湘江竹埠港段河床沉积物元素地球化学特征

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一。本次工作利用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱(ICP-MS)分析技术,对湘江竹埠港沉积物进行主量和微量元素分析。结果表明沉积物主量元素含量变化相对稳定,富集Mn O、P2O5、Fe2O3、Al2O3,亏损Ca O、Na2O。微量元素含量变化较大,亏损Ba、Sc、Mn、Sr而富集其他微量元素。对主量元素和稀土元素进行了分析,表明沉积物物源主要是由上游花岗岩风化所提供。对沉积物进行因子分析和相关性分析,表明沉积物源主要以陆源碎屑为主,并有磷灰石和软锰矿等自生副矿物,Ni、Pb、Cu可能来自人为污染源。地累积指数表明Ba为清洁无污染,重金属V、Cr、Co、Ni、Th、U为轻度污染,重金属Cu、Pb、Zn为偏中度污染,Mn为中度污染,Sc为偏重度污染。其中重金属Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、Mn、Sc污染应引起关注。     

湘江下游河床沉积物元素地球化学背景值估算

本研究对湘江下游河床沉积物进行了元素地球化学分析,在认识沉积物元素地球化学特征、甄别人为源与自然源重金属的基础上,估算了沉积物的元素地球化学背景值。结果表明:SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O等主量元素及V、Co、Cr、Ba、Sc、U、Sr、Ga、Ge、Rb、Nb、Y、REE等微量元素在沉积物中含量变化相对稳定(Cv<0.2),分布相对均匀,且富集不明显(EF<2.0,Sr明显亏损)。而MnO、MgO、CaO、Na2O、P2O5等主量元素,及Cd、Mn、Cu、Pb、Zn等重金属在沉积物中含量变化大(Cv>0.25),分布极不均匀,且沉积物中重金属明显富集(EF>2.0)。主成分及Pearson线性相关性分析显示,沉积物中不明显富集的微量元素主要赋存于难溶硅酸盐矿物相中,为自然源元素。而沉积物中显著富集的重金属主要赋存于铁—锰氧化物等矿物相中,为有人为源叠加的元素。故针对不同来源特征的元素用不同的方法进行了背景值计算,求得沉积物中47个元素的背景值。再利用元素比值等方法对所得背景值进行检验。结果表明,本文得到的湘江沉积物元素背景值合理,可用作流域沉积物重金属污染评价参考。     

湘江湘潭段河岸沉积物重金属污染地球化学分析

本研究用X射线荧光(XRF)和电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)等对湘江湘潭段河岸沉积物进行了主元素、微量元素地球化学分析。结果表明,河岸沉积物具明显贫Na_2O、CaO、Mg O等碱质,而富Fe_2O_3、MnO等氧化物的化学组成特征。沉积物明显富集Cu、Pb、Zn、Mn、V、Cr、U、Th等多种重金属和Zr、Hf、Ta等高强场元素,而亲石元素Cs、Ga、Ge、Rb、Sr等及稀土元素(REE+Y)在沉积物中富集不明显。地累积系数(Igeo)法评价显示,河岸沉积物存在Cu、Zn、Pb等元素组成的潜在重金属污染。主元素与重金属元素相关性分析显示,Ba、Rb、Th、U、Sc、Cr、Ta、Nb、Zr、Hf、Ga、Ge、Y等主要赋存于石英等碎屑矿物中,这些微量金属元素可能主要为自然来源,在沉积物中化学性质相对稳定;而Mn、V、Co、Cr、Cu、Pb、Zn等重金属元素则主要赋存于铁、锰氧化物矿物相中,这些重金属元素可能以人为源为主,在沉积物中有一定的化学活性,可发生活化迁移。沉积物的Fe_2O_3、LOI、∑REE等的含量值及Eu/Eu*值可作为指示沉积物重金属污染的地球化学指标,对沉积物重金属污染有一定的指示作用。     

