矿物表征自动定量分析系统(AMICS)技术在稀土稀有矿物鉴定中的应用

云南武定迤纳厂铁-铜-稀土矿床是我国扬子地块西南缘具有代表性的元古代铁-铜-稀土矿床之一,矿床中除Fe、Cu外,还伴生REEs、Nb、Co、Mo、Au、U等元素。由于矿石矿物组成复杂,并且稀土、稀有矿物结晶粒度细小、嵌布特征复杂,使用传统的测试技术很难准确地识别鉴定,因此该矿床中稀土、稀有(铌)矿物的赋存状态研究一直较为薄弱。本文应用目前国际上矿物与地质行业先进的矿物自动分析系统——矿物表征自动定量分析系统(AMICS),结合扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)显微结构原位分析技术,实现了常规岩矿鉴定手段难以完成的矿物定量识别和鉴定,准确地测定了武定迤纳厂铁-铜-稀土矿床脉状矿石中矿物种类及其含量,在脉状矿石发现了含量可观的氟碳钙铈矿(0.82%)和少量的含铌金红石(0.02%)等稀土稀有矿物。研究表明,除了铁氧化物成矿阶段,在铜硫化物成矿阶段也伴随有稀土成矿作用,因此可将主矿化期划分为铁氧化物-稀土矿化阶段(Ⅱ-1)和铜硫化物(-金)-稀土矿化阶段(Ⅱ-2)。研究成果为矿石中稀土、稀有金属等战略矿产资源的综合利用及矿床的进一步研究提供了可靠的数据,同时建立了一套先进、实用的岩石矿物鉴定技术,可望在地质、勘探、资源的有效利用等领域得到更广泛应用。     

铁同位素在现代海洋环境的示踪研究

随着海洋环境介质铁同位素测试技术的发展,特别是海水和沉积物中不同铁赋存形式的同位素组成研究备受重视,铁同位素已经展现出对各类生物地球化学过程的崭新的示踪作用。本文在不同铁价态和赋存形式之间转化的专属分馏机制框架总结基础上,汇总了现代海洋环境中大气沉降、陆源径流、沉积物、地下水和海底热液等不同来源的铁同位素特征范围,探讨了海洋内部铁循环的生物地球化学过程,包括生物吸收、颗粒态/溶解态铁的转化以及清除作用的铁同位素分馏机制,辨析海水剖面在不同层位上铁同位素组成的主导控制因素。另外,应用溯源混合模型甄别大西洋、太平洋和南大洋等多个海域铁来源,以此验证了全球气候变化与海陆多个物理化学过程的密切关系;利用不同结晶度和反应活度的矿物铁同位素数据可示踪早期成岩过程中铁还原的深度和程度,亦有助于辨析古海洋沉积物的铁同位素数据并提高古氧化还原环境的重建精度。     

岩质边坡稳定性评价的尖点突变理论模型

考虑岩质边坡后缘张裂隙中的孔隙水压力及地下水对软弱结构面的物理化学作用,将软弱结构面分为应变硬化区和应变软化区,建立单平面滑动破坏的岩质边坡力学模型,引入尖点突变理论,建立尖点突变模型,推导岩质边坡突变失稳的充要力学条件判据,并重新推导极限平衡法的临界稳定系数。结果表明,分叉集方程等于0为岩质边坡突变失稳充要力学条件判据;由于滑面处含水量不同,稳定系数小于1,边坡不一定会发生失稳;稳定系数大于1,边坡也不一定稳定。     

云南安宁水系沉积污染物分布特征与风险评价

云南安宁是长江经济带上游重要的工业、矿业城市,是滇中新区经济发展和生态文明建设的支点。对安宁地区地球化学水系沉积物、水文地质等方面的调查尚停留在二十世纪七八十年代,而近年来人类生产生活对生态环境造成的影响也不明确。为揭示安宁地区水系沉积物污染状况、空间分布特征与潜在生态风险,本文以2019年采集的云南安宁地区水系表层沉积物为研究对象,利用X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱、气相色谱-质谱等方法系统分析其中常量元素、微量元素和16种优先控制的多环芳烃(PAHs)含量和空间分布特征,采用地累积指数法、Hankanson潜在生态风险指数法对8种典型重金属(As、Cd、Cr、Cu、Ni、Zn、Pb、Hg)以及采用质量基准法对PAHs进行了生态风险评价。结果表明:(1)水系沉积物中的重金属含量不同程度地高于中国全国和南方水系沉积物背景值,且变异程度较高、空间分布不均,Cd、Hg和As的潜在生态风险处于中等到严重等级;(2)∑PAHs平均含量为20856.0ng/g,较长江流域均值显著偏高,16种单体检出率接近100%,但PAHs总体生态风险较低,石化工业和石油燃料的燃烧是PAHs主要来源;(3)污染物重点潜在生态风险主要集中于普渡河流域螳螂川沿岸钢铁、化工等厂矿周边。本研究结果为加强流域工业点源污染监管、减少和控制工业污水排放提供了科学依据。     

鄂尔多斯盆地本溪组—太原组扇三角洲沉积与油气聚集的关系

利用盆地北部大量钻井资料、岩心及露头观察结果,结合古地质背景,以及粒度、岩矿等分析资料,对晚石炭—早二叠世广泛分布的含砾砂岩体沉积特征进行了深入的分析。结果表明:它们属于扇三角洲体系,并以河道化冲积的形式前积到陆表海盆地中,平面上分带性和纵向上退积结构较清楚,重力流沉积特征不明显,而水道化的牵引流成因沉积特征明显。以高能辫状水道、水下分流河道砂砾岩为主要骨架,河口坝不发育。而且,这些水道作用居重要地位的扇三角洲高能水道砂体因受物源、古地貌及潮汐等影响,往往被潮汐改造而形成障壁砂坝,也是有利储集体。它们之间因沉积特征不同,储集空间、储集性能和含油性也各具特色,但都以高能化水道形成的厚石英砂带为有利相带。     

