长江水中悬浮物含量与矿物和化学组成及其地质环境意义

在2003～2007年间,在长江干流的25个水文站及主要支流的13个水文站系统采样,对悬浮物的含量及其矿物与化学组成系统地进行了测定。根据这些数据,对长江悬浮物的矿物和化学组成的时空变化及其地质与环境意义进行了系统研究。 本次所采样品中悬浮物含量平均值为256.5mg/L,在世界各大河中居于中等水平。悬浮物含量呈现大幅度的时空变化,与水流速度、径流量及泥沙供给情况的变化相对应,受河床坡度、降雨量、风化强度、侵蚀情况及人工活动等多种因素的影响。近年来,长江悬浮物含量逐渐下降,与上游的退耕还林和水库建设密切相关。特别是三峡水库工程引起泥沙在库区大量沉积,显著降低河水的悬浮物含量,导致其下游河段堤岸冲刷加剧,洞庭湖、鄱阳湖和长江口的沉积减少。这种变化带来的环境效应巨大,需要慎重评估和应对。 长江水中悬浮物主要由粘土矿物、碎屑硅酸盐矿物和碎屑碳硅酸盐矿物组成,并含有少量重矿物、氢氧化物和有机物。与黄河悬浮物矿物组成的对比研究表明长江流域的化学风化作用明显强于黄河流域,而物理侵蚀作用明显弱于黄河流域。由上游到下游,长江悬浮物中粘土和碎屑硅酸盐矿物逐渐增高,而碎屑碳硅酸盐逐步降低,与中下游地区气候变得湿热,化学风化变强的情况相对应。 与上地壳岩石平均值相比,长江悬浮物的SiO2、CaO、K2O 、Na2O含量较低,而TFe2O3含量较高,反映硅酸盐矿物化学风化过程中部分硅、钾、钠、钙的流失和铁的富集。与全球河流悬浮物和黄河悬浮物相比,长江悬浮物的SiO2、Na2O含量较低,反映长江流域的化学风化作用较强。与长江水系沉积物相比,长江悬浮物的SiO2、Na2O含量较低,而Al2O3、K2O 、MgO、TFe2O3较高,反映悬浮物比较富含粒度较小的粘土与铁质成分。从上游往下游,长江悬浮物中CaO、MgO含量逐渐降低,SiO2 含量逐步升高,与粘土矿物含量增高和碳酸盐含量降低的趋势相对应。 长江悬浮物中Co、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd含量均高于上地壳岩石的平均含量,可能由这些元素在风化过程优先为粘土所吸附所引起。在攀枝花、宜宾、九江、大通、南京等站悬浮物中发现的铜、铅、锌的高含量,可能均与相关地段采矿活动有关。2005年7月在富顺和长沙发现Cd的高异常值引人注目。悬浮物中Cu、Pb、Zn、Cd的含量较长江水系沉积物的平均含量高出数倍、乃至数十倍,可能反映近年来流域采矿活动加剧,其对流域环境的长远影响值得关注。 长江悬浮物的稀土总量与全球页岩的平均值相比略显偏高。长江悬浮物的REE分布形式于上地壳基本一致,表明长江流域出露的岩石的化学组成与上地壳岩石平均组成没有明显差别,而且岩石风化过程中稀土元素未出现明显分馏。     

四川木落寨稀土矿床与成矿有关的花岗岩问题及其意义

通过对四川木落寨稀土矿床及与成矿有关的花岗岩的岩石特征、岩石化学以及稀土元素地球化学研究表明，与成矿有关的岩石是英碱正长岩，而不是前人认为的黑云母花岗岩。岩石Pb-Sr-Nd同位素研究说明矿区英碱正长岩及矿石具深源、甚至幔源特征，不同于通常具壳源特征的黑云母花岗岩。木落寨矿床与邻近的冕宁牦牛坪大型稀土矿床的成矿岩石相同，都为英碱正长岩，它们的矿床特征也相似。木落寨英碱正长岩的厘定对研究区域岩浆活动、寻找同类型的稀土金属矿产有重要意义。     

四川里庄稀土矿床岩浆碳酸岩的地球化学

里庄稀土矿床位于四川冕宁县西南方向49 km，为侵位于碱性杂岩体中的碳酸岩脉状矿床。本文从稀土元素地球化学和同位素地球化学的角度探讨了碳酸岩与地幔过程之间的关系。研究表明，碳酸岩的∑REE为（9236.2~5943.6)×10-6,为LREE富集型，与典型岩浆碳酸岩特征相似；碳酸岩的C、O同位素组成非常稳定，其δ13CV-PDB和δ13OV-SMOW，分别为-3.9‰~-5.3‰和8.7‰~11.9‰,均落在“原生碳酸岩”的C、O同位素组成范围之内；碳酸岩的Pb、Sr同位素组成比较均一，其87Sr/86Sr,206Pb/204Pb,207Pb/204Pb,208Pb/204Pb分别为0.706305~0.706997、18.197~18.220、15.601~15.604、38.401~38.434，与EMⅠ型地幔源区的同位素组成基本一致。所有这些特征均表明岩石来自交代富集地幔源区。     

