深海沉积物中碲异常的成因

碲在地球上是一种稀有分散元素，碲在地壳中的丰度很低，仅为1.0ng/g；但碲在富钴结壳、海底多金属结核、党海沉积物和陨石中的丰度异常高。为了查明深海沉积物中碲异常的原因，笔者对比分析了深海沉积物中磁性部分与全岩的碲含量和氦同位素组成。结果显示磁性部分的He含量和3He/4He比值及Te含量较全岩的值明显偏高；3He含量与Te含量同步变化；在3He－Te关系图上，二者具明显的正相关关系。本文首次提出深海沉积物中的碲异常与氦同位素异常一样可能是由宇宙尘注入引起的；海底多金属结核和富钴结壳中的碲异常可能也与宇尘有关。     

深海沉积物中硅质小球的稀土元素丰度特征

近年来对宇宙尘的研究已成为宇宙化学和天文地质学界中的一个很活跃的领域。作者利用中子活化法测定了从深海沉积物中挑选出的硅质和玻璃质小球中的微量元素的含量。结果表明,这些硅质和玻璃质小球主要属地外来的物质。     

海底多金属结核和富钴结壳的He同位素对比研究

对东太平洋海盆C- C 区海底多金属结核及西太平洋马绍尔地区富钴结壳的He 同位素组成进行了对比研究。发现结核的3He/4He 比值普遍较高,为(1.73 ～13 .26) ×10- 5 。所有结核样品的3 He/4 He 比值均高于MORB 的平均3 He/4 He 比值,有些样品的3 He/4 He 比值甚至高于地幔热柱的值。磁性部分相对非磁性部分3 He/4He 比值和4 He 含量均明显偏高。结壳的3 He/4 He 比值相对较低,变化范围为6 .05 ×10 - 8 ～8 .08 ×10 - 5     

柴达木盆地水溶氦气资源的发现及富集机理

通过采集、测试柴达木盆地卤水井、温泉水样品,以及氦源岩及其生氦强度研究,梳理水溶性氦气分布特征,总结成因,探究富集机理,以期了解柴达木盆地水溶性氦气资源现状,并拓展氦气藏勘探、研究的新思路。结果表明：柴达木盆地氦源岩是多元的、开放的,除花岗岩外,侏罗纪、石炭纪泥页岩是潜在的生氦母岩,且侏罗纪泥页岩生氦强度最大,志留纪二长花岗岩次之,石炭纪泥页岩最低;以油砂山组、狮子沟组为主要聚集层的水溶性氦气分布于柴中断裂以北区域,且存在北、中、南3条控氦断裂带;柴达木盆地水溶性氦气基本为壳源型氦气,幔源氦仅占0.005%~0.42%;水溶性氦气成藏的关键在于“生、运、储”,其中泥页岩、中酸性岩体是氦气潜在生成母源,地下水、断裂提供运移载体及通道,油砂山组、狮子沟组提供储集空间。     

太平洋富稀土深海沉积物标准物质研制

深海稀土被认为是继多金属结核、富钴结壳和多金属硫化物之后发现的第四种深海矿产资源,以富含中-重稀土元素为显著特征。中国目前深海沉积物标准物质数量较少,不成系列,而且现有海洋沉积物标准物质中稀土元素总量最高为475.9μg/g,远未达到富稀土深海沉积物中的稀土元素总量(＞1000μg/g)。目前国内外尚未有富稀土深海沉积物成分分析标准物质,为满足深海稀土资源勘查需要,本文报道了国家一级标准物质太平洋富稀土深海沉积物(GBW07590)研制过程。该标准物质候选物实物样品采集自4300m东南太平洋海底,经过自然风干、粉碎、混匀和灭活加工制备后,对沉积物成分进行均匀性和稳定性检验,各成分统计结果显示样品具有良好的均匀性和稳定性。国内外11家实验室采用多种分析方法对该标准物质的62种成分进行定值,确定各项成分的标准值和不确定度,稀土总量达到2103μg/g。该标准物质的研制进一步丰富了国内外深海沉积物标准物质品类,为科学研究、深海资源开发评价和地球化学分析测试等提供科技支撑。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定地球化学样品中痕量碲

采用焙烧富集分离地球化学样品中痕量Te,并用氢化物发生原子荧光光谱法测定。通过实验确定出方法的最佳实验条件,在此条件下获得的检出限为0.005μg/g,线性范围0.025~10μg/g,精密度(RSD,n=8)为5.03%~9.24%。方法已用于国家一级地球化学标准物质中痕量Te的测定,结果与标准值基本相符。     

