泥炭沼泽源酚酸对铁有机复合体的溶解作用及其环境意义

泥炭沼泽是具有全球意义的湿地类型,研究泥炭沼泽源酚酸对铁有机复合体的溶解作用有助于深入了解铁碳耦合地球化学循环过程.以中国东北金川泥炭沼泽为研究对象,提取了泥炭腐殖质,并实验合成了铁有机复合体及一系列的铁氧化物.选择原儿茶酸、咖啡酸和没食子酸等代表性泥炭沼泽源酚酸对铁有机复合体以及铁氧化物等系统开展了不同条件下的溶解试验.结果表明酚酸对无定型的水铁矿和新合成的铁有机复合溶解能力相对较弱,而对结晶态的赤铁矿、针铁矿和老化后的铁有机复合体的溶解能力较强.pH值、酚酸浓度和铁氧化物自身的结构和组成都对铁矿物的溶解作用产生影响.反映了铁有机复合体在酚酸溶液体系中比无机铁氧化物更稳定,这与泥炭沼泽中有机结合态铁比例较高、而普通矿质土壤中结晶态铁氧化物占比更大的事实相吻合.证明了铁有机复合体是泥炭沼泽中影响铁碳循环耦合的关键载体.泥炭沼泽中铁碳作用十分复杂,既能以铁有机络合物形式向海洋等水生生态系统输出大量的溶解性铁,也能通过铁有机复合体的形成促进泥炭沼泽有机碳的保存,进而影响全球铁碳循环耦合,具有重要的生态环境意义.      

东北哈尼泥炭沉积物磁化率特征及古气候意义

东北哈尼泥炭沼泽位于长白山西麓和龙岗山脉中段,沉积连续,受人为干扰较小,记录了东北地区全新世以来的古气候、古环境演变信息。本研究采用AMS ¹⁴C测年技术建立了哈尼泥炭剖面年代学框架,并对泥炭柱心磁化率进行测定,分析其古气候意义,结合相关气候代用指标,重建了东北地区14 ka B.P.以来的古气候与环境演化历史。结果表明,哈尼泥炭磁化率总体偏低,说明在全新世的大部分时间内哈尼泥炭中的磁性矿物颗粒富集程度较低。哈尼泥炭磁化率记录了区域环境温度和湿度变化信息,较高的磁化率表明气候温暖湿润,较低的磁化率表明气候干燥寒冷。磁化率参数变化响应了全新世多次气候干冷事件,如0.4~0.6 ka B.P.(小冰期)、2.8 ka B.P.、4.3 ka B.P.和8.2 ka B.P.等气候突变事件。哈尼泥炭磁化率不仅反映了东北地区全新世以来的气候变化,而且呼应了全新世的多起气候突变事件。     

泥炭沼泽的演化及其机制

泥炭沼泽的演化普遍存在,演化的实质是在成因因素有利的配合下,沼泽植物群落发生了变化乃至更替。根据泥炭植物残体分析和煤层的煤岩、煤化学研究,可以了解泥炭沼泽的演化和形成煤层的原始泥炭沼泽的演化。     

泥炭沼泽体系的建立及其成煤模式

现代和古代大量煤沉积学事实说明,占据煤层主体的全盆性或大范围分布的煤层,发育在不同的沉积体系之上,与下伏沉积体系之间存在着明显的沉积间断,煤层形成时下伏的沉积体系已经废弃。这些煤层(煤层组)构成了独立的沉积体系——泥炭沼泽体系。本文论述了泥炭沼泽体系的构成和成因。      

煤中惰质组在泥炭沼泽古环境研究中的应用

惰质组是煤中一种常见的显微组分。它不仅能用来鉴别成煤前植物的木炭化程度,而且还是泥炭沼泽古环境恢复的有效途径。近年来,欧洲学者利用惰质组成功推算了地史时期三叠纪—侏罗纪之交(T—J)的古火灾温度及类型,并重建了古植被类型及泥炭沼泽古生态环境变化。与其它方法相比,利用煤中惰质组含量及其反射率进行古环境恢复的工作对于植物种类繁多、沉积岩层中夹杂的煤层或煤炭、尤其对于古气候环境波动较大的地质转折时期最为理想。因此,利用惰质组的部分参数对我国含煤沉积盆地的古生态恢复以及成煤环境的研究有积极的借鉴意义。     

大九湖泥炭沼泽源铁有机配合物的络合稳定性及其生态环境意义

为了研究泥炭沼泽源铁有机配合物的络合稳定性,利用pH电位滴定法和荧光淬灭滴定法测定了大九湖泥炭沼泽中不同分子量段的DOM和Fe2+、Fe3+的络合稳定常数.pH电位滴定法结果（4.0~6.1）和荧光淬灭滴定法（1.5~4.1）差异较大,这与高pH条件下OH被脱质子化及Fe2+的氧化有关.相对而言,pH滴定法更适用于探究不同分子量段DOM与铁的络合稳定性,荧光淬灭法不改变样品酸碱条件,更适于研究不同价态铁与DOM的络合稳定性.研究结果表明:DOM与Fe3+的络合稳定常数大于Fe2+,低分子量段（< 3 kDa）的DOM与Fe2+、Fe3+的络合稳定常数更大.泥炭沼泽源铁有机配合物具有较好的络合稳定性,分子量相对较小的DOM与铁的络合能力更强.即便Fe2+氧化为Fe3+,仍能与DOM络合并保持较强的稳定性,这有利于陆源溶解性铁向水生态系统的输出.沼泽源铁有机配合物的络合稳定性还会影响铁的生物可利用性.      

