长江与汉江现代沉积物元素组成分析

长江与汉江表层沉积物常量及微量元素组成特征分析表明,长江沉积物的常量化学组分中CaO、MgO相对较汉江高,汉江沉积物中Fe2O3、Al2O3、K2O相对较长江高;汉江沉积物的微量化学组分中Cr Ni、Mo、As、Sb、F等元素相对长江高;长江沉积物Cd的赋存形式以离子交换态和碳酸盐态为主,汉江沉积物Cd的赋存形式以残余态为主。长江沉积物与汉江沉积物组成的差异是由其源区表壳岩系决定的,前者呈现高CaO、MgO,并呈碱性(pH:8.02)的特点,而后者相对富Fe2O3,并呈中性(pH:6.8)。     

灰-水混合过程的水文地球化学模拟研究

通过粉煤灰与水6种不同比例的混合实验,利用质量平衡模型模拟分析混合静置0,1,3,7,14,21d后的水化学组分,以揭示粉煤灰浸出液中水化学组分的形成机制。研究结果表明:灞桥电厂粉煤灰浸出液为高pH值溶液,浸出液pH值急剧上升是粉煤灰中碱性氧化物CaO水解的结果;粉煤灰-水反应系统中,矿物的溶解沉淀作用和阳离子交换作用是主要的水文地球化学作用。     

贵州省晴隆县光照镇地热成因及化学特征研究

晴隆县属于贵州地热地质条件相对较差的区域,为研究该区域地热特征,以晴隆县光照镇为研究对象,对区域地热地质条件、成因模式和地热流体化学特征进行研究,结果可知:(1)研究区热源主要来自于地幔热传导,花鱼井断层(F_3)深部沟通热源,沿深大断裂带向地下深部下渗并赋存于热储含水层中的大气降水与来自于地幔热传导的热源汇合,并与围岩相互作用中溶虑、溶解岩石和气体中的化学组分而成为有开发价值的地热水,地热勘查类型属Ⅱ-3型;(2)从对研究区勘探孔地热流体水质分析检测结果看,其主要化学特征为:井口水温36℃;pH值为7.78,按酸碱度分类为中性水;总硬度值为426.62 mg/L,按硬度分类为硬水。水中阴离子以HCO_3~-、SO_4~(2-)、Cl~-、NO_3~-为主,阳离子以Na~+、Ca~+、Mg~(2+)为主,水化学类型为HCO_3·SO_4-Ca·Mg型。研究结果对远期地热开采及规划具有指导意义。     

日本某些玄武质岩石显示的弧下最上部地幔的地球化学演化

多方面的证据表明,日本下部的最上部地幔有能够产生岛弧型岩浆的化学组分,这些化学组分相对于大离子亲石元素(LILE)和轻稀土元素(LREE)具有亏损Nb和其它高场强元素(HFSE)的特征,甚至在俯冲的海洋板块中没有流体的注入。总之,由于古岛弧的岩浆作用,地幔似乎已经发生了化学演化。     

天然蛇纹石吸附Sb(V)的影响因素及机理分析

以焦锑酸钾(KSb(OH)_6)为Sb(V)锑源,采用XRD,XRF,FTIR对蛇纹石进行表征。探讨了不同吸附时间、Sb(V)初始浓度、初始pH、温度条件下蛇纹石吸附除Sb(V)的效果。结果表明:在动力吸附模型中,Elovich模型和假二级动力学模型对蛇纹石处理Sb(V)的拟合效果均较好,吸附过程为由化学吸附控制的非均相扩散,由假二级动力学模型可知理论最大吸附量为2.82×10~(-3);在等温吸附模型中,Langmuir模型拟合效果稍优于Freundlich模型,理论最大吸附量可达8.90×10~(-3);在广泛pH范围内,吸附量随着初始pH的降低而增加,初始pH值在1.9～3.6范围内时,吸附量迅速从6.66×10~(-3)减少至2.97×10~(-3),初始pH值大于3.6,吸附量随pH值增加而减少的幅度变小;蛇纹石对Sb(V)的吸附去除量随温度的升高而增大,最大为5.25×10~(-3)。蛇纹石Sb(V)的吸附为化学吸附;高零电点使蛇纹石在广泛pH值范围内可被质子化,Sb(OH_6)~-与质子化的镁氧(氢氧)八面体端面形成配合物。     

