广西岩溶区金属硫化物矿床风化与元素表生迁移特征

对广西岩溶区三个铅锌硫化物矿床风化带观测结果表明，中低山岩溶区硫化物矿床具有更强烈的风化淋滤作用，但次生晕面积较小，岩溶平原区硫化物矿床风化与元素表生迁移特征较似于非岩溶区的情况，表现在可产生较宽的ｐＨ偏低带和较大面积的次生晕。     

河北承德锗元素生态地球化学特征及其与道地药材黄芩适生关系

道地药材生长与生态地球化学研究对实现中医药科学化和标准化具有重要意义。从承德市滦河流域与金沟屯和五道岭典型研究区阐明区域尺度和不同地质建造区Ge元素地球化学背景特征,结合多元统计采用基于Nb元素的质量迁移系数、化学蚀变指数CIA和残积系数RF、生物富集系数论述Ge元素在基岩-风化壳-土壤-黄芩系统中的迁移聚集规律,探讨Ge元素生态地球化学特征与道地药材黄芩的适生关系。结果表明：滦河流域表层土壤Ge元素平均含量为1.336 mg·kg^-1,43.54%土壤样品Ge元素含量属丰富—较丰富水平;金沟屯和五道岭区表层土壤Ge元素平均含量分别为1.352 mg·kg^-1和1.268 mg·kg^-1。不同地质建造和表层土壤Ge元素含量与TFe₂O₃含量显著相关,土壤含铁矿物对Ge元素具有吸附作用。Ge元素含量随岩土风化程度升高而增大,金沟屯区土壤风化程度高于五道岭区,土壤成熟度相对较高,Ge元素富集程度相对较高。岩石风化过程中Ge元素与TFe₂O₃、V、Ti、Co、P、Pb、Cu、Zn、Al₂O₃、SiO₂、K₂O、Na₂O质量迁移系数值相近,风化土壤与新鲜基岩Si和Ge含量发生明显分异,Ge元素主要来源于硅酸盐矿物风化过程中晶格破裂和金属硫化物矿物风化释放。金沟屯和五道岭黄芩Ge元素BCF平均值分别为0.014和0.020,黄芩根部对土壤Fe与Ge的吸收表现出明显的协同作用,土壤pH影响着Ge元素形态和生物有效性。区域土壤丰富的Fe、P和Sr元素含量为优质黄芩生长提供了有利条件;Fe族元素含量丰富,pH呈微碱性的沙壤质土壤为道地药材黄芩适宜生长和定向栽培种植区。     

绵阳地区白垩系岩石风化过程的生态效应

论述了四川绵阳地区白垩系七曲寺组砂岩、泥岩风化过程的信息动态及其对森林植被的生态效应，为长江上游水土保持防护林提供开发信息。     

非洲锰矿床成因类型、地质特征及表生富集作用

[研究目的]非洲锰矿资源丰富,储量3.1亿t、资源量6.6亿t排名在世界上均列第一,加强非洲锰矿床的研究和认识对推动锰矿找矿工作具有重要的指导意义.[研究方法]通过对重要成矿带典型矿床的解剖总结了非洲锰矿床的成因类型、地质特征.[研究结果]非洲锰矿成因类型主要有前寒武系条带状铁建造(BIF)型、海相沉积型、陆相(三角洲...     

镁同位素示踪表生地质过程的原理及应用

镁(Mg)是流体活动性元素及生物必需元素,广泛参与地球表层圈层所涉及的物理、化学和生物过程。最近二十年发展起来的镁稳定同位素技术为研究表生地质过程中Mg的迁移转化过程,以及相应的生态环境效应提供了新的视野。利用镁同位素在全球物质迁移与循环过程中的同位素分馏效应来示踪表生地球化学过程,对于理解生物地球化学循环、全球碳循环和气候变化等具有重要的科学意义。本文系统介绍了镁同位素分析测试技术、表生地质过程镁同位素分馏机理、镁同位素示踪表生地质过程的研究进展及其存在的问题,并对其潜在的发展方向进行了展望,以期对镁同位素体系的未来研究提供借鉴。     

雄安新区自然资源与环境-生态地质条件分析

提要:自然资源、环境本底及生态地质条件调查是城市地质调查的基础,可为城市国土空间规划、建设及精细化管理提供有效的基础地质支撑.随着雄安新区城市进程的加快,使得其自然资源与生态环境发生了翻天覆地的变化.本文基于雄安新区综合地质调查成果,明确了雄安新区自然资源与生态环境本底条件,分析了建设周期内自然资源变化趋势,探讨了未来...     

