Early solar system aqueous activity: K isotope evidence from Allende

The alkali element K is moderately volatile and fluid mobile; thus, it can be influenced by both primary processes (evaporation and recondensation) in the solar nebula and secondary processes (thermal and aqueous alteration) in the parent body. Since these primary and secondary processes would induce different isotopic fractionations, K isotopes could become a potential tracer to distinguish them. Using recently developed methods with improved precision (0.05‰, 95% confidence interval), we systematically measured the K isotopic compositions and major/trace elemental compositions of chondritic components (18 chondrules, 3 CAIs, 2 matrices, and 5 bulks) in the carbonaceous chondrite fall Allende. Among all the components analyzed in this study, CAIs, which formed initially under high‐temperature conditions in the solar nebula and were dominated by nominally K‐free refractory minerals, have the highest K₂O content (average 0.53 wt%) and have K isotope compositions most enriched in heavy isotopes (δ⁴¹K: ?0.30 to ?0.25‰). Such an observation is consistent with previous petrologic studies that show CAIs in Allende have undergone alkali enrichment during metasomatism. In contrast, chondrules contain lower K₂O content (0.003–0.17 wt%) and generally lighter K isotope compositions (δ⁴¹K: ?0.87‰ to ?0.24‰). The matrix and bulks are nearly identical in K₂O content and K isotope compositions (0.02–0.05 wt%; δ⁴¹K: ?0.62 to ? 0.46‰), which are, as expected, right in the middle of CAIs and chondrules. This strongly indicates that most of the chondritic components of Allende suffered aqueous alteration and their K isotopic compositions are the ramification of Allende parent‐body processing instead of primary nebular signatures. Nevertheless, we propose the small K isotope fractionations observed (< 1‰) among Allende components are likely similar to the overall range of K isotopic fractionation that occurred in nebular environment. Furthermore, the K isotope compositions seen in the components of Allende in this study are consistent with MC‐ICP‐MS analyses of the components in ordinary chondrites, which also show an absence of large (10‰) isotope fractionations. This is not expected as evaporation experiments in nebular conditions suggest there should be large K isotopic fractionations. Nevertheless, possible nebular processes such as chondrules back exchanging with ambient gas when they formed could explain this lack of large K isotopic variation.     

新疆乡村聚落特征及其区域融合发展探析

把握兵地聚落差异，以期为新疆兵地融合发展提供理论依据。基于土地利用数据，运用探 索式空间统计模型定量分析天山北坡兵地乡村聚落空间格局与经济发展差异，并基于其差异对其 融合发展提出相应对策。结果表明：（1）天山北坡兵团与地方乡村聚落在空间、规模、区位以及形 态分布特征上均呈现出明显的空间差异，乡村聚落空间整体上呈集聚分布模式，地方聚落集聚态 势较明显；聚落规模呈低值集聚的分布特征，兵团聚落大多为大规模聚落斑块，地方聚落则相反； 乡村聚落的分布具有明显的高程、坡度、道路、河流、城镇指向性，而兵团聚落分布于区位条件较差 地区；在乡村聚落的外部形态复杂度上，地方聚落大于兵团聚落；（2）经济发展方面，天山北坡整体 经济发展较为良好，兵团人均地区生产总值较高，以农业作为主要产业，地方经济结构较为多样， 除农业外，牧业也是其主要产业；（3）基于兵地聚落间差异，提出相应的融合对策，在空间格局上， 根据实际情况适当进行兵地聚落的迁移合并；在经济发展方面，有效利用优势互补原则，推进兵地 间产业融和。     

全球盐湖卤水锂矿床的分布特征及其控制因素

盐湖卤水锂资源占全球锂矿总储量的78%,是全球最重要的一种锂矿床类型。研究并总结了全球盐湖卤水型锂矿床的分布特征、物质来源以及成矿规律,并提出了盐湖卤水型锂矿床成矿模型。研究发现,卤水型锂矿床的形成均受控于新构造运动、封闭-半封闭的低洼汇水盆地以及极端干旱的气候条件等因素,所有卤水型锂矿床均与新生代地质水热活动有密切关联,成矿物质特别是锂元素主要来源于火山喷发岩,经热泉水、温泉水以及大气降水等的水-岩作用后迁移富集。     