黄骅坳陷齐家务地区储层地球化学特征及其相关问题讨论

黄骅坳陷齐家务地区沙一下段主要以碳酸盐岩储层为主。通过该区10余口井岩心的岩石化学组分、碳氧同位素及微量元素分析,揭示了该区沙一下段碳酸盐岩的岩石化学组分主要以SiO2、Al2O3、CaO等含量相对较高为特征,而MgO含量则随岩性不同而变化。SiO2与Al2O3、K2O+Na2O均具有正相关性,而与MgO呈负相关,显示出SiO2的富集受陆源物质及湖盆水体pH值变化的影响,并与Al2O3、K2O+Na2O呈线性上升的特点,而受蒸发作用制约的MgO含量的增加不利于SiO2的富集。各小层不同岩类碳、氧同位素"Z"值计算结果大都在120以上,显示了频繁海侵使湖相碳酸盐岩沉积的水体具有咸化的性质。而δ18O值相应变轻,说明是研究区沙一下沉积期时沿断裂上升的热液中所含的CO2、CO导致湖相碳酸盐岩的δ18O值在高温高压下分馏而进一步贫化的结果。各类碳酸盐岩Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Ga等金属元素含量偏高的原因与频繁海侵及强还原环境有关,而Sr、Ba等亲碱性元素及亲生物元素B的变化受陆源混入物及古气侯条件制约。上述湖相碳酸盐岩岩石化学组分、碳氧同位素及微量元素的深入研究,为重建研究区沙一下段岩相古地理环境、预测有利储集相带提供了地球化学依据。     

CaCO3－CO2－H2O岩溶系统的平衡化学及其分析

在介绍了CaCO3- CO2 - H2O岩溶系统平衡化学的原理后,对平衡化学的控制因素,包括温度、CO2 分压、体系的开放程度、离子强度效应、同离子效应、酸效应、碱效应、离子对效应进行了分析,并与CaMg ( CO3 )2 - CO2 - H2O 岩溶系统平衡化学作了对比。结果显示,天然开放的岩溶系统的平衡pH值范围为6. 80～8. 40,在此pH值范围内,水中的碳组分主要以HCO-3 形式存在; 与开放系统相比,在其它条件相同情况下,封闭系统的平衡pH值较高,而平衡[ Ca2+ ]和平衡[ HCO-3 ]较低,特别是在低CO2 分压时,两者的差异更明显;在封闭系统条件下,两种不同的纯CaCO3 - CO2- H2O饱和溶液相混合,将导致溶液对CaCO3 重新具有侵蚀性;离子强度效应、酸效应和离子对效应使方解石的溶解度增加,而同离子效应和碱效应使方解石的溶解度降低; 与方解石溶解平衡相比,其它条件相同时,白云石溶解平衡pH较高,在温度< 70℃时溶解度较大,但在温度> 70℃时溶解度较小。      

北羌塘北缘玉树三叠纪火山岩的成因机制及其构造意义

位于北羌塘地体北缘玉树隆宝地区三叠纪火山岩主要以英安岩为主。LA_ICP_MS锆石U_Pb定年结果显示这些火山岩的形成年龄约为230±2 Ma(MSWD=0.5)。岩石样品在成分上富硅和铝,并且相对于原始地幔富集大离子亲石元素(LILEs:Rb、Ba、Th和U等)和轻稀土元素,亏损高场强元素(HFSEs:Nb、Ta和Ti等),其总体分布样式与典型弧火山岩的化学特征类似。样品均具有相对高的εNd(t)值(-0.91~-0.53)、低的ISr值(0.707)以及正的εHf(t)值(+3.81~+7.61),表明其源区应以新生地壳组分为主。与现已报道的其他三叠纪火山岩资料进行系统对比,发现中晚三叠世火山岩具有明显的分带性,分别集中出露在北羌塘地体的北缘和南缘。另外,与北缘火山岩相比,南缘火山岩在岩石组合上具有双峰式的特点,并且其中的长英质组分具有更低的εNd(t)值(-8.79~-1.77)、相对高的ISr值(0.706~0.714)以及与南缘三叠纪S型花岗岩基本一致Hf同位素组成[εHf(t)=-15.3~-10.1],反映了其源区应以古老陆壳物质为主。综合区域最新研究资料可以判断,北羌塘地体南缘中晚三叠世火山岩的形成应与南、北羌塘地体碰撞阶段的板片断离有关,而北缘中晚三叠世火山岩的形成则与甘孜-理塘古特提斯洋盆向南俯冲有关。     

