矫顽力组分定量分析揭示下蜀黄土磁化率异常降低的原因

镇江大港下蜀黄土剖面多个层位的磁化率出现异常降低,导致与北方黄土的磁化率记录难以对比.为探讨磁化率异常降低的原因,我们在大港钻探ZK孔获取了岩芯.在10个具代表性的层位采样并测量了其等温剩磁获得曲线.通过基于期望最大化算法的计算程序（Irmunmix V2.2）,定量分析了样品的磁性矫顽力组分（magnetic coercivity component）.结果显示这10个样品可大致分成3类,第一类不含中磁组分,第二类含有较少的中磁组分,第三类则含较多的中磁组分.矫顽力组分的含量与样品中铁锰结核的含量密切相关.铁锰结核含量高的样品,中磁组分、硬磁组分含量也高,而软磁组分含量低,与此对应的是这类样品的磁化率低.表明在铁锰结核的形成过程中,原始的软磁组分被溶解,而产生新的中磁组分、硬磁组分,这个次生变化过程导致样品磁化率异常降低.铁锰结核含量高的样品,经历过较强的还原作用,因此ZK剖面磁化率异常降低是还原作用的结果,可能是某时期降水量增大所致.     

鲁西地震水文地球化学背景场的观测与研究

本文对鲁西地区地震水文地球化学背景场进行了初步研究,认为区域水文地质条件、围岩组分、构造条件和构造活动性是影响水气组分的主要因素。位于活动构造带上的井、泉中的水化学组分变化对地震反映敏感。各井、泉映震的敏感因子不尽相同。     

典型湖泊天然有机质与四环素的相互作用

采用荧光滴定法研究四环素(tetracycline,TC)与太湖溶解性有机质(dissolved organic matter,DOM)和玄武湖DOM的相互作用.三维荧光光谱结合平行因子分析显示,2个湖泊的DOM含有3个荧光组分:类富里酸组分C1、类色氨酸组分C2和类络氨酸组分C3.其中C2的荧光强度远高于C1和C3,是DOM的主要荧光组成.3个荧光组分与TC发生了不同程度的静态猝灭,特别当TC浓度为45.5μmol/L时,类蛋白组分的荧光强度完全被猝灭(100%),并且猝灭作用改变了DOM分子的微环境极性.同步荧光光谱联合二维相关图谱进一步表明类色氨酸组分优先和TC发生猝灭作用,其次为类络氨酸组分和类富里酸组分.Ryan-Weber方程适于拟合DOM与TC的猝灭过程,2个湖泊的DOM中3个荧光组分的络合常数lg K值范围为5.05~5.85,大小顺序为C2C3C1.因此,类蛋白组分为主的DOM对TC的络合作用大于类腐殖组分为主的DOM,影响抗生素在湖泊水体中的生物有效性和生态毒性.     

水文地球化学地震前兆观测与新灵敏组分的探索

当前在地震前兆探索中,不少国家都开展了利用地下水或土壤中气体——化学组分变化预报地震的研究工作。中、苏、日、美等国开展了地下水中的常量组分、微量组分、气体组分、同位素组分及其它物理参量的观测和研究,观测项目可达数十种。 多年来,我国以观测地下水中氡含量为主,对氡的地震前兆机理、氡含量变化的影响因素,氡的地震观测点的环境条件、测试方法、预报效能等方面进行了较深入地研究,取得了不少有意义的科研成果。当前测氡仍是我国地震前兆观测中的主要项目,并将采取各种有效措施使其在地震监测预报中发挥更大的作用。     

地热异常区不同含水层水化学组分差异

对天津周良庄地热区不同含水层水化学背景开展实验研究,结果发现：随含水层埋藏深度加大,气体组分变化较大,水氡、水汞、离子组分变化较平稳,水氡背景值偏低.在此基础上,从含水层岩性、取样条件、水化学组分特性、地质构造等方面,对不同含水层之间水化学组分的差异性进行分析,认为区域内特殊地质构造是影响差异性的重要因素.     