基于新的合成流体包裹体方法对成矿金属在熔体-流体相间分配行为的实验研究

岩浆挥发相出溶过程中各组分在熔体-流体相间的分配行为对于岩浆热液矿床的形成具有重要的控制作用.由于传统实验方法对成矿金属在熔体-流体相间分配行为的研究难以保持体系的封闭性,严重制约了人们对元素在熔体-流体相间分配行为及其控制因素的认识.本研究尝试采用在硅酸盐玻璃中合成流体包裹体的新方法,即通过硅酸盐玻璃颗粒大小(200~400μm)控制硅酸盐玻璃内合成直径为数十微米的流体包裹体,从而确保在微米尺度上快速达到成矿金属在熔体-流体相间的局部扩散和分配平衡.在此基础上,结合LA-ICP-MS微区分析技术来研究成矿金属在熔体-流体相间的分配行为,有效避免了传统方法实验过程中可能存在的成矿金属与贵金属容器间的合金效应、成矿金属在熔体-流体相间扩散和分配不平衡以及淬火再沉淀等因素对实验结果的影响.通过锡在熔体-流体相间分配系数的初步测定,证实了该方法是研究各类成矿金属在熔体-流体相间分配行为的有效手段.最后,对该方法的应用前景进行了初步展望,以期能够在岩浆热液演化过程中金属元素在熔体-流体相间分配行为的研究中得到广泛应用.     

浙江省太阳辐射计算及分布特征

太阳辐射是重要的农业资源和立地环境,目前主要依靠公式计算获取,因此选择适当的计算方法是必要的。论文通过比较国内外5种太阳总辐射气候学计算结果与太阳辐射观测值,其方差平均值大小顺序为：孙治安经验公式〈朱志辉经验公式〈左大康经验公式〈翁笃鸣经验公式〈埃斯屈朗方程,因此选择孙治安经验公式Q=Qn[c＋（1-c）s]为浙江省太阳总辐射的最佳计算公式。分析计算结果表明,浙江省年太阳总辐射在4332．19～4870．66MJ·m-2之间,东部沿海多,北部、西部少;多年平均年变化值呈双峰型变化,7月最大,12月或1月最小,6月份为一相对低值;以杭州站为代表分析其气候变化,发现太阳总辐射平均每10a下降20MJ·m-2。浙江省年光合有效辐射在2060．16—2310．07MJ·m-2之间;多年平均年变化呈单峰型或弱双峰型变化,分布特征与太阳总辐射类似,年际间光合有效辐射波动较小,趋势变化持平。     

2011年6月18日常州大暴雨成因分析

利用常规观测资料和NCEP再分析资料对2011年6月18日常州大暴雨过程从中尺度分析,物理量场诊断和雷达回波等进行了成因分析,结果表明:(1)中低层切变线、梅雨锋是本次暴雨过程产生的重要影响系统。(2)地面中尺度辐合线是造成常州、金坛出现强降水的主要原因之一,而中尺度辐合线和中尺度气旋的共同作用则是溧阳出现强降水的重要因素。(3)此次暴雨过程中,常州地区位于高能区,层结不稳定。强降水发生时,水汽明显加强,边界层的抬升运动也明显增强,存在较强的垂直上升运动。(4)西南急流为本地输送充沛的水汽和大量的不稳定能量,东北急流提供冷空气,促使冷暖气流强烈交汇,从而导致了暴雨的发生。(5)中γ尺度和中β尺度系统长时间维持,有利于连续强降水的产生。     

脉冲星VLBI观测软件相关处理进展

VLBI是进行高分辨率脉冲星观测研究的重要手段.脉冲星信号是非常微弱的脉冲序列,其VLBI观测面临多种挑战.在数据相关过程中采用有效技术提取脉冲星信号可提高观测成功率和精度.DiFX(Distributed FX-style Software Correlator)是目前国际上流行的开源软件相关处理机,它采用非相干消色散技术和“脉冲星数据分箱技术”(Pulsar Binning),在脉冲星VLBI观测数据的相关处理方面具有优异的性能.介绍了DiFX的构架,安装、调试方法,并对利用DiFX处理脉冲星VLBI观测数据的进展情况进行论述.利用单机环境下的DiFX,在普通模式和Pulsar Binning模式下对中国VLBI网(CVN)第一次脉冲星观测数据进行相关处理;利用德国马普射电天文研究所集群计算环境下的Bonn-DiFX,在Pulsar Binning模式下对流量仅有2.6 mJy的毫秒脉冲星PSRJ1022+1001的欧洲VLBI网(EVN)观测数据成功进行相关处理.最后,对使用DiFX处理脉冲星观测数据情况进行总结,并展望了今后CVN开展脉冲星观测研究的前景.     

一次区域大暴雨过程的雷达回波特征分析

针对2007年8月10—12日烟台市区域性大暴雨天气资料的综合分析表明,热带系统的水汽条件、西风带弱冷空气的抬升力条件和副热带高压边缘的不稳定层结条件,共同构成了区域性暴雨天气过程。对新一代多普勒天气雷达资料的分析表明:数条强对流回波单体在移动的过程中合并,形成MCS,稳定少动是暴雨产生的直接原因,低空急流输送大量水汽,低层冷空气入侵导致对流上升运动强烈。