湖泊沉积物-水界面铁的微生物地球化学循环及其与微量金属元素的关系

沉积物容纳了来自流域自然风化及人为排放的各种金属元素，成为一个潜在的“化学炸弹”。微生物以其体积小、繁殖快、具有巨大的比表面积等特点可以大大地改变微量金属在环境中的分布。铁在陆地水体．沉积物环境中具有很高的丰度、合适的电化学特性，在好氧、厌氧转换的界面环境中强烈地推动了早期成岩作用。本文针对铁在亚表面水环境中的重要性，侧重介绍了沉积物．水界面的铁的微生物地球化学循环过程，以及这一过程对蓄积在沉积物中的微量金属元素的重新分布的影响机制。     

中国东部新生代玄武岩的地球化学（Ⅱ）Sr、Nd、Ce同位素组成

对有代表性的中国东部新生代玄武岩的Ｓｒ、Ｎｄ和Ｃｅ同位素组成进行了系统的研究，结合系统的微量元素研究结果，进一步阐明其地幔源区同位素组成的不均一性；利用Ｃｅ、Ｎｄ同位素地球化学给出的信息，探讨富集Ⅰ型（ＥＭⅠ）地幔端元的成因。     

富P过铝质岩浆体系的研究现状及存在的问题

高度演化的富P过铝质岩浆体系,具有鲜明的、不同于其他体系的地球化学行为.富P过铝质熔体以富P,高ASI,贫Fe、Mg、Ca,强烈亏损REE、Th、Y以及具有W、Sn、Nb、Ta等金属的矿化为特征.富P过铝质岩浆体系中的碱性长石为富P长石,长石中P可以有效地指示过铝质岩浆体系的演化历程;在岩浆演化的晚期,P与Li具强的亲和性,形成锂辉石-磷铝锂石-羟磷铝锂石的组合.已有的实验研究揭示,P能降低简单花岗岩的液相线和固相线温度、粘度以及增加H2O在熔体中的溶解度.然而,这一体系还存在许多问题亟待研究,P能否促进过铝质岩浆的液态不混溶,能否促使等价不相容元素在过铝质岩浆演化过程中的分异,是否在稀有金属成矿过程中起作用等都是值得关注的问题.     

赣中变质岩带地质地球化学演化特征

赣中变质岩带由结晶基底和褶皱基底组成。从结晶基底→褶皱基底,变质泥质岩类SI O2含量降低,AL2O3含量增加;变粒岩、石英片岩、硅质岩SI O2含量显著升高,AL2O3含量显著降低;NA2O含量显著降低,K2O的含量有明显的升高,NA2O/K2O值呈显著的降低趋势;FEO、MGO、TI O2及全铁含量(FE2O3 FEO)呈降低的趋势,但FE2O3升高,FE2O3/FEO值显著增高。铁族元素TI、V、CR升高,MN、CO、NI降低;亲铜元素ZN显著升高;大离子亲石元素LI、RB、SR显著降低,U、TH、BA显著升高,SR/BA值急剧降低;LA、CE、YB、NB、Y元素升高;稀土总量、轻稀土含量、轻重稀土比值、轻重稀土相互分离程度、EU亏损程度增加,说明它们原岩沉积环境的差异性,但它们的重稀土含量、LA/CE值、SM/ND值变化很小,稀土配分曲线相互平行反映它们源区岩石的一致性及继承性。从结晶基底→褶皱基底,岩石的ΕND(0)、(~(206)PB/~(204)PB)I、(~(207)PB/~(204)PB)I、(~(208)PB/~(204)PB)I值由低→高;地壳趋于成熟,结晶基底形成于岛弧环境,褶皱基底形成于活动大陆边缘环境。     

高温高压下水流体pH值测量

高温高压下水流体的pH值是影响矿物-水流体相互作用平衡和动力学过程的一个重要参数。确定高温高压流体pH的方法主要包括电位势测量、化学分析与热力学计算及电导率方法。电位势测量在化学领域应用广泛,也被用来测量了洋中脊的热液流体的pH值。人们尝试了各种形式的电极,如氢电极、钯氢化物电极、金属-金属氧化物电极和钇稳定的氧化锆(YSZ)电极。玻璃电极只取得了有限的成果,通常用来测量常温及低温下的流体的pH值。对金属-金属氧化物电极在较宽的温度范围内进行了研究,但它需要利用合适的参比溶液来校正,与玻璃电极一样都表现出较大的偏移和误差以及不可回测性。陶瓷薄膜电极,如钇稳定的氧化锆(YSZ)电极,为测量相对较高温度下的pH值提供了一个可靠的方法。利用高温淬火水的化学分析和常温下的pH的测量,通过求解络合反应质量平衡与所有组分质量平衡的联立方程,来计算指定温度压力下pH值和水溶液种类的分布,是获得高温pH值的另一个重要而常用的方法,但热力学数据中的数值误差和不确定性以及分析误差能够影响计算出的高温溶液的pH值的精度。对高温高压超临界水流体的电导测量已经取得很大的成就,它被用来作为确定溶液内部离子反应平衡常数的一种最常用的方法,通过获得的这些反应的平衡常数,就可以得到在高温高压下流体的就位物质组成,这个方法可以测量更高温度压力下流体的pH值。     

