江西省德兴铜矿矿区重金属元素的环境效应

本文系统研究了德兴铜矿排石场和尾砂库的环境问题,以环境介质（水土植物）中重金属元素含量为研究对象,论述矿区重金属的环境效应。研究结果表明祝家村低品位矿石堆浸场淋滤产生的酸性废水是造成大坞河流域重金属污染的主要来源。大坞河上游水体中Cu元素含量高达14506μg/L,是国家Ⅲ级水标准的14倍之多,Zn元素含量高达2938μg/L,是国家Ⅲ级水标准的2.9倍,同时pH值在3~4范围内;到中下游水体中Cu元素含量减小到几千到几百μg/L,水质有所改善。大坞河沿岸上游和中游土壤重金属含量受河水影响,随着与河岸距离的增加而减小。同时水稻中Pb元素含量是国家粮食标准的2倍。推测4#尾砂库尾砂表层氧化带深度大于80cm;而1#尾砂库库内尾砂中氧化带估计在0~25cm处。推测两个尾砂库产酸能力小于酸中和能力,故坝底水中pH值在7左右,对周围水体影响较小。与4#尾砂库距离近的石墩头村稻田表层土壤中Cu、Mo元素含量较高,远离尾砂库土壤中重金属含量降低。同时4#尾砂库周围土壤中Cd、Pb、Cu元素的吸附态、碳酸盐态比例在20%左右,因而在酸性环境下较容易被植物吸收。1#尾砂库矿建村种植的小白菜中Pb元素含量超过国家蔬菜标准的4倍,Cu、Pb、Zn元素含量严重超过背景值。     

四川汶川MS 8.0大地震地表破裂带的遥感影像解析

2008年5月12日发生于四川盆地西部龙门山断裂带的汶川MS 8.0级大地震造成巨大的人员伤亡和财产损失,并形成了空间上基本连续分布的地表破裂带（地震断层）。根据地表破裂带的解译标志及影像特征,我们充分利用震后中国科学院航空遥感飞机所获取的高分辨率航空遥感图像以及我国台湾福卫-2卫星遥感图像进行详细解译分析,并结合震后的多次野外科学考察与验证,初步查明了四川汶川MS 8.0级大地震所产生地表破裂带的空间分布特征。遥感解译分析表明汶川大地震产生的地表破裂带总计长约300 km,其几何学特征十分复杂,主要沿先存的NE走向活动断裂带呈不连续展布;变形特征以逆冲挤压为主兼具右旋走滑分量。按同震地表破裂带所在断裂带位置,可将其分为两条： 中央地表破裂带：沿映秀-北川断裂带分布,从西南开始呈北东向延伸至平武县水观乡石坎子北东一带,长约230 km,最大垂直位移量达6.0 m左右,最大右旋水平位移达5.8 m;山前地表破裂带：沿灌县-安县断裂带分布,由都江堰市向峨乡一带开始呈北东向延伸至安县雎水镇一带,长约70 km,以逆冲挤压为主,最大垂直位移量可达2.5 m。此外,遥感图像分析还表明上述地表破裂带与地质灾害分布在空间上具有十分密切的相关性,因此,挤压逆冲-走滑型地震断层的致灾效应研究是未来应该加以重视的研究课题。     

西天山达巴特矿区火山岩的形成时代、构造背景及对斑岩型矿化的制约

本文通过对西天山地区比较典型的达巴特斑岩铜钼矿床矿区范围内出露的英安岩和花岗斑岩进行了系统的岩石地球化学分析,对流纹斑岩和花岗斑岩中的锆石进行了SHRIMPU—Pb定年研究,分别获得了315．9±5．9Ma和278．7±5．7Ma。岩石化学、微量以及稀土元素特征表明从英安岩到花岗斑岩,岩体具有明显的分异演化特征和很好的继承性。火山岩和次火山岩的精确定年为准确厘定火山岩形成的时限和地球动力学背景提供了依据。结合已有的Re-Os法获得的矿化年龄,表明晚石炭世末-早二叠世初（278．7±5．7Ma）,西天山地区进入板块碰撞-板内伸展阶段,由于深源岩浆侵位,在达巴特矿区形成了由花岗斑岩、流纹斑岩和流纹质角砾熔结凝灰岩组成的椭圆形火山机构,并导致相关矿床的形成。     

Modeling of water–rock interactions in an aquitard of sandy clay in the coastal area near Beihai,China

Unconsolidated sand, gravel and clay deposits near Beihai and in the Leizhou Peninsula in southern China form an unconfined aquifer, aquitard and a confined aquifer. Water and soil samples were collected from the two aquifers in the coastal Beihai area for the determination of chemical compositions, minerals and soluble ions. Hydrogeochemical modeling of three flow paths through the aquitard are carried out using PHREEQC to determine water–rock interactions along the flow paths. The results indicate that the dissolution of anorthite, fluorite, halite, rhodochrosite and CO₂, and precipitation of potash feldspar and kaolinite may be occurring when groundwater leaks through the aquitard from the unconfined aquifer to the confined aquifer. Cation exchanges between Na and Ca can also happen along the flow paths.     