冻土过程参数化方案与中尺度大气模式的耦合

将发展的冻土过程参数化方案与耦合了NCARLSM陆面过程模式的中尺度大气模式MM5相耦合,对包括我国北方,蒙古国,东西伯利亚的高纬度地区进行了模拟.模拟时间选为北半球季节冻土生成的10月份.模拟结果表明,模式能够较好地模拟出该区域的冻土分布,并且对大气模式中海平面气压场、气温场的模拟改进显著.     

南京附近古砾石层的地质特征与工程力学性质

南京附近的古砾石层是该地区新生代重要地层之一。本文侧重研究它的某些地质学特征、物质成分、成土-成岩作用及工程力学特性。     

拉尔玛-邛莫金矿床的地质特征及成矿模式

拉尔玛-邛莫金矿床产于西秦岭南亚带寒武系硅岩建造中,受地层、岩性、构造控制十分明显.但与其它层控金矿床相比较,该矿床不仅含矿主岩特殊,而且矿石矿物和元素组合十分复杂.矿床中除Au外,Cu、U、Mo、Sb、V、Zn等元素在局部地段亦可圈出独立矿体.同时,矿床中存在铂族元素(PGE)、铟的高异常以及硒的矿化富集体,从而构成了Au-Cu-U-Mo-Se-PGE建造矿床.研究表明,金矿床的形成,至少经历了喷流沉积和地下水热液活动改造两个成矿期.前者表现为硅岩建造中出现了众多成矿元素的高异常和黄铁矿等条带状、层纹状构造的形成,显示出矿质的初步聚集;后者则促使矿质富集层中的成矿物质组分发生活化、迁移和再聚集,并最终导致工业矿床的形成.矿床属与海底喷流作用有关的喷流型层控金矿床.     

论藏东玉龙铜矿似层状矿体的表生氧化成矿作用

本文利用Ｂｒｉｍｈａｌ等（１９８５）垂直风化剖面质量平衡表达式对玉龙铜矿Ⅱ号矿体各钻孔Ｃｕ侧向迁移量进行了计算,指出Ⅱ号矿体中存在显著的侧向迁移－次生富集作用。最后建立了似层状矿体表生氧化作用成矿模式。     

地层岩性对植物群落分布特征的影响

地层岩性是生态地质环境条件的重要组成部分,查明不同岩性对生长在其上植物群落的影响,对生态保护和生态修复具有重要意义。以江西赣州市相同地貌条件和气候条件下的岩石、土壤、植物群落为研究对象,通过对植被和土壤开展全面调查与采样分析,探索了岩石-土壤-植物群落间的对应关系。分析了不同成土母岩衍生的土壤在粒度组成、化学成分、物理性质等方面的特征,揭示了地质背景条件与植物群落分布的关系。结果表明: ①成土母岩岩性、土壤质地、土壤pH值、土壤养分、土壤中主量和微量元素含量的差异是影响植物群落分布的重要因素; ②研究区各岩性区的土壤养分含量从高到低为变余杂砂岩区土壤>粉砂岩区土壤>砂砾岩区土壤>长石石英砂岩区土壤>花岗岩区土壤。     

浙江玄武岩风化壳红土磁性特征及其对成土过程的响应

以位于浙江磐安县的玄武岩风化壳红土（XZ剖面）为研究对象,对其进行系统环境磁学分析,结合常量元素、漫反射光谱、有机质等分析手段,研究玄武岩风化壳红土的磁性特征,并探讨磁性特征与风化成土过程之间的关系。结果表明：在风化成土初期,玄武岩风化壳红土磁性较强,具有较高的磁化率（χ）和饱和等温剩磁（SIRM）,磁性矿物主要为原生多畴（MD）颗粒亚铁磁性矿物（磁铁矿、钛磁铁矿）,磁性特征继承了母岩特性;随着风化成土作用的增强,土壤中的原生亚铁磁性矿物逐渐转化为次生不完全反铁磁性矿物（赤铁矿、针铁矿等）,导致土壤磁性降低,但细颗粒磁性矿物逐渐增加;强风化成土阶段,原生亚铁磁性矿物进一步减少,反铁磁性矿物仍表现出一定高值,同时大量成土成因的细颗粒次生强磁性矿物（SP颗粒磁铁矿、磁赤铁矿）逐渐生成,导致土壤χ持续升高。本研究显示玄武岩风化壳红土的磁学特征与风化成土过程具有紧密的关系,磁性参数χ_fd%可作为亚热带地区玄武岩风化壳红土成土过程和成土强度的指示指标。

