用改进的增量方法计算硫化物中硫的同位素分馏系数

增量方法已成功地应用到硅酸盐矿物、金属氧化物、碳酸盐矿物和硫酸盐矿物氧同位素分馏系数的计算中。本文在对硫化物晶体结构与矿物学特点分析的基础上,通过详细分析前人对硅酸盐矿物和金属氧化物中氧同位素分馏的增量计算方法,将氧化物和硫化物的晶体特征加以对比,提出了计算硫化物中硫同位素分馏的增量计算方法。修正的增量方法根据硫化物的晶体化学结构特征,引入了一个重要的参数,即Madelung常数,用于指示不同结构的硫化物对~(34)S的富集能力。本文利用这一修正的增量方法计算出了0℃到1000℃温度范围内,磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、硫镉矿的10~3Inβ和它们之间的分馏系数10~3Inα。并给出这五种矿物间的~(34)S富集顺序：磁黄铁矿＞硫镉矿＞闪锌矿＞黄铜矿＞方铅矿。与前人的实验结果对比表明,本次计算结果与实验结果基本吻合。同时,增量计算方法成功地再现了任意硫化物中~(32)S、~(33)S、~(34)S和~(36)S这四种同位素之间确实存在一定的分馏比例关系。这说明尽管增量方法存在一定的局限性,但将其扩展到硫化物间硫同位素分馏的理论计算是可行的。     

山东新泰太古代层状硫化物中的硫同位素非质量分馏效应

物理、化学和生物作用引起的热力学和巩俐学同位素分馏均为与质量有关的分馏。非质量同位素分馏效应应是由一些特殊的气相光化学反应引起的，它可以解释一些元素浓度，甚至单个同位素比值无法揭示的特殊的作用过程。笔者首次在山东新泰地区新太古代层状硫化物中观测到了明显的硫同位素非质量分馏效应。δ33S、δ34S呈线性排列，且与硫同位素质量分馏线平行，33S小于0。     

含Cu硫化物中S、Fe同位素分馏系数的第一性原理计算

Cu在自然界主要以硫化物的形式存在,目前只确定了几种含Cu硫化物的S同位素分馏系数以及黄铜矿的Fe同位素分馏系数,而且不同研究者确定的系数有很大的差别,使得S、Fe同位素在研究铜矿床的形成、演化等方面不能很好地发挥示踪作用。因此,本文基于第一性原理计算确定了0~1 000℃温度范围内主要含Cu硫化物的S同位素简约配分函数比（10³lnβ_34-32）,以及Cu-Fe硫化物的Fe同位素简约配分函数比（10³lnβ_57-54）。重S同位素在这些含Cu硫化物中的富集顺序为铜蓝>方黄铜矿>黄铜矿≈黑硫铜镍矿>斑铜矿>辉铜矿,重Fe同位素在Cu-Fe硫化物中的富集顺序为方黄铜矿≈黄铜矿>低温斑铜矿>高温斑铜矿>中温斑铜矿>Cu₈Fe₄S₈（中温斑铜矿的可能变体）。含Cu硫化物的10³lnβ_34-32与S原子的配位数、金属-S平均键长、S原子形成的所有化学键的平均键长没有明显的相关性,而Cu-Fe硫化物的10³lnβ_57-54与Fe—S平均键长基本成线性负相关关系。辉铜矿相变引起的S同位素分馏特别大,而斑铜矿相变时产生的S同位素分馏却可以忽略不计。本文的计算结果将会为探讨斑岩铜矿及其它类型的硫化物矿床的成因提供支持。     

西南印度洋脊49.6°E热液区多金属硫化物硫同位素组成特征研究

同位素地球化学特征是海底多金属硫化物成矿作用研究的重要内容之一,是成矿物质来源及成矿介质的性质与条件是探讨矿床成因与时空分布规律的关键所在。在海底多金属硫化物成矿过程中,同位素的分馏机制与示踪特性可有效指示成矿元素的物质来源与迁移演化过程及成矿环境的物理化学变化。     