含硫化物脉状矿床成矿流体的中阶段 δD亏损：实例与原因

很多含硫化物脉状金银矿床的成矿过程可以大致分为3个阶段,从早到晚分别以形成黄铁矿-石英组合、多金属硫化物和碳酸盐网脉为标志.所谓中阶段δD亏损,是指在成矿流体δ18O逐渐降低(或升高)时,中阶段δD同时低于早阶段和晚阶段的δD.列举了一些矿床的氢氧同位素研究结果,例证了这种现象的存在;根据中阶段伴随大量硫化物沉淀的事实,认为硫化物沉淀时流体中H2S或HS-的H 被金属离子置换出来,H 加入到流体系统后导致了流体的中阶段δD亏损.对不同温度H2O-H2S体系1000In ot值的概算显示,在200-650℃温度范围,H2S或HS-的δD低于H2O的δD约211‰～478%‰,H2S或HS-中H 的少量释放即可导致流体水δD的显著降低.因此建议,成矿流体从早到晚δ18O逐渐降低,中阶段δD亏损的规律,可以作为含硫化物脉状矿床氢氧同位素演化的概念性模型.     

运用3DEEMs及荧光偏振方法研究pH、离子强度及浓度效应对腐殖酸荧光光谱特性的影响

利用三维荧光激发.发射光谱(3DEEMs)及荧光偏振法研究了3例腐殖酸和1例湖泊溶解有机物(DOM)在不同腐殖酸浓度、离子强度和pH条件下的荧光光谱特性.实验结果表明,随着浓度增大,各腐殖酸样的荧光强度增大,其中垃圾渗滤液腐殖酸和Pahokee泥炭腐殖酸的荧光峰出现红移.随着浓度进一步增大,腐殖酸的荧光偏振值增大,由此推断在此浓度范围内腐殖酸由于分子间的排斥作用使其构型出现伸展.离子强度增大导致腐殖酸及阿哈湖DOM的荧光强度降低.随着氯化钾(KCI)浓度增大,Fluka腐殖酸的荧光峰A蓝移,荧光峰B的荧光偏振值出现减小,推测是由于静电中和作用使其荧光基团发生卷曲造成的.离子强度对其余腐殖酸样和阿哈湖DOM的其他荧光特性没有明显的影响.总的来说,pH值的变化对腐殖酸和湖泊DOM的荧光特征的影响是很明显的.随着pH值增大,腐殖酸和湖泊DOM的荧光强度增强.而pH值减小时,Fluka腐殖酸和Pahokee泥炭腐殖酸的荧光峰(A峰)蓝移,当pH值降到5时,Fhka腐殖酸的荧光峰突然红移到最大,随后又继续蓝移;垃圾渗滤液腐殖酸和阿哈湖DOM的荧光峰位无明显的漂移.所有样品的荧光偏振值都减小(但阿哈湖DOM的A峰变化不大),但在pHi≤5时又增大,这种现象表明随着pH值降低,腐殖酸和湖泊DOM中有机大分子发生卷曲,但在pH≤5时由于羧基的质子化又以平面伸展构型出现在溶液中.     

针式微萃取结合GC-IRMS测定水溶液中甲酸、乙酸的稳定碳同位素组成

甲酸和乙酸稳定碳同位素组成（δ^13C）的分析对环境、食品、制药和自然产品等的研究具有重要的应用价值。但目前尚缺乏有效的测定方法。本研究利用最近出现的针式固相微萃取技术（NeedlEX）,以吹扫．捕集方式对水溶液中的有机酸进行了萃取,然后利用气相色谱．同位素比值质谱联用仪（GC—IRMS）对所萃取的有机酸分子进行了占δ^13C的测定。结果显示,质谱计的信号强度与水溶液中有机酸的浓度存在显著的线性相关关系（R^2〉0．99,P〈0．05）,表明Needl EX对水溶液中有机酸具有稳定的萃取能力。在甲酸与乙酸含量分别不低于300μg／mL与200μg／mL的水溶液中,1000mL的吹扫体积可以使两者δ^13C多次分析结果的相对误差分别保持在3％和1％左右,且整个实验流程没有造成可检测的碳同位素分馏作用。低于这两个浓度界线,则分析误差随浓度的降低迅速增加。本研究虽然是针对水溶液中有机酸δ^13C的测定,其萃取方法对其他水溶性挥发和半挥发有机物δ^13C的分析也同样具有应用价值。