地表水与地下水相互作用带中氮素污染物的反应迁移机理及模型研究进展

在地表水－地下水作用带内，水流途径、流速、滞留时间的差异及地表水－地下水的交换量从不同方面控制着氮素污染物的反应迁移过程，并影响污染物在地表水与地下水间的通量。因此，精细刻画地表水－地下水作用带内的水流模式是研究氮素污染物反应迁移及归宿的关键问题。受含水介质异质性、水流模式的复杂性及其与地球化学和生物地球化学过程的耦合作用影响，地 表 水－地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿极为复杂，研究十分困难。水流和污染物反应迁移耦合模型可将地下水流、污染物的物理迁移过程及其地球化学和生
物化学过程有机整合在一起，能更好地揭示氮素污染物反应迁移的过程和机理，预测其发展趋势，可 为 研 究 地 表水－地下水作用带内氮素污染物的反应迁移和归宿提供有力工具。      

地表水与地下水相互作用的温度示踪与模拟研究进展

:刻画地表水与地下水的相互作用过程及精确计算二者的交换量始终是个挑战,而新兴的温度示踪方法对于这方面的研
究具有独特优势。重点介绍了地表水与地下水相互作用的温度示踪方法原理、应用及相关模拟的研究进展。温度示踪方法的数
据获取成本低且温度适宜密集与连续监测,可对地表水与地下水相互作用过程进行精细刻画;在进行地表水与地下水相互作用的
水-热耦合模拟时,温度数据可用于进一步校正模型,降低模型的不确定性,以提高交换量的计算精度。监测河水温度和河床沉
积物内的水温,运用温度示踪方法研究河水与地下水的相互作用过程,并将水流及热运移数值模型相耦合,利用多源数据进行模
型校正,可精细刻画地表水与地下水的交换量、相互作用带内的水流途径、流速及其变化趋势和控制因素,为地表水与地下水相互
作用研究提供新的模型与方法。      

地下水系统中砷迁移富集过程的水文地球化学模拟

原生高砷地下水已给人类健康造成了极大威胁。近几十年来,国际上针对高砷地下水已开展了大量的研究工作,但由
于地下水系统中砷经历的复杂物理、化学及生物地球化学过程,使得地下水系统中砷浓度衰减和运移尚不能进行准确预测。在系
统总结前人研究工作的基础上,对控制地下水中砷迁移转化的主要物理、化学和生物地球化学过程(包括吸附/解吸、溶解/沉淀、
非氧化/还原和生物还原等)进行了系统总结。重点讨论了孔隙介质中砷的地球化学反应和运移机制的平衡与动态模型,即批反
应模型、运移模型、反应运移模型,以期为原生高砷地下水修复及高砷地下水开发指导提供科学依据。      

湖底地下水排泄与湖泊水质演化

湖泊富营养化是当前全球范围内最为典型且严重的水环境问题之一，但过去偏重营养盐向湖泊的点源和面源输入评价，常常忽视地表水-地下水相互作用在湖泊水质形成与演化中的作用。总结了地下水-湖水相互作用模式，重点评述了地下水排泄过程对湖泊水文与水质影响的研究进展，对比了渗流仪测量、水量平衡、氡质量平衡、温度示踪、数值模拟等量化方法的优劣性与适用性，探讨了地下水向湖泊排泄的时空变异性、地下水-湖水界面氮磷的迁移转化等难点问题的研究现状，提出该领域未来研究方向主要包括:综合运用多种技术方法，表征湖底地下水排泄的时空变异性；揭示界面水文生物地球化学过程，量化地下水向湖泊排泄氮磷负荷；评估强烈人类活动改造对地下水-湖水相互作用的影响。      

冻土冻融对地下水的影响:以祁连山多年冻土区大通河谷融区为例

冻土区地下水的形成、补给、径流、排泄方式以及地球化学特征受到冻土分布及其季节性冻融过程的强烈影响。以地处祁连山多年冻土区的大通河谷融区为典型研究区,基于钻探、坑探和地球物理工作查明了区内冻土特征和分布情况;结合水文地质观测及抽水试验,分析了研究区河流融区内地下水的赋存条件,深入研究了区内冻土冻融过程影响下地下水的水文地质和水化学特征,认为冻土冻融过程决定了研究区的地质和水文地质条件,控制着地下水的补给、径流、排泄方式,特别是对地下水质有优化作用——冻土区地下水质明显优于非冻土区。冻土区地下水成因和赋存条件研究对于其开发利用有重要意义。      