最近2.6 Ma中国北方季风环流与西风环流演变的风尘沉积记录

系统的粒度测量和沉积动力学研究发现, 中国黄土由粗粒与细粒组分叠加组成, 粗粒组分主要是低空季风环流产生的粉尘沉积; 细粒组分代表主要由高空西风环流控制的背景粉尘. 不同剖面粗粒组分的变化一致表明, 低空季风环流在冰期加强, 在间冰期减弱; 细粒组分变化序列在纬向的分异特征显示, 冰期时西风环流加强、同时西风急流南移至约35°N, 间冰期西风环流减弱且急流北移至约37°N. 最近2.6 Ma洛川剖面粒度组分变化趋势表明, 西风环流对风尘沉积的贡献减小、强度减弱, 与此同步, 季风环流对风尘沉积的贡献增加、强度增大, 其中最显著的变化发生在1.2~0.9 Ma前, 可能指示了青藏高原隆升对中更新世中国北方大气环流转型的决定性作用.     

泥质烃源岩中〈2μm黏粒级组分的有机质与比表面关系

选取东营凹陷13块烃源岩岩芯,提取〈2μm黏粒级组分,对氯仿抽提前后样品分别进行热解分析和N2吸附法比表面积测试,探讨了黏粒级组分有机质与比表面积（SBET）的关系.结果显示：（1）黏粒级组分中不同赋存态有机质共存,不同演化阶段对生烃贡献有差异,并影响了黏粒级组分SBET的测定;（2）黏粒级组分有机质与比表面积关系受多种因素影响,TOC含量与SBET呈非线性负相关;（3）黏粒级组分的孔隙是可溶有机质的主要赋存空间,氯仿沥青＂A＂含量与SBET呈负相关;（4）游离态烃类（S1）主要赋存空间为黏粒级组分的孔隙或表面,热解烃（S2）则以与黏土矿物相结合形式存在.泥质烃源岩〈2μm黏粒级组分中不同赋存态有机质的研究及与比表面关系的探讨,对有机质生烃、烃类聚集和运移研究都有重要意义.     

针铁矿对湖泊草、藻来源可溶有机质的非均质吸附

为探究富营养化湖泊中自生源可溶有机质(DOM)在泥水界面的吸附行为,以马来眼子菜(Potamogeton malaianus)和铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)释放的DOM为代表,考察针铁矿对草、藻源DOM中不同组分的吸附特征.三维荧光平行因子分析表明类富里酸组分C1和类胡敏酸组分C4的含量很低,而类蛋白物质(类酪氨酸组分C2和类色氨酸组分C3)分别占草、藻源DOM荧光组成的70%和93%. 2种DOM均可被针铁矿吸附,吸附过程符合伪一级动力学.通过等温线拟合发现针铁矿吸附藻源DOM的非线性更强,饱和吸附量(23.77 mg/g)高于草源DOM(19.10 mg/g).特别地,类蛋白组分呈现非线性吸附,而类腐殖物质的吸附近似线性,且针铁矿对于DOM各荧光组分的吸附量顺序为:C3C2 C4 C1,此非均质吸附特征与DOM组分的初始含量、分子大小、芳香性及有效吸附位点有关.红外光谱证实氨基、羧基和羟基是吸附过程中的重要官能团.因此,草、藻源DOM显著改变了针铁矿表面的有机物质组成,影响湖泊沉积物的生物地球化学行为.     