角闪石族矿物的氧同位素分馏

利用增量方法和同位素交换技术,对角闪石族矿物的氧同位素分馏进行了理论计算和实验测定。理论结果表明,不同化学成分的角闪石之间存在一定的氧同位素分馏,其13O富集顺序为:钠闪石>蓝闪石>铁闪石>阳起石=镁铁门石≥直闪石≥透闪石>普通角闪石>铝直闪石>韭闪石。高温条件下(>500℃),角闪石相对于水亏损¹⁸O达1‰至3‰。实验进行在有少量流体存在的条件下,温度为520℃至680℃。所确定的方解石-透闪石氧同位素分馏系数与理论计算值在误差范围内完全一致。理论和实验确定的石英-透闪石分馏曲线均显着低于已知的经验校准曲线,反映了变质岩中含角闪石矿物集合体内部的退化同位素再平衡。     

云母族矿物的氧同位素分馏

利用增量方法对云母族矿物的氧同位素分馏进行了系统的理论计算。结果表明，不同化学成分和结构状态的云母之间存在一定的氧同位素分馏，其１８Ｏ富集顺序在热力学同位素平衡时为：多硅白云母＞钠云母＞锂云母＞白云母＝珍珠云母＞海绿石＞铁云母＞金云母＞黑云母。在４００℃以上的高温条件下，云母－水体系的氧同位素分馏与温度之间的相关性不明显，并且云母相对于水亏损１８Ｏ达１‰－２．５‰。石英－云母体系的氧同位素分馏与温度之间具有显著的负相关性，因此，能够作为灵敏的同位素地质温度计。不过，石英－黑云母对的氧同位素地质测温往往给出岩石冷却过程中的退化再平衡温度，而不是岩石形成温度。     

硫同位素示踪与热液成矿作用研究

具有明显分馏效应的硫同位素以各种含硫物种广泛赋存于热液成矿作用过程中,因此硫同位素示踪成为热液成矿作用研究的重要途径之一.在总结前人研究基础上,综述了硫同位素在热液成矿作用中成矿物理化学条件、成矿物质来源、矿体剥蚀程度、矿化富集部位、矿床成因类型等的示踪意义,认为硫同位素示踪应用须在了解热液矿床基础地质前提下,准确区分成矿期次,判别硫同位素分馏平衡状态,结合Ohmoto模式综合研究影响成矿热液体系的各种因素才可以赋予同位素准确的地质内涵.     

广州地区酸雨硫源的硫同位素示踪研究

为研究酸雨硫源，本文对广州地区大气降水、大气SO2和气溶酸、工业用煤和重油及其燃烧产物样品进行了硫同位素组成测定。对煤和重浊在燃饶过程中的硫同位素分馏效应进行了试验研究，发现重油在燃烧过程中有明显的类似于煤的硫同位素分馏效应，其燃烧产物SO2气体富集轻硫同位素，而固体颗粒物则富集重硫同位素。依据同位素质量平衡，定量计算了四种硫源(人为成因硫、天然生物硫、海雾硫和远距离传输硫），对广州地区酸雨的贡献。上述结果，对研究全球环境地球化学有重要意义，其硫同位素组成为识别和跟踪污染硫源的循环提供了“内标”。     

硫同位素在岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床成因研究中的应用

岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床形成的重要过程是硫化物熔体的熔离,而关键在于成矿岩浆中硫的过饱和。判断岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中硫来源最直接有效的方法就是研究其硫同位素特征。当矿床的硫同位素值超出了地幔硫同位素的组成范围,揭示了壳源硫的混入。如果矿床硫同位素值δ³⁴S落入地幔值的范围内,则需要结合围岩硫同位素组成、并考虑岩浆房中是否发生了硫同位素交换反应来进一步判断是否有围岩硫的加入。异常的Δ³³S值主要出现在太古宙沉积硫化物中,利用δ³⁴S与Δ³³S相结合可识别样品中是否存在太古宙岩石中来源的硫;然而,一些太古宙岩石中硫化物Δ³³S值也可以在0‰附近;在一些后太古宙岩石的硫化物中也发现了异常的Δ³³S值;因此在根据Δ³³S值来判断S是否来源于太古宙岩石时应谨慎。仔细测定围岩和潜在的混染源的硫同位素组成对于准确评价岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中S的来源是非常关键的。硫同位素和其他同位素如镍同位素、铜同位素、铁同位素相结合也许对于认识岩浆Cu-Ni-PGE硫化物矿床中成矿物质来源及成矿岩浆演化过程能够提供新的思路。     