浅谈应用综合勘查技术进行地质找矿

目前就地质找矿而言,勘查手段是多种多样的,现在常用的找矿方法按其原理可分为地质方法、地球化学方法和地球物理方法三大类。地质方法包括地质填图法、砾石找矿法和重砂找矿法等;地球化学方法包括岩石、水系沉积物、土壤、生物、同位素、水化学和气体测量等地球化学测量等;地球物理方法包括磁法、电法、地震法、重力法、放射性法等。     

西天山阔拉萨依铁矿火山岩地球化学特征及其地质矿产意义

阔拉萨依铁矿大地构造位于西天山造山带西段伊犁-中天山板块南缘,矿体赋存于石炭系大哈拉军山组火山岩系内。对火山岩开展了系统的岩石学和地球化学研究。结果表明,火山岩属高钾钙碱性-钙碱性系列,富集轻稀土元素(LREE)和大离子亲石元素(LILE),亏损高场强元素(HFSE,如Nb、Ta、Ti),具有活动大陆边缘火山岩的地球化学特征。不同火山岩的地球化学特征类似,为同源岩浆演化的产物。岩浆源区为经过俯冲带流体改造后的富集地幔楔,且有俯冲板片沉积物参与其部分熔融过程,岩浆在上升过程中受到了地壳物质的同化混染作用,并且发生了结晶分异作用。根据岩石组合和地球化学特征,推断阔拉萨依铁矿火山岩形成于南天山洋向伊犁-中天山板块俯冲的活动大陆边缘环境。结合前人研究成果和矿床地质特征,认为阔拉萨依铁矿是火山作用的产物,具有火山岩型铁矿床的特征。      

湿地关键带中磷与氮、碳循环联动耦合机制

P是湿地生态系统中所有生物必需的一种营养元素,植物的生长和发育大多与P有关.湿地关键带是一个复杂的开放系统,是物质交换和能量传输的重要场所,且存在氮、碳、磷循环等多个子系统,彼此之间不断发生相互作用和相互影响.P在湿地关键带中具有源和汇的功能,不断进行着复杂的物理、化学和生物作用,其过程包括有机磷矿化、土壤磷吸附与解吸...     

江汉平原高砷含水层沉积物地球化学特征

选取江汉平原典型地下水砷中毒区仙桃市沙湖原种场为研究区,对3个长50 m的钻孔沉积物砷含量与赋存形态及其他化学组成进行了分析。结果表明区内沉积物砷质量分数为1.35_~107.5 mg/kg (平均值为12.8 mg/kg)。黏土或亚黏土层中砷含量较高,这与细粒沉积物中铁锰氧化物、黏土矿物对砷的吸附有关。地下20 m左右深度内含水层沉积物中砷含量最高,相应地下水中砷质量浓度高达到1 000 μg/L。草酸-草酸铵选择性提取结果指示沉积物中10%_~77% (平均38%)的As与无定形铁氢氧化物结合,表明无定形铁氢氧化物还原性溶解可能是控制砷释放与还原的主要地球化学过程,并且有机质生物氧化机制极大地促进了该过程。然而,沉积物中仅1.2%_~23%的铁被草酸-草酸铵提取,含水层中砷浓度主要受铁的氢氧化物还原性溶解影响,但其他形式的铁、有机物的吸附作用亦控制着砷的含量。      

与地震有关的水文及地球化学变化

简要回顾了几十年来对地震发生前、地震过程中和震后地下流体和地球化学变化的研究和成果，这些研究一般都是以探索地震预报可能性为目的的。论述了与地震有关的地下水文及地球化学变化的机理，这些地下流体(包括地下水和气体诸如氢、氧和惰性气体)的起源和迁移流动现象以及详细介绍了早期和近代对有关地震的地下流体和地球化学变化的观测成果。同时指出了对地下流体和地球化学作为地震前兆来观测研究的困难所在以及为了克服这些困难而应该采取的地震前兆观测研究的方向，例如多种手段和多种原理方法，开发有效的地球物理和地球化学模型以及适当的数据分析统计方法等。     