山东省高密市高氟区地球化学及水文地球化学特征

为查明高密市高氟地下水的地球化学及水文地球化学背景,了解地下水中氟的来源、运移及富集规律,对采集到的382件岩土样品,300件地下水样品进行了主要组分的分析测试;将F-与岩土类别,地下水pH值,Na+、Ca2+等阳离子以及Cl-、SO2-4等阴离子进行相关性分析;对F-在高密市的水平分布特征和垂向分布特征进行了细致研究。结果表明:该区地下水中主要供氟源为南部丘陵基岩区的砂岩、砾岩、泥岩及火山岩、火山碎屑岩;土壤氟含量水平分布由南向北递增,垂向分布为上高下低;高氟水中F-含量与Na+呈正相关、与Ca2+呈负相关,与Mg2+无明显相关性,与阴离子含量无明显相关性,与矿化度无明显相关性,与pH值呈微弱正相关。通过开展高氟区地球化学和水文地球化学背景研究,对地氟病高发区高氟地下水的形成、运移与富集研究起到一定的参考作用。     

钚在地下水中的存在形态分析

钚是某些放射性废物中的关键核素,在放射性废物地质处置的过程中,钚的迁移行为研究对于处置库的安全评价至关重要。钚的存在形态直接影响其迁移行为,本文选用地球化学模式程序EQ3/6模拟计算了钚在某区钻孔地下水中的存在形态,并对影响因素进行了分析。结果表明某区地下水主要为咸水,具有高矿化的特征,pH值在7～9之间,水化学类型主要以Cl-SO4-Na型和SO4-Cl-Na型为主,地下水中钚的存在形态主要以Pu(Ⅳ)物种为主。并通过结论得出钚的存在形态主要受着地下水化学成分特征控制,同时pH值和Eh的值对钚的存在形态也有很大的影响。     

即时合成Zn-Mg-Al层状双氢氧化物处理含Zn2+废水实验研究

在模拟含Zn2 废水中加入Mg2 和Al3 ,以NaOH为沉淀剂,研究金属盐水解即时合成层状双氢氧化物(LDH)去除Zn2 的可行性。详细探讨了体系终点pH值、配料中Mg2 /Zn2 摩尔比值及反应温度和时间对Zn2 去除率的影响,结合X射线衍射分析(XRD)探讨了Zn2 去除机理,并与化学沉淀法进行了比较。结果表明,实验条件下只有pH值显著影响Zn2 去除率(p<0.05),在9.0~11.0范围内去除效果最佳,达99%以上。通过XRD分析结合即时合成法特点,废水中Zn2 主要是在晶体生成阶段以Zn-Mg-Al三元LDH化合物形式被去除的。与化学沉淀法相比,即时合成法效果更好,适用pH值范围更广,用来处理含Zn2 废水更具优势。     

卤水中溶解性有机质的光谱学性质和光降解行为研究

卤水中溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)会对盐田日晒工艺和产品质量产生不利影响,如盐田卤水的蒸发速率减缓、蒸发度减小以及提取的矿物产品带有刺鼻的气味、浓重的颜色等。因此,对具有资源开发利用价值的卤水体系中DOM结构和性质的研究可以为后续DOM的有效去除或在DOM共存体系中调控无机盐结晶工艺路线提供有效的指导意见。本文以自然界中广泛存在的两种不同类型的卤水体系,即盐湖卤水DOM(SLDOM)和油田卤水DOM(OFDOM)为研究对象,采用溶解性有机碳(dissolved organic carbon,DOC)分析、光谱学分析和平行因子分析等手段对DOM的含量、分子量分布特征、光谱学结构和光降解行为开展了研究。DOC和荧光分析表明SLDOM和OFDOM的DOC含量和生物指数(BIX)值相似;与OFDOM相比,SLDOM的腐质化指数(HIX)值和高分子量组分(HMW)比例偏高;特别吸收光谱(SUVA₂₅₄)和糖类化合物含量检测结果表明,SLDOM和OFDOM的HMW组分中含有的芳香类和糖类化合物所占比例比低分子量组分(LMW)高;三维荧光谱图分析(EEM)结果表明,SLDOM主要以腐殖质类物质为主,而OFDOM以蛋白质类组分为主。此外,DOM的荧光组分在不同分子量中的分布也存在明显差异:对于SLDOM,富里酸主要分布在HMW DOM中,而腐殖酸主要在LMW DOM中;对于OFDOM,芳香胺类蛋白组分主要分布在HMW DOM中,色氨酸和酪氨酸类蛋白组分主要分布在LMM DOM中。在光降解实验中,SLDOM和OFDOM的DOC含量随光照时间增加而逐渐减少,分别下降了29.32%和15.11%。进一步的分析表明,光照过程中两种卤水中糖类化合物均减少,小分子量的DOM优先分解。此外,在光照过程中SLDOM芳香类化合物增加,腐质化程度基本不变;OFDOM芳香类化合物减少,腐质化程度增加。EEM平行因子分析(PARAFAC)结果表明,SLDOM荧光组分在光降解过程中荧光强度增加,而OFDOM荧光强度减少。     

