低. 原油中C+40相对含量主要与源岩性质有关, 并对原油黏度有显著影响.  相似文献   

17.
对雅鲁藏布江缝合带泽当段岛弧火成岩组合中英云闪长岩的分析表明, 该岩石具有与典型埃达克岩相似的特征: 高SiO2(58%~63%), Al2O3(18.4%~22.4%), Sr(810×10-6~940×10-6), Sr/Y(77~106), 低HREE(Y=9×10-6~11×10-6, Yb=1×10-6~1.3×10-6), 富集LREE, 并有微弱的Eu正异常. ISr(0.70421~0.70487)较低, 而143Nd/144Nd (0.512896~0.512929)和εNd(t)值(+6.7~+7.3)较高. 以上特征表明, 泽当英云闪长岩是由洋壳俯冲到一定深度后部分熔融而成, 熔融过程中可能卷入了少量大洋沉积物. 这套俯冲洋壳成因的埃达克岩的厘定, 指示中生代时特提斯洋开始发生洋内俯冲, 印证了前人所提出的洋内岛弧的存在.  相似文献   

18.
佛冈花岗岩基约6000 km2, 是南岭地区最大的晚中生代岩基. 乌石闪长岩-角闪辉长岩岩体位于佛冈花岗岩基的东北部, 它和佛冈花岗岩主体一并属于高钾钙碱性系列岩石. 但乌石岩体以低Si (49%~55%), 高Fe, Mg, Ca, 稀土总量低, Eu, Ba, P, Ti亏损不明显, 而Zr和Hf亏损明显的特征不同于佛冈花岗岩主体. 锆石LA-ICP-MS定年及矿物-全岩Rb-Sr等时线年龄测定结果表明, 乌石岩体的结晶年龄为160 Ma左右, 与佛冈花岗岩主体是同时代形成的. 佛冈花岗岩主体具有较高的(87Sr/86Sr)I值(0.70871~0.71570), εNd(t)变化于-5.11~-8.93之间, 显示出壳源花岗岩的Sr-Nd同位素特点, 它们的两阶段Nd模式年龄介于1.37~1.68 Ga. (87Sr/86Sr)I值、εNd (t)值和Nd模式年龄值的不均匀性, 可能反映巨大的佛冈花岗岩主体的源区组成是不均匀的, 同时在其形成过程中有地幔物质的不均匀混合. 乌石闪长岩-角闪辉长岩是一种少见的高(87Sr/86Sr)I值(0.71256~0.71318)、低εNd (t值(-7.32 ~ -7.92)中基性岩浆岩, 它可能由地幔部分熔融产生的新生幔源玄武质岩浆与下地壳玄武质岩石脱水部分熔融产生的岩浆混合形成.  相似文献   

19.
刘伟  李新俊  谭骏 《中国科学D辑》2002,32(5):405-414
内蒙古大井铜-锡-银-铅-锌矿床的石英包裹体水的δ D值集中于-100‰~-130‰, 表明为大气降水来源. 硫化物的δ 34S值(-0.3‰~2.6‰)指示深部岩浆硫来源. 根据碳酸盐矿物的δ 13C值(-2.9‰~-7.0‰), 计算了成矿流体的CO2气体和全碳的δ 13C值, 分别介于-0.3‰~-9.4‰和-2.6‰~-11.7‰, 表明主要来源于岩浆. 定量模拟表明, 岩浆去气不是造成流体包裹体气体组分变异的原因; 流体包裹体的显微温度计也不指示相分离. 在包裹体气体组分H2O-CO2, 以及CO, N2, CH4和C2H6的二元协变图上, 样点表现正相关关系, 代表了富CO2岩浆流体与大气水来源的地下水的混合作用. 地下水从古生界沉积岩的有机质中吸收了CO, N2, CH4, C2H6和放射性成因Ar. 混合引起的冷却效应导致了矿石矿物的沉淀.  相似文献   

20.
烃和烃类包裹体的拉曼特征   总被引:9,自引:0,他引:9  
通过大量烃标样拉曼分析发现: 饱和烃以甲基、亚甲基在2700~2970 cm-1区域有强烈的拉曼谱峰为特征; 异构骨架在748 cm-1处有一强的拉曼效应; 环六环在804 cm-1处有一个强的拉曼效应; 苯环有二个拉曼特征峰(988, 3058 cm-1±), 以988 cm-1±为主; 己烯在1294, 1635和2996 cm-1±有三个烯键(C=C)拉曼特征峰, 以1635cm-1±为主. 论证了: (1) 烃类的拉曼图与烃类的含碳个数无关, 只与烃类分子结构和基团特征有关; (2) 相同的烃类如正构烷烃类的拉曼光谱图相同; (3) 不能简单地由烃类的特征峰来判断烃种类(如CH4, C2H6和C3H8)和某烃相对含量, 尤其在混合烃类或烃类包裹体中. 对比石油四大组分总的拉曼光谱图特征, 将烃类包裹体的拉曼光谱图分成五种: 饱和烃型拉曼光谱图、烷烃+沥青型拉曼光谱图、沥青型拉曼光谱图、荧光型拉曼光谱图、甲烷型拉曼光谱图. 据烃类包裹体的拉曼光谱图特征将烃类包裹体分成五大种类: 高饱和烃(气或液)烃类包裹体、含沥青饱和烃(气或液)烃类包裹体、低饱和烃(气或液)烃类包裹体、沥青质(气或液)烃类包裹体、高甲烷盐水包裹体.  相似文献   

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