滇西兰坪盆地膏盐微量元素、同位素地球化学特征及意义

滇西兰坪盆地中多数金属矿床伴生大量膏盐体,为了探讨膏盐体与金属成矿关系,对膏盐体进行了微量元素和同位素地球化学分析。发育在云龙组中呈层状黑色石膏稀土总量,δEu(0.87)和δCe(0.95),⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(0.708 629～0.710 189),δ³⁴S_V-CDT(9.6‰～+11.9‰)与区域云龙组地层地球化学特征相近;分布在云龙组地层中呈蘑菇状、指状侵入的块状石膏的稀土总量,δEu(0.65)和δCe(0.85),⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(0.707 695～0.708 127),δ³⁴S_V-CDT(+12.6‰～+15.4‰)与晚三叠世三合洞组碳酸盐岩的地球化学特征相近。结合微量元素和同位素地球化学分析,兰坪盆地的Sr、Cu、Pb和Zn等成矿元素主要来源于热卤水对地层的淋滤和萃取,成矿元素S主要为沉积地层中的硫酸盐热化学还原的产物。     

富营养化浅水湖泊生态修复中背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水质改善的影响

滤水速率的快慢是决定滤食性河蚌对水质改善与否的关键,但受蚌龄大小、食物多少和季节变化的影响.以背角无齿蚌（Anodonta woodiana）为研究对象,设置幼龄蚌组、成年蚌组和无蚌对照组,在惠州西湖生态修复后的清水态和未修复的富营养化水体同时进行中型系统原位实验,测定了各处理组水层中氮、磷、总悬浮物（TSS）浓度和浮游藻类生物量（用叶绿素a（Chl.a）浓度表示）的季节变化,以研究蚌龄、食物和季节变化对背角无齿蚌水质改善的影响.结果表明,与对照组相比,背角无齿蚌提高了清水态水体总磷（TP）和铵态氮浓度,但对总氮（TN）、TSS和浮游藻类Chl.a浓度的影响不显著,表明其不能有效改善清水态水体水质;富营养化水体中,背角无齿蚌虽对水中TN浓度影响不显著,但显著降低了TP浓度、浮游藻类Chl.a浓度和TSS浓度;表明背角无齿蚌可改善富营养化水体水质;且富营养化水体中幼龄蚌的滤水速率显著高于成年蚌;幼龄蚌的滤水速率春季最大（0.132±0.018 L/（g·h））,夏季最小.因此,在富营养化水体修复前期,可通过放养本地滤食性河蚌,如背角无齿蚌,以改善水质,春季放养幼龄蚌更佳,为接下来的修复创造有利条件;而在生态修复后期的清水态水体中,单独的河蚌对水质改善效果不明显.本研究可为水生态系统保护和富营养化水体生态修复提供参考.     

浮游植物叶绿素a的微波法研究及其与反复冻融法的比较

为缩短样品处理时间和提高测定准确度,本文设计和优化了微波处理辅助提取浮游植物叶绿素a的方法,并比较了反复冻融法和微波法对浮游植物叶绿素a的提取效率.结果表明:(1)微波法提取叶绿素a的最优处理条件为:高火(额定输出功率800 W)处理60 s左右.过滤水量为:贫营养型水体为1000 ml以上,中、富营养水体为100~500 ml.(2)反复冻融法在测定贫营养型水体时更稳定,而微波法对中、富营养水样提取率显著高于冻融法,可提高7%~12%,对具胶被及硅质外壳的藻类提取效率极显著高于冻融法,测定结果的相对偏差更小,且提取时间较冻融法缩短一半以上,适用于富营养化水体的应急监测.     

湖滨带开发利用对大型底栖动物群落结构的影响:以洪泽湖为例

湖滨带是湖泊与陆地生态系统间非常重要的生态过渡带,能够保障周围生态系统结构的完整以及功能的正常发挥.随着湖滨带被持续开发与利用,人为干扰对湖滨带的影响逐渐增强.大型底栖动物是淡水生态系统的重要生物类群之一,也是物质循环和能量流动的主要环节,起着承上启下的关键作用.为了解湖滨带开发利用对大型底栖动物群落结构的影响,2020年8月对洪泽湖湖滨带49个样点的大型底栖动物进行调查.共采集到大型底栖动物49种,隶属3门7纲17目26科44属,各样点大型底栖动物的密度差别较大,介于6.67~1386.67 ind./m²之间,整体上呈现西北高,东南低的趋势.相似性分析结果表明,河口型湖滨带和大堤型湖滨带与其他类型湖滨带差异显著,而围网型、圈圩型和光滩型3种湖滨带类型之间的大型底栖动物群落差异均不显著.相似性百分比分析结果表明,腹足纲的环棱螺属是造成不同湖滨带类型差异的主要物种.典范对应分析结果表明,悬浮物（SS）、溶解态总氮、pH、透明度（SD）、浊度、水生植物盖度和扰动指数对大型底栖动物群落有显著影响.考虑不同湖滨带宽度的开发利用情况,发现湖滨带开发利用200 m范围内,物种-环境解释率最高,说明200 m湖滨带范围内的开发利用情况对大型底栖动物的影响最大,对湖滨带200 m范围内的开发利用应该加强管控.结构方程模型表明湖滨带开发利用主要通过影响水生植物盖度、总氮、硝态氮、叶绿素a、SS、SD等进而影响大型底栖动物,且围网也会直接影响大型底栖动物群落结构.     