阳极泥及碲回收物料中高含量碲的测定

采用重铬酸钾容量法,测定铜铅阳极泥及碲回收物料中高含量碲。针对阳极泥样品成分复杂的特征,确定了最佳溶样介质;探讨了Cu^2 ,Cd^2 ,Bi^3 ,Ag^ ,Sb(Ⅲ）,As（Ⅲ）,Pb^2 ,Se（Ⅳ）,Sn（Ⅳ）,Au(Ⅲ）等共存元素的影响及其消除方法;改善了滴定条件。方法适用于w(Te)＞1％碲的测定,样品分析结果与原子吸收法测定结果一致,RSD（n＝5）为0.4％－4.1％。     

微堆中子活化技术测定多金属结核和海洋沉积物中多元素

介绍了微堆中子活化法对多金属结核及其伴生海洋沉积物样品中痕量元素的测定条件,讨论了误差来源。实验结果给出了某些元素的地球化学特征,为研究多金属结核的形成提供了依据。     

广西桂林凉风洞秋冬季滴水和沉积物氧同位素对极端降水的记录研究

近年来,全球环境变化导致的极端气候事件的发生频率剧增,引起了国内外学者的广泛关注。由于器测记录时间较短,因此需要通过精确连续记录古气候变化的石笋来解译极端气候事件的规律。本文针对桂林凉风洞2015年9月至2016年1月的大气降水、洞穴滴水和现代沉积物的氧同位素组成进行了高分辨率的监测。监测结果揭示了由于秋冬水汽源的改变,导致桂林地区大气降水δD、δ~(18)O同位素值显示逐渐偏正的季节性变化,并且建立了该区域大气降水线为:δD=8.8δ~(18)O+16.38。由于大气降水作为凉风洞水源补给唯一来源,使得洞穴滴水的δ~(18)O继承大气降水的δ~(18)O所蕴含的环境信息,进而记录在洞穴现代沉积物中。但是受到洞穴顶部岩溶表层带的平滑或者均一化的作用,使得洞穴滴水的δ~(18)O同位素值要偏正于大气降水的δ~(18)O同位素值。在极端降水信号输入岩溶表层带后由于存在不同的水文地球化学过程,从而导致洞穴沉积物对其极端降水事件的响应时间存在不同,并且在δ~(18)O同位素值也存在明显差异。因此,系统监测洞穴滴水、沉积物δ~(18)O同位素对外界环境信息的响应过程,能为量化或精确解译石笋δ~(18)O同位素记录所指代的古气候环境信息提供基础。     

深海沉积物贯入阻力影响因素及其变化规律

深海沉积物土工力学特性是深海资源开发设备设计的重要依据。根据现有的深海土工力学原位测量和取样实验的数据,分析沉积物物性参数与贯入阻力的相关关系,建立含水率、湿密度和孔隙比与压力沉陷的关系式。结果表明:研究区深海沉积物以砂质粉砂、黏土质粉砂为主,具有高含水率、大孔隙比、低密度等特征;物理参数与贯入阻力之间有较好的相关关系,其中,含水率、孔隙比、孔隙度与贯入阻力呈反比相关关系;而湿密度与贯入阻力呈正比相关关系;以含水率、湿密度和孔隙比为自变量的多变量回归分析方程能更好地表达沉积物物理特性与贯入阻力的相关关系;基于Bekker沉陷模型,建立接地比压与贯入阻力的关系,能客观反映深海沉积物的沉陷特性与承载特性。     

大水沟碲矿床流体包裹体的He、Ar同位素组成及其示踪成矿流体的来源

大水沟碲矿床作为一种新矿床类型 ,自发现以来 ,已进行了大量的研究 ,但对其成矿过程和成矿物质来源仍有不同的认识。本次工作选取磁黄铁矿黄铁矿阶段中的 3件磁黄铁矿和辉碲铋矿阶段的 3件辉碲铋矿和 6件白云母进行成矿流体He、Ar同位素测试 ,获得3He/ 4 He比值为 0 .2～ 2 .8R/Ra ,其中磁黄铁矿的比值在 1.6～ 2 .8R/Ra之间 ,平均 2 .1R/Ra ;辉碲铋矿1.2～ 1.5R/Ra ,平均 1.3R/Ra ;白云母为 0 .2～ 2 .2R/Ra ,平均 1.1R/Ra。成矿流体的40 Ar/ 4 He比值变化较大 ,磁黄铁矿黄铁矿阶段的磁黄铁矿为 2 37～ 379,辉碲铋矿阶段的辉碲铋矿为 7～ 66。这些数据表明大水沟碲矿床在成矿过程中有大量地幔物质参与。     