湘江下游河床沉积物元素地球化学背景值估算

本研究对湘江下游河床沉积物进行了元素地球化学分析,在认识沉积物元素地球化学特征、甄别人为源与自然源重金属的基础上,估算了沉积物的元素地球化学背景值。结果表明：SiO2、TiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O等主量元素及V、Co、Cr、Ba、Sc、U、Sr、Ga、Ge、Rb、Nb、Y、REE等微量元素在沉积物中含量变化相对稳定（Cv< 0. 2）,分布相对均匀,且富集不明显（EF< 2. 0,Sr明显亏损）。而MnO、MgO、CaO、Na2O、P2O5等主量元素,及Cd、Mn、Cu、Pb、Zn等重金属在沉积物中含量变化大（Cv> 0. 25）,分布极不均匀,且沉积物中重金属明显富集（EF> 2. 0）。主成分及Pearson线性相关性分析显示,沉积物中不明显富集的微量元素主要赋存于难溶硅酸盐矿物相中,为自然源元素。而沉积物中显著富集的重金属主要赋存于铁—锰氧化物等矿物相中,为有人为源叠加的元素。故针对不同来源特征的元素用不同的方法进行了背景值计算,求得沉积物中47个元素的背景值。再利用元素比值等方法对所得背景值进行检验。结果表明,本文得到的湘江沉积物元素背景值合理,可用作流域沉积物重金属污染评价参考。     

湘江下游河床沉积物重金属污染的矿物学分析北大核心CSCD

本次工作利用X射线衍射仪、扫描电镜-能谱仪等技术手段,分析湘江下游河床沉积物的矿物组成,并结合元素地球化学分析结果探讨沉积物中重金属的赋存特征。结果表明,湘江下游沉积物矿物组成复杂。轻矿物以碎屑矿物(石英、钾长石、钠长石)、黏土矿物(云母、伊利石、高岭石、绿泥石等)和碳/硫酸盐矿物(方解石、白云石、石膏)为主,含量在95%以上;重矿物以铁矿物(赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、钛铁矿)、稳定重矿物(锆石、金红石、磷灰石、石榴子石等)和不稳定重矿物(角闪石、辉石等)为主,含量低于5%。与其他河段沉积物相比,株洲霞湾段沉积物的碎屑矿物含量明显偏低,而黏土矿物、碳/硫酸盐矿物、铁矿物等的含量明显偏高。这与该河段沉积物重金属污染程度明显偏高的特征相对应。矿物含量与重金属的富集系数相关性分析显示,V、Th、Cr等主要赋存在伊利石等黏土矿物中,Cu、Zn、Pb、U、Co、Ni等主要赋存在铁矿物、碳/硫酸盐矿物中。赋存在黏土矿物中的重金属主要与岩石风化等自然因素有关,为自然来源。而赋存在铁矿物、碳/硫酸盐矿物等矿物中的重金属可能既有自然来源,又有人为来源。且赋存在铁氧化物矿物和碳、硫酸盐矿物中的重金属因环境条件变化,可释放转入水体而对环境产生危害,应引起重视。     