中国煤山剖面二叠／三叠系事件界线地层中石膏的负硫同位素异常

中国煤山剖面二叠系／三叠系(P／T)事件界线地层以赋存白粘土和黑粘土著称。本文采用六氟化硫方法经质谱测定发现，白粘土中的自形晶石膏、白粘土中的全溶提取石膏和黑粘土中的全溶提取石膏，其s同位素均呈显著负值：δ^34Sv-CDT均值依次为一9．2‰、-10．7‰和～15．6‰；δ^33Sv-CDT均值依次为-4．6‰、-5．5‰和-8．2‰。P／T事件界线地层中硫酸盐(石膏)s同位素如此极端负异常在煤山剖面尚属首次发现；在其他P/T剖面乃至在与生物灭绝议题相关的全球其他重要地层界线剖面，迄今也未见类似报道。本文还测定出与白粘土密切相关并紧邻的似黄铁矿的铁硫化物(FeS)，其S同位素的δ^34Sv-CDT均值为 1．3‰和δ^33Sv-CDT均值为 0．7‰，且研究中未见任何生物或有机成因黄铁矿痕迹。这在相当大的程度上排除了这里的极轻硫石膏的生物或有机次生来源的可能性。因此，本文揭示的显著负硫同位素石膏很可能在自然界中也是罕见的，值得进一步积累数据和深入研究。另一方面，煤山剖面P／T事件界线层原本富含石膏，其极轻硫同位素特征的发现很可能成为一个重要突破口，有利于从新的角度认识和探索P／T转折期的灾变与环境变化。     

稳定同位素测试技术与参考物质研究现状及发展趋势

同位素测试技术是同位素研究的基础。新的测试技术创立，新的测试仪器的研制，原有仪器设备和测试方法的改进是稳定同位素地球化学研究发展的依托。因此发展同位素测试技术始终是同位素地球化学研究的一个主要方面。文章介绍了同位测试仪器设备，稳定同位素研究对象和测试方法，同位素参考物质的研制以及同位素绝对比值测量的研究现状及近年来的发展。概括起来，总的趋势是：快速化，精确化，微量化，微区化，多样化和标准化。     

广西大厂锡多金属矿床硅质岩和层状矿体氧硅同位素研究

作者对大厂地区泥盆纪地层中的不同成历的硅质岩进行了系统的硅氧同位素研究。其中一种是与矿化无关的浅海放射虫硅质岩，其硅质来自海水的溶解硅，表现出低的负δ30Si值和变化较大的δ18O值；另一种岩石可能属海底喷气成因，表现出你的负δ30Si值和均一的δ18O值，与硫化物成矿作用有密切关系。     

青城子矿区黑云母和石榴石的地球化学及变质作用的P-T条件探讨

本文研究了青城子矿区变质岩系地层中黑云母和石榴石的基本特征、化学组成特征(主要化学元素和某些微量元素)和氢、氧、硅稳定同位素组成特征,讨论了矿区变质作用程度、变质温压(P-T)条件、变质流体特征、物质来源以及变质作用与成矿关系等几个问题。     

硅同位素测量方法及其地质应用

建立了硅同位素测量方法,获得了比前人更高的测量精度。分析了52个地质样品,探讨了硅同位素地质应用的前景。     

闪锌矿-方铅矿硫同位素地质温度计的实验标定

本研究对闪锌矿一方铅矿硫同位素地质温度计进行了新的实验标定。选用的硫同位素分馏实验条件近似于天然热液系统的条件,实验温度由350℃到550℃。采用高精确度的SF6法进行硫同位素分析,分析精确度好于±0.1‰。得出的闪锌矿-方铅矿硫同位素分馏校准方程为1000lnα_(S_p)-G=0.74×10~6T~2+0.08。     

四川牦牛坪稀土矿床地幔流体成矿的碳、氢、氧、硫同位素证据

选取2种主要矿石类型——碳酸岩伟晶岩型矿石和重晶石伟晶岩型矿石进行了成矿流体的C、H、O、S同位素测试，获得δ^13CV-PDB值为-3．0‰～-5．6‰，δDV-SMOW值为-57‰～-88‰，δ^18OH2O-VSMOW值为8．0‰～13．3‰，δ^34SV-CDT值为3．3‰～5．9‰，以及方解石的δ^13CV-PDB值为-6．9‰和δ^18OV-SMOW值为7．3‰～7．4‰。所有这些数据表明，四川牦牛坪稀土矿床在成矿过程中有大量地幔物质参与。