     

中国湖泊分布特征及典型流域生态保护修复建议

湖泊是地球关键带的重要组成部分,是水循环、物质循环和能量循环的重要环节。为了解我国湖泊分布现状,依托中国地质调查局”生态地质调查工程“及其所属二级项目”全国地球关键带遥感地质调查“,利用Landsat8 OLI 等卫星影像数据,通过遥感解译等技术方法,识别了2018年我国境内(不包括香港、澳门与台湾地区)面积大于1.0 km2的湖泊2 780个,总面积78 727.9 km2; 研究统计并分析了我国各省/自治区、五大湖区、主要流域的湖泊数量、面积和分布特征; 针对典型区域的湖泊存在的生态问题进行分析,提出相关湖泊生态保护修复的相关建议。其中,北方农牧交错带湖泊大量萎缩干涸,主因是农业和畜牧业的发展,地下水超采严重,应着力减少地下水开采; 黄河流域人工湖建设存在无序发展、过度追求景观水面扩张等问题,应遵从水循环与水平衡自然规律,针对全流域水资源配置进行调控; 长江源区湖泊水面整体处于扩张状态,应以自然因素为主、人类活动干扰触发为辅,加强冻土变化过程以及主要河流的水生态、水环境监测,综合提高源区整体监测水平。研究成果为后续湖泊生态保护修复研究工作提供了参考。     

河北承德偏硅酸矿泉水成因模式:岩石风化与水岩作用证据

【研究目的】承德地处京津冀水源涵养功能区,矿泉水资源丰富,研究其赋存分布与形成机制对矿泉水可持续利用与水源涵养优化具有重要意义。【研究方法】采用岩石地球化学和水化学分析、化学风化指数、矿物表面微观形态分析,同位素示踪等方法系统梳理了研究区地下水偏硅酸空间分异的影响因素,从岩石风化与水化学耦合角度探讨了偏硅酸矿泉水的成藏机制。【研究结果】结果表明：研究区常温水体偏硅酸含量达30 mg/L以上样品占比达5.16%,地热水偏硅酸平均含量达61.76 mg/L。偏硅酸矿泉水成藏受岩石风化和地质构造控制,风化酸性介质影响,水化学形成作用制约。风化敏感程度愈高,易风化矿物含量愈高的含水介质赋存地下水偏硅酸含量愈高。研究区硅酸盐岩总体处于初等化学风化——长石类矿物和辉石等镁铁质矿物风化形成高岭石、蒙脱石和伊利石阶段。构造深部幔源CO₂、工矿活动和人类生产生活输入的外源硫酸和硝酸共同参与岩石风化脱硅过程,偏硅酸矿泉水、地热水温泉出露处多为构造复合部位或主干断裂与次级断裂的交汇部位。【结论】承德市偏硅酸矿泉水成因模式可概化为构造断裂深循环淋溶型、风化裂隙浅循环淋溶型和层间孔隙裂隙-补给富集埋藏型3类。植被覆盖较好的玄武岩、火山碎屑岩、陆源碎屑岩流域山前宽缓沟谷与导水断裂交汇带,侵入岩导水导热断裂带、侵入岩与围岩接触带,花岗岩、片麻岩和陆源碎屑岩与碳酸盐岩接触带为偏硅酸矿泉水开采潜力区。创新点：（1）从岩石风化与水岩作用水化学耦合角度探讨了偏硅酸矿泉水的成藏机制;（2）系统总结了承德市偏硅酸矿泉水空间分布的影响因素与成因模式。     

Postcumulus processes in oceanic-type olivine-rich cumulates: the role of trapped melt crystallization versus melt/rock interaction

