改进的卡洛斯管溶样等离子体质谱法测定地质样品中低含量铂族元素及铼的含量

报道了一个改进的卡洛斯管溶样等离子体质谱法测定地质样品中铂族元素及Re含量的新方法。将封闭的卡洛斯管置于高压釜中,然后在高压釜中加水,密封在高压釜中的水在高温下产生的外压将会抵消卡洛斯管中由酸产生的内压,这样就可以避免传统的卡洛斯管在高温高压下可能发生爆炸的危险。由此可以加大取样量,降低铂族元素测定过程中的块金效应及检出限,使超低含量铂族元素的测定成为可能。12g样品在75mL卡洛斯管中用35mL王水于320℃溶解15h,基本上可以使各种地质样品中的铂族元素矿物完全溶解。一次溶样可以测定全部铂族元素及Re,全流程空白值极低,国际标样测定结果稳定可靠。     

阿拉斯加输油管的设计和施工方式方案变更过程及其背后的原因和哲学思想

阿拉斯加输油管道公司曾经研发和使用了3种主要施工方案和技术:传统地埋式、特殊埋设和地上敷设方式.在传统地埋式施工方案中,管顶埋深变化于0.9~2.7 m.这主要是考虑了地形变化,而不是沿途的岩性和土壤类型.在特殊埋设方案中,在原油管道必须埋设的地段,如大规模动物迁徙常用地段则使用通道冷液循环降(保)温系统和(或)热管(桩)降(保)温,来保护多年冻土.地上敷设方案包括桩基架设和地上洁净砾石管堤(垫护层).后者只在管道进入和离开多年冻土时采用.架设桩基横梁方案中使用有或没有热管保温的垂直支架梁(单元)(VSM).在初步规划和设计阶段,管道的业主公司(即横穿阿拉斯加管道系统,或TAPS)和随后的阿拉斯加管道服务公司(APSC)不容商量的坚决要求100%的埋设方案.但是,随着勘察工作的进展和设计方案的细化,施工设计方案在不断变化.1977年管道施工结束时,只有57%的管道采用了埋设方式.管道运行30 a后的今天(考虑运行期间维护中所产生的问题),很多经验丰富的工程师认为53%的埋设可能更合理.设计和施工方案变更的原因主要有:1)为了获得通过联邦政府所属的土地所需的许可证,政府有特殊的规定和要求;2)管道公司的设计、施工和管理人员进行了现场野外调查、研究,并积极参与了详细设计和研发;3)美国环境政策法案(NEPA)的最新要求(启用了核准制).阿拉斯加管道服务公司是7家主要石油公司的服务机构.由于这个项目的巨大规模和所涉及的高昂费用,致使各大石油公司的工程师非同寻常程度的参与.在文章中,笔者论述了与阿拉斯加管道施工有关的阿拉斯加管道服务公司、美国联邦和阿拉斯加州政府相关组织机构的形成历史,管道设计演变过程及其背后的哲学思想,以及阿拉斯加管道工程项目的经验和教训.     

松嫩平原西部碱尘气溶胶的元素特征分析

碱尘暴期间松嫩平原西部碱尘气溶胶的主要元素质量浓度排序为Na、Al、Fe、Ca、Mg、K、Ti、Ba、Zn,与当地盐碱化土壤的元素组成吻合,而与沙尘、城市气溶胶的元素组成有差别。风力对碱尘气溶胶元素组成有明显的影响,当风速在8.0~17.1 m/s时,元素组成的质量浓度排序为Na、Ca、Al、Fe、Mg、K、Ba、Ti、Zn。Na元素质量浓度的激增是碱尘暴元素组分的一大特征,明显富集元素为Na和B;相对于当地背景大气气溶胶的富集情况,Zn、Cu、Ba、B的富集因子值在碱尘暴期间明显降低;在各种天气情况下,B、Cu均具有较高的富集因子。碱尘中Ti元素的富集因子值均小于1,而Ca、Fe、K、Mg、Mn、Sr、V的富集因子值为1~4。两个采样点的Ca、Na、Al、Fe、Mg、Ti、Zn的富集因子近似,表明该区碱尘的主要元素具有特定的一致性;而B、Ba、Cu、V的富集因子相差较大,可以作为区分不同碱尘源的标志性元素。     