浅水湖泊动力作用下水-土界面底泥起悬驱动力野外观测

动力扰动引起的水-土界面沉积物悬浮是浅水湖泊蓝藻水华控制的难点,本文基于声学高频流速仪、浊度仪、气象、波浪等观测仪器获取的高时空分辨时间序列参量,以太湖为例对动力扰动下的底泥起悬驱动力进行研究.结果表明风速小于3 m/s时,水-土界面处平均悬浮物浓度为59 mg/L,波流综合切应力小于0.015 N/m~2,底泥未起悬或在底床附近极小范围内发生起悬;风速在3~6 m/s时,水-土界面处平均悬浮物浓度为103 mg/L,波浪产生的底切应力大部分情况远大于湖流产生的切应力,波流综合切应力处于0.015~0.25 N/m~2范围内,底泥中等规模起悬;风速大于6 m/s时,水-土界面处平均悬浮物浓度为174 mg/L,波浪产生的底切应力占据绝对的主导地位,波流综合切应力大于0.25 N/m~2,底泥大规模起悬.梅梁湾底泥起悬的临界切应力在0.015 N/m~2左右,临界风速大约为3 m/s.     

洱海主要污染物允许排放总量的控制分配

基于环境流体动力学模型EFDC(Environmental Fluid Dynamic Code),建立了洱海湖泊及湖湾的三维水动力水质模型.利用洱海2001 2011年连续11年的水动力水质监测数据对模型进行了率定和验证,模拟结果与实测资料吻合度较好,表明水动力水质模型计算结果较为合理.在考虑水质环境背景浓度的前提下,通过水质模型量化各个入湖排污口对水质控制点的贡献率,并对各水质控制点和入湖排污口的浓度进行约束限制,最终利用单纯形法求解得到各入湖排污口的允许排污量.计算结果表明,北区三条河流弥苴河、永安江、罗时江本身流量相对较大,所以允许排放总量也较大,总氮、总磷和COD_Mn的允许排放总量分别占到整个洱海允许排放量的47%、53%和49%.洱海主要污染物允许排放总量的控制分配研究对于洱海流域的环境综合整治具有十分重要的意义.     

攀西地区活断层研究(英文)

本文根据攀西地区活断层长期滑动速率及历史上最大地震震级上限,把攀西地区的活断层划分为A、B、C三级,并对区内几条主要活断层的近代活动特征进行了较全面的研究。指出第四纪断裂活动沿断裂带在空间上和时间上是有明显的分段性和不均匀性,断裂上的位移是以一种地震构造上的脉冲形式出现的,地震与晚更新世、全新世和现代断裂活动在空间上和成因上有密切的联系。     

南秦岭板板山二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

南秦岭北缘山阳县板板山复式岩体存在3个阶段的岩浆侵位,分别为早期阶段的二长花岗岩、中期阶段的钾长花岗岩及晚期阶段的辉绿岩。针对早期阶段的二长花岗岩进行了岩石地球化学、LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄研究,结果表明:二长花岗岩Si O_2含量为73.35%～77.49%,全碱(K_2O+Na_2O)含量为3.15%～7.19%,里特曼指数为0.30～1.66,A/CNK值为1.18～2.48,属中高钾钙碱性的过铝质S型花岗岩;稀土元素总量变化较大,轻稀土元素相对富集,重稀土元素相对亏损,具弱的负铕异常(δEu=0.70～0.89),大离子亲石元素Rb、K、Th、Ba相对富集,高场强元素Nb、Ta、Ti、P相对亏损,具岛弧岩浆岩地球化学特征。反映了板板山二长花岗岩形成于同碰撞构造环境,且携带火山岩弧环境的地球化学特征,暗示岩浆来源于上地壳岩石的部分熔融,且受残留的俯冲洋壳脱水形成的流体交代。2件样品的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄分别为743.2±6.1 Ma和743.7±5.9 Ma,表明板板山二长花岗岩形成于新元古代。结合前人研究成果,认为板板山一带在743 Ma之前为古洋壳俯冲阶段,743 Ma之后古洋盆闭合,Rodinia超大陆开始聚合,发生陆陆碰撞。     