冀中地区深井水温分布特征和与其有关的地震前兆分析

本文用地球化学温标计算了冀中地区深井蓄水层的温度,并用不同温标计算的结果进行了对比研究。进而研究了温度对CaF_2等难溶化合物溶解度,水—岩氧同位素交换和离子交换反应,水—岩化学反应以及气体溶解度的影响。指出与上述作用有关的组分,如,SiO_2、F~-、HCO_3~-、H_2、He、δ~(18)O、Na/K等是对地下水温度变化敏感的组分,震前有可能观测到这些组分的前兆变化。     

基于水体反射光谱和组分浓度的固有光学特性反演算法

吸收系数和后向散射系数是水体的固有光学特性参数,在探测水体中各组分浓度的过程中起着至关重要的作用.但通常组分固有光学特性的测定是一个操作复杂且费时费力的过程.提出了一种利用已知组分浓度和相应的反射光谱的水体样本来推定水体中各组分的吸收和后向散射系数的算法,并利用生物光学模型产生的模拟光谱数据对算法的合理性进行了验证.结果表明,在理想的实验条件下(反射光谱满足机理模型,且选取的训练样本相互独立),可以高精度地反演出各组分的固有光学特性,从而证实了本算法在理论卜的合理性.     

天津王3井开采引起的水化学测项变化机理的探讨

地下热水的大量开采, 对水化学观测已产生严重的影响。 在开采的初期, 水化学观测受其影响并不明显, 而随开采时间的延续影响会越来越显著。 地下水的压力、 温度在这一变化过程中占主导地位, 所以在水化学观测过程中, 对井孔状态的监测至关重要。 该文试从地下水动力条件和热动力条件两方面对其影响机理进行了初步探讨。     

从地震前兆差异性看地下流体突变型前兆的物理本质

利用地下流体前兆资料,从前兆异常的差异性出发,研究了突变型前兆的形成条件和影响因素,结果表明：突变型前兆集中出现在化学参数中,而在地下流体物理参数中出现较少,仅在富含天然气的油井水位中出现;出现突变型前兆的井（泉）具有含水层埋藏深、地下水循环路径长、温度高的特点。这一结果表明,地下流体突变型前兆的形成与观测井（泉）的水文地质条件、水文地球化学环境以及观测参数的物理化学性质有关。其形成不是一个单纯的     

地层水矿化度检测的地球物理测井方法

传统的水文地质研究方法在进行地下水的矿化度评价时，是通过地层水的取样进行室内分析化验，确定含水岩组中地层水的矿化度，目前，在利用已有的地质、地球物理资料进行西部地下水资源评价的研究中，鉴于大多数石油井不含有浅层地层水的水样化验资料，因而本文介绍一种利用石油测井数据（主要为自然电位曲线）计算地层水矿化度的方法，并将之应用于鄂尔多斯白垩系自流水盆地地层水的矿化度估算，方法研究和应用实例证明这种方法是较为可靠的，虽然求取的地层水的矿化度的数值存在一定的误差，但完全可以满足地层水矿化度分级评价的需求，从而开发了石油测井数据在水文地质中的应用，也降低了单纯利用水文取样，由于样点少，矿化度预测精度低的缺点。     

深部特征组分理、锶与地震活动关系的研究

地震水化前兆是发生在地壳内诸多地球化学过程并通过化学指标反映的现象之一。通过对地下水中锂、锶的动态观测及其资料的分析研究,探索其水文地球化学特征及动态变化影响因素,从而阐明其动态变化与地震活动的关系。结果表明,锂、锶作为地下水中深部特征组分,对地震预报有着十分积极的意义。     

地下流体宏观异常变化中气体作用初探

通过大量实例讨论了气体在地震地下流体宏观异常中的作用。地下水中气体成分及含量的变化, 可以引起一系列的物理、化学反应, 是产生流体宏观异常的一个重要原因。因气体参与的化学反应, 引起一部分元素的迁移或析出, 可导致地下水发浑变色。气体逸出可引起地下水流量、水位和温度的显著变化。震前地下水中气体的释放可以达到较大的数量与规模。     

