地下水位预测的模糊推理

本文采用模糊逻辑推理方法对地下水位进行预测,收到较好的效果,该方法与其它方法相比提高了预测精度,简化了计算方法。     

PACMANUS 热液区Si-Fe-Mn 氧化物的显微结构特征及意义

用显微镜、电子探针和扫描电镜等分析技术,对2008年"KX08-973"航次中国首次在东马努斯海盆PACMANUS热液区用拖网取得的少量Si-Fe-Mn氧化物海底热液产物样品进行显微结构特征研究。研究表明,显微镜下,样品呈隐晶质结构;扫描电镜下可见已石化的硅藻;电子探针分析结果显示,Fe和Mn的分布具有明显的分带性,呈现出Si-Mn质层被Si-Fe质层包裹的特征,反应了Si-Fe-Mn氧化物的形成具有多期多阶段性特征。样品是富Si,Fe和Mn的低温热液流体直接沉淀产物。本研究结果对该区热液氧化物的进一步研究,如Si-Mn质层和Si-Fe质层中Si与Mn和Fe的化合方式、微生物在热液氧化物形成过程中的作用具有指导意义。     

东太平洋海隆13°N和赤道附近表层沉积物中的元素赋存状态

为了解海底热液活动对沉积物元素赋存状态的影响,对东太平洋海隆(EPR)13°N和赤道附近表层沉积物样品17A-EPR-TVG1、17A-EPR-TVG5做了全样及顺序提取分析,探讨了Al、Ca、Fe、Mn、Ti、Ba、Zn、Cu、Sr、V、Mo、U及稀土元素赋存状态。XRD结果显示,17A-EPR-TVG1沉积物的主要矿物形态为黄铁矿,17A-EPR-TVG5沉积物样品主要矿物为方解石。受热液影响明显的17A-EPR-TVG1沉积物中,除Ca、Sr外,其余元素主要赋存于铁锰氧化物与残留相中。正常深海沉积物17A-EPR-TVG5中,除Al、Ba、Ti外,其余元素主要赋存于碳酸盐相及铁锰氧化物相中。稀土元素的顺序提取结果显示,17A-EPR-TVG1沉积物4个相态稀土元素北美页岩配分曲线中均有Eu正异常,17A-EPR-TVG5沉积物4个相态稀土元素北美页岩配分曲线中均出现Ce负异常,分别指示了二者形成过程中热液与海水的加入。     

汤加-克马德克俯冲前缘洋壳蚀变过程及控制因素研究

蚀变大洋地壳通过俯冲带进入地幔,是导致岛弧火山作用的重要物质来源。洋壳蚀变导致的矿物和地球化学组成变化对理解固体地球化学循环具有重要意义。IODP U1365站位位于汤加-克马德克俯冲带前缘的俯冲板片上,对该站位蚀变玄武岩的研究有助于理解汤加-克马德克俯冲带的俯冲过程。对U1365站位的9件玄武岩样品进行了蚀变产物的主量元素电子探针分析,并结合全岩主量元素含量,探讨了低温热液蚀变的影响因素及蚀变产物对化学组成变化的控制。研究表明,该站位的主要蚀变产物为皂石、绿鳞石、贝德石、沸石、绿泥石、橙玄玻璃、黄铁矿、方解石,以及铁的氧化物/氢氧化物,为典型的低温热液蚀变产物组合特征。从岩石单元(熔岩流)边界或裂隙边缘到岩石内部,蚀变矿物呈现铁的氧化物/氢氧化物—绿鳞石—皂石+黄铁矿的带状分布,指示了从氧化环境向还原环境的转变。该站位的蚀变类型包括矿物置换、气孔填充及裂隙填充。根据蚀变产物组合及矿物穿插关系,将U1365站位玄武岩的低温蚀变过程划分为4个阶段:玄武质玻璃橙玄化、氧化蚀变矿物(绿鳞石+铁的氧化物/氢氧化物)的形成、还原蚀变矿物(皂石+黄铁矿)的形成,以及裂隙的封闭。低温热液蚀变过程对该站位玄武岩化学成分的改变主要体现为K_2O、Fe_2O_3含量的升高及FeO、CaO、Na_2O含量的降低,并且在靠近岩石单元(熔岩流)边界的部位,样品的蚀变程度更高,所需的最小水岩比更大,全岩化学组成的改变也更强烈。蚀变产物的电子探针数据分析显示,K_2O主要赋存在绿鳞石和沸石中;Fe_2O_3主要赋存在铁的氧化物/氢氧化物、橙玄玻璃和绿鳞石中;CaO主要赋存于方解石岩脉中,在其他蚀变产物中含量极低。该结果可用于解释U1365站位蚀变玄武岩的化学组成变化,如更容易接触氧化性海水的蚀变样品通常表现为氧化型蚀变产物组合(铁的氧化物/氢氧化物、橙玄玻璃、绿鳞石等),其全岩组成与新鲜样品相比表现出更强烈的K_2O、Fe_2O_3富集,说明蚀变类型对于大洋玄武岩的化学组成变化有一定的控制作用。     

硫化物中微量元素测试方法的比较

从上世纪八十年代电感耦合等离子体质谱技术问世以来,ICP-MS就以它灵敏度高,干扰较少,具有多元素分析能力等特点迅速发展起来,广泛应用于地质、环境、冶金、生物、医学与工业等领域,成为最具有冲击力的分析技术.     

