利用量子力学势能数据预测温度、压力、盐度和沉积物孔径对甲烷水合物形成和分解的影响

介绍一个预测不同温度、压力、盐度和沉积物毛细管孔径条件下甲烷水合物 溶液 气体多相平衡模型。该模型以Van der Waals和 Platteeuw热力学模型、量子力学从头算粒子相互作用势能、DMW 92状态方程和Pitzer电解质理论为基础,能在很宽广温压范围内预测温度、压力、盐度和毛细管力对甲烷水合物形成和分解的影响。通过对比本模型的预测结果与实验数据,可知本模型能够准确地预测海水和多孔介质中甲烷水合物的相平衡条件。对于一定盐度下多孔介质中甲烷水合物的形成温压条件的在线计算可浏览: www.geochem model.org/models.htm。     

冻融循环对黄土二次湿陷特性的影响研究

在黄土地区公路路基建设中, 通常会采用预湿陷等办法来对湿陷性黄土进行处理以达到工程要求.但是在季节冻土区, 处理过的黄土路基却在运营几年后, 仍发生大量的不均匀沉降、 塌陷等病害.为分析冻融循环作用对黄土二次湿陷的影响, 采用室内试验方法, 使大体积黄土样品先完成一次湿陷, 再进行冻融循环和黄土二次湿陷.试验结果表明: 重塑黄土与原状黄土的二次湿陷系数随着冻融循环次数的增加趋向于同一个特定值; 重塑黄土和原状黄土的二次湿陷系数皆大于0.015, 说明二者皆满足湿陷条件, 在冻融条件下具有二次湿陷性.     

造山带背景铜镍矿床蚀变过程与水的来源——东天山黄山南矿床氢氧同位素的指示

造山带背景铜镍矿床以富水为主要特征, 但水(流体)在成矿中的作用以及其对岩石的改造过程仍不明确。本文以黄山南铜镍矿床为例, 通过辉橄岩和橄辉岩等超镁铁岩的蚀变矿物组合和H-O同位素变化规律, 限定蚀变过程与流体性质及来源。黄山南超镁铁岩原生矿物主要有尖晶石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和少量填隙状角闪石、云母, 蚀变矿物有角闪石(浅闪石、阳起石、透闪石、普通角闪石以及镁闪石)、滑石、绿泥石和蛇纹石等。根据岩石结构与蚀变矿物比例, 将超镁铁岩分为弱蚀变、中等蚀变和强蚀变3类。蚀变矿物组合与角闪石成分指示超镁铁岩经历了高温蚀变阶段(>700℃), 形成了镁质闪石+滑石+绿泥石; 中温蚀变阶段(700~550℃)和低温蚀变阶段(< 550℃), 分别形成了钙质闪石+滑石+绿泥石+蛇纹石与滑石+碳酸盐+蛇纹石的矿物组合。蚀变岩石普遍以中低温蚀变为主, 可能与中低温阶段的叠加-改造作用相关。岩石随蚀变程度增加, Si、Na、K、Mn等主量元素和Rb、Ba等微量元素呈现明显降低趋势, 表明大多数元素在流体改造过程中从岩石中迁出, 说明蚀变过程为开放体系。中-强蚀变岩石中, 硫化物矿物边部的形态呈锯齿状, 但主体仍为磁黄铁矿-镍黄铁矿-黄铜矿的矿物组合, 指示蚀变过程可能造成了部分Ni、Cu、S元素的溶解与迁移, 但是改造程度相对有限。不同蚀变程度超镁铁岩均富集轻H同位素(δD: -86.6‰~-128.6‰)且O同位素变化较大(δ18O: 1.7‰~10.8‰)。虽然部分样品的H-O同位素接近岩浆水与大气降水的混合趋势线, 但是大多数强蚀变样品则呈现截然不同的趋势, 即δ18O值相似但δD值变化较大, 指示蚀变过程以岩浆水主导且经历了不同程度的去气作用。不同程度的岩浆去气作用可能与岩浆的结晶分异过程密切相关。因此, 本文认为黄山南矿床蚀变岩石为岩浆阶段"自蚀变"作用的产物。不同构造背景铜镍矿床的H-O同位素对比指示, 岩浆"自蚀变"作用在超镁铁侵入岩中普遍发生, 而造山带背景铜镍矿床的蚀变程度可能相对更高。     

Hydrothermal Redistribution of Rare—Earth Elements in Pingxiang Dacite,Guangxi

Distribution of the rare-earth elements (REE) in dacite has been studied so as to get a better understanding of the migration behavior of REE during alteration. Both unaltered and altered samples were collected in an unpolluted area of Guangxi Zhuang Autonomous Region, southwest China. The REE concentrations were analyzed by ICP-MS. It is concluded that the REE were enriched during dacite alteration in varying degrees. The chondrite-normalized REE patterns of altered samples approximately maintain the characteristics of unaltered samples. However, if we normalize the REE concentrations of altered samples with unaltered dacite, fractionation of REE will appear. The LREE are more enriched than HREE in all altered samples with the LREE possibly precipitated as carbonate minerals. Both positive and negative Eu anomalies exist. Enrichment, immobility and depletion are noticed for the element Lu. Heavy mineral alteration, difference in stability constant between carbonate LREE and HREE complexes, downward migration of weathering fluid and microenvironment change may be responsible for the fractionation of REE in the altered dacite.     