MSS图像中泥炭沼泽的识别标志及其形成机理

以若尔盖地区为例,通过图像处理、影像分析,建立了泥炭沼泽区在Landsat MSS4个波段图像上皆呈低反射率、暗色调的影像识别标志,根据识别标志准确地圈定了泥炭资源区的范围;通过地物光谱实测和论证分析,论述了该影像识别标志的形成机理,指明了其可靠性和普遍适用性,为遥感在泥炭资源调查中的应用指出了技术关键和科学依据。     

北方泥炭沼泽中酚类物质释放的热敏感性研究:以英国威尔士地区雨养和矿养泥炭沼泽为例

利用高精度多梯度热培养系统,对英国威尔士地区两类典型的北方泥炭沼泽中酚类物质和溶解有机碳释放的热敏感性进行了为期1年的调查研究.研究结果表明,雨养泥炭沼泽(Bog)酚类物质释放的热敏感性Q10(总酚)月变化为0.92～1.57,而矿养泥炭沼泽(Fen)的月变化范围为0.93～1.30.酚类释放的热敏感性与土壤温度大致呈正相关关系.此外,土壤温度与溶解有机碳释放的热敏感性Q10(DOC)也呈正相关关系.总体上,雨养泥炭沼泽的热敏感性比矿养泥炭沼泽略高.除温度外,水文条件和植被等多种环境因子对酚类物质和溶解有机碳释放的热敏感性也有较大影响.研究结果还表明酚碳热敏感性比值Q10o(总酚)/Q10(DOC)相对稳定,土壤温度的变化对其影响有限.     

大气环境变化的泥炭地质档案

雨养泥炭沼泽是一种重要的泥炭沼泽类型,具有全球广泛分布的特点,其养分补给主要源于大气降水(包括雨、雪和空气尘埃).它是一个记录大气环境变化的积极的信息储备系统,记录有大气输入的海盐气溶胶、沙尘颗粒、酸沉降、重金属和有机污染物等信息.采用地质定年技术将泥炭深度剖面转化到年代坐标上,并结合泥炭生物地球化学指标检测分析,提取...     

东北哈尼泥炭记录的早全新世长白山火山喷发及其古气候意义

泥炭作为古气候与环境载体, 对火山活动及其气候效应有着良好记录。文章采用酸化法成功提取出东北哈尼泥炭沉积样品600~625cm的火山灰层。将制成的薄片在偏光显微镜和扫描电镜下观察, 鉴定发现火山灰颗粒的粒径都小于2mm, 主要由玻屑组成, 含有长石和辉石等矿物, 其颗粒呈气孔、海绵状, 结构松散, 形态极不规则。使用电子探针技术对火山灰化学成分进行测试, 数据显示SiO2含量为62%~66%(wt), Al2O3含量为19.13%~24.13%(wt), Na2O含量为4.91%~6.68%(wt), K2O含量为2.16%~4.39%(wt), 呈现高Na2O低K2O的特点, 元素组成与长白山天池火山岩成分相似, 为粗面岩。火山灰层位边界的泥炭纤维素AMS 14C年龄为9337~10745cal.a B.P., 该层火山灰可能源于早全新世长白山火山喷发; 对比哈尼泥炭中 δ18O和腐殖化度等气候代用指标曲线, 发现该次火山喷发事件导致气温降低、降水减少, 对区域的早全新世气候环境有着重要的影响。     

烃源岩的有机酸生成及其影响因素的模拟实验研究

不同温度下地层水—烃源岩相互作用模拟实验结果表明:（1）在整个实验温度范围内（60～300℃），均有有机酸的生成，有机酸的总浓度在35.4 mg/l至153.9 mg/l之间，其中在100℃和140℃的温度下浓度最大，其它温度下浓度相对较低；（2）在低温（60℃）条件下，成熟度相对较高、有机碳含量较大的烃源岩，有利于生成有机酸，但是在中温（140℃）和高温（180℃、220℃和300℃）条件下，有机酸的生成受有机碳含量、成熟度和碳酸盐含量的多重影响；（3）中低温（60℃和140℃）时，随着碳酸盐含量的增加，有机酸浓度表现为逐渐降低的趋势，表明在60～140℃，有机酸对碳酸盐的溶解和沉淀起主要的控制作用，而高温（180℃、220℃和300℃）条件下，碳酸盐的溶解和沉淀作用受有机酸和CO2的共同控制，从而导致有机酸浓度与碳酸盐的关系变化复杂。     