海岸带海陆交互作用过程及其生态环境效应研究进展

海岸带是地球表层物质、能量和信息流通交换最活跃区域之一,具有动态变化的盐度、溶解氧等地球化学梯度,其界面过程体现在大气降水-河水-海水-地下水-沉积物之间的物质循环和能量交换。在人类活动与气候变化双重影响下,海岸带面临着气候灾害、海岸侵蚀、海水入侵、滨海湿地退化、水体富营养化以及重金属、新型污染物等生态环境问题,成为地球科学和环境科学领域研究的热点。本文围绕海岸带水文-生物地球化学循环、人类活动影响下的海岸带环境问题、海岸带环境对气候变化的响应、海岸带海陆交互界面观测新技术新方法4个方面,综述了国内外研究进展与发展趋势,展望了海陆交互作用及其生态环境效应研究的未来发展方向。      

西南印度洋中脊钙质沉积物地球化学及矿物学特征

深海沉积物研究能够为海底资源开发利用提供丰富的信息,对推动沉积学发展具有重要的理论意义。以中国大洋科考
20航次西南印度洋中脊附近的钙质沉积物为研究对象,选取了10个沉积物样品进行了X射线衍射物相分析、扫描电镜分析、碳氧
同位素及微量元素测试。结果表明,研究区钙质沉积物矿物组成主要为方解石,黏土矿物含量较低。方解石以钙质超微化石颗石
藻及有孔虫的形态存在,碳氧同位素特征显示超微化石生活在正常的近表层海水环境中,死亡后埋藏环境稳定。稀土元素具有总
量低、轻重稀土元素分异明显、Eu中等负异常、Ce中等负异常的特征。微量元素中富亲石元素、贫亲铁元素,亲生物元素Sr、Ba含
量远高于其他元素。微量元素特征及Ceanom值说明沉积环境偏氧化。沉积物中大量的生物成因方解石及地球化学特征反映了研
究区物源以生物源为主、含有少量陆源及幔源物质的特点。      

桐柏─大别山北麓金矿带地质物化探找矿模型

从桐柏─大别山成矿带区域地质、地球物理、地球化学特征的研究入手，分析与金成矿有关的地层、构造、岩浆岩等控矿因素的地球物理场及地球化学特征；建立区域金矿找矿模型。     

湖泊沉积物的矿物组成、成因、环境指示及研究进展

湖泊沉积物是不同地质、气候、水文条件下各类碎屑、黏土、自生/生物成因矿物以及有机物质等的综合体。沉积矿物蕴含着丰富区域和全球环境演变信息,如湖水的化学组成、流域构造、气候、水文以及人类活动的相互作用等。相关信息可以赋存在矿物外部微形貌、内部微结构、化学组成、物理和化学性质、同位素组成、谱学特征、成因以及共生组合等方面。因此,湖泊科学的许多关键课题都离不开矿物学,特别是在利用湖泊沉积物进行区域及过去全球变化研究中,深入的机理研究归根到底都要涉及矿物学,如流域化学风化作用、粒度组成、生物壳体化学组成、测年材料的选择等。然而,由于湖泊沉积物中矿物的多源性、复杂性,如何有效提取和解译其中的环境信息,是一项长期困扰研究者的课题,湖泊沉积矿物学的研究往往被许多研究者所忽视,中国的相关研究也较为薄弱。笔者综述了湖泊沉积物中碎屑、黏土、自生/生物矿物的矿物组合、特征、成因在(古)环境反演中的作用及最新研究进展,提出除了继续加强对湖泊沉积物中矿物来源、成因和古环境示踪的深入研究以外,矿物相间的转变及其对湖水和孔隙水组成的响应、一些非晶质或隐晶质及低丰度矿物相在湖泊化学和动力学中的作用也是很有潜力的研究领域,最后提出了研究中存在的一些问题、面对的挑战以及对研究前景的展望。     

某坝区岩体中层内错动带的工程研究

层内错动带是岩体中发育的软弱结构面,产状、迹长、物质组成、空间位置、地下水赋存状态等是描述其特征的工程指标.介绍了层内错动带这些指标的现场测量和室内整理、分析的原理和方法,并应用三维有限元进行了层内错动带迹长对岩体变形特性影响的数值计算,为在工程地质问题分析中对层内错动带"抓大放小”提供了依据.     