东海内陆架沉积物中有机硫形态的K边XANES谱分析

有机硫是海洋沉积物重要的硫形态,与有机质保存及多种元素的地球化学循环密切相关。利用硫的K边XANES谱从分子水平研究了东海内陆架沉积物中腐殖酸硫(HA-S)、富里酸硫(FA-S)以及铬不可还原有机硫(non-CROS)的形态及相对含量。结果表明,HA-S和FA-S总体上均以氧化态有机硫为主,其相对平均含量分别为56%和69%,而non-CROS则以还原态有机硫为主(86%)。HA-S和FA-S的强还原态硫为还原态有机硫的主要组成,磺酸盐和硫酸酯为HA-S中氧化态有机硫的主要组分,硫酸酯为FA-S中氧化态有机硫的主要组分。FA-S的强还原态有机硫为硫化成因,HA-S的强还原态硫可能与硫化和生物成因有关,而non-CROS的强还原态有机硫则主要为生物成因。如non-CROS能近似代表海洋沉积物中的有机硫总量,则表明该沉积物中总有机硫以还原态硫为主;而腐殖质硫(HA-S+FA-S)较高比例的氧化态硫则表明腐殖质硫不能全面反映沉积物中有机硫的组成和来源。     

水锰矿与Fe2+的相互作用与转化过程

作为表生土壤环境中易生成且分布广泛的氧化锰矿物,水锰矿(γ-MnOOH)能参与铁氧化物的生成过程,影响Fe_(2+)的迁移、转化和归趋。本文考察了pH值为3.0~7.0的模拟水溶液体系中水锰矿与Fe_(2+)的相互作用及其生成铁氧化物的过程,分析了Fe_(2+)浓度、pH值和空气(氧气)对Fe(Ⅲ)氧化物晶体结构类型、化学组成和反应速率的影响。研究结果表明,水锰矿氧化Fe_(2+)产物主要为针铁矿和纤铁矿;pH值为3.0~5.0时产物为针铁矿,而pH值为7.0时产物为针铁矿与纤铁矿的混合物,且高浓度Fe_(2+)会促使纤铁矿生成;引入空气利于针铁矿生成;反应速率随着pH值升高、氧气分压的增大而加快。本工作丰富了对铁氧化物在常见锰氧化物表面形成和转化过程的认识。     

五大连池火山区气体地球化学特征

根据泉(池)水中气体的组分和同位素组成,讨论了我国黑龙江省五大连池火山区气体的来源和运移。1997年8月从五大连池火山区泉(池)中采集了9个气、水样品,同年9月测定了游离气和水溶气的气体组分,氦同位素比值和二氧化碳的δ~(13)C值。气体以CO_2为主,多数样品的CO_2浓度大于80％。He和CH_4的浓度变比范围大,分别为(0.7～380)×10~(-6)和(4～180)×10~(-6)。~3He/~4He值分布在(1.05～3.2)Ra(Ra=1.4×10~(-6))。~4He/~(20)Ne值均大于大气中的值,分布在0.45～1011之间。CO_2的δ~(13)C值与地幔或岩浆CO_2的值一致,为-9.6％～-4.2％(PDB)。这些地球化学资料表明泉水为渗入地下的大     