地球化学动力学方法及其在地下流体地震前兆机理研究中的意义

地球化学动力学是继地球化学热力学之后发展起来的一门新兴地球化学分支学科。地球化学动力学包括两个方面的研究内容:一是地球化学反应动力学,如化学反应速度、各种条件对化学反应速率的影响及其化学反应机制;二是物理方面的运动学,如流体动力学、扩散、弥散及热传导等。其中在地球化学反应动力学方面,主要是水—岩反应化学动力学和同位素交换动力学,即对各种物质转换过程的研究。在流体动力学方面,主要是多孔介质中流体的运移及断裂对流体运移的控制作用,即对物质与能量的运输过程及其影响条件的研究。但自然界地球化学作用是转变过程和运输过程的耦合,化学反应是最主要的转变过程,流体流动是最主要的运输过程,所以把各种转变过程和运输过程结合起来,建立相互间的耦合关系,并通过数值计算模拟地下流体的真实行为,这就是研究地下流体的流—固耦合理论。地球化学动力学方法在地震前兆成因机理解释研究方面具有重要的理论指导意义。     

采卤初期西台吉乃尔盐湖矿区卤水中钾、锂、硼水化学动态变化

通过对2003-2004年采卤初期西台吉乃尔盐湖矿区卤水中钾、锂、硼水化学数据的分析,初步揭示了其在采卤过程中的动态变化及成因.研究表明,湖卤水中钾、锂、硼的变化主要受控于地表径流变化;地下卤水中钾、锂、硼的含量在停采恢复期高于采卤期,在孔隙卤水区高于晶间卤水区,而且三者在空间上的分异程度有明显差异.相图分析表明停采恢复期已达到钾石盐析出阶段.大部分矿区的地下卤水基本处于滞流状态,地下卤水水位与钾锂硼之间没有显著的相关性.地下卤水中钾、锂、硼的变化很可能是由卤水本身物理化学性质的变化引起的,在短时间内,采卤活动和径流补给作用尚未对其产生显著影响.     

岩石圈内的流体通道研究概述

强震孕震环境是一个非常复杂的物质体系，它决定了地震前兆的形成机制，因此，在地震预报基础理论研究中，与强震孕震环境有关的深部物质的物理化学性质的研究具有重要的意义。深部地下流体在地震的孕育和前兆的形成过程中起了极其重要的作用，要研究深部地下流体的活动规律，首先必须研究岩石圈内的流体通道问题。同时，岩石圈内的流体通道也是火山研究中必须面对的一个重要问题。文章在全于流体通道网研究的基础上，简要介绍了岩石圈内流体通道的形成机制、主要特征、研究方法、科学意义和研究展望。     

琼北火山区流体地球化学特征及近期火山喷发危险性评估

琼北火山区地下流体地球化学调查结果显示 ,目前马鞍岭火山附近较大范围内深层地下水仍有一定强度的深源CO2 释放活动 ,火山口附近地下水的Na含量也相对偏高。地球化学异常指示马鞍岭、雷虎岭等火山可能仍属于休眠火山 ,应继续关注。但从整体上看 ,琼北火山区深源流体释放活动的强度较弱 ,因此区内近期尚没有火山喷发活动的危险     

APPLICATION OF STABLE OXYGEN AND HYDROGEN ISOTOPES TO THE VERIFICATION OF GROUNDWATER ANOMALIES

Identifying the source of the observed fluid anomalies is a major tast in verifying the anomalies in seismic subsurface fluid research. The stable hydrogen and oxygen isotopes are proved to be effective to trace the underground fluid origin and its development. In this study, we summarized the basic principles, water sampling and testing techniques in recognizing the fluid anomalies by using the stable hydrogen and oxygen isotopes. We also enumerated the related applications in analyzing the sudden water level increase and the rapid shifting from limpid water to murky. The stable hydrogen and oxygen isotopes analysis can be used to verify the macroscopic underground fluid anomalies, such as subsurface water temperature, water level and chemical component changes, and the wide use of this method in seismic subsurface fluid research will be helpful to identify the tectonic or non-tectonic related influencing factors to the fluid anomalies.