原生硅酸盐矿物风化产物的研究进展——以云母和长石为例

研究云母和长石等原生硅酸盐矿物的风化速率和风化产物对于深入理解土壤发生过程、营养元素循环以及全球气候变化具有重要的理论意义。本文从自然风化、人工化学风化和生物风化3方面总结了原生硅酸盐矿物风化作用及其产物的特点，重点阐述了微生物参与下的生物风化作用和生物矿化作用及其意义。野外观察和室内实验研究结果表明，微生物可以加速矿物的分解，而且其细胞表面及其产生的胞外多聚糖可以作为次生矿物成核的模板。     

陕北晋西黄土滑塌灾害的初步研究以西气东输工程为例

黄土滑塌灾害是黄土高原北部地区的-种特殊斜坡变形破坏类型。由于其突发性和频繁发生的特点, 常造成大批窑洞、房屋倒塌和人员伤亡, 并给该区铁路、公路和长输管道建设造成严重危害。由于黄土滑塌灾害具有滑坡和崩塌两种机制和先滑后塌的变形破坏过程, 以往常把它们作为滑坡或崩塌来研究。作者通过陕西靖边县至山西蒲县间 30 0km黄土地质灾害的野外调查和室内的微观分析, 发现黄土滑塌灾害的发生主要受黄土粘粒含量的控制, 因此在空间上具有鲜明的地域性:0.0 0 5mm粘粒含量 10 %的砂黄土区是滑塌灾害严重发育区; 0.0 0 5mm粘粒含量在 10 %～ 2 0 %之间的典型黄土区是滑塌灾害弱发育区; 0.0 0 5mm粘粒含量 2 0 %的粘黄土区是滑塌灾害不发育区。作者在黄土滑塌灾害产生机理和形成条件研究的基础上提出了相应的工程对策。     

东北地区土壤有效硅的时空分异及其对芦苇植硅体形成的影响

在东北地区按温湿差异选取12个芦苇样点, 对其芦苇植硅体、芦苇中有效硅和土壤有效硅进行研究, 分析土壤有效硅对植硅体形成的影响, 对于植硅体形成机理和古环境重建具有重要意义。结果表明, 土壤有效硅含量和植硅体浓度在样点间存在明显差异。在芦苇的不同生长期, 土壤有效硅含量差异不明显, 芦苇中有效硅含量差异明显。7、8月时, 植株吸收的有效硅主要用于植硅体的形成, 植硅体浓度较高, 且易受到土壤与芦苇有效硅含量比值的影响。9、10月植硅体浓度较低, 可能由于成熟期芦苇叶片中硅含量较少而形成较少植硅体。土壤和芦苇有效硅含量的比值约为4时, 硅吸收方式可能从主动逐渐转变为被动。此外, 芦苇中多数形态的植硅体浓度和土壤与芦苇有效硅含量的比值呈负相关, 说明土壤有效硅含量的变化对芦苇植硅体的形成有着一定影响。     

风化淋积过程中矿物演化对稀土元素富集-分异的制约：以梅州仁居稀土矿床为例

我国南方的离子吸附型稀土矿床是世界上最主要的中重稀土来源,研究这类矿床的禀赋特征和成矿机制,可为中重稀土储量的增加和稀土资源的高效利用提供理论支撑。本文对梅州仁居离子吸附型稀土矿的风化壳及基岩进行了矿物学和元素地球化学分析,探究风化过程中矿物演化对稀土元素富集-分异的制约机制。结果显示,仁居风化壳及其基岩相对富集轻稀土,自基岩至稀土富集层,离子交换态稀土含量呈增加趋势,富轻稀土副矿物榍石和磷灰石等在全风化层中消失。榍石是仁居风化壳中稀土元素的主要来源,风化壳中的离子交换态稀土主要被高岭石和埃洛石吸附。铁锰氧化物可能是轻-重稀土元素分异以及Ce与其他稀土元素分异的原因之一。     

矿物含量测定中统计量对岩石正确定名的影响—以海原花岗闪长岩为例

矿物百分含量是确定岩石和矿石类型及正确定名的一项基本数据,也是评价矿石质量,初步计算矿石品位及进行选矿设计的一项重要数据。矿物百分含量的测定方法较多,其中半自动测定因其效率高、可达一定精度,是目前广泛使用的方法之一。笔者在对宁夏海原地区的4个小型花岗闪长岩岩体中所采集的10个样品进行矿物含量测定时,就采用了以点计法为基础的半自动测定方法。点计法是指在显微镜下让薄片按一定间距有规律地运动,统计每种矿物在目镜十字丝下出现的次数,某种矿物的点数对总点数之比即为岩石中该矿物的体积比。     