试析地幔来源物质成矿域——以中亚造山带为例

文章总结了大量的Sr,Nd,S,Pb多元同位素资料，据此认为，中亚造山带的铜，金多金属矿床与区域花岗岩在形成时代和物质来源上基本吻合，具有一定的继承性，从古生代直至中生代，地幔来源物质参与了成岩成矿作用，即便是钨、锡稀有金属矿床，也受到地幔来源物质的明显影响，从而揭示了地幔来源物质在中亚造山带金属成矿作用的重要意义。     

利用卫星资料反演区域冰川冰量变化的尝试——以祁连山为例

物质平衡是衡量冰川“健康”状况的最好方式,由于野外工作开展难度大,物质平衡观测仅局限于少数几条冰川上,限制了区域冰川物质平衡和冰量变化的评估.通过卫星高程数据可以监测区域冰川高程变化,进而可估算其冰量变化.利用SRTM和ICESat激光测高数据反演了祁连山冰川冰量变化,结果表明:21世纪初祁连山冰川处于物质亏损状态,年平均高程减薄(0.345士0.258)m,相当于(0.293土0.219)m w.e.,估算祁连山冰川年均冰量损失为(534.2±399.5)×106 m3 W.e..由于祁连山各冰川区相对独立,相隔较远,冰川规模普遍不大,且ICESat地面轨迹在中低纬度分布稀疏,使得结果的不确定性还很大.     

采动条件下沉积变质型铁矿床水化学特征及控制因素:以司家营铁矿南区为例

为了解沉积变质型铁矿床开采后矿区地下水化学特征的变化趋势,在充分掌握矿区含水系统划分和流动系统发育规律的基础上,通过对四含上、四含下、基岩含水层148个水样常规离子的相关性、水化学类型及公因子的分析,得出水化学类型分区和公因子得分等值线,将二者叠加,分析各含水层潜在的形成作用及其控制因素.研究结果表明,四含上以碳酸盐溶滤、污染、氧化作用为主;四含下以污染、溶滤、局部脱硫酸作用为主;基岩含水层以离子交换吸附、第四系水的混合、硅酸盐矿物的不全等溶解作用为主.除了背景因素外,矿山开采后的三维流场控制了基岩含水层的形成作用和原生水化学类型,影响了第四系含水层的局部形成作用,水化学类型分区界线明显移动.      

磁异常小波多尺度分解及危机矿山的深部找矿:以大冶铁矿为例

大冶铁矿是多年开采老矿山, 浅部的铁矿已开采殆尽, 为了进一步挖潜, 利用小波多尺度分析方法, 将磁异常分解到不同尺度空间, 结合谱分析方法解释深部盲矿体.理论模型和19-1勘探线的实际资料的小波分解结果表明, 该方法比常规的空间延拓、高次导数、匹配滤波等方法要好.通过处理与解释指出了西段(尖林山、龙洞、铁门坎) 五阶小波细节已无剩余异常存在, 推测在1000m以下已没有大型的铁矿体存在.但在东段(尖山、犁头山) 五阶小波细节还有剩余异常, 推测1000m深部可能还有铁矿体.根据小波多尺度分析方法结合人机交互反演推断15~12线有铁矿体, 2005年9月布钻验证, 在15~1线打到30多米厚磁铁矿体.      

矿物粉尘溶解行为的电镜研究及其生物化学意义

本文对用Ｇａｎｂｌｅ溶液、有机酸及无机强酸溶解后的矿物粉尘残余物进行了扫描电子显微镜分析。结果表明,矿物纤维粉尘纤维变短、长径比减小、柔性减弱、端部变圆,部分溶解成串珠状;粗大颗粒松散塌陷,表面粗糙度增加;片状粉为碎变细;硅酸盐矿物粉尘具有向以ＳｉＯ２为主要成分的纳米级近球形颗粒转化的趋势。故提出在纳米级别上研究粉尘致病机理是非常有价值的。     

秦岭沙河湾环斑花岗岩中黑云母的研究及其意义

本文对秦岭沙河湾环斑花岗岩中黑云母的类型、化学成分及结晶时的温度和压力条件等进行了研究。黑云母为镁质黑云母;富ＭｇＯ,贫ＴｉＯ２;结晶时ｔ＝７５０～８２０℃,ｐ＝０１ＧＰａ,ｌｏｇｆＯ２＝－８５～－９５。这既不同于Ｓ型和Ａ型花岗岩中的黑云母,也有别于Ⅰ型花岗岩中的黑云母。揭示了该岩体是一种特殊构造环境下的过渡成因类型,说明黑云母的研究可为岩体成因类型及构造环境提供依据。     

风化过程中矿物表面微生物附着现象及意义

微生物风化作用作为最为重要的表生过程之一,与多种元素的地球化学循环和局部环境污染的形成有着密切的联系.微生物在矿物表面的附着能够显著提高矿物的风化速率.本文在总结矿物表面微生物附着现象及特征的基础上,概述了微生物附着导致的矿物表观风化速率的上升和表面侵蚀现象,初步分析了微生物在矿物表面附着的驱动力和影响因素,强调了微生...