湖南黄金洞金矿床毒砂中金的赋存状态的研究

本文对湖南黄金洞金矿主要载金矿物毒砂进行了金含量、X射线衍射、电子探针、扫描和透射电镜、电子顺磁共振波谱及穆斯堡尔谱等系统分析研究.结果表明,含金毒砂在成分上及结构上都明显地偏离理想毒砂;金含量高而稳定;毒砂中的铁为F_e~(3+);金主要呈晶格金存在,以类质同象形式置换毒砂中的砷.     

P21ca斜方辉石相变的研究

笔者利用透射电子显微镜(TEM)和加热台等技术,对河北承德黑山P2_1ca顽辉石的相变过程进行动态观察,证实了P2_1ca斜方辉石是Pbca斜方辉石的同质多象低温变体。相变温度在800～900℃之间。这一变相是通过P2_1ca斜方辉石晶体结构中四分之一呈S旋转的Si—O四面体链改变为O旋转类型而实现的。     

山东昌潍古近系原型盆地粘土矿物的成岩演化与古地温

山东昌潍盆地形成于古近系的古新世-始新世早期(Ek-Es_4),本文主要研究昌潍盆地的粘土矿物特征及其古地温。昌雄古近系(Ek-Es_4)原型盆地的粘土矿物种类有:无序高岭石、伊/蒙混层矿物、伊利石和辉绿泥石(铁斜绿泥石)。利用粘土矿物温度计估算了盆地埋藏深度的古地温,探讨了古近系(Ek-Es_4)原型盆地的成岩作用和有机质热演化阶段。研究表明:随着埋藏深度的增加,伊/蒙混层矿物(L/S)由无序向有序连续转变;高岭石的有序性、伊利石和绿泥石的结晶程度趋于增强。根据伊/蒙混层矿物(L/S)地温计获得盆地不同深度的成岩温度范围;成油深度约为3000～4000m±。现今地温与古地温的对比,显示盆地存在热异常,导致热异常的形成可能有以下几方面因素:(1)盆地曾经历过地壳抬升阶段;(2)盆地内有岩浆活动热事件发生;(3)盆地裂陷期的构造动力学作用导致古地温梯度过高。昌潍原型盆地较高的古地温梯度吻合于裂陷盆地构造动力学演化的模式。     

母岩类型对土壤和沉积物镉背景的控制: 以贵州为例

镉是土壤和沉积物中最受关注的重金属污染物之一,合理确定其自然背景对于环境管理具有重要意义。然而,由于不同基岩中该元素含量差异很大,且在风化成壤过程中元素也可能发生富集或贫化,造成该元素具有很大的空间变异,甚至可以超出筛选值和管制值。本文从基岩-土壤地球化学元素迁移规律出发,以基岩类型较复杂、镉空间变异较大的贵州省为例,基于土壤和沉积物调查数据,建立基岩与土壤或沉积物中镉含量的对应关系,筛选合理的岩性类型端员和背景区域划分方法,为环境管理确定基础背景。研究结果显示,岩性类型是造成土壤镉空间变异的重要因素,石灰岩(排除白云岩)、玄武岩、辉绿岩和碳质页岩等是造成土壤高镉背景的重要岩石类型。相对母岩类型,岩石所在地层时代对土壤镉背景的影响不太明显。本文通过大量数据统计,给出了相对较纯的岩性发育土壤的镉背景值和变异区间,不纯岩性或地质单元发育土壤的镉背景值可能受多个岩性端员的影响。     

北大西洋ODP1049C孔Aptian-Albian期高频旋回大洋红层的成因:矿物学证据

北大西洋ODP171B航次1049C孔Aptian-Albian期沉积以出现大洋红层与灰色、白色沉积物高频旋回为特征。为了探讨大洋红层的成因,本文进行了矿物学、地球化学、沉积学等方面的研究。漫反射光谱、磁化率和活性铁数据表明,赤铁矿、针铁矿的出现是导致样品由白色向红色转变的矿物学原因。棕色和橙色样品中出现赤铁矿和针铁矿的特征峰,FeR/FeT平均值分别为0.23和0.24,明显区别于其他颜色的样品。磁化率与红层成良好的正相关关系,说明铁氧化物矿物含量的变化是导致磁化率变化的原因。X射线衍射结果表明,不论颜色如何,样品中均含伊利石、高岭石、蒙脱石、绿泥石等粘土矿物,其分布与样品颜色没有直接关系,很可能反映当时物源区气候稳定。ODP1049C孔岩芯沉积物出现橙色、棕色、白色、灰色等颜色的高频变化,颜色过渡接触界线清晰,说明导致红色变化的赤铁矿和针铁矿是沉积期低温氧化的产物。棕色样品中CaCO3含量最低,推测红层所对应的氧化条件是由于较低的有机质堆积速率造成的。     

