电感耦合等离子体质谱法精确测定地质样品中的微量元素镓

应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对地质样品中微量元素镓进行测试分析时,存在两方面问题:一是不同消解方法各有不足,密闭式消解不能批量处理样品,而敞开式消解过程繁杂;二是质谱测试时需要选择⁶⁹Ga还是⁷¹Ga,确定扣除哪些干扰和相应的扣除系数,这些因素使地质样品中镓元素的测试精度不高。本文基于一般地质样品中有机质含量低的特点,针对ICP-MS分析方法提出:①使用氢氟酸、盐酸、硝酸、高氯酸四种酸混合消解样品,采用半密闭式酸分解法,通过调整加热温度、用酸量、用酸比等加快反应进程,少量的有机质在强酸加热消解时能够反应完全,而不必要进行灰化处理;②采用丰度为39.9%的⁷¹Ga进行测试,使用经验系数0.005,利用⁵⁵Mn¹⁸O对⁷¹Ga位置扣除⁵⁵Mn¹⁶O的干扰。方法精密度在3%以内,方法检出限为0.06 μg/g。本方法简化了样品消解过程,并可批量处理样品,降低了分析成本,在准确测定镓元素的同时还能理想地测定其他微量元素和稀土元素。     

新疆西准噶尔萨尔托海蛇绿混杂岩形成时代及构造环境分析

萨尔托海蛇绿混杂岩是西准噶尔地区达拉布特蛇绿混杂岩带的重要组成部分,其形成时代和构造环境颇具争议。通过LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,获得其中辉长辉绿岩的 ²⁰⁶Pb/²³⁸U 加权平均年龄为388.8±1.1 Ma,确定该蛇绿混杂岩形成于中泥盆世。岩石地球化学分析表明,纯橄岩(蛇纹岩)属于低Si、低碱、高Mg的变质橄榄岩,REE呈∑REE 偏低的平坦型分布模式,Cr、Ni和Co含量较高,变玄武岩属于高Ti、富Mg、富Fe、偏碱的拉斑系列,REE分布模式呈现 ∑REE 偏低、Eu异常不明显的平坦型曲线,微量元素分布模式为K、Cs、Th、Nb和P相对亏损的平坦型曲线,Zr/Nb比值低,总体表现出与E-MORB相似的特征。综合判断认为,萨尔托海蛇绿混杂岩形成于大陆裂谷向洋盆转化的构造环境,类似于"红海式"洋盆,为进一步深入认识新疆地区众多蛇绿混杂岩的形成构造环境提供了新思路。     

冬季北太平洋风暴轴纬向变化特征及其与我国极端低温频次的可能联系

采用NCEP/NCAR和ERA40再分析资料,分析了垂直方向上冬季北太平洋风暴轴纬向结构的时空演变特征,揭示了北太平风暴轴纬向结构具有显著年际、年代际变化特征。冬季北太平洋风暴轴纬向结构主要呈现出全区一致、东西反相两种分布型("A"型和"B"型),细分为整体一致性强型("A+"型)、整体一致性弱型("A-"型)、东弱西强型("B+"型)和东强西弱型("B-"型)。研究表明:冬季北太平洋风暴轴的纬向结构与我国极端低温频次的关系密切,风暴轴呈"A+"("A-")型纬向结构时,我国整体区域极端低温频次偏少(多);风暴轴呈"B+"("B-")纬向结构时,我国全区极端低温频次偏多(少)。     

一个直接用观测资料计算大范围散度、涡度和垂直速度的方案

提出了一个直接用观测资料,便于用电子计算机计算大范围散度、涡度和垂直速度的方案。还提出了计算某些物理量的梯度、平流和通量的方法。对于在垂直方向不均匀分层的计算,垂直边界条件个数和连续方程不协调的问题,以及在地形起伏的山地如何计算垂直速度等问题,也作了初步讨论。最后,用一次华南大范围降水的例子进行了计算,结果和预报员经验还比较一致。     

中国重要生态保护区域人类干扰时空变化特征分析

构建人类干扰指数,从时间和空间双重角度,评估中国重要生态保护区域人类干扰变化特征。研究表明：① 总体来说,2018年中国重要生态保护区域人类干扰低于全国平均水平,1980―2018年,和全国平均水平相比,中国重要生态保护区域人类干扰增加幅度小、增长趋势慢,定量说明中国重要生态保护区域人类活动整体管控成效好;② 1980―2018年,3类重要生态保护区域（国家级自然保护区、生物多样性优先区、重点生态功能区）人类干扰指数均呈逐步增加趋势。以“胡焕庸线”为界,重要生态保护区域以西、以北人类干扰总体较小,增加相对缓慢;以东、以南人类干扰相对明显,增加也相对明显,今后对这些区域要重点加强管控;③ 国家级自然保护区人类干扰指数在5个监测年份均最低,增加趋势最平缓、增幅最小,人类活动实际管控成效最好;重点生态功能区和生物多样性优先区人类干扰相对较大,管控成效有待显现,结果反映中国对重要生态保护区域分类管控力度和梯度的差异;④ 重要生态保护区域内部人类干扰指数及增幅均低于外部未受保护区域,构建重要生态保护区域有效降低人类干扰。     