长江流域河水和悬浮物的锂同位素地球化学研究

深入理解流域侵蚀过程中的锂同位素分馏对于运用锂同位素来示踪化学循环和气候变化是十分必要的。研究集中在长江干流和主要支流的水体和悬浮物的锂及锂同位素组成。长江流域水体的锂及锂同位素组成（δ⁷Li）分别为150~4 570 nmol/L和+7.6‰~+28.1‰,两者沿上游至下游的变化趋势相反。悬浮物锂同位素组成（δ⁷Li）变化比较稳定,分别为41~92 μg/g和-4.7‰~+0.7‰,而且总是低于相应水体的锂同位素组成。悬浮物和流体之间的锂同位素分馏系数在0.977和0.992之间,与悬浮物的量及组成存在明显相关性,反映了粘土矿物的吸附和化学风化的程度。锂含量与锂同位素组成之间良好的负相关性表明流域水体的锂来自2个端元混合：其一可能是蒸发盐岩,并伴有深部热泉水;其二可能是硅酸岩。     

一株胶质芽胞杆菌对磷矿石风化作用的实验研究

以一株质芽孢杆菌为例研究实验条件下微生物对磷矿石的风化作用.以直接作用和间接作用的方式研究培养基中胶质芽孢杆菌对磷矿粉的风化作用,即在装有100目磷矿石粉的液体培养基中接种,研究该菌对磷矿石粉的直接风化作用;同时,将装有100目磷矿石粉的透析袋放入液体培养基中再接入该菌,研究其对磷矿石粉的间接风化作用.按不同时间取培养液上清液,过滤,用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定滤液中Ca2 、Mg2 、Na 、Mn2 、Al3 、Fe3 和K 等浓度,比色法测定水溶性P(Pws)和水溶性Si (Siws) 的含量;滤膜上的固体物称重并消解后,同上方法测定Ca2 、Mg2 、Na 、Mn2 、Al3 、Fe3 和K 等浓度以及Pws和Siws含量.此外,细菌风化作用后的矿物残渣用电子探针作表面微观形态分析和XRD矿物物相分析.结果表明:胶质芽孢杆菌对磷矿石粉风化的直接作用强度大于间接作用;对不同矿物的风化强度不同,对粘土矿物的风化作用较明显.提出细菌对磷矿石的风化作用源自细菌生长导致的机械破坏作用、胞外分泌物的生化降解作用以及多种因素之间的协同作用.     

赣中周潭群变质沉积岩的微量元素地球化学研究

对赣中周潭群变质沉积岩及其石榴子石等造岩矿物的稀土元素地球化学进行了详细研究.结果表明:造岩矿物只携载了岩石中少部分稀土元素,而大部分稀土元素赋存在副矿物的晶格中;变质过程中稀土元素在石榴子石变斑晶与岩石间达到了分配平衡,石榴子石/岩石间的稀土元素分配明显受体系化学组成所制约;变质岩脉及其矿物的稀土元素组成显示清楚的四重效应,其Zr-Hf,U-Th和Y-Ho等元素对也与变质岩发生了一定程度的分异,它们可作为周潭群在变质过程中流体作用存在的判别标志.     

喀斯特集水区地表水和地下水化学组成对降雨的响应特征——以环江国家喀斯特农业生态站区为例

喀斯特地区岩溶发育,具有地表、地下双层水文结构,大气降水、地表水和地下水转换迅速.特殊的岩溶水文结构和作用过程使喀斯特地区对环境灾变的承受能力显著降低,人为活动加剧了喀斯特地区生态环境的退化.     

贵阳地下水硝酸盐氧同位素特征及应用

利用硝酸盐氮氧同位素讨论地下水硝酸盐来源和转化是地下水硝酸盐研究的热点之一。本研究利用燃烧管法测试了贵阳地下水、部分地表水,以及雨水中硝酸盐氧同位素,结果表明地下水中硝酸盐δ18O冬季平均值为+ 12. 6‰± 5. 6 (n= 17) ,夏季为+ 11. 1‰± 4. 8(n= 22)。结合氮同位素揭示了贵阳市地下水硝酸盐污染来源的季节性转化,郊区地下水夏季主要受硝态氮肥等影响,而市区地下水受人为排污影响严重。