湘江下游河床沉积物重金属污染的矿物学分析

本次工作利用X射线衍射仪、扫描电镜-能谱仪等技术手段,分析湘江下游河床沉积物的矿物组成,并结合元素地球化学分析结果探讨沉积物中重金属的赋存特征。结果表明,湘江下游沉积物矿物组成复杂。轻矿物以碎屑矿物(石英、钾长石、钠长石)、黏土矿物(云母、伊利石、高岭石、绿泥石等)和碳/硫酸盐矿物(方解石、白云石、石膏)为主,含量在95%以上;重矿物以铁矿物(赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、钛铁矿)、稳定重矿物(锆石、金红石、磷灰石、石榴子石等)和不稳定重矿物(角闪石、辉石等)为主,含量低于5%。与其他河段沉积物相比,株洲霞湾段沉积物的碎屑矿物含量明显偏低,而黏土矿物、碳/硫酸盐矿物、铁矿物等的含量明显偏高。这与该河段沉积物重金属污染程度明显偏高的特征相对应。矿物含量与重金属的富集系数相关性分析显示,V、Th、Cr等主要赋存在伊利石等黏土矿物中,Cu、Zn、Pb、U、Co、Ni等主要赋存在铁矿物、碳/硫酸盐矿物中。赋存在黏土矿物中的重金属主要与岩石风化等自然因素有关,为自然来源。而赋存在铁矿物、碳/硫酸盐矿物等矿物中的重金属可能既有自然来源,又有人为来源。且赋存在铁氧化物矿物和碳、硫酸盐矿物中的重金属因环境条件变化,可释放转入水体而对环境产生危害,应引起重视。     

扬子地台西缘下寒武统黑色页岩土壤元素地球化学特征北大核心CSCD

本文分析扬子地台西缘黑色页岩土壤(BSS)及其成土新鲜黑色页岩(FB)的主、微量元素的地球化学特征,探讨黑色页岩土壤成土地球化学作用机制。结果表明,黑色页岩土壤明显亏损MgO、CaO、Na2O、P2O5和LOI(有机质),而富集Al2O3和Fe2O3等主量组分;且明显亏损Ba、V、Ni、Cu、Zn和Sr等微量元素,但其他微量元素则不然。与成土母岩相比,黑色页岩土壤的化学组成相对均一。主量组分对黑色页岩与黑色页岩土壤之间化学组成有不同的影响,这种影响与CaO、Na2O和MgO等碱质组分、LOI所代表的有机质等的淋滤释出,及Fe2O3和Al2O3等氧化物的次生富集有关,其影响程度顺序为:CaO>Na2O>LOI>MgO>Al2O3>Fe2O3>MnO>K2O>SiO2>P2O5。推断黑色页岩风化-成土过程中有机质、黄铁矿、方解石、钠长石、斜绿泥石等不稳定矿物的化学蚀变分解和长石等硅酸盐矿物的水解导致CaO、LOI、Na2O、MgO、K2O和SiO2等主量组分,以及V、Cr、Ni、Cu、Zn、Ge、Ba、Sr等微量元素的淋滤释出;而黏土矿物、铁-锰氧化物等次生矿物的次生富集,导致Fe2O3、MnO和Al2O3等主量组分,以及Pb、Cs、Co、Th、Sc、Ga、Rb、REE等微量元素在土壤中形成次生富集。故而黑色页岩可为环境重金属污染源,而黑色页岩土壤本身也可存在重金属污染。     

泥质沉积物(岩)有机‐无机相互作用及其意义

<正>泥质沉积物(岩)在现代及古代地层都广泛发育,且富集有机质,因而,开展有机-无机相互作用研究对于认识泥质沉积物(岩)沉积过程、有机质富集过程和演化以及油气的勘探开发都具有重要的意义。泥质沉积物(岩)由无机矿物和有机质组成。无机矿物包括碎屑(石英和长石等)、黏土矿物(蒙脱石和伊利石等)、非黏土矿物(氧化物及方解石和白云石等);碎屑颗粒具有较强的惰性,而黏土矿物和氧化物等都含有电荷及较强的化学活性,不同类型矿物的性质差异较大,具有较完善的演化系列。有机质来自于生物     