长江水系河水主要离子化学特征

2007年夏季采集了长江从上游沱沱河至入海口的干流原水样品36个,长江各主要支流水样品40个,分析了江水Ca2+、Mg2+、Na+、K+、HCO3-、SO42-、Cl-离子含量及溶解性SiO2等溶质成分。结果显示,长江流域水系离子化学组成主要受碳酸盐和蒸发岩风化控制,长江上游水离子化学呈现阳离子以K+和Na+为主,阴离子以Cl-和SO42-为主的蒸发岩类风化控制特征,但随着采样点位下移,离子含量逐渐呈现阳离子以Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主的逐渐向碳酸盐风化过渡的特征;从时间变化上看,与20世纪50年代至1990年长江水离子化学数据相比,以Na+、K+、SO42-和Cl-为代表的所有阴阳离子均有明显增加;从通量上看,洞庭湖和鄱阳湖是长江离子两个最大的输入源,除洞庭湖和鄱阳湖外的其他长江各大支流中,岷江是长江Na+、K+、Ca2+、Mg2+、F-和HCO3-的最大输入源,嘉陵江是SO24-和溶解性SiO2的最大输入源;在几大世界河流中,长江是对海洋Mg2+、SO24-和Cl-的输入通量最大的河流,Ca2+和HCO3-通量仅次于亚马逊河。     

土壤理化参数的反射光谱分析

土壤可见光和近红外波段(400~2 500 nm)反射光谱信息包含了大量土壤物理化学参数,土壤反射光谱测量简单、快速,无需破坏样品,而且还可以通过高光谱遥感方法制图。文中使用江苏国土生态地球化学调查中获取的大量土壤样品,研究了土壤阳离子交换量(CEC)、有机质含量、pH值、铁氧化物类型、铁铝硅等常量元素含量等重要土壤生态地球化学参数的光谱反应。结果显示,土壤CEC是进行光谱预测非常成功的参数,1 400、1 900和2 200 nm附近一阶导数光谱(FD)值或短波方向反射率值均可以很好地反映土壤CEC的大小;土壤有机质含量、铁氧化物类型、铁铝硅含量均可以在反射率光谱或其一阶导数(FD)值找到相关波段;土壤导数光谱存在的A、B、C和D峰使反射光谱方法不仅能够定量铁氧化物总量,还能鉴别铁氧化物矿物类型(针铁矿和赤铁矿)及其相对含量;江都土壤光谱的656 nm附近FD值与pH有很大相关性,但是江苏样品显示pH值光谱经验预测具有区域依赖性,可能与土壤类型有关,说明pH与光谱参数之间的关系并非一般的线性关系,而有更复杂的机制。     

岩石有机碳风化及其控制因素

岩石有机碳为岩石地层中的有机碳,是地球上重要的碳储库。岩石有机碳的氧化、风化过程向大气排放二氧化碳,是地质碳循环过程的关键环节,对维持地球长尺度碳平衡以及表层环境的长期宜居性有重要意义。近年来,岩石有机碳氧化、风化过程的研究取得了显著发展,相关研究已经从剖面拓展到流域尺度,定量方法也在日益精确。本文系统综述了近些年国内外针对岩石有机碳自身结构性质、风化速率定量方法、控制因素和风化通量统计等问题的研究现状,以期对全球范围内岩石有机碳风化在研究地质碳循环过程中的关键性和当前进展及发展趋势有更加系统性的认识,并对相应的关键性科学问题进行更加深入系统的研究。     

中国黄土中磁性矿物赋存形式研究

磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿是中国黄土-古土壤序列中主要的磁性矿物和磁信号载体．利用X射线衍射（XRD）、光学显微镜和电子显微镜（场发射扫描电镜SEM和高分辨透射电镜TEM）对这些磁性矿物的物相关系和存在形式进行了深入研究．结果表明：强磁性的磁铁矿和磁赤铁矿以独立单一物相和多相复合磁性颗粒形式存在．大颗粒的风尘磁铁矿在沙漠源区就已经经受了低温氧化,粉尘沉积后的成土作用加剧了这种低温氧化过程,形成具有赤铁矿镶边结构的磁铁矿复合磁性颗粒．针铁矿与赤铁矿共存,部分针铁矿经脱水过程,在其边缘形成纳米级的赤铁矿．以上研究对解译中国黄土．古土壤序列的磁信息及相关的古气侯含义提供了最直接的矿物学支撑．     

青藏高原中部兹格塘错沉积物中厌氧光合细菌叶绿素的发现及意义

位于青藏高原中部的兹格塘错是中国为数不多的典型半混合型湖泊之一,其稳定的分层特征使水生生态系统中出现若干相对独立的微生物群落.兹格塘错表层沉积物中发现的细菌脱镁叶绿素a(bacteriophaeophytin a,Bph-a)证实了厌氧光合细菌(anoxygenic phototrophic bacteria,APB)群落的存在.研究指出,该细菌群落主要集中分布在永滞层顶部至化跃层底部的狭窄范围内,形成APB薄层,是细菌叶绿素a(bacteriochlorophyll a,Bchl-a)的主要生产区域.厌氧光合细菌死亡后在湖底经变质作用,Bchl-a脱镁(Mg~(2+))形成Bph-a.APB总生产力高低主要受光照度控制,因此,沉积物中Bph-a高值对应化跃层变浅的暖期,低值对应冷期,而零值则表示湖泊半混合状态消失,水体完全混合,对应极端寒冷的气候或湖泊水位大幅降低的时期.利用沉积物中Bph-a含量变化,可以重建兹格塘错湖泊分层及区域气候变化历史.在湖泊现代过程、重建气温-湖泊分层-APB生产量-沉积物Bph-a含量变化四者关系充分研究的基础上,具有定量重建古气温的潜力.