几种氧化锰矿物的合成及其对重金属的吸附和氧化特性

以改进或优化的方法合成土壤中常见的几种氧化锰矿物,对其形貌、结构、组成和表面性质进行表征,研究其对几种重金属的吸附和对Cr(Ⅲ)的氧化特性及与其结构和表面性质的关系。结果表明,合成的水钠锰矿、钙锰矿、锰钾矿和黑锰矿均为单相矿物,具有典型的形貌特征。水钠锰矿、钙锰矿和锰钾矿的PZC较低,分别为1.75、3.50和2.10,其表面可变负电荷量的大小顺序为水钠锰矿≥锰钾矿>钙锰矿;黑锰矿的PZC较高,表面可变负电荷量远低于其他3种矿物。供试矿物中,水钠锰矿对Pb2 、Cu2 、Co2 、Cd2 和Zn2 等重金属的吸附能力最强,黑锰矿的吸附能力最弱,除黑锰矿吸附更多的Cu2 外,供试氧化锰矿物对Pb2 的吸附量最大。氧化锰矿物对重金属的吸附受重金属的水解常数和矿物的表面负电荷的影响较大,它们均影响氧化锰矿物表面诱导水解作用及吸附离子形态。供试氧化锰矿物对Cr(Ⅲ)氧化能力和氧化过程中Mn2 释放量不同,受矿物结构、氧化度、表面性质以及结晶度等因素影响,氧化能力顺序为水钠锰矿>锰钾矿>钙锰矿>黑锰矿,最大氧化量分别为1330.0、422.6、59.7和36.6mmol/kg。     

Ultra-high-pressure (UHP) marble and eclogite in the Su-Lu UHP terrane, eastern China

A large mass of dolomitic marble including many eclogite blocks occurs in orthogneisses of the Rongcheng area of the Su-Lu province, eastern China. The marble consists mainly of dolomite, calcite (formerly aragonite), graphite, forsterite, diopside, talc, tremolite and phlogopite. Aggregates of talc and calcite occur at the boundary between dolomite and diopside. Tremolite is a reaction product between talc and calcite. Eclogite blocks are rimmed by dark green amphibolite. The primary mineral assemblage in the core of eclogite is Na-bearing garnet (up to 0.2  wt% Na₂O), omphacitic pyroxene, clintonite and rutile. Secondary minerals are pargasitic/edenitic amphibole, plagioclase, sodic diopside, chlorite, zoisite and titanite. The peak metamorphic conditions, based on stability of the dolomite+forsterite+aragonite (now calcite)+graphite assemblage, under conditions where tremolite is unstable, are estimated at T  =610–660 °C and P =2.5–3.5  GPa (for X _{CO=0.001). A reaction between dolomite and diopside to form talc under tremolite-unstable conditions indicates a temperature decrease under ultra-high-pressure conditions (} P >2.4  GPa, X _{CO<0.0013). The formation of secondary tremolite is consistent with a nearly adiabatic pressure decrease post-dating the ultra-high-pressure metamorphism. The temperature decrease under ultra-high-pressure conditions preceding decompression may reflect the underplating of a cold slab, and the rapid decompression probably corresponds to the upwelling stage promoted by the delamination of a downwelling lithospheric root. The} P – T  conditions of the amphibolitization stage are estimated at <0.9  GPa and <460 °C, and are similar to conditions recorded by the surrounding orthogneisses.     

Upper Jaramillo极性转换期间地球磁场变化特征

利用陕西渭南剖面黄土层位Ｌ１０的剩余磁性获得了ＵｐｐｅｒＪａｒａｍｉｌｌｏ极性转换期间地球磁场的记录。与地球磁场方向相联系的极性转换持续时间约３２００ａ。极性转换过程虚地磁极（ＶＧＰ）主要位于美洲大陆及其边缘，根据Ｒｏｃｈｅｔｔｅ模型。由极性转换前后地球磁场处于稳定极性状态时的平均方向模拟出的地磁极移曲线与实测曲线不同。这说明所得结果并不是由极性转换前后地球磁场平均效应引起的，应该是地球磁场变化的实际记录。本文收集了１９８９年之前中朝陆块自晚石炭世至第三纪期间的古地磁极数据。应用分类过滤方法选出可靠的古地磁极，建立了中朝陆块新的视极移曲线。通过中朝陆块与扬子陆块视极移曲线的比较，对前人提出的两个陆块会聚的几种模式进行了检验。本文提出的旋转模式，对研究两陆块的会聚过程是较合理的新观点。     

海洋磁力测量误差补偿技术研究

在分析海洋磁力测量主要误差来源的基础上，分阶段建立了能够反映海洋磁力测量误差变化规律的误差模型及相应的误差补偿模型，提出了误差补偿模型的解算方法，讨论了求解过程的稳定性和误差补偿效果的显著性检验等一系列应用中的具体问题，并使用一个实际观测网数据验证了各种补偿方法的有效性和可靠性。     

新疆阿希金矿床赋矿围岩——大哈拉军山组火山岩SHRIMP锆石年龄及其地质意义

阿希金矿是一个赋存于西天山古生代陆相火山岩中的低硫型浅成低温热液金矿床,离子探针测定显示其赋矿围岩大哈拉军山组第五岩性段陆相火山岩高精度锆石SHRIMP年龄为363.2±5.7Ma.该年龄的地质意义有二1.阿希金矿赋矿围岩大哈拉军山组火山岩形成于晚泥盆世,而不是前人普遍认为的早石炭世或三叠-侏罗纪;2.阿希金矿成矿时代为晚古生代早期,介于363.2±5.7Ma到早石炭世维宪期.     