近十年中国同位素效应理论和计算研究进展

近十年来,国内稳定同位素地球化学的理论解释已普遍达到了量子化学水平.基于精密的量子化学从头或第一性原理,研究者们开始了平衡和动力学分馏系数的计算.在同位素的分析测试、野外观察、理论和计算四个方向上,国内在理论和计算方向的发展可能还算最好的,整体处于国际第一方阵的地位.国内学者率先发展了超冷体系同位素分馏、含压力效应的同位素分馏、同位素的浓度效应、团簇同位素、微小同位素异常、热梯度下同位素扩散效应、高温重复过程等方向的同位素理论和计算方法,也发展了针对固-液两相同位素分馏的可变体积的分子簇(VVCM)计算新方法、针对重金属同位素固相体系的含核体积效应处理的方法,以及针对熔体中同位素扩散的动力学分馏的理论和计算方法.同时,还为大量不同的非传统(金属)同位素体系,提供了大量的平衡分馏系数,为这些同位素体系的日后深入应用奠定了较好的基础.但是,在这些成果中,真正由我国学者首先提出的原始概念、模型、体系和方法还很少,绝大多数都是对前人(主要是国外同行)提出的理论体系和新兴发展方向的修改和补充.未来我国同位素理论和计算领域应率先使用包含量子场论在内的新一代理论工具,在同位素效应的新方向、新概念的提出和新理论的建立方面,做出更多的贡献.     

CSAMT 法在辽西康杖子区深部探矿中的应用

可控源音频大地电磁法(CSAMT)具有探测深度大、横向分辨率高、抗干扰能力强的特点,在深部找矿勘探中有着重要的指导意义。肖家营子铜钼矿床是辽西地区一个大型矽卡岩型金属矿床,大部分矿体是隐伏矿体,矿区外围的康杖子区与本区有相似的成矿地质环境,成矿地质条件优越.矿体与围岩电性差异明显,通过应用CSAMT,矿体具有低电阻特点,根据成果推断解释,对深部有利成矿部位进行了钻探验证,取得了理想的探矿效果,在矿区外围取得第二深度空间找矿重大突破。     

Recent advances in aquaculture in Japan

Conclusions During the last ten years, aquaculture, especially mariculture has undergone remarkable expansion to counter-balance the gap between the supply and demand of fishery products in Japan. Its expansion has also been supported by the traditional preference of the Japanese people for seafood. Mariculture is now being forced to change its structure due to adverse economic circumstances such as the rise in the cost of energy, feeds and other materials for culture, low market prices, deterioration of environmental conditions, and many other factors. Before these constraints can be resolved, advanced scientific knowledge and technologies must be integrated to develop new types of aquaculture. Expansion of maricultural activities to more open-sea and off shore areas would be one route to follow. Technologies for the development of formulated diets not only for young but also for adults and larvae, establishment of feeding standards, prevention of epizootic diseases must support the establishment of modern aquaculture.The culture-based fisheries, or marine ranching, is becoming a subject for further development in Japan. Much research work has been conducted with a great degree of governmental support. Establishment of a net work of seedstock production farms has made it possible to carry out releasing experiments on a large scale. A newly integrated restoration system could be developed on the basis of these experiments, even though the profits resulting from the artificial restoration of stocks is not thouroughly verified at present. The commencement of a national scheme for culture-based fisheries would be a manifestation of the enthusiasm of the Japanese fish industry.     

花岗岩地区地下水水文地质特征分析

通过对泰安市岱岳区花岗岩地区地下水的形成条件、地下水类型、分布状况、水文地质特征以及地下水补给、径流、排泄条件的分析,指出了花岗岩地区供水方向。     

Geography in general education in Nigeria

This paper traces the development of geographic education in Nigeria and examines the views of geographers, other academics, students and the public at large about the importance of geography. Geography's value is immense despite the non-professional nature of the discipline. Nevertheless, there is a need to define geography's status and ensure career prospects for students. The Nigerian Geographical Association (from classroom teaachers to top geographers) must promote geography, improve its status in schools and universities, and continuously restructure its content and methods to address pertinent social needs.     

