衍生化气相色谱-质谱法测定复垦土地样品中19种酚类污染物

近年来国家对自然环境的保护愈加重视,更多被破坏或污染的土地需要进行复垦整治。在评价效果时,需要检测酚类等多项污染物指标。采用气相色谱与气相色谱-质谱联用等方法对酚类化合物直接测定时,存在色谱响应值低、稳定性差、检出限高等问题。本文针对复垦土地样品基质复杂、干扰因素多、前处理困难等特点,对该类样品的提取与净化方法进行筛选优化。根据酚类污染物检测中浓度范围大、重现性差等问题,对衍生化与非衍生化效果进行对比确定了提取和净化方法,结合衍生化条件的优化、实际样品测定结果等方面的综合研究,建立了复垦土地样品19种酚类污染物(其中2,4,6-三氯苯酚和2,4,5-三氯苯酚,以及2,3,4,5-四氯酚和2,3,5,6-四氯酚,因无法分离而合并计算)的衍生化气相色谱-质谱检测方法。该方法采用加速溶剂萃取仪,以正己烷-丙酮(体积比1∶1)提取样品,提取液经浓缩、净化后,由五氟苄基溴衍生化,气相色谱-质谱联用仪测定。该方法基质加标回收率为73.3%~107.0%,检出限为0.67~3.95μg/kg,相比非衍生化方法的检出限(10~80μg/kg)显著降低;并且衍生物的稳定性更好,色谱响应值更高,各组分表现在色谱图上的峰高(峰面积)更均衡,对于低浓度样品的测定结果更加准确。该方法能有效去除基质干扰,可为复杂基质土壤样品中的酚类污染物痕量检测提供参考。     

东天山大白石头南新元古代片麻状花岗岩锆石U-Pb年代学、岩石地球化学及地质意义

对东天山大白石头南片麻状花岗岩的研究,可以为新元古代早期Rodinia超大陆汇聚事件提供约束.在野外调查和岩相学研究的基础上,对该片麻状花岗岩开展了LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、全岩地球化学和锆石原位Hf同位素分析.研究显示,片麻状花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为922.7±7.9 Ma.岩石富SiO₂（70.04%~71.60%）、碱（Na₂O+K₂O=5.93%~6.58%）、Al₂O₃（13.88%~14.91%）和低MgO（1.13%~1.29%）.岩石Al₂O₃/TiO₂（25~27）小于100,CaO/Na₂O（0.7）大于0.3,K₂O/Na₂O（1.6~2.2）大于1.0,富集大离子亲石元素Rb、Th、K及La等,亏损Ba、Ta、Nb和Sr等,（La/Yb）_N（7.29~8.11）小于10,δEu小于0.5,均显示出S型花岗岩特征.锆石ε_Hf（t）均为正值（3.226 78~13.727 46）,二阶段模式年龄为920~1 598 Ma,表明新元古代花岗岩形成于大陆边缘构造环境.综合已有研究结果,可以推断天山地区出露的该期构造岩浆事件可能对应于新元古代的罗迪尼亚（Rodinia）超大陆汇聚事件.      

阿尔金喀腊达坂铅锌矿床金属硫化物元素地球化学特征及其对成矿作用的制约

喀腊达坂铅锌矿床是近年来在阿尔金北缘红柳沟-拉配泉金铜铁多金属成矿带内发现的一处大型铅锌矿床(铅锌铜金属资源量82.88万吨,平均品位:Zn 4.14%、Pb2.52%和Cu 1.10%)。相比找矿勘查取得的重大突破,对其成矿作用的研究则显得相对薄弱,目前有关该矿床成因的认识还存在分歧。本文试图通过硫化物电子探针和LA-ICPMS微量元素分析,结合元素Mapping面分析,查明闪锌矿和方铅矿中微量元素的分布特征和赋存状态,以期为理解该矿床成因提供有益信息。分析结果显示:闪锌矿相对富Fe、Mn和Cd等元素,贫In、Sn、Ga、Cr、Ge和Co等元素,Cu和Pb的含量变化大,Fe、Mn、Cd、In、Ga和Cr在闪锌矿中以类质同象形式存在,而Cu和Pb则可能既以类质同象形式又以显微包体形式存在;方铅矿相对富Bi、Sb、Ag和Tl,贫Cd、Cu、Sn和Te为特征,其中前者以类质同象形式赋存于方铅矿中。达坂闪锌矿的颜色以红褐色、灰白色和米黄色为主,其Zn、Fe、Cd、Ga和In含量及Zn/Cd、Zn/Fe和Ga/In比值显示闪锌矿的形成温度为中温。基于闪锌矿-方铅矿共生矿物对Cd地质温度计获得的温度范围为277～321℃,平均值为290℃,亦说明达坂矿床硫化物的形成温度不高。与全球不同成因铅锌矿床的微量元素及相关比值相比,达坂铅锌矿床硫化物的微量元素组成特征与VMS型矿床(如Marketorp、Eskay Creek、澜沧老厂等)更为类似,但达坂矿床的闪锌矿中黄铜矿"病毒"结构十分发育,加之矿体变质变形特征明显。因此,本文认为达坂铅锌矿床以VMS型成因为主,但不排除后期热液对其形成有一定程度的影响。     