利用多代卫星测高数据反演海洋重力场

为了解决多代卫星测高数据之间的不协调性问题,本文基于误差验后补偿理论,提出将传统的交叉点平差整体解法简化为两步处理法,即首先使用条件平差法对交叉点观测方程进行平差计算,然后沿测高轨迹进行海面高滤波和推估。在此基础上,本文利用多代卫星测高数据联合平差获得的结果,进一步反演了中国海及其邻域地区的重力异常,并将计算结果同海面船测数据作了比对,实际算例已经证明了新方法的有效性。     

合肥地区地震活动性及地震地质构造背景分析

对合肥地区区域(R=200 km)和近场(R=25 km)范围内的地震活动性进行了研究,对区域和近场地震地质构造、区域重力场和磁场特征进行了分析,并重点对郯庐断裂及对合肥地区影响较大的近场区断裂活动性进行了研究,分析研究表明:自公元294年以来区域范围共发生Ms≥43/4级地震47次,1970年以来区域测震台网记录的ML≥2.0级地震有25次,其中ML3.0～3.9级地震5次;该区域断裂构造比较发育,其展布方向主要有北北东、北东、北西和近东西向,这几组方向的断裂形成区域断裂构造格架.区域Ms≥6级地震多发生在这几组不同方向断裂的交汇处附近.合肥地区未来的地震危险性主要来自华北地震区的长江下游-黄海地震带和郯庐地震带,其中安徽六安-霍山地震危险区、涡阳-凤台地震危险区和江苏的溧阳地区等未来可能发生中强震的地区,是对合肥地区影响较大的潜在地震危险区.     

单井水淹层测井解释系统

水淹层解释系统是集测井数据库管理、解释结果图形显示和人机交互为一体的测井分析解释系统。该系统为解释方法研究提供灵活方便的研究平台。利用小波变换和人工智能技术判断储层类型,并按岩相分别建立了水淹层解释参数模型。测井数据库为方法研究和测井数据处理提供数据支持。解释成果表的自动生成、解释结果的图形显示和人机交互修改功能,有利于提高测井解释速度和精度。     

华北克拉通古元古代构造事件

本文讨论了华北克拉通的古元古代表壳岩系、高压麻粒岩和孔兹岩系的若干问题,提出了(1)华北克拉通在约2500Ma太古宙结束时已基本形成.在2300Ma之前处于相对稳定的构造环境;(2)2300～1950Ma期间,华北克拉通经历了一次基底陆块的拉伸-破裂事件,在克拉通内部发育了晋豫、胶辽裂陷盆地和丰镇陆内凹陷盆地;(3)约1900Ma期间,有地幔上涌并伴随辉长岩浆的底侵作用,引起大青山-丰镇地区的超高温变质作用.底侵的辉长岩浆作为岩体和岩墙在下地壳就位,并发生高压麻粒岩相变质作用;(4)约1850Ma期间,华北克拉通经历了一次挤压构造事件,导致了裂陷盆地的闭合和焊接,形成晋豫和胶辽两个类似于现代陆.陆碰撞型的造山带;(5)在华北克拉通的北缘,华北克拉通可能与其北部的另一古老陆块或岛弧拼合,其拼合带应位于白云鄂博以北.现在已残缺不全.孔兹岩系可能代表了平行于北缘造山带的一条构造带.与北部造山带的俯冲碰撞相关的陆内深部逆掩造成了麻粒岩相岩石的形成和抬升;(6)白云鄂博群、化德群和渣尔泰(-狼山)群是与长城系相同时期发育的被动大陆边缘裂谷盆地;(7)1850～1700Ma期间,华北克拉通进入伸展构造体制,导致基底抬升,产生裂陷槽、基性岩墙群和非造山岩浆活动.     

新疆阿希低硫型金矿床流体地球化学特征与成矿机制

位于新疆西天山的阿希金矿为一赋存于古生代陆相火山岩中的冰长石—绢云母型（低硫型）浅成低温热液金矿床,其围岩为下石炭统安山质火山岩和火山碎屑岩。矿体呈脉状产出,严格受古火山机构外围的环形断裂带控制。成矿作用分为石英—玉髓状石英脉阶段、石英脉阶段、石英碳酸盐脉阶段、硫化物脉阶段、碳酸盐脉阶段,形成的矿石有石英脉型和蚀变岩型两类。成矿作用阶段形成的流体包裹体主要有三类：液相水溶液包裹体、富液相气液两相水溶液包裹体和富气相的气液两相水溶液包裹体,其中以前两类为主。三类流体包裹体在矿石中同时出现,说明它们形成于非均一的流体介质条件,矿床形成时流体发生了沸腾作用。成矿流体冰点温度一般为-0.3--2.3℃,相应盐度为0.48%-3.75%NaCleq,平均1.85%NaCleq;冰点峰值温度位于-0.4--1.6℃,相应盐度为0.66%-2.63%NaCleq。流体包裹体均一温度为121-335℃,平均209℃;均一温度峰值为140-240℃,计算得到流体密度为0.73-0.96,成矿深度小于700m。成矿流体的氢、氧同位素变化范围小,δDSMOW,H2O=-98‰--116‰,δ18OSMOW,H2O=-0.55‰-1.65‰;碳同位素δ13CPDB,方解石=2.6‰-4.9‰,δ34SCDT=-4.0‰-3.1‰,平均值为δ34SCDT=-0.45‰,表明成矿流体主要为循环的大气降水,成矿物质主要来自赋矿围岩火山岩及基底岩石。含金石英脉中冰长石、叶片状石英和硫化物集合体的出现,以及气相比例和均一温度变化很大的液相、富液相和富气相的水溶液包裹体的共生,说明流体的沸腾作用是引起成矿流体中矿质发生沉淀富集的主要成矿机制;对于蚀变岩型矿石,其成矿以水岩交代反应为主,成矿作用过程中流体处于近中性pH值环境。