柴达木盆地盐湖区土壤黑碳分布及土气交换特性

深入探讨了柴达木盆地盐湖区土壤黑碳分布及土气交换特征。研究结果显示,研究区土壤总黑碳含量范围为0.50～6.79 g/kg,平均值达到1.64 g/kg;土壤烟炱组分黑碳含量范围为0.50～4.75 g/kg,平均值达到1.144 g/kg;气溶胶黑碳含量范围为0.34～4.92μg/m~3,平均值达到0.98μg/m~3。柴达木盆地盐湖区盐湖资源的大量开采和工业化生产等可能造成该地区黑碳大量排放。盐湖区土壤黑碳稳定碳同位素值(δ~(13)C_(BC))在-25.33‰～-23.46‰之间变化,平均值为-24.21‰,表明该地区土壤黑碳来源可能受C_3植物和化石燃料来源的共同影响。首次运用逃逸系数探讨了柴达木盆地盐湖区黑碳土气交换行为,结果表明研究区黑碳土气交换行为确实存在,但存在一定程度的模拟不确定性。     

气候变化下基于物种与植物耦联机制的小白额雁(Anser erythropus)潜在生境及适宜性研究--以长江流域中下游为例

气候变化和人类活动通过改变物种生境而影响物种多样性。小白额雁是长江流域中下游的一种具有较高生态价值的食草型濒危候鸟,受气候变化和人类活动威胁。本文以小白额雁为代表性物种,定量分析了气候变化对长江流域中下游候鸟潜在生境及适宜性空间分布格局的影响。采用Maxent模型模拟了当前情景和全球环流模型(GCMs)气候场景下小白额雁潜在生境及其适宜性分布。研究结果表明,小白额雁分布特征与其栖息地周边植物分布呈显著相关关系;运用Maxent模型模拟小白额雁六种主要食源植物的分布特征,并将其结果作为环境变量,将显著改善小白额雁潜在生境及其适宜性模型的模拟性能;在两种典型浓度情景(RCP 2.6和RCP8.5)下,2070年小白额雁潜在生境适宜性面积将下降。为应对气候变化对小白额雁的影响,应采取更加合理的管理措施和保护政策,包括调整保护区的大小、形状和用途。     

空间分析与生物地球化学循环:西藏林周县大骨节病患病村与非患病村的比较研究

西藏林周县是我国大骨节病(KBD)患病较为严重的地区之一,本文将林周县作为研究区,通过使用地理探测器(GeoDetector)量化分析KBD患病率风险因子的影响,并使用环境化学方法验证空间分析结果。通过对10个潜在影响因子的分析以及对当地KBD患病村和非患病村的土壤-水-粮食-人这一生物地球化学循环的环境化学分析,结果表明:(1)林周县KBD由一组多重且交互作用的环境影响因子共同作用影响,其中最重要的控制因子是地层因子;(2)所有环境介质(土壤、水、谷物)及人体组织中的硒元素浓度在KBD患病区均低于非患病区;(3)当地居民对硒和铬的摄入严重不足,尤其是KBD患病村中居民硒元素平均日摄入量(ADD)大约仅为世界卫生组织(WHO)建议的成人基本摄入量下限的4%;(4)我们推测,当地居民患病主要是由于地层这一影响因子,这是由于通过生态系统的迁移转化导致当地人口严重硒缺乏,最终导致地方性生物地球化学硒缺乏。     

云南广南县老寨湾金矿地质特征及找矿标志

广南县老寨湾金矿位于滇、黔、桂“金三角”重要成矿区带上,金矿体矿体呈似层状赋存于断层构造破碎带或层间构造破碎带中,构造控矿明显。矿体围岩均为下泥盆统坡松冲组第一段(D1ps1)硅化石英砂岩;矿床成因属中-低温热液叠加改造型金矿床,断层构造、硅化等矿化蚀变及地球化学异常是重要的找矿标志。     