Combined microstructural and geochemical investigations on MORB-type primitive olivine-rich cumulates intruded in the Erro–Tobbio (ET) mantle peridotites (Voltri Massif, Ligurian Alps, Italy) revealed that significant chemical changes in minerals were caused by postcumulus crystallization. This is indicated by the occurrence of accessory interstitial minerals (Ti-pargasite, orthopyroxene and Fe–Ti oxides) and by systematic chemical zoning in intercumulus clinopyroxene, resulting in marked trace element (e.g. REE, Ti and Zr) enrichment at constant high Mg-numbers (0.88–0.91) and LREE depletion. Geochemical modelling shows that low trapped melt amounts (<5%) are sufficient to produce the observed trace element enrichments. Chemical zoning in large (mm-size) clinopyroxenes was dominantly caused by in situ fractional crystallization of trapped interstitial liquid rather then porous flow migration of externally derived evolved melts. Zr enrichment relative to REEs in vermicular clinopyroxene and pargasitic amphibole point to small-scale migration and interaction between residual evolved low melt fractions and the olivine cumulus matrix at final stage of crystallization. Electronic supplementary material The online version of this article (doi:) contains supplementary material, which is available to authorized users.     

河流瞬时地貌:特征、过程及其构造-气候相互作用内涵

河流系统在造山带长期演化过程中会趋于均衡状态,在纵剖面形态上表现为光滑的下凹样式。均衡地貌常常由于构造活动、气候变化等条件的改变而被打破,在达到下一个均衡状态之前,会一直处于不均衡的瞬时演化阶段,此时河流系统的地貌特征则称为瞬时地貌。通过河流瞬时地貌研究,可以理解造山带内部河流系统的演化阶段、构造活动以及气候变化的强弱、幅度等信息。本文在简要概述河流瞬时地貌概念的基础上,引出瞬时地貌在河流纵剖面的典型标志,即河流裂点;进而详细介绍河流裂点的形成过程及其机制;以河流纵剖面分析为基础,提出了河流裂点识别和提取方法;再以北美内华达山系,南美安第斯山脉以及青藏高原东南缘、东北缘等地区为例,总结了瞬时地貌研究中河流纵剖面分析的主要手段,并探讨了上述研究所揭示出的构造-气候相互作用内涵及其意义。

     

碳酸盐岩中锶元素地球化学特征及其指示意义

应用锶指示古环境的方法很多,其中以锶的含量和与Sr配对的相应的元素比值作为指示剂,具有典型代表性。本文以北京下古生界碳酸盐岩为研究对象,采用ICP-MS分析技术测试了49件样品中Sr、Ba、Cu的含量。以锶的含量、Sr/Ba、Sr/Cu比值作为地化指标,深入探讨了锶的地球化学特征。系统的分析了Sr含量,Sr/Ba、Sr/Cu比值对不同的沉积环境的地质响应。指出从浅海环境到深海环境Sr含量及其相应的元素比值增加趋势明显,对沉积环境具有重要的指示作用。并且,Sr的分布还受到不同沉积旋回的影响,研究沉积作用对Sr分布的影响时,应在同一沉积旋回中进行。此外还深入研究了不同岩性、不同沉积旋回中Sr的分布特征,探讨了影响Sr分布的不同因素。归纳了锶对沉积环境的指示作用。就成岩作用对碳酸盐岩中锶分布的影响,结合前人的工作,进行了探索性的分析。     

核废物地质处置中热-水-应力耦合对迁移影响的三维有限元模拟

将所建立的热-水-应力-迁移耦合模型及开发的有限元程序,由二维分析拓展到三维分析,并从方法论研究的角度,以一个简单的核废物地质处置模型为算例,进行热-水-应力-迁移耦合过程的三维数值模拟,考察了近场的温度、饱和度、核素浓度、孔隙水压力、位移、正应力、流速等的分布与变化,认为计算结果符合规律,得出了若干结论：为了精确地模拟放射性核素迁移,就必须将温度场、渗流场、应力场和核素浓度场进行耦合分析;核废物埋存若干年后将在处置孔壁附近产生较高的压应力;缓冲层内各点的核素浓度达到相对稳定的时间要比温度和饱和度达到相对稳定的时间长得多。     

核废物地质处置模型试验近场热-水-应力耦合数值模拟

笔者描述了所建立的饱和-非饱和介质中热-水-应力耦合现象的控制方程。针对国际合作项目DECOVALEX II 中Task-2的核废物地质处置轴对称模型试验及计算参数,使用所研制的有限元程序进行了热-水-应力耦合过程模拟。对缓冲层及岩体中若干部位的温度、含水量及接触应力的分布、变化进行了分析, 并将其与量测值和使用THAMES程序的计算结果作了比较,看到了三者的异、同之处,并指出了可能的影响原因。通过与量测值和THAMES程序的计算结果的对比,显示了笔者所研制的有限元程序在热-水-应力耦合数值分析中是可靠和实用的。