云南老王寨金矿田金的迁移形式和富集机理探讨

通过测定成矿过程不同阶段形成的包裹体温度、压力及成分，在了解成矿热液的成矿过程中温度、压力及其组分变化的基础上，将实验地球化学与热力学方法相结合，研究了金矿田成矿热液在成矿过程中的物理化学条件、迁移形式及金沉淀富集的地球化学机理。研究结果表明，金在热液中主要以AuCl4^-、AuS^-、Au（HS）2^-、AuAsS3^2-、AuSbS3^2-的形式迁移，并在物理化学条件t、p、pH、fα2、fs2降低的情况下富集。     

基于海浪谱分解与重构的资料同化试验

针对有效波高资料提出一种海浪谱分解与重构的资料同化方案:利用历史时段内的有效波高观测资料和模式计算波高场,采用最优插值方法得到分析波高场;在WAVEWATCH-Ⅲ模式的波浪能量密度谱和有效波高分析值之间引入一个变异系数矩阵,描述模式的误差,以此为状态向量构建卡尔曼滤波系统,对分解过的海浪谱进行修正和重构,得到同化后的海浪谱初始场。利用美国阿拉斯加湾北部海域的7个浮标站进行同化和72 h预报试验,对连续1个月的预报结果进行统计表明:采用该同化方案后24 h预报结果的有效波高均方根误差比未同化的结果降低了0.13 m;同化方案对预报效果的影响可持续36 h左右,随着预报时效延长,同化的效果减弱。     

环渤海葡萄涝渍指标构建及风险评估

以中国环渤海地区葡萄主产区为研究对象, 利用1980—2019年研究区域内303个气象站逐日气象资料、葡萄发育期资料和葡萄涝渍灾情资料, 基于相对湿润度方法构建葡萄逐日涝渍指数M5i, 以历史灾情反演和灾变过程解析为主线, 采用正态分布的Lilliefors检验和t分布区间估计等方法, 构建适用于中国环渤海地区葡萄主产区的葡萄涝渍灾害等级指标体系, 利用信息扩散理论方法, 计算区域内各站点的葡萄涝渍致灾风险指数。结果表明: 构建的葡萄涝渍等级指标能够较好地反映实际受灾情况, 指标验证结果与历史记录有较高一致性; 葡萄同一发育阶段的涝渍灾害发生范围随灾害等级的加大而缩小, 不同发育阶段重度涝渍灾害发生范围随着发育进程的推进逐渐增大; 葡萄萌芽-新梢生长期和开花坐果期发生涝渍灾害的风险相对较低, 果实膨大期和着色成熟期为葡萄涝渍灾害发生的高风险时期; 葡萄涝渍灾害高风险区域主要位于山东东南部、辽宁东南部、河北东北部。     

点源两层大地三维地电模型视电阻率边界元解

本文用两层均匀大地人工点源作用下的空间电位分布作为基本解，导出了下伏基岩中陷含三维地质体情况下，关于电位的边界积分方程组，用边界单元法解积分方程求得地表电位，从而求得了一定装置下的视电阻率。本文方法的独特优点是积分只须在异常体边界面上进行了测线可以沿任意方向。用联剖法计算了均匀半空间下含球形异常体的ρｓ曲线，所得结果与其他学者用解析方法所求得的结果一致。用中间梯度法计算下层基岩中含有一长方体，测线     

表层岩溶带土壤中有机氯农药的分布及来源特征研究——以重庆南川区为例

为了研究有机氯农药(OCPs)在表层岩溶带土壤中的分布趋势、组成特征和来源,采用气相色谱-微池电子捕获检测器(GC-μECD)分析了重庆市南川区水房泉、后沟泉、柏树湾泉、兰花沟泉等典型表层带岩溶泉上覆土层中有机氯农药的浓度。结果显示,总体上表层岩溶带土壤中的OCPs的浓度范围是7.13~323.37ng/g,其中后沟泉、柏树湾泉、兰花沟泉表层土壤中的17种OCPs检出率为100%,水房泉土壤中除p,p'-DDD外其余全部检出,但不同种类有机氯含量差异较大。其中HCHs、DDTs、CHLs、灭蚁灵是主要检出物。研究区内土壤样品中的HCHs来源于工业品HCHs和林丹使用的残留,且由于环境影响,土壤中HCH的同系物组成发生了明显变化。水房泉和柏树湾泉土壤中的DDTs来自于工业DDTs和三氯杀螨醇的混合源,而后沟泉和兰花沟泉土壤中的DDTs可能来自于工业DDTs的使用,而非三氯杀螨醇类型的DDT。对比中国和荷兰的土壤质量标准,柏树湾泉土壤中DDTs浓度接近于荷兰无污染土壤的参考值,兰花沟泉土壤中的DDTs应属于轻度污染,后沟泉土壤中的DDTs和氯丹类化合物污染程度较重,而水房泉土壤为无污染土壤。