成像光谱地物识别影响因素的不确定性浅析--以矿物识别为例

成像光谱以其超高的光谱分辨率影像和精细的地物光谱成像能力,已经广泛地应用在地质、环境保护和生物学等领域.受多种不确定性因素影响,成像光谱地物识别从数据获取和处理到应用决策都存在不确定性.这种不确定性又可以分为基于误差的不确定性和基于变异的不确定性.文章以矿物识别为例,从机理的角度探讨了影响数据层面的上述不确定因素,指出虽然成像光谱地物识别受各种因素影响,但地物光谱的形成机理决定了这种不确定性是可以消除的.并给出一些常见的解决理论和方法.     

基于RS和GIS的沙漠-黄土过渡带土地沙漠化分布与变化研究--以陕北榆林地区为例

选择毛乌素沙漠和黄土高原过渡带--陕北榆林地区作为研究区域,在地理信息系统支持下,对两个不同时期的遥感影像进行了解译,总结了该区10余年来沙漠化土地景观特征,分析了土地沙漠化空间格局的动态变化规律.结果表明,研究区内沙漠化土地形势仍十分严峻,沙漠化土地面积占土地总面积的67.7%,其空间分布具有明显的不平衡性,表现为西北部和中部区域沙漠化程度较为严重,上地沙漠化空间分布的不平衡性与该区自然因素和土地利用方式的空间差异有关.经过几十年的积极治理与改造,该区土地沙漠化过程逐渐趋于稳定.通过探讨土地沙漠化的成因,认为自然环境与人类行为的相互作用及在时间尺度上的矛盾造成了该区持续的土地沙漠化过程.     

多期变质作用变质矿物共生组合、演化分析─—以冀东洒河桥地区为例

冀东迁西洒河桥是太古代麻粒岩相变质岩系广泛出露的地区。这里曾先后经历了角闪麻粒岩相、石榴麻粒岩相、角闪岩相的变质作用。在角闪岩相交质之前发生了一次大规模的混合岩化作用。本文以此区为例，论述了多期变质作用过程中变质矿物的共生组合与演化方式，说明变质矿物的组合不仅受原岩成分控制，也受变质条件控制，同时活动性组分对矿物组合的出现有很大影响。     

河流泥沙输移过程中矿物风化的碳汇效应初探——以长江干流为例

本文首先提出了河流泥沙输移过程中泥沙中的钙镁矿物溶蚀消耗水体中的CO2并具有碳汇功能的观点。基于前人长江干流从源头到入海口和支流2003~2007年期间4次河流悬移质泥沙的化学元素组成和矿物组成资料,分析悬移质中CaO、MgO含量和方解石、白云石含量变化特征,定量计算了这些取样点悬移质泥沙的CO2总碳汇能力和非永久性、永久性碳汇能力,分析了不同碳汇能力沿程变化规律及其原因。碳汇计算结果表明：寸滩—大通河段1956~2000年期间泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀产生的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量分别为2572万t/a、1700万t/a和872万t/a。由于输沙量减少,寸滩站—大通站河段的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量2006~2019年期间较1956~2000年期间相应分别减少了1852万t、1224万t和872万t。三峡水库年均淤积量1. 145亿t,损失总碳汇量675. 6万t,相当于三峡电站减排二氧化碳8580万t的7. 9%。全球河流入海年输沙量126. 1亿t,以寸滩- 吴淞口河段碳汇功能0. 060 t/t计,总碳汇量7. 57亿t相当于全球岩石风化碳汇总量10. 56亿t CO2的71. 6%。河流泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀的碳汇量具有重要的作用,其溶蚀速率大于原地风化。     

富稀土副矿物的风化特征及其对稀土成矿过程的影响--以广东仁居离子吸附型稀土矿床为例北大核心CSCD

广东仁居石英闪长岩为燕山期钙碱性长英质岩浆岩,稀土总量为332~338μg/g。石英闪长岩中副矿物榍石的平均稀土总量约为10309μg/g,以其3.29%含量提供全岩52.7%的稀土,因此榍石在风化过程中的行为是离子吸附型稀土矿床中稀土富集成矿的关键。岩相学研究表明,仁居石英闪长岩风化过程中矿物风化顺序为:氟碳钙铈矿→(榍石→磷灰石)/(黑云母/角闪石→斜长石)→钾长石→磁铁矿→石英→锆石。由于榍石和磷灰石的抗风化能力与黑云母和斜长石相近,它们在半风化–全风化层发生溶解,所释放出的稀土元素易于被黏土矿物吸附,因此榍石和磷灰石分解是风化壳中离子吸附态稀土元素的主要来源。稀土元素主要富集于风化壳的全风化层上部5~15 m,稀土总量为504~813μg/g。由于原岩中稀土主要赋存于榍石之中,因此风化壳的稀土配分很大程度上继承了榍石的轻稀土富集特征。研究表明,热带–亚热带地区风化壳基岩中原生矿物的风化顺序和主要富稀土副矿物的抗风化能力是制约离子吸附型稀土矿床中稀土富集成矿的关键因素。     

