Chemical analysis for optimal synthesis of ferrihydrite-modified diatomite using soft X-ray absorption near-edge structure spectroscopy

Effects of process parameters such as concentrations of FeCl₂, NaOH, and drying temperature on the formation mechanism and chemical characteristics of ferrihydrite-modified diatomite are studied by using X-ray absorption near-edge structure spectroscopy. The spectra were recorded in total electron yield mode and/or fluorescence yield mode to investigate the chemical nature of Fe and Si on the surface and/or in the bulk of ferrihydrite-modified diatomite, respectively. It was found that only the surface SiO₂ was partially dissolved in the NaOH solution with stirring and heating, whereas the bulk of diatomite seemed to be preserved. The dissolved Si was incorporated into the structure of ferrihydrite to form the 2-line Si-containing ferrihydrite on the surface of diatomite. The crystalline degree of ferrihydrite increased with the increasing FeCl₂ concentration and the Brunauer–Emmett–Teller specific surface area of ferrihydrite-modified diatomite decreased with the increasing FeCl₂ concentration. The crystalline degree of ferrihydrite decreased with the increase of NaOH concentration. The high temperature calcination caused an energy shift in the Si L-edge spectra to the high energy side and a transformation of Si-containing ferrihydrite to crystallized hematite might occur when ferrihydrite-modified diatomite is calcined at 900°C. In this study, the optimal synthesis conditions for the ferrihydrite-modified diatomite with the least crystalline Si-containing ferrihydrite and the highest surface area were found to be as the follows: 0.5 M FeCl₂ solution, 6 M NaOH solution and drying temperature of 50°C.     

基于改进频率比法的川藏铁路沿线及邻区地质灾害易发性分区评价

川藏铁路是我国目前正在规划建设的重要铁路干线之一,地处地形和地质条件极为复杂的青藏高原东部,复杂的地质背景与脆弱的地质环境造成川藏铁路沿线及邻区地质灾害极为发育,严重威胁着川藏铁路的规划建设。在对地质灾害易发性评价方法分析的基础上,首先对传统的地质灾害易发性评价频率比方法进行改进,克服了传统通用方法中频率比值分布的不连续性,提高了各地质灾害影响因子敏感性的区分度,并减小了因子分级的主观性。利用ROC曲线与空间熵的定量对比验证表明,改进频率比法的地质灾害易发性评价模型优于传统方法。根据地质灾害的发育分布特征,选取地面高程、地形坡度、地形坡向、地形曲率、地形起伏度、工程地质岩组、地震动峰值加速度、断裂密度、水系距离、道路距离、降水量与植被指数等影响地质灾害的主要因素,结合地质灾害调查数据,首先分析各影响因子的地质灾害敏感性,并进一步对川藏铁路沿线及邻区的地质灾害易发性进行评价和分区。评价结果表明,研究区地质灾害的发育分布主要受控于断裂、水系和道路等线状要素,以及地形坡度和地形起伏度等地形地貌因素,并且断裂密度和地形起伏度相较其他因子具有更大的地质灾害敏感性区分度。地质灾害极高易发区和高易发区主要分布于大型水系两岸、道路两侧的高山河谷沿线的狭窄地带,使沿河谷与已有道路规划展布的川藏铁路面临着严重的地质灾害威胁,铁路规划建设部门应加强该地带的地质灾害排查、防治和线路优化工作。     

激光同位素光谱法测量水中氢氧同位素组成的实验室间比对研究

激光同位素光谱分析方法是近些年使用较广泛的一种便捷、快速的测试稳定同位素组成的技术,能同时分析出水中δD、δ~(18)O同位素组成,因其操作简单,检测效率高,体积小,野外现场测试携带方便,迅速在环境、地质、生态和能源等领域得到广泛应用,但是该测试分析方法尚没有相应的国家标准,测试结果得不到有效的溯源,在使用过程中缺乏规范和统一。为此,本文通过在全国范围内12家实验室选取8个比对水样(δD值在-189.1‰~-0.4‰内,δ~(18)O值在-24.52‰~0.32‰内),利用激光同位素光谱法测试比对D/H和18O/16O值,探讨激光同位素光谱仪分析水中δD、δ~(18)O值的准确度和精密度。测试结果表明:各个协作实验室数据准确、稳定,方法的重复性和再现性良好;激光光谱法测定的δD精密度为0.4‰(1σ),δ~(18)O精密度为0.05‰(1σ),与传统稳定同位素质谱的精度几乎一致,因此适用于常规水样中δD、δ~(18)O测定,可以开展野外在线实时检测水中氢氧同位素组成。本研究为开展制定激光同位素光谱法测定环境液态水中δD、δ~(18)O同位素组成标准方法的工作推广和应用提供了参考。     

深部矿产地质调查中多元数据三维地质建模技术研究——以铜陵矿集区为例

深部矿产地质调查以解析深部地质结构、寻找深部隐伏矿、半隐伏矿和难识别矿为主要目标。根据深部矿产地质调查工作的特点,提出一套基于数据库、3S、三维建模、三维可视化等技术,并适用于矿集区的三维地质建模技术方法。该技术方法以较全面的地质调查资料为基础,以成矿系统理论为指导,利用多元数据平行剖面建模法,以研究区"含矿地质体"及其空间展布特征为目标,分级构建"矿集区—矿田—矿床"模型并耦合,实现矿集区2 000m以浅三维成矿系统结构"透明化"展示。多元数据三维地质模型可为验证成矿模式、提取示矿信息、构建找矿模型及三维找矿预测等提供信息支撑,该建模技术已在铜陵矿集区实践验证并取得良好效果,可为其他地区开展类似工作提供借鉴。     