Research Advances in ESR Provenance Tracing Methods of Quartz in Sediments

The ESR (Electron Spin Resonance) signals of quartz is a newly developed sediment provenance tracing method. In this paper, the various ESR signals in quartz, historical development of quartz ESR signals in sediment provenance tracing, thermal stability characteristics of heat treated E’ center, the potential use of quartz nature E’ center and the irradiated Al/Ti center, as well as successful applications in aeolian sediments, river sediments and marine sediments provenance tracing, were briefly reviewed. The most useful ESR centers of quartz include the heat treated E’ center, the nature E’ center, the Al center and the Ti center. According to recent application researches, the heat-treated E’ center is the most commonly practiced among them while the significance of provenance tracing by Al and Ti centers are still in experimental and theoretical stage. Moreover, nature signal intensities of quartz E’ center not only show a significant dependence on lithology both in bedrocks and deposits, but also can reflect the mixture ratio of deposits with different types of sourced bedrocks. As for the study objects, this method has been successfully used in the studies of provenance area of East Asian dust, the temporal and spatial changes of Loess Plateau provenance, the provenance change of aeolian sediment over time and space on Japanese Islands, as well as sediment provenance tracing of Japan Sea sediments. In addition, the ESR provenance tracing of quartz has promising application prospect in quantitative and semi-quantitative analysis of fluvial sediment provenance tracing. Along with the development of ESR dating, this method can significantly reflect and reconstruct the relationship among regional tectonic movements, geomorphic evolution, and climate evolution. In future work, the combination of trace elements provenance tracing and ESR signals provenance tracing in quartz will help improve and promote the development of sediments provenance tracing methods.     

冲绳海槽中部Jade热液区热液沉积物中Ag的富集成矿作用

冲绳海槽Jade热液活动区热液沉积物主要以块状硫化物和硫酸盐矿物为主。与其它热液活动区相比,本区的热液沉积物以富含Pb和Ag等元素为特征。电子探针和中子活化的分析结果表明,在块状硫化物矿石中,Ag主要以分散态富集在粗粒硫化物和细粒硫化物集合体中,在热液活动的早期和晚期均有Ag的富集。在以硬石膏为主的块状矿石中,Ag主要在细粒硫化物集合体中富集,其富集成矿的时间为热液活动的中后期,富集成矿温度在150℃以上。在重晶石为主的块状矿石中,Ag主要以颗粒状自然银的形式在热液活动后期富集成矿,其成矿温度低于160℃。     

塔里木盆地西北部氦气富集特征与成藏条件分析

氦气作为一种用途广泛的稀有非烃类气体,在一些油气藏天然气组分中不断被检测到,其中不少达到或超过了工业开采标准。从综合利用氦气资源考虑,对塔里木盆地西北部氦气富集特征和成藏条件进行了分析。通过石油钻井和测试资料分析表明,塔里木盆地雅克拉、沙西2号、巴什托和亚松迪等油气藏天然气组分中氦气含量较高,氦气作为天然气伴生物而富集成藏。其储集层位为下奥陶统、上石炭统、下二叠统和下白垩统,主要富集在构造圈闭高部位或油气藏顶部;其成因特征以壳源氦为主,有少量幔源氦的加入;二叠纪火山活动提供了丰富的氦源;深达基底的断层为深部氦气向上运移的通道,良好的封盖条件有利于氦气富集成藏与保存。     

浙江长兴“金钉子”灰岩Re Os富集机制研究

通过对浙江长兴煤山D剖面二叠—三叠"金钉子"灰岩样品Re-Os同位素、主微量元素和有机碳测定,对不同层位灰岩的沉积环境进行了判别。通过分析灰岩主微量元素、有机碳与Re、Os含量的相关性,探索性地研究了灰岩中Re、Os富集机制。研究发现,灰岩中Re、Os的富集主要受氧化还原作用影响,Re只有在还原环境下,才会被灰岩中的有机物富集,此时灰岩中Re含量较高,适用于Re-Os同位素定年,而Re在氧化环境下很难被灰岩中有机质富集。Os在还原环境下同样被有机质富集,但氧化环境下,部分Os也可以被灰岩地层中含铁、铜等自生矿物吸附富集,含铁、铜等自生矿物Os同位素比值可以代表沉积时海水Os同位素特征。Re、Os在灰岩中的富集机制研究对于将Re-Os同位素应用于灰岩地层精确定年及古环境示踪具有重要意义。Re、Os在不同氧化还原条件下的富集差异导致了还原环境沉积的灰岩中187 Re/188 Os要大于氧化环境灰岩中187 Re/188 Os,灰岩中187 Re/188 Os变化对研究古海洋沉积氧化还原环境可能具有一定指示意义。     