小冰期结束以来贡嘎山海螺沟冰川退缩区土壤化学风化与发育过程

选择海螺沟冰川退缩区,对冰川退缩年龄分别为0年、30年、40年、52年、80年、120年的样点按土壤发生层分层采集样品,通过分析样品的化学风化速率及理化性质变化,探讨小冰期结束以来土壤发育过程及影响因素,并评估不同阶段土壤质量。结果表明,退缩区前40年样点中主要以碳酸盐风化为主,80年后硅酸盐风化作用增强。土壤长期风化速率随土壤年龄呈现升高-降低-升高的趋势,52年样点长期风化速率最低,为48.06 cmol/（m² ·a）,矿物组成和气候是影响土壤风化速率的重要原因。土壤的粒度组成以砂粒为主,多数样点占比约为80%~90%。随着土壤年龄增加,容重值和pH减小,pH从8.54减小到5左右;土层厚度、土壤有机质（SOC）及总氮（TN）含量增加,这些土壤理化指标的快速变化表明冰川退缩区土壤发育迅速。适宜的温度、充足的降水以及快速的植被演替可能是退缩区土壤快速发育的原因。模糊数学法计算土壤质量的结果显示,除了0年样点,其余样点土壤质量指数（SQI）均大于0.4,说明退缩区土壤质量状况整体属于中等水平,土壤肥力状况较好。研究结果有助于揭示土壤矿物风化过程和土壤发育的影响因素,理解土壤发育机制。

     

陕西秦巴地区"十五"期间矿产勘查主要进展评述

陕西秦巴地区“十五”期间矿产勘查主要进展为:对陕西省主要成矿区(带)和成矿系列进行了统一划分,扬子地台北缘震旦系铅锌矿的勘查取得重大突破,南秦岭志留系铅锌矿的勘查取得重大成果,金、铜、铀、钒等种矿有重要发现,提交了一批铅、锌、金、铜、钒、锑等资源量,地球化学普查圈出一批有找矿价值的异常,物探在有色金属找矿中发挥了重要作用。     

云南滇池地区风化磷块岩的风化指标研究

长期风化作用使云南滇池地区形成了大面积的风化磷块岩矿石,这种矿石是制取高效磷肥的优质原料。为了圈定这些风化磷块岩矿石,须确定适宜的风化指标。笔者通过风化磷块岩形成过程化学组分变化研究,首次提出将风化指标分为“直接法”和“间接法”两类,进而提出ＣＯ２风化指标为直接法中指标,２Ｐ２Ｏ５＋Ａ．Ｉ＾１）风化指标为间接法中推荐指标。     

陕西省矿床成矿系列的初步划分

通过系统总结，首次将陕西省主要矿床初步划分为4个矿床成矿系列组合，22个成矿系列类型，42个成矿系列和若干亚系列。其中省内金矿床的主要成矿系列为燕山期与变质一岩浆热液有关的金多金属矿床成矿系列、略勉板内结合带与岩浆热液有关的金矿成矿系列、商丹板块对接带与变质热液有关的金矿床成矿系列、现代河流中的冲一洪积砂金矿床成矿系列、与热水渗滤作用有关的金矿床成矿系列及活动区造山带与碱性碳酸盐类有关的金矿床成矿系列类型，银矿床的主要成矿系列为复理式建造中的菱铁矿银多金属矿床成矿系列，铜矿床的主要成矿系列为与元古代中-酸性岩有关的铁铜矿床成矿系列、加里东-印支期与中性-酸性花岗岩类有关的铁铜金钨萤石矿床成矿系列、与海相中基性火山岩有关的铜锌矿床成矿系列、前寒武系变质火山岩中的铜锌黄铁矿床成矿系列，钼矿床的主要成矿系列为与中酸性浅成-超浅成小岩体(斑岩)有关的钼铁铜矿床成矿系列，铅锌矿床的主要成矿系列为海底热液喷流-沉积铅锌矿床成矿系列、与热水渗滤作用有关的铅锌矿床成矿系列、海底喷流沉积-热液改造铅锌铜矿床成矿系列，汞锑矿床的主要成矿系列为与热水渗滤作用有关的汞锑矿床成矿系列，重晶石矿床的主要成矿系列为寒武系-奥陶系中的钒钼重晶石磷块岩黄铁矿石煤矿床成矿系列、下志留统中的重晶石铀石煤矿床成矿系列，煤矿床的主要成矿系列为大型内陆盆地中的煤油页岩成矿系列及与海陆交互相沉积岩有关的煤铝黄铁矿粘土高岭土矿床成矿系列类型，岩盐矿床的主要成矿系列为产于奥陶系中的岩盐(钠盐)矿床成矿系列。     