若尔盖铀矿床中硅质灰岩岩石学及地球化学

若尔盖地区志留系内产出的众多铀矿床中含有层状、似层状、透镜状硅质灰岩,对其成因的研究有助于查明矿床成因和确定区域找矿方向。研究表明,硅质灰岩化学成分不稳定,以碱性CaO或酸性SiO_2为主。据硅质灰岩中蚀变矿物的微量元素地球化学特征,认为其流体主要来源于深部。从硅质灰岩的稀土配分看出,Ce/Ce*和Eu/Eu*值适中,硅质灰岩是海底喷流沉积的产物。硅质灰岩的δ⁽¹³⁾C值偏高,具海洋沉积碳酸盐岩的碳同位素组成特征。在铀矿床中δ(13)C值偏高,具海洋沉积碳酸盐岩的碳同位素组成特征。在铀矿床中δ⁽¹⁸⁾O值较高,表现为地幔来源的特点。U的矿化程度与Al_2O_3-MnO-Fe_2O_3含量呈正相关,与P_2O_5呈负相关,与SiO_2-CaO-K_2O-TiO_2-Na_2O-MgO组合呈显著负相关。     

塔里木盆地和田河气田天然气的特殊来源及非烃组分的成因

本文主要讨论和田河气田天然气的地球化学特征和来源以及非烃气体的可能成因，和田河气田天然气以烃类气体为主，但含有较高的非烃气体，含量一般为10％－25％，乙烷碳同位素值为－37．8‰－34．9‰，说明形成该天然气的母质属于腐泥型，烃类组分，非烃组分分布以及天然气δ13C1值在和田河气田的东、西部存在明显的差异，和田河气田天然气源自寒武系烃源岩，但表现为具有原油二次裂解气的特殊来源特征，东部的玛4井区天然气以原油裂解气为主，西部的玛3、玛8井区则为干酪根裂解气与原油裂解气的混合气，初步分析N2，CO2和H2S的成因，，认为和田河气田天然气的特殊来源是天然气中非烃气体高含量的重要原因。     

彭州通济地区水文地球化学特征及成因分析

彭州地区是＂5.12＂地震灾区,其震后的水文地球化学特征还未有相关研究,本文利用以热力学为基础的水文地球化学平衡理论与方法对彭州通济地区震后浅层地下水化学特征及其形成进行了分析,为研究地震对浅层地下水的影响提供基础信息。分析表明：研究区水化学场受到地形地貌的控制,水化学类型以HCO3--Ca型为主;HCO3-、Ca2＋普遍含量较高,CO2分压控制碳酸盐的溶解度及水中的pH值;其浅层地下水相对于石英处于过饱和状态,相对于非晶质SiO2处于未饱和状态,CO2气体参与硅酸盐矿物水解,产生可溶SiO2;矿物溶解及与水中化学组分平衡的非硅铝酸盐矿物主要为方解石,硅铝酸盐矿物主要为长石,其次是高岭石、蒙脱石。水化学平衡理论与方法可以较好的用于研究地下水所处的水文地球化学环境以及判断SiO2的来源和矿物溶解过程。     

四川盆地龙女寺储卤构造深层地下卤水的水文地球化学特征及成因

本文将龙女寺储卤构造深层地下卤水与不同浓缩阶段的黄海水两者的化学组分进行比较,以及对不同储卤层卤水之间的化学组分进行比较,结果表明该储卤构造地下卤水以高矿化度和富含Br,I,Sr,Ba等元素为特征,可分为两种类型,即碎屑岩储卤层的Cl NaCa型卤水和碳酸盐岩储卤层的Cl Na型卤水。前者来源于以陆相为主的同生沉积水,泥岩和页岩的隔膜渗滤作用可能对卤水化学组分的富集有着重要的影响;而后者则来源于海相同生沉积残余卤水,其化学组分主要受蒸发岩沉积的控制     

铁组分对早期海洋化学演化的指示

地球表生环境在地质历史时期经历了剧烈的波动,为当前建设宜居地球提供了重要参照。铁组分是重建古海洋氧化还原状态演化的重要指标,但现有的研究集中于FeHR/FeT和Fepy/FeHR两个比值的应用,而对其中不同组分所携带的信息缺少深入的挖掘。本研究统计了已发表的、泥盆纪之前的、采用程序萃取方法获得的铁组分数据,对其中不同的组分所可能指示的海洋化学信息进行了研究。我们发现氧化环境中氧化铁的含量有可能用于追踪长周期上大气-海洋系统的氧含量波动、总铁含量与海洋中铁的含量密切相关、铁化环境中黄铁矿铁的含量对海洋硫酸盐库大小的演化有很好的响应。我们的工作表明,铁组分指标是指示海洋局部氧化还原状态的强大指标,其不同的组分与海洋中氧气、碳和硫酸盐等存在极强的交互过程,可以被用来重建海洋的化学演化。