铁锰铝氧化物对锑的吸附研究进展

锑(Sb)是一种对人体有毒的重金属元素。近年来由于矿业开采、冶炼与广泛的使用，其污染已经成为了全球性的环境问题。锑的毒性和迁移强烈依赖于它的化学形态和环境氧化还原条件。锑极易被沉积物、土壤中的铁、锰、铝(氢)氧化物和黏土矿物吸附。本文基于前人和作者的已有工作，对铁锰铝(氢)氧化物和黏土矿物吸附锑的热力学、动力学及吸附机制进行了详细综述，对温度、pH、离子强度、共存离子等因素对锑吸附的影响进行了讨论，指出铁(氢)氧化物吸附Sb(III)过程存在的氧化是由氧气导致，而锰(氢)氧化物吸附过程的Sb(III)氧化是由吸附剂中的Mn(IV)离子引起；铝氧化物、黏土矿物对Sb(III)和Sb(V)的吸附较弱；(氢)氧化物对Sb(III)和Sb(V)的吸附分为内层或外层吸附，但结合方式有差异。本文可为铁锰铝复合吸附剂以及吸附过程中Sb同位素的研究提供一定的理论基础。     

湘江入湖河段沉积物重金属污染及其Pb同位素地球化学示踪

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一.本次工作利用等离子质谱(ICP-MS)和多接收同位素质谱(MC-ICP-MS)等技术,对湘江入湖河段沉积物进行了系统的重金属微量元素和Pb同位素分析.结果表明,湘江河床沉积物明显富集Bi、Sc、V、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、Cd、Sn、Sb等多种重金属微量元素,而湖盆沉积物重金...     

Influences of the unsaturated,saturated, and riparian zones on the transport of nitrate near the Merced River,California, USA

Transport and transformation of nitrate was evaluated along a 1-km groundwater transect from an almond orchard to the Merced River, California, USA, within an irrigated agricultural setting. As indicated by measurements of pore-water nitrate and modeling using the root zone water quality model, about 63% of the applied nitrogen was transported through a 6.5-m unsaturated zone. Transport times from recharge locations to the edge of a riparian zone ranged from approximately 6 months to greater than 100 years. This allowed for partial denitrification in horizons having mildly reducing conditions, and essentially no denitrification in horizons with oxidizing conditions. Transport times across a 50–100-m-wide riparian zone of less than a year to over 6 years and more strongly reducing conditions resulted in greater rates of denitrification. Isotopic measurements and concentrations of excess N₂ in water were indicative of denitrification with the highest rates below the Merced River. Discharge of water and nitrate into the river was dependent on gradients driven by irrigation or river stage. The results suggest that the assimilative capacity for nitrate of the groundwater system, and particularly the riverbed, is limiting the nitrate load to the Merced River in the study area.     

Isotopic systematics of He,Ar, S,Cu, Ni,Re, Os,Pb, U,Sm, Nd,Rb, Sr,Lu, and Hf in the rocks and ores of the Norilsk deposits

This paper reports the first results of a study of 11 isotope systems (³He/⁴He, ⁴⁰Ar/³⁶Ar, ³⁴S/³²S, ⁶⁵Cu/⁶³Cu, ⁶²Ni/⁶⁰Ni, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd, ^206–208Pb/²⁰⁴Pb, Hf–Nd, U–Pb, and Re–Os) in the rocks and ores of the Cu–Ni–PGE deposits of the Norilsk ore district. Almost all the results were obtained at the Center of Isotopic Research of the Karpinskii All-Russia Research Institute of Geology. The use of a number of independent genetic isotopic signatures and comprehensive isotopic knowledge provided a methodic basis for the interpretation of approximately 5000 isotopic analyses of various elements. The presence of materials from two sources, crust and mantle, was detected in the composition of the rocks and ores. The contribution of the crustal source is especially significant in the paleofluids (gas–liquid microinclusions) of the ore-forming medium. Crustal solutions were probably a transport medium during ore formation. Air argon is dominant in the ores, which indicates a connection between the paleofluids and the atmosphere. This suggests intense groundwater circulation during the crystallization of ore minerals. The age of the rocks and ores of the Norilsk deposits was determined. The stage of orebody formation is restricted to a narrow age interval of 250 ± 10 Ma. An isotopic criterion was proposed for the ore-bearing potential of mafic intrusions in the Norilsk–Taimyr region. It includes several interrelated isotopic ratios of various elements: He, Ar, S, and others.     