东亚地区区域气候模拟的研究进展

由于大气环流模式对东亚地区区域气候特征的模拟存在很大不足，采用区域气候模式模拟该地区特殊的季风气候成为目前发展的一个重要研究方向，并取得了显著的研究进展。通过回顾当前东亚地区区域气候模拟的现状，表明大部分区域气候模式都不同程度地模拟出了东亚季风区持续性洪涝现象的大尺度环流特征和演变过程，再现了东亚各主要气候区降水的年际、季节和季节内变化及主要雨带的季节进退和降水的时空演变特征。但是，大部分模式没能很好地模拟出大尺度特征的强度和量值，模拟的温度和降水存在系统性偏差。原因分析表明，进一步完善和改进区域气候模式的物理过程参数化方案及动力框架可以改善模拟效果。最后对区域气候模式未来的发展给出展望。     

利用场地观测计算地表通量

高原地表的感热和潜热通量在亚洲季风系统中有很重要的作用。由于高原地域辽阔，且自然环境较严酷，不利于建立完善的地面观测系统。因此，卫星遥感观测就成为测算高原整体感热和潜热通量的有效工具。地面场地的观测结果作为地表通量的真实值，对于卫星遥感测算是非常重要的。它也为构建陆面—大气模型提供了科学依据，是卫星资料的资料同化系统中的重要组成部分。 计算场地热量通量有几种不同的处理方法。最简单的方法利用有效的观测和试验的参数，可以给出稳定连续的估计。愈精确的Bowen比或者廓线的观测能给出愈精确的信息。综合了湍流测量及辐射测量、土壤热通量的观测结果的估计对陆面—大气相互作用进行了详细的描述，以适应模式的发展。从1998年开始，这些方法联合应用到青藏高原；场地通量观测方面的成果以及目前对其理解将在本文中做一概述。     

气候变暖对黄河源区生态环境的影响

黄河源区位于多年冻土区,严酷寒冷的气候条件和冻土共同构建成一种特殊的冻结水环境,使地下水类型和水文地质结构均发生变化,与非冻土区有显著的差别,形成特殊的水文地质区。近几十年来,由于全球性气候温变暖,出现大面积冻土退化,以及过度放牧、鼠害加剧等原因,造成草场退化,沙漠化趋势日渐明显,严重地冲击着黄河河源区的水源养涵功能,导致黄河在源头段多次出现断流。通过水平衡计算,探讨了气候变暖对黄河源区多年冻土退化的影响,并阐述了冻结层上水环境变化和人类活动对生态环境的影响。     

白云岩成因相关问题及主要形成模式

在综述白云岩成因研究历程和最新成果的基础上,总结阐述了与之相关的4个方面的问题:①尽管白云岩原生沉淀与次生交代成因分歧依旧,但越来越多的证据表明白云岩的形成以次生交代为主;②白云石难以直接沉淀的原因是受结晶动力学条件制约,而非热力学因素;③控制次生交代强度和规模的关键条件是富Mg流体的来源及其量的大小;④微生物活动很可能有助于白云岩的形成。关于白云岩化模式,其核心是构建富Mg流体与先成钙质碳酸盐岩相互作用的条件与场所,其中浓缩正常海水模式、萨布哈模式、混合水模式和埋藏白云岩化模式等具有一定的普遍性。理清白云岩成因问题,对于认识以白云岩及其相关的碳酸盐岩为储层的油气勘探工作尤为重要。     