城镇周边和江河沿岸土壤中Hg和Cd存在形式解析与生态风险评估

受人类活动和自然作用双重影响,土壤中重金属元素异常普遍存在,其中尤以城镇周边的Hg异常和大江河沿岸区域Cd异常最为典型。近年来,通常采用化学分步提取的方式,探讨土壤水溶态、离子交换态、有机态、铁锰氧化物态等形态中Hg、Cd等重金属元素含量的状况,进而分析其生态效应,但对土壤中Hg、Cd等重金属元素的自然存在形式缺乏深入探讨。本文以Hg、Cd两元素为重点,选择我国代表性城市和地区,采集城镇周边Hg异常区和江河沿岸Cd异常区的土壤样品,采用王水溶样原子荧光光谱法(AFS)测定Hg含量,采用盐酸-硝酸-氢氟酸-高氯酸溶样电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定Cd含量,同时配合其他相关实验手段,对Hg、Cd的自然存在形式进行解析;并以水稻中Hg、Cd含量为依据对Hg、Cd的生态效应进行了评价。结果表明:长春、南京、漳州和广州等城镇周边土壤Hg异常区Hg主体以硫化物形式存在,而且至少有一部分是以辰砂矿物形式存在,由此决定了土壤中Hg有效态在Hg全量中所占比例较小,土壤中Hg平均含量达到500μg/kg时,水稻籽实中Hg含量超过无公害食品标准的比例为3.4%,生态效应不甚敏感;长江、珠江等江河沿岸区域Cd异常区内Cd主要呈黏土吸附形式存在,由此导致50%左右的Cd以有效态形式存在,在土壤Cd全量中所占比例较大,当土壤中Cd平均含量达到1000μg/kg时,水稻籽实中Cd含量超过无公害食品标准的比例为43%,生态效应敏感。由此揭示出土壤中Hg、Cd等重金属元素生态效应敏感程度更直接地受到自然存在形式的影响。以辰砂矿物形式存在的Hg呈现"惰性",不容易被农作物吸收,故生态效应不敏感;以黏土矿物吸附形式存在的Cd活动性更强,容易被农作物吸收,故生态效应敏感。Hg、Cd等重金属元素被农作物乃至人体吸收后,其存在形式及其转化特性是评估该元素是否存在生态风险的关键。     

西藏列廷冈-勒青拉铅锌铁铜钼矿床硫化物Re-Os和Rb-Sr年龄及其地质意义

列廷冈-勒青拉矿床位于西藏冈底斯北缘多金属成矿带东侧,是该成矿带内一个独特的同时发育Pb、Zn、Fe、Cu、Mo五种元素矿化的典型矽卡岩型矿床。矿区的成矿作用均与东南侧的居布扎日复式岩体密切相关,目前已发现了位于岩体与碳酸盐岩地层接触带部位的Fe-Cu-(Mo)矿化和远离岩体外接触带部位的Pb-Zn-(Cu)矿化。因此,铅锌与铁铜钼矿体之间成矿关系的精确厘定,是明确这种具有不同来源属性的多金属共生矿床的成矿物质来源和成矿机制等科学问题的前提。文章通过辉钼矿Re-Os同位素和闪锌矿Rb-Sr同位素测年工作,从时间上对Fe-Cu-(Mo)矿体和Pb-Zn-(Cu)矿体的成矿时代进行限定。结果表明,与黄铜矿共生的辉钼矿Re-Os同位素等时线年龄值为(59.4±4.5)Ma,闪锌矿Rb-Sr同位素等时线年龄为(58±2)Ma。空间上,近岩体部位Fe-Cu-(Mo)矿化和远端矽卡岩部位Pb-Zn-(Cu)矿化发育相似的钙质系列矽卡岩矿物。因此,从时间和空间上均表明Pb-Zn-(Cu)矿化与Fe-Cu-(Mo)矿化为同一成矿系统。5件辉钼矿样品中w(Re)为1.5121×10~(-5)～7.4442×10~(-5),7件闪锌矿样品中初始~(87)Sr/~(86)Sr比值为0.71446～0.71471,指示Fe-Cu矿化成矿物质具有壳幔混合的特征,而Pb-Zn-(Cu)矿化的成矿物质则偏重于地壳来源的特征。对矿区内黄铁矿和闪锌矿成分分析结果显示:黄铁矿Co/Ni比值均大于1,闪锌矿Zn/Cd比值平均为292.11。结合前人资料分析可知,近岩体Fe-Cu-(Mo)矿化是在高温、高氧逸度的碱性环境下形成,远端外接触带Pb-Zn-(Cu)矿化是在中高温、还原碱性的环境下形成。列廷冈-勒青拉矿床形成于印-亚大陆碰撞的主碰撞阶段,该时期新特提斯洋板片的回卷可能是矿床形成的深部动力学机制。