西安地区黄土含水率变化特点

通过对西安地区黄土剖面的野外观察、颗粒分析和含水率的测定 ,系统地研究了黄土层含水率的变化特点 ,初步认识到在同一黄土剖面上 ,黄土含水率从上到下呈波动变化 ,其峰值位于古土壤层内 ,而波谷处于黄土层内 ,并呈波动增加的趋势。在具有结核层的黄土层中 ,其含水率从上部到下部呈由大变小再变大的趋势 ,其峰值位于结核层之上 ,CaCO3 结核层具有隔水作用 ;在古土壤层中 ,从上向下 ,其含水率呈由小变大再变小的规律 ,其峰值出现在古土壤的中、下部位 ,即粘土化最强的部位。土壤质地是决定含水率大小的重要因素 ,在包气带中 ,黄土含水率的变化与粘土颗粒含量具有明显的正相关关系。     

我国南方岩溶区和北方黄土区的大气CO2效应

我国南方岩溶区与北方黄土区都是巨大的碳库。碳酸盐的溶蚀及再结晶是两个碳库与大气CO2交换的重要过程。碳的区域平衡是评价化学风化消耗或逸散CO2的基础。岩溶区与黄土区在地球化学风化的环境背景、溶蚀过程、产物运移和归宿等差异很大。黄土区化学风化消耗大气CO2通量较岩溶区小。目前评价两类地区土壤与大气CO2的源汇关系尚不成熟,需要定量认识土壤CO2与下伏碳酸盐岩溶蚀或与下伏黄土次生碳酸盐化作用。岩溶区湖泊沉积物中有机质分解产生的HCO3-制约外源及内生碳酸盐溶解和自生碳酸盐形成。     

粘土矿物在黄河源区古气候研究中的应用

沉积物中粘土矿物的组成具有一定的古气候指示意义。利用沉积物中粘土矿物的组成探讨了黄河源区全新世的古气候变迁。通过X衍射方法分析了一个全新世地层剖面的粘土矿物类型和含量的变化,这些粘土矿物主要由伊利石、伊蒙混层矿物和少量的高岭石、绿泥石组成。对粘土矿物含量变化的分析和对比研究表明,黄河源区在全新世的气候寒冷干燥,即使在大暖期也显得温凉。全新世的气候演变可划分为3个阶段,即早全新世的干冷期、中全新世的温凉期(大暖期)和晚全新世的干冷期。在大暖期,在7 0kaB P 和5 0kaB P 前后发生了两次较强的降温事件。     

浙江萧山“一刀切”萝卜产地土壤地球化学特征

浙江“萧山萝卜干”肉质鲜美、产量高、抗逆性强,易于种植和加工。这些优良品质除了与品种有关外,还与其产地的土壤地质和地球化学背景密切相关。与浙江平原土壤元素平均值对比,产地的MgO、B、P、CaO、Mn含量较高,N、K、Mo、Fe、Zn含量较低;从该区土壤养分和微量元素有效态分析结果来看,碱解氮、Fe、Mn、Cu含量丰富,速效磷、有机质和Zn含量一般。由于产地土壤成熟度不高,加上该区复种指数高等问题,造成土壤N、K流失和B、Mo缺乏,影响和制约了萝卜产量和质量。建议及时追加微肥和有机肥,做到科学养地。     

赣中变质岩带中矽线石的初步研究

赣中变质岩带在空间上具递增变质带分布特征,根据随变质作用增强而出现的新变质矿物及矿物组合划分出绢云母绿泥石带、黑云母带、铁铝石带、十字石带、矽线石带,部分地段还出现混合岩带。矽线石发育于矽线石带的含榴矽线云母片岩、含矽线斜长变粒岩中,化学成分与其寄主岩石的化学成分、成物成分有一定的关系,富含Al、K和云母的含榴矽线云母片岩,其中的矽线石中Al含量相对高,K含量很低。而富含Si、Ca、Na、K和斜长石,贫Al和云母的含矽线斜长变粒岩,其中的矽线石中Al、Na含量相对稍低,K含量稍高。