深港西部通道填海区地下水铜、钒、铊、镉、钨迁移的实验研究

填海工程使滨海地区的地下水物理化学条件改变,导致该区域地下水中重金属浓度升高。本文以深港西部通道填海区为例,采用实验室模拟填海条件的办法,初步探讨了影响填海区地下水重金属迁移的关键因素。模拟实验结果表明,填海区地下水中钨元素含量升高与地下水淡化、淤泥氧化过程以及填料风化有关;铜元素含量升高则与淤泥氧化过程以及填料风化有关;钒元素含量升高与地下水淡化和淤泥氧化过程有关,而其他元素含量升高则主要与填料风化释放有关。     

贵州岑巩羊桥罗家塘杷榔动物群的发现及其后生动物早期演化的意义

岑巩县羊桥乡罗家塘杷榔组仅出露中-上部地层,岩性单一,均为青灰、灰绿色粉砂质泥、页岩.在其上部层位发现了俞氏贵州始海百合(Guizhoueocrinus yui Zhao,Parsley et Peng,2007),计有棘皮动物始海百合、腕足动物、软体动物-软舌螺、节肢动物-三叶虫等8属9种,包括了2个未定名的新种和1...     

扬子北缘马元铅锌矿床闪锌矿微量元素及S-Pb-He-Ar-C同位素地球化学研究

马元铅锌矿床是近年扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。矿体呈层状、似层状产于碑坝隆起翼部震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中,围岩蚀变很弱。矿石中硫化物以闪锌矿、方铅矿为主,中粗粒晶质结构,充填于白云岩角砾间。闪锌矿富集Cd、Ge、Ag,贫In、Tl、Se,Ga/In为6~132,Ge/In多1000,成矿温度以中-低温为主。金属硫化物ε~(34)S值相对集中,为12.9‰~19.4‰,平均为17.4‰,来自于海相硫酸盐的还原。铅同位素组成稳定,~(206)Pb/~(204)Pb为17.858~17.918:~(207)Pb/~(204)Pb为15.603~15.694;~(208)Pb/~(204)Pb为37.756~38.046,具有造山带和上地壳铅的特征,震旦系可能提供了金属成矿物质。闪锌矿中流体包裹体的~3He/~4He为0.03Ra~1.05Ra,~(40)Ar/~(36)Ar为326.1~765.1,~(38)Ar/~(36)Ar为0.183~0.204,表明成矿流体主要为地壳流体和饱和大气水(大气降水或海水)的混合。闪锌矿内流体包裹体挥发分δ~(13)C_(CH_4)值为-36.01‰~-28.80‰,δ~(13)C_(C_2H_6)值为-27.72‰~-22.44‰,δ~(13)C_(CO_2)值为-23.24‰~-9.68‰,表明有机流体参与了成矿作用。石英、方解石的H-O同位素结果表明具有海水和有机水混合的特征。可见,成矿流体具有两种流体混合的特征,一为蒸发海水与围岩反应所形成的盆地卤水,二为有机流体。推测矿区可能存在一个古油气藏,由于TSR生成一高硫气藏,为区内还原性有机流体的主要来源。当富含Pb、Zn等成矿物质的成矿流体运移至富含CH_4和H_2S的还原性流体的矿区角砾岩带时,两种流体混合,Pb、Zn等遇到H_2S发生反应而沉淀成矿,并伴生热液白云石等,形成了马元铅锌矿床。综上所述,我们认为马元矿床属MVT型铅锌矿床。     