油气化探样品酸解气中甲烷与氢气的相关性研究

酸解烃是油气化探方法中准确度相对较高的一项指标,已得到广泛的应用,深入研究酸解气有助于对其机理的进一步解释,并且有利于开发新的分析指标。本文利用气相色谱法测定了油气化探样品经盐酸分解后所得气体中烃类组分与非烃气体组分的含量,发现了酸解气中甲烷与氢气的含量具有正相关性。进而通过X射线荧光光谱和X射线衍射分析样品的元素和矿物组成、样品再粉碎分析以及激光拉曼光谱分析包裹体成分等实验,获得以下结论:(1)酸解气中的甲烷和氢气含量与样品元素组成无关,与碳酸盐矿物正相关,其含量可以反映深部油气的情况;(2)两种气体并不是以物理吸附形式存在于样品中,而是存在于更小的空间内,证明了酸解烃分析方法具有相当高的稳定性;(3)获得了甲烷和氢气同时存在于包裹体的直接证据,由此推测这两种气体可能具有同源性。由于甲烷和氢气含量相关性的存在,酸解脱气中氢气的含量测定有望成为油气化探的新指标,应用于油气资源调查。     

帕米尔地区穆尔尕布辉长岩-闪长岩的成因:锆石U-Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学证据

穆尔尕布岩体位于塔吉克斯坦帕米尔地区中部,中帕米尔和南帕米尔之间的Rushan-Pshart缝合带中,岩石类型主要由辉长岩和少量闪长岩组成,呈岩株状侵入于新元古代(?)萨雷吉尔加组浅变质碎屑岩中。根据LA-ICPMS锆石U-Pb定年结果,穆尔尕布岩体中辉长岩的年龄为(232.0±1.5)Ma,闪长岩的年龄为(231.5±1.9)Ma,两者在误差范围内一致,代表了该岩体的形成时代。辉长岩和闪长岩中锆石的εHf(t)值变化范围分别为4.8~12.1、6.4~10,加权平均值为8.1±1.5(MSWD=6.5)和7.9±0.8(MSWD=2.4),显示其原岩来源于地幔物质,其单阶段Hf模式年龄TDM1分别为477~621 Ma,391~672 Ma,指示其原岩为寒武纪—前寒武纪基底。岩石地球化学研究表明,辉长岩类具有贫碱、低Al、富Mg特征,属于低钾(拉斑)系列,闪长岩类则显示富Si、Al,贫Mg、低Ti的特征,属于钙碱性-高钾钙碱性系列;两者的稀土和微量元素特征相似,稀土总量高,呈轻稀土富集的右倾型配分型式,无Eu异常或轻微正Eu异常,微量元素富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,指示穆尔尕布岩体可能形成于岛弧环境。综合区域地质资料,认为在晚三叠世Rushan洋陆俯冲尚未结束,表明洋盆闭合时限晚于232 Ma。     

LA–ICP–MS U–Pb定年技术相关问题探讨

LA–ICP–MS U–Pb定年技术是地质科学中被广泛应用的重要手段。发展至今，该技术已相对成熟，但在实际工作中仍需要注意一些关键问题。笔者就该技术的样品准备、定年结果的取舍、铅丢失问题、普通铅问题和定年结果投图与解释等5个方面进行简要探讨。研究认为，对于复杂矿物进行U–Pb定年研究建议不分选出单矿物，而是采用矿物识别定位手段和LA–ICP–MS仪器相结合的技术手段，直接在岩石光片或探针片上进行原地原位微区定年分析，但要注意样品准备过程中可能存在的铅污染问题。在碎屑矿物定年结果选择方面，对于大于1.5Ga的定年测点，笔者建议采用₂₀₇Pb/₂₀₆Pb年龄代表该颗粒的结晶年龄，而对于小于1.5 Ga的定年测点则应采用₂₀₆Pb/₂₃₈U年龄。对沉积岩最大沉积年龄的判断和选择主要依靠统计学方法，必要时需要结合地球化学数据和地质背景信息作为辅助判断依据。对于连续分布在谐和线上的年轻样品要提高警惕，需要采用谐和图、加权平均图、CL图像和元素含量等多种手段识别是否存在铅丢失不一致线。针对普通铅校正问题，笔者重...