甘肃北山地区南金山金矿床隐爆角砾岩体的发现及成矿规律研究

地质研究发现,南金山金矿区出露的下石炭统白山组上岩组的部分岩石为隐爆角砾岩,其中厚层-块状变花岗质砂砾岩为隐爆岩浆角砾岩,厚层-块状变凝灰质砂砾岩为隐爆凝灰角砾岩。隐爆角砾岩体呈近EW向带状分布,隐爆岩浆角砾岩分布于岩体中部,构成岩体的内带,隐爆凝灰角砾岩对称分布于岩体南北两侧,构成岩体的外带。经矿床地质研究,提出了新的认识,认为该矿床的形成受隐爆角砾岩体及隐爆断裂构造的控制,金矿体分布于隐爆角砾岩体外带的隐爆凝灰角砾岩及隐爆断裂中;提出了隐爆角砾岩体外带成矿、对称成矿和双层成矿等3条矿体分布规律。采用EH-4连续电导率成像仪进行了深部地球物理测量,测量结果验证了隐爆角砾岩体控矿及其成矿规律。     

胶东乳山金矿蚀变岩中绢云母40Ar/39Ar年龄及其对金成矿事件的制约

胶东乳山金矿是我国单脉金储量最大的矿床,金的成矿具有多期多阶段的特点。为了研究早期矿化的时代,利用绢云母40Ar/39Ar法测定了乳山金矿含矿脉体旁围岩蚀变带中的绢英岩年龄。结果表明,围岩花岗岩的强烈绢英岩化蚀变年龄为129 Ma,比金发生大规模沉淀的成矿时间早约10 Ma,表明乳山金矿是多期热液成矿事件的产物,但这一事件也发生于120±10 Ma,从而证明乳山金矿与胶东其他地区金矿一样都是在中生代构造机制转折、岩石圈强烈减薄的构造背景下集中成矿的,这为进一步认识乳山金矿的成因机制和成矿动力学背景提供了新的证据。     

Biological mechanisms driving the seasonal changes in the internal loading of phosphorus in shallow lakes

Because of the obvious importance of P as a nutrient that often accelerates growth of phytoplankton (including toxic cyanobacteria) and therefore worsens water quality, much interest has been devoted to P exchange across the sediment-water interface. Generally, the release mode of P from the sediment differed greatly between shallow and deep lakes, and much of the effort has been focused on iron and oxygen, and also on the relevant environmental factors, for example, turbulence and decomposition, but a large part of the P variation in shallow lakes remains unexplained. This paper reviews experimental and field studies on the mechanisms of P release from the sediment in the shallow temperate (in Europe) and subtropical (in the middle and lower reaches of the Yangtze River in China) lakes, and it is suggested that pH rather than DO might be more important in driving the seasonal dynamics of internal P loading in these shallow lakes, i.e., intense photosynthesis of phytoplankton increases pH of the lake water and thus may increase pH of the surface sediment, leading to enhanced release of P (especially iron-bound P) from the sediment. Based on the selective pump of P (but not N) from the sediment by algal blooms, it is concluded that photosynthesis which is closely related to eutrophication level is the driving force for the seasonal variation of internal P loading in shallow lakes. This is a new finding. Additionally, the selective pump of P from the sediment by algal blooms not only explains satisfactorily why both TP and PO4-P in the hypereutrophic Lake Donghu declined significantly since the mid-1980s when heavy cyanobacterial blooms were eliminated by the nontraditional biomanipulation (massive stocking of the filter-feeding silver and bighead carps), but also explains why TP in European lakes decreased remarkably in the spring clear-water phase with less phytoplankton during the seasonal succession of aquatic communities or when phytoplankton biomass was decreased by traditional biomanipulation. Compared with deep lakes, wax and wane of phytoplankton due to alternations in the ecosystem structure is also able to exert significant influences on the P exchange at the sediment-water interface in shallow lakes. In other words, biological activities are also able to drive P release from sediments, and such a static P release process is especially more prominent in eutrophic shallow lakes with dense phytoplankton.