乳山胡家口金矿中基性脉岩成因及与金矿化关系

胡家口金矿是牟平-乳山金成矿带内一小型矿床,研究程度低。该文对胡家口金矿区及外围发育的中基性脉岩进行岩石学和地球化学研究,进一步探讨脉岩与金矿化的关系。研究表明,胡家口金矿及外围发育的中基性脉岩主要为煌斑岩和辉石闪长玢岩。主量元素显示,二者总体属玄武质安山岩;微量元素方面,二者均富集大离子亲石元素和轻稀土,而亏损高场强元素;稀土元素总量高,表现为轻稀土富集,重稀土亏损的右倾特征。综合研究认为,中基性脉岩(尤其是煌斑岩)和金矿化都属于幔源C-H-O流体分异演化不同阶段的产物。     

Gas Bench II-IRMS磷酸法在线测定水中溶解无机碳碳同位素分析条件及影响因素

采用Gas Bench II-IRMS 对水中溶解无机碳碳同位素在线测定影响因素进行研究,确立了分析方法。通过对影响因素的研究确定了水中溶解无机碳碳同位素测试的最佳平衡时间;样品水中溶解无机碳浓度与样品测试的信号强度呈明显正相关;测试过程中色谱柱温度的高低不仅会影响样品峰的出峰时间,还会影响样品峰宽、峰高及峰积分面积等,影响最终测试结果。为了确保水中溶解无机碳碳同位素测试方法的准确性与可行性,进行了方法试验验证,水中溶解无机碳碳同位素比值（δ13C）的测定值与验证单位给出的δ13C测定值相一致,此测试方法具有可行性。在线测试的高效率和小样量与传统方法比较有显著优势,这为拓展同位素分析技术的应用领域提供了一种快速、高效的手段。本测试分析方法适用于地下水、地表水、大气降水的溶解无机碳碳同位素组成的在线测定。      

广西岩溶峰林区地下水赋存特征及钻探成井模式

通过梳理广西岩溶峰林区近年来抗旱找水成井的钻孔资料,分析水文地质条件与成井的关系,结果表明:构造、岩性和岩溶发育层位是控制钻孔是否成井的主要因素。断层破碎带、向（背）斜以及含水层和相对隔水层的接触带等蓄水构造为有利的成井位置;石炭系地层（C1、C2）和上泥盆系地层（D3）为主要的成井地层,占成井总数的55.24%,平均单井出水量为261 m3·d-1,平均开采深度为37.67 m。通过对区内的岩溶水赋存特征及规律分析总结,归纳成6种钻探成井模式:压扭性断裂旁侧富水模式、相对隔水岩层阻水模式、挡水墙阻水模式、圈团褶皱蓄水构造模式、向/背斜轴部富水模式、自垩系红层盘地找水模式,并提出了几种常见的地形地貌特征找水标识。      

地电化学方法在浙江江山——长台地区寻找隐伏铀矿的应用

为进一步了解地电化学集成技术寻找隐伏铀矿的成效,探寻浙江江山—长台地区隐伏铀矿找矿技术指标,解决类似区域深部找矿问题,在该地区开展以地电提取测量法为主,以土壤离子电导率、土壤热释汞测量法为辅的找矿预测研究。对地电提取U、Th、Pb、Zn、Cu、Ag、Mo、V、W共9种元素进行R型聚类分析、R型因子分析显示,Th、Pb、Zn、Mo、Ag与主成矿元素U关系最为密切,可以作为寻找类似隐伏铀矿的参考指标。地电化学异常分布特征揭示,断裂构造以及接触带为该区重要的控矿因素。根据地电提取单元素异常平面特征、因子得分异常展布情况,综合土壤离子电导率、土壤热释汞异常平面分布特征,结合研究区地质条件,在其范围内圈划出7处找矿远景区。     

强震区震后地质灾害长期活动性研究综述

地震通过改变地表岩体的物理力学性质而使得震区滑坡、泥石流等地质灾害显著增强的现象在震后持续相当长的一段时间。在研究分析国内外学者对地震地质灾害研究成果的基础上,系统总结了目前在地震诱发地质灾害的发育分布规律及其演化趋势方面的研究方法及成果,探讨了研究中存在的问题及薄弱环节,并对未来的研究方向及趋势进行了展望。研究认为目前国内外对地震地质灾害长期活动性的研究还没有形成体系,尚缺乏有效的研究方法与技术,并且研究成果存在较大差异性。地震扰动区地质灾害长期活动性研究可为震后地质灾害的长期防灾减灾和风险管控提供科学支持,也能对地震地质灾害相关问题的进一步深入研究提供参考。     

深地震反射剖面揭示的西藏娘热矿集区上地壳结构

深地震反射技术是探测大型成矿带和矿集区深部结构、揭示成矿背景的重要方法。西藏娘热矿集区位于冈底斯成矿带中段,拥有众多铁、铜等多金属矿床。本文通过对其附近的岩浆流体通道等地下结构进行探索,揭示成矿与断裂形成的相辅相成过程。布设了横过矿集区130 km长的深地震反射剖面并进行了层析静校正、去噪、预测反褶积等数据处理,获得了娘热矿集区上地壳结构的反射图像。结合本区地质、地球物理资料,对矿集区上地壳结构进行了研究,指出：区域内存在的7条断裂与冈底斯成矿带矿脉分布具有一定的空间关系;一些如亮点构造的特殊现象控制了岩浆活动的上升通道,与矿床接触关系密切,具有研究价值。