Trends in landslide occurrence in Nepal

Nepal is a mountainous, less developed kingdom that straddles the boundary between the Indian and Himalayan tectonic plates. In Nepal, landslides represent a major constraint on development, causing high levels of economic loss and substantial numbers of fatalities each year. There is a general consensus that the impacts of landslides in countries such as Nepal are increasing with time, but until now there has been little or no quantitative data to support this view, or to explain the causes of the increases. In this paper, a database of landslide fatalities in Nepal has been compiled and analysed for the period 1978–2005. The database suggests that there is a high level of variability in the occurrence of landslides from year to year, but that the overall trend is upward. Analyses of the trends in the data suggest that there is a cyclicity in the occurrence of landslide fatalities that strongly mirrors the cyclicity observed in the SW (summer) monsoon in South Asia. Perhaps surprisingly the relationship is inverse, but this is explained through an inverse relationship between monsoon strength and the amount of precipitation in the Hill District areas of Nepal. It is also clear that in recent years the number of fatalities has increased dramatically over and above the effects of the monsoon cycle. Three explanations are explored for this: land-use change, the effects of the ongoing civil war in Nepal, and road building. It is concluded that a major component of the generally upward trend in landslide impact probably results from the rural road-building programme, and its attendant changes to physical and natural systems.     

2010年的美国铀矿业

2010年,美国铀矿总共施工7 209个钻孔,总进尺1 493 520 m;生产铀1 628.55 t;铀矿业总支出费用为2.773亿美元,其中铀矿地勘费支出为3 450万美元,占铀矿业总费用的12.44%。铀矿地勘钻探费用为4 460万美元,占铀矿业总费用的16.08%。     

地下水环境中的硫代砷研究进展

硫代砷是富硫化物地下水中砷的重要形态,对环境和人类健康有潜在威胁。目前硫代砷研究程度尚低,本次主要针对国内外地下水（地热水）中硫代砷的存在形态,水文—生物—环境地球化学过程,样品保存,定量检测方法等方面进行研究。结论如下:pH, 氧化还原电位,硫化物含量和微生物作用等是影响地下水中硫代砷稳定存在和形态分布的重要因素。含铁矿物能与水中的硫代砷形成配位键对其进行吸附,吸附性普遍弱于（亚）砷酸盐,因此,地下水中硫代砷可能表现出更强的迁移性。用于硫代砷检测的自然水样在采集中可采取过滤,速冻,厌氧和低温短期保存的操作流程,以减缓该形态的转化甚至消失。色谱联用ICP-MS系统可用于自然水样中硫代砷的分离定量检测,紫外—可见分光光度法和X射线吸收光谱法在不同场景下也可对硫代砷进行定量和表征分析。地热水和浅层地下水中均可能存在硫代砷,由于水样中硫代砷的不稳定性,室内检测和分析难以准确反映现场过程,因此,野外样品保存技术和现场检测方法的更新可能在未来有更大研究空间,值得进一步探索。     

MapSUV系统在惠民县土地勘测定界中的应用

该文介绍了土地勘测定界的专业背景知识及MapSUV的相关信息,阐述了MapSUV系统在惠民县土地勘测定界的应用,以及外业获取数据及内业处理的主要工作方法,最后对该系统在土地勘测定界中的应用前景进行了展望。     

环境地球化学研究近十年若干新进展

环境地球化学学科在中国生态文明和美丽中国建设、国际环境公约履约及过去全球变化研究中发挥着越来越大的作用。本文简要回顾了中国过去十年在环境地球化学领域的部分研究进展,介绍了汞、持久性有机污染物和其他重金属污染物长距离传输研究进展;总结了汞、镉、锑、铊等非传统稳定同位素在地表生物地球化学循环过程中的同位素分馏规律及污染来源和环境过程示踪方面的研究进展;回顾了传统稳定同位素地球化学与污染示踪及过去全球变化方面的研究进展。指出了以上研究方向还存在的问题及未来研究方向。