敞开酸溶和偏硼酸锂碱熔ICP-MS法测定多金属矿中的稀土元素及铌钽锆铪

用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定地质样品中的稀土及难熔元素,混合酸敞开酸溶法和碱熔融法是两种主要的溶样方法。但地质样品组分复杂,元素之间存在相互共生的现象,对于特殊元素、特殊样品用传统酸溶法会造成部分元素消解不完全,使测定结果不准确;而碱熔法的操作过程繁琐,且溶液盐度高,易产生基体干扰和堵塞仪器进样系统。本文改进了传统四酸和五酸体系,采用氢氟酸-硝酸-硫酸敞开酸溶体系,用国家一级标准物质制作标准曲线测定15种稀土元素,方法准确度(ΔlgC)为0.001～0.027。同时改进了偏硼酸锂碱熔法,样品用偏硼酸锂碱熔提取,加入氢氧化钠调节溶液至碱性条件,所测元素与偏硼酸锂共沉淀后过滤分离熔剂,再用硝酸复溶测定15种稀土元素及铌钽锆铪。两种溶样方法的测定值与认定值的相对误差为1.09%～9.30%。将混合酸敞开酸溶法测定稀土元素、偏硼酸锂碱熔法测定铌钽锆铪的结果与其他实验室密闭酸溶法相比,两组数据的相对偏差为0.13%～15.32%。本实验表明,混合酸敞开酸溶法适用于测定地质样品中的稀土元素,偏硼酸锂碱熔法不仅适用于测定地质样品中的稀土元素及铌钽锆铪,也适用于测定如古老高压变质岩石及铝含量高的样品中的铌钽锆铪。     

大兴安岭中南段构造岩浆岩带深部地质成矿作用

大兴安岭中南段位于索伦—西拉木伦断裂带与嫩江—白城断裂带交汇域，区内大规模岩浆活动、成矿作用与深部地质活动密切相关。深部地球物理研究成果显示：该区域上地幔存在埋藏较浅的低速、低阻、高热异常体，推断应是深部软流体局部上涌的显示；下地壳存在低密度、低速、高导层，推断是因软流体上涌，诱发下地壳重熔，形成所谓下地壳热流体引起。总之该区域软流层厚度大，热活动性强是引起大规模的岩浆活动及多金属矿床集中分布的深部地质因素。而古生代古亚洲洋洋壳俯冲消减，华北板块、西伯利亚板块陆—陆碰撞拼接及至中生代晚期太平洋板块俯冲作用是引起软流层上涌、下地壳重熔等强烈的壳幔相互作用之源动力。     

西南煤系地层山区采动型崩滑灾害研究关键问题

文章在分析采矿型崩滑灾害发育特征的基础上，得出西南煤系地层山区地下采动型崩滑灾害常发生在层状碳酸盐岩与碎屑岩地层组成的褶皱翼部和核部的陡崖带上，与地形地貌、地层结构与地下采矿工程活动等因素关系密切，并指出薄矿层开采诱发大型山体崩滑灾害的具体过程:①采空后覆岩顶板塌落—覆岩顶板离层，采空区上覆岩层内部及层间自下而上应力传递；②地下水运移通道形成，并加快更大范围岩体结构破坏及扩展，加速了岩体结构面的松动与破坏；③上覆岩层不均匀沉降导致坡脚压裂，山体大型岩体结构面逐渐拉剪或压剪变形扩展，最终山体发生累积损伤与大规模崩滑灾害。此外，传统经验公式的计算方法对此类采矿型崩滑灾害已不适用，建议开展西南煤系地层山区地质结构与地下采动诱发崩滑灾害的相互作用关系、薄矿层采空区上部山体累积断裂损伤—岩体松动、裂隙扩展-岩溶管道流、裂隙流变化的链式响应机制、地下采动型崩滑灾害评价方法等关键科学问题的研究，以推动采矿型地质灾害防灾减灾工作的发展。