东太平洋海隆13°N附近岩浆作用研究

作为快速扩张洋中脊,东太平洋海隆岩浆作用研究对理解洋壳形成和演化有着重要意义.我们对获得于东太平洋海隆13°N附近的玄武岩进行了地球化学研究,包括:常量元素、微量和稀土元素、铀系同位素及矿物熔体包裹体研究.     

国际洋中脊研究的发展态势及热点分析

对洋中脊研究的国际研究战略与计划进行分析,具体包括综合大洋钻探计划(IODP)、国际洋中脊协会(InterRidge)和国际海洋研究委员会(SCOR)的相关研究规划和资助项目。此外,结合洋中脊研究论文的文献计量学研究,使用社会网络分析法、VOSviewer和Histcite软件综合分析了洋中脊研究的国际发展趋势及研究热点。美国的洋中脊研究实力最强。中国近3年的发文比例非常高,表明越来越关注该领域的研究。中国洋中脊研究的主要合作对象是美国。热液生态系统与洋中脊岩石地球化学研究目前是该领域的研究热点。本分析结果可以为我国的洋中脊研究和相关决策提供参考依据。     

大洋橄榄岩的蛇纹岩石化研究进展评述

橄榄岩的蛇纹石化是大洋中不可忽略的重要地质过程,近年来引起广泛关注。大洋橄榄岩的蛇纹石化主要发生在洋中脊和汇聚板块边缘等环境中,大洋蛇纹岩典型的矿物组合包括:蛇纹石±磁铁矿±滑石±水镁石±角闪石。其中蛇纹石根据其矿物的晶体结构特征可分为利蛇纹石、纤蛇纹石和叶蛇纹石3种类型;偏光显微镜下可将蛇纹石结构划分为3类:假晶结构、非假晶结构和过渡结构。橄榄岩的蛇纹石化不仅会改变岩石的物理性质,如导致岩石密度的减小和地震波速的降低、影响橄榄岩的磁性等,而且也会对橄榄岩的流变性产生重要影响。大洋超基性岩系热液系统的发现,进一步激发了研究者们对大洋橄榄岩蛇纹石化研究的兴趣。与橄榄岩蛇纹石化相关的喷口流体含有较高的H2和CH4含量,此外,蛇纹石化是一个放热反应,可以驱动热液循环,导致Lost City等中低温型热液系统的出现。     

东太平洋海隆13°N附近分离结晶压力:模拟计算方法

在东太平洋海隆13°N附近在过去的30年里,尤其是在发现海底热液活动以来,对海隆内部玄武岩进行过大量详细的研究.研究表明洋中脊玄武岩地幔源区组成具有不一致性,并且即使在很小的区域范围玄武岩的同位素组成也表现具有差异性(Allègre和Condomines,1982;Niu,2002;Rudge等,2005;Anderson,2006).而一般地球化学家不倾向于利用微量元素限定地幔源区的微量元素的富集程度(O'Hara,2002),这是由于微量元素在岩浆过程中受到多种因素的影响,如:①地幔熔融程度,地幔熔融程度对不相容微量元素在熔体相中的富集程度影响很大,不同微量元素的相容性的差异性更增加了对地幔源区组成的不确定性;②参与部分熔融的地幔源区矿物组成的不确定性,在尖晶石一二辉橄榄岩源区微量元素的富集主要受控于单斜辉石的熔融程度;③地幔熔融的形式,分离部分熔融将比批式熔融对地幔不相容微量的亏损程度影响更大;④原始岩浆在迁移上升过程中受到岩浆分离结晶作用、岩浆混合及与围岩混染作用的影响.     

东太平洋海隆13°N附近Fe-氧羟化物的形成: 矿物和地球化学证据

测定了东太平洋海隆13ºN附近1个站位(103º54.48′W, 12º42.30′N, 水深2655m)的Fe-氧羟化物的矿物和化学组成. Fe-氧羟化物为隐晶质, 含少量闪锌矿微晶. 与其他海区的Fe-氧羟化物相比, 其化学组成的变化范围较小, Fe, Si, Mn含量分别达39.90%, 8.92%和1.59%, 具有高Cu(0.88%~1.85%)和Co(66×10^-6~704×10^-6)含量, 以及Co+Cu+Zn+Ni>1.01%的特点, 微量元素As, Co, Ni, Cu, Zn, Ba, Sr和常量元素Fe, Ca, Mg, Al的含量落在东太平洋海隆13ºN附近热液硫化物的变化范围内, 反映出其是热液硫化物经次生氧化作用形成的产物. 东太平洋海隆13ºN附近1个站位Fe-氧羟化物的SREE较低(5.44×10^-6~17.01×10^-6), 具有明显的负Ce异常(0.12~0.28), 与海水具有相似的球粒陨石标准化REE配分模式形态, 明显不同于热液柱中悬浮物和喷口流体的REE组成特征, 表明Fe-氧羟化物形成过程中REE主要来自海水, 可构成海水中REE的一个汇. 热液柱颗粒物的快速沉淀导致了其REE含量较低和Mn含量偏高, Fe-氧羟化物对海水的吸附作用, 使其从海水中捕获了部分V和P等元素. 东太平洋海隆13ºN附近该站位Fe-氧羟化物的形成过程是一个低温、有氧条件下的硫化物次生氧化过程, 所形成的Fe-氧羟化物与东太平洋海隆13°附近的硫化物平均值相比, 具有较高的Fe, Cu, Co含量, 和较低的Zn, Pb, Cd含量.