硝酸盐水质污染与污染源类型的相关性以及氮同位素的应用分析

为了研究莱芜市各类污染源对硝酸盐数值贡献的大小,通过莱芜市地下水污染调查项目各类污染源水质监测结果,挑选出符合对应污染源类型的硝酸盐水质监测数据,进行数理统计,显示对硝酸盐影响数值贡献最大的污染源类型为畜禽养殖,其次为农业面源污染、固体废弃物、工业废水排放、生活污水、矿坑排水。为识别莱芜市地下水中硝酸盐的来源,选取莱芜市10处同位素采样点进行δ~(15)N及δ~(18)O测试,根据测试结果,δ~(15)N值变化范围为(5.82～19.95)×10~(-3),δ~(18)O值变化范围为(-8.76～-5.34)×10~(-3),根据采样点δ~(15)N、δ~(18)O值所在的值域位置及所处的水文地质条件,表明10处同位素采样点处硝酸盐来源为粪便、化肥及工业污染,部分采样点的~(15)N及δ~(18)O的比值大于2,基本上可证明反硝化作用的存在。     

试论土地的结构与功能

系统是有一定结构和功能的有机整体,结构与功能是系统的两个本质特征,现代各门自然和社会科学无不在广泛地探索着其研究对象的结构与功能。土地科学的研究对象—土地是地表自然界的地域性物质系统,它具有独特的结构和功能特征,因而土地结构和土地功能是土地科学研究的重要内容。本文拟对土地结构与功能的概念、土地结构与土地功能的关系以及土地结构与功能研究的理论和实践意义作初步讨论,以期促进进一步的研究。     

基于GWR模型的贵州喀斯特山区TRMM 3B43降水资料降尺度分析

基于降水与地形起伏之间的非平稳关系,结合有限的观测降水数据,利用GWR回归模型,对贵州喀斯特山区的TRMM 3B43降水资料进行降尺度和校准,最终得到空间分辨率为1 km×1 km的降水量分布数据并进行了验证。结果显示:(1)考虑地形起伏和降水空间非平稳性的GWR模型,提高了贵州喀斯特山区TRMM 3B43遥感降水资料的空间分辨率和准确度。(2)不同时间尺度的验证结果表明,在与观测降水的相关统计中,TRMM降尺度降水具有较TRMM 3B43降水更高的统计精度和更小的误差,更接近于地面观测降水;该降尺度算法在贵州降水较少的时间尺度更加接近真实值。(3)当TRMM 3B43可以被重采样的地形起伏度(RDLS)进行准确预测时,TRMM 3B43的精度是GWR降尺度算法中的主要误差源;当区域的降水与地形起伏弱相关或无关时,应考虑引入其他影响降水的空间变量来修正这一空间非平稳性关系。     

盆地城市地气温差变化特征及模拟研究——以成都市为例

地气温差对大气边界层热力交换起着极为重要的作用,对局地气候、城市边界层结构和大气污染有着重要影响,因此有必要对城市下垫面地气温差进行相应研究。本文以典型盆地城市成都为例,利用2014年成都市地表温度、气温逐时观测资料分析了该地区地气温差的变化特征,讨论了中尺度数值模式WRF (Weather Research and Forecasting Model)对盆地城市地气温差的模拟能力。结论表明:成都市平均地气温差为2.20℃,多分布在0～2℃区间,与地表温度和气温变化不同,温差春季最大,夏、冬季次之,秋季最小;各季节温差日变化大致相似,均为中午较大,夜间在0℃左右,但极值大小不同。利用WRF对成都市典型夏季晴天地气温差进行了模拟研究,对比分析三种常用陆面过程参数化方案的模拟结果,三种方案模拟的变化趋势均与观测吻合,其中Noah方案能较好的模拟成都市地气温差的变化特征,通过参数化方案的组合方式,改进了模式对地气温差的WRF模拟能力。      

胶西北上庄金矿床原生晕轴(垂)向分带特征及深部矿体预测的勘查地球化学标志

文章应用格里格良原生晕分带指数方法,系统研究了上庄金矿单个矿体、矿区等不同取样系统的原生晕轴(垂)向分带特征.结果表明,上庄金矿床原生晕轴(垂)向分带序列及原生晕叠加模式在矿区范围内比较相似,因此,可利用典型矿体原生晕轴(垂)向分带规律来指导矿床内深部矿体的预测.适用于该矿区-750 m以上的原生晕轴(垂)向分带序列为B-(Hg W Bi)-(As Mn Co)-Zn-(Au Ag)-Pb-Mo.典型矿体原生晕叠加模式显示,沿垂直方向矿体间断部位原生晕出现头、尾晕同位叠加以及头、尾、近矿晕同位叠加2种情况,并均呈现出地球化学参数的剧烈波动.其中,前者是下部有盲矿体存在的反映,而后者则有可能既是深部有盲矿体存在,也是2个矿化带或大矿体间有小矿体存在的反映.依此认识对深部矿体开展了预测,部分靶区已获得成功验证.