山西五台山区滹沱群变质玄武岩岩石学、地球化学特征及其成因意义

在野外地质调查的基础上,选取滹沱群豆村亚群底部四集庄组玄武岩、顶部青石村组玄武岩和东冶亚群中下部河边村组玄武岩,进行岩石学和地球化学研究。分析结果表明：玄武岩主量元素高TiO2、TFeO,低MgO,具有演化的基性岩浆的特征。稀土元素含量相对较高,具有弱—中等程度的轻稀土元素富集,中等程度的轻重稀土元素分异,轻微的Eu异常;玄武岩中Cr、Ni含量变化较大,但与Mg#具有很好的正相关性。微量元素配分图解中具有明显的Sr负异常,部分样品具有Nb、Ta和Ti负异常,无Zr、Hf负异常,与岛弧火山岩不同;同时Nb、Ta无分异,Zr/Hf值较高,具有板内玄武岩浆的特征。综合分析认为,滹沱群玄武岩可能形成于板内裂谷环境。在岩浆上升过程中发生橄榄石与尖晶石的分离结晶作用,同时不同程度地受到地壳的混染。     

Pressure Increases, the Formation of Chromite Seams, and the Development of the Ultramafic Series in the Stillwater Complex, Montana

This paper explores the hypothesis that chromite seams in theStillwater Complex formed in response to periodic increasesin total pressure in the chamber. Total pressure increased becauseof the positive V of nucleation of CO₂ bubbles in the melt andtheir subsequent rise through the magma chamber, during whichthe bubbles increased in volume by a factor of 4–6. Byanalogy with the pressure changes in the summit chambers ofKilauea and Krafla volcanoes, the maximum variation was 0•2–0•25kbar, or 5–10% of the total pressure in the Stillwaterchamber. An evaluation of the likelihood of fountaining andmixing of a new, primitive liquid that entered the chamber withthe somewhat more evolved liquid already in the chamber is basedupon calculations using observed and inferred velocities andflow rates of basaltic magmas moving through volcanic fissures.The calculations indicate that hot, dense magma would have oozed,rather than fountained into the chamber, and early mixing ofthe new and residual magmas that could have resulted in chromitecrystallizing alone did not take place. Mixing was an important process in the Stillwater magma chamber,however. After the new magma in the chamber underwent {smalltilde}5% fractional crystallization, its composition, temperature,and density approached those of the overlying liquid in thechamber and the liquids then mixed. If this process occurredmany times over the course of the development of the Ultramaficseries, a thick column of magma with orthopyroxene on its liquiduswould have been the result. Thus, the sequence of multiple injections,fractionation, and mixing with previously fractionated magmacould have been the mechanism that produced the thick bronzitecumulate layer (the Bronzitite zone) above the cyclic units.     

西藏南木林县秦马弄地区二长花岗岩体岩石成因

以出露在西藏南木林县秦马弄地区二长花岗岩体为研究对象,从野外地质调查、岩石学、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、元素和Lu-Hf同位素地球化学等方面对其进行了分析研究。结果显示：秦马弄地区二长花岗岩体类似于A型花岗岩,形成于古近纪(E1),其LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(62.0±0.5)~(63.0±0.5) Ma;岩体形成的温度较高(锆石饱和温度为745~805 ℃,平均766 ℃);岩石富SiO2(72.6%~75.0%)、Na2O(2.86%~3.59%)和K2O(4.12%~5.25%),贫CaO(0.72%~1.39%)和MgO(0.26%~0.36%),高FeOT/MgO值(7.26~10.3),属高钾钙碱性系列,弱过铝质;岩石具明显的负Eu异常(Eu/Eu*=0.40~0.70),普遍表现出Ba、Sr、P、Ti元素的亏损和Rb、Th、K、Zr、Hf元素的富集。εHf(t)值为-4.7~-1.8,其两阶段地壳Hf模式年龄tDM2为(1.1~1.3) Ga。秦马弄A型花岗岩体是冈底斯基底地壳物质部分熔融的岩浆产物,形成于古近纪印度板块与欧亚板块俯冲碰撞引起的总体为岛弧背景下的局部拉张构造环境。