含水合物沉积物力学性质:方法、特性与定量关系

从原位测试、实验模拟和理论数值分析等角度归纳了现有含水合物沉积物力学性质研究方法,重点对自然界中含水合
物沉积物力学特性进行了总结,对比了海洋和冻土区含水合物沉积物力学性质的差异。除了诸如水合物形成和分解对沉积物力
学性质影响这类定性评价外,水合物数值模拟和工程应用还需要建立像水合物饱和度与沉积物力学参数间这类定量关联函数。
最后讨论了现有的含水合物沉积物力学性质定量研究结果,并提出了今后含水合物沉积物力学性质研究的几点建议。      

地下水硫酸盐溯源的进展、问题和发展趋势

识别地下水溶解性硫酸盐来源及其生物地球化学循环过程是保障饮用水安全和水生态安全的重要前提, 对于地下水资源的管理和保护具有重要的意义。在广泛查阅文献的基础上, 总结了不同地下水硫酸盐来源δ34S_SO4和δ18O_SO4值域范围; 综述了地下水硫酸盐溯源及硫生物地球化学循环过程解析的研究进展, 指出了存在问题和发展趋势。地下水硫酸盐来源识别方法经历了水化学方法→单同位素→双同位素→多同位素和多示踪剂定性识别→定量评估的发展历程; 因特定地域来源的硫、氧同位素差异和生物地球化学转化过程等因素的影响, 地下水硫酸盐溯源尚存在较大的不确定性。建议在地下水流系统框架上结合土地利用分布, 布置采样点采集污染源和地下水样品, 测定水化学和硫酸盐的硫氧同位素值及其他辅助性示踪剂同位素值或浓度, 利用多学科、多方法充分融合研究区水文地球化学、渗流场、土地利用等信息, 解析地下水硫酸盐的来源及其贡献, 以支撑地下水资源保护和污染防治的科学实施。      

滇中高原岩溶关键带典型含水系统水化学特征及成因分析

岩溶关键带水文地球化学过程的研究对于科学认识其内部的演化环境与结构特征具有重要意义。岩溶水是水-岩作用后主要的信息载体, 定量分析其水化学特征及成因是揭示岩溶关键带含水系统介质环境与水动力条件的有效手段。以滇中高原岩溶关键带3个典型岩溶含水系统为研究对象, 通过对不同含水系统出露的岩溶泉进行野外采样与室内测试, 综合采用数理统计分析、水化学图解、离子比例系数与水文地球化学模拟等方法, 深入剖析了各含水系统岩溶水水化学组分特征、成因作用和含水层介质特性, 并对关键带中水循环与水化学的内在联系及规律进行了探讨。结果表明: ①HCO₃-、Ca2+是各含水系统岩溶水中含量最高且来源稳定的离子组分, Mg2+是控制各含水系统水化学类型异化的关键因素; ②碳酸盐岩类的岩石风化、矿物溶解是各含水系统内岩溶水化学组分特征的主要成因作用, 岩溶水对华宁水系统含水层的溶蚀作用仍在发生, 阳离子吸附交替与硅酸盐岩类的风化溶解是区域岩溶水中Na+、K+的重要来源; ③区域岩溶的发育强度、岩溶含水层的出露条件及含水介质岩性与连通性共同塑造了滇中高原岩溶关键带不同含水系统地下水化学特性。研究成果丰富了对滇中高原岩溶关键带水文地球化学过程的认识, 为区域岩溶水资源的开发、利用与保护提供基于水化学的证据支撑。      

可可西里苟仁错湖泊沉积物元素地球化学特征及其环境意义

湖泊沉积物元素地球化学特征及其比值，有效地揭示了湖泊沉积物物源区的化学风化程度．已成为反映古气候波动的有效指标。根据可可西里苟仁错湖泊沉积物的元素地球化学特征，通过CIA，ICV等元素比值的结果，揭示该地区1400AD以来化学风化作用十分微弱，因此湖泊沉积物元素组成，对气候变化非常敏感。研究表明1400AD以来该地区气候经历多次冷暖波动，且呈干旱化的趋势，1420AD左右进入小冰期，其中1480～1520AD最为寒冷，1900AD后干旱化加剧。     

桂北江南古陆南缘拗褶带中铅锌矿产成矿信息特征及预测标志

本文通过研究与总结前人成果基础上.对桂北江南古陆南缘拗褶带中铅锌矿进行成矿预测。文中侧重探讨了该带的成矿环境、典型矿床特征、控矿因素和地球物理、地球化学特征;综合地、物、化成矿信息.总结提出了7 条成矿预测标志:采用特征分析法对该带中的19个成矿单元进行资源定性预测评价,认为其铅锌矿资源潜力较大,有找矿前景。