原子荧光光谱法测定铜矿中硒和碲

介绍了铜矿中Ｓｅ,Ｔｅ的测定方法,样品经ＨＮＯ３－ＨＣｌＯ４分解,以含ＨＣｌＯ４的０．２ｍｏｌ／ＬＨＣｌ溶液通过７４３型阳离子树脂分离Ｃｕ,原子荧光光谱法测定Ｓｅ,Ｔｅ。     

兰州市宛川河中段表层沉积物中重金属元素迁移富集特征

通过对兰州市宛川河中段双店子河段表层沉积物元素分析,结合有机质含量和粒度测试,运用聚类分析和相关分析的方法,研究了重金属元素在河流表层沉积环境中的分布及迁移富集等地球化学行为与特征。结果表明Zn元素在研究河段有轻度污染;相关分析表明重金属元素含量与沉积物粒度之间无显著相关性,重金属元素主要是在固-液平衡体系中、通过多相化学反应形成沉淀。污染源分析表明,造纸污水的排放是造成研究区域中上游河段有机质含量较高的主要原因,大分子有机物质的存在不仅改变了此段河流沉积物粒度的变化,且有机质对重金属元素的富集有一定减缓作用。     

渤海沉积物中甲烷氧化速率及同位素分馏规律研究

渤海蕴藏着大量的油气资源,其主要成分是温室气体甲烷,自然环境下或人为因素的影响会引起其泄露与迁移,对环境造成负面的影响。但是,泄露与迁移过程中微生物会氧化绝大部分甲烷,而不同的环境条件会影响氧化过程中的速率及碳同位素分馏过程。为了更好地认识渤海沉积物中甲烷氧化规律和同位素分馏规律以及为进一步研究此区域的甲烷氧化提供参考,本文选取渤海沉积物作为进行实验室模拟降解实验原料,借助气相色谱和气相色谱-同位素比值质谱仪测定渤海沉积物中的甲烷氧化速率,确定了甲烷氧化碳同位素分馏系数ε。结果表明:渤海沉积物中甲烷氧化作用以好氧氧化占主导,氧化温度和气体流速是影响甲烷氧化速率的主要因素。在连续培养的模式下,当温度由28℃降至15℃时,甲烷的平均氧化速率降低60%±10%,即温度越低越不利于甲烷氧化作用的发生。而气体流速由50μL/min增加至150μL/min时,甲烷的平均氧化速率增加90%±10%,即增加气体流速有利于氧化反应速率的提高。实验还发现,甲烷碳、氢同位素的分馏效应主要受氧化温度制约,分馏程度与温度呈正相关。实验结论认为温度是影响甲烷氧化速率和同位素分馏规律的重要因素。     

Source and Enrichment Mechanism of Lithium in the Triassic Argillaceous Marine Sediments from Huangjinkou, Sichuan, China

In the Triassic marine sediments, an obvious enrichment of lithium has been found. The source and enrichment mechanism of lithium is unknown. Here, we report trace and rare earth element and isotope analyses for Triassic sedimentary samples from core ZK601, recovered from the Huangjinkou anticline in the Xuanhan basin. Lithium concentrations from the Leikoupo and Jialingjiang formations are much higher than the average concentrations in the crust of eastern China and in other marine sediments. Lithium concentrations are highest at depths of 3300–3360 m (in argillaceous marine sediments), and Li is positively correlated with Rb, Ga, Zr, Nb and other trace elements. The range of δ7Li values in our samples is consistent with that in other Triassic marine carbonate rocks. Lithium concentrations and isotope ratios are negatively correlated in the argillaceous dolomite samples at depths of 3300–3360 m. We compared the results in this study with trace and rare earth elements in the clay from Sichuan and Chongqing, and propose that the clay in the argillaceous marine evaporites from Huangjinkou formed via the hydrolysis of volcanic ash during Early–Middle Triassic volcanic eruptions into brine basins, during which clay adsorbed Li from the brine and formed Li-rich argillaceous dolomites. The addition and hydrolysis of volcanic ash in the evaporative brine is also related to the formation of a new type of polyhalite.     

天山地区夏季极端降水特征及气候变化

基于1961—2007年天山地区32站的逐日降水资料,分析了夏季天山地区极端降水事件的气候分布和时间变化特征.结果表明:夏季天山地区的极端降水量、极端降水日和极端降水比分布存在明显的区域差异.局地极端降水频繁,平均3～4d就有1次发生,大范围极端降水较少发生.连续性极端降水以1d为主.极端降水量在天山南北坡均随地形增加而增多,地形高度对降水的影响,北坡要大于南坡.在相同高度范围内,北坡极端降水量基本均大于南坡.天山地区的极端降水事件呈增多趋势,在1970年代中后期至1980年代中前期,极端降水事件为低值期,而1990年代是高值期.