遵义牛蹄塘组黑色岩系的硒同位素变化及其环境指示初探

西南早寒武纪牛蹄塘组是分布在中国南方扬子地台的一套黑色岩系,在区域上发育有典型富集多金属元素的硫化物矿化层.本研究选取遵义松林小竹牛蹄塘组下部富硒、钼、镍等元素的黑色岩系剖面,利用Se同位素初步探讨了该剖面岩石的沉积环境和Se的可能来源.     

湖北恩施渔塘坝自然硒的分布及其环境意义

自然硒在渔塘坝富硒碳质岩层及其附近的土壤、废弃“石煤”堆中广泛发育。渔塘坝自然硒的空间分布与富硒碳质岩层密切相关，其纵向分布整体与富硒碳质岩层的走向一致，局部地段呈片状或环带状；横向上沿着富硒碳质岩层的倾向方向，从二叠纪茅口组的碳质硅质岩层到吴家坪组的碳质页岩层，自然硒的发现由易到难。渔塘坝当前的地质环境有利于自然硒的形成和保存，且一旦在表生环境形成后将会在特殊的地段发生次生富集。但是，自然硒形成的地质环境一旦被人类活动打破，暴露于地表的自然硒也能够发生迅速的氧化而再次迁移，进入河流和当地居民的食物链系统。因此，渔塘坝及恩施地区广泛分布的富硒碳质岩层为硒中毒的发生提供了必要条件，当荒地开垦或开挖“石煤”等人类活动为自然硒的氧化和迁移提供充分条件时，硒中毒的发生仍将不可避免。     

环境中硒存在形式的研究现状

已发现107种硒的独立矿物，并随着研究的深入，还会有新的硒矿物发现。对硒的形态和结合态的研究富硒区土壤、煤及黑色岩石中硒是受关注的对象。“分子级”水平的硒形态研究，可能是下一步研究的热点。     

对“基于强度参数演化行为的岩石峰后应力-应变关系研究”的讨论

笔者拜读了发表在《岩土力学》2013年第34卷第2期上的论文“基于强度参数演化行为的岩石峰后应力-应变关系研究”[1]（以下简称原文）,现有以下3点望与原文作者商榷：     

安太堡矿露井联采边坡稳定性研究及其边界参数优化

安太堡露天矿为我国最早合资开发的大型露天煤矿,近年来,该矿实施露井联采模式,给安太堡矿东南帮和南帮的边坡稳定性的保证和露井边界的确定带来了困难,严重影响安太堡矿的正常生产。通过综合研究,指出露井联采模式下的边坡主要存在两种破坏模式,其井工开采开切眼的位置是确定边坡稳定的关键因素。首次提出了以两种开采方法之间的垂直安全高度为判断依据,并以此依据确定了露井边界参数,为保证安太堡矿南帮的安全开采提供了依据。     

鄂西南恩施高硒土壤中硒的结合态与自然硒

自然界中硒能够以多种氧化态形式存在,如Se0、SeO32-,HSeO3-,H2SeO3、SeO42-和H2SeO4等.不同形态的硒具有显著差异的地球化学特性,影响着地质环境中硒的迁移、循环、生物可利用性和毒性.     

水硒铁石的再次发现及其环境意义

渔塘坝是湖北恩施地区较为典型的人畜硒中毒区之一.继渔塘坝富硒碳质页岩中首次发现水硒铁石矿物之后,又在渔塘坝废弃石灰窑附近的"石煤"废渣表层松散的堆积物中发现了水硒铁石矿物.同前期发现的微小晶体状水硒铁石相比较,此次发现的水硒铁石矿物粒度大小不等,粒径几μm至上百μm.颗粒主要呈他形,以细小颗粒的团聚体、充填岩石裂隙的脉状和颗粒粗大具有一定矿物晶形的方式产出.自然硒也与水硒铁石伴生,或分布在其内部,或分布在其周围.电子探针的成分扫描表明铁、硒的面分布略有差异,主要体现在自然硒的伴生方面.这表明表生氧化条件下硒阳离子与铁氧化物的强烈结合趋势,或形成低溶解度的矿物、或吸附与络合,在硒的表生迁移转化中起着固定硒的重要作用.     

铁锰铝氧化物对锑的吸附研究进展

锑(Sb)是一种对人体有毒的重金属元素。近年来由于矿业开采、冶炼与广泛的使用,其污染已经成为了全球性的环境问题。锑的毒性和迁移强烈依赖于它的化学形态和环境氧化还原条件。锑极易被沉积物、土壤中的铁、锰、铝(氢)氧化物和黏土矿物吸附。本文基于前人和作者的已有工作,对铁锰铝(氢)氧化物和黏土矿物吸附锑的热力学、动力学及吸附机制进行了详细综述,对温度、pH、离子强度、共存离子等因素对锑吸附的影响进行了讨论,指出铁(氢)氧化物吸附Sb(III)过程存在的氧化是由氧气导致,而锰(氢)氧化物吸附过程的Sb(III)氧化是由吸附剂中的Mn(IV)离子引起;铝氧化物、黏土矿物对Sb(III)和Sb(V)的吸附较弱;(氢)氧化物对Sb(III)和Sb(V)的吸附分为内层或外层吸附,但结合方式有差异。本文可为铁锰铝复合吸附剂以及吸附过程中Sb同位素的研究提供一定的理论基础。     

恩施硒中毒区土壤高硒的成因:自然硒的证据

在湖北恩施渔塘坝土壤硒分布的调查过程中,发现不同地段田地土壤中存在异常高硒样品。其硒含量变化范围是346~2018 mg/kg,平均(899±548)mg/kg(n=11),相对于坝内成土基岩和耕作土硒含量0.5 mg/kg与3.5 mg/kg的水平而言,表明这些土壤硒受到了外来源硒的严重污染。扫描电子显微镜的观察表明,这些土壤样品中均有大量晶体状自然硒的出现,其特征类似燃煤型成因的自然硒,证实了上世纪50年代后期恩施当地居民石煤火熏土作肥的耕作方式,并直接导致了田地土壤硒的骤然增加。渔塘坝当地居民在1963年间的硒中毒爆发性流行,乃至恩施地区人畜硒中毒的普遍流行,极可能是人为因素引起。     

地质样品中高精度铬同位素分析纯化技术研究进展

随着多接收器热电离质谱仪(MC-TIMS)和多接收器电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的发展,高精度铬(Cr)同位素测试已成为可能。铬同位素在地球、环境、农业生态和宇宙化学等科学领域中已显示出良好的应用潜力。然而,样品的纯化分离、干扰和仪器质量分馏的校正,依然是制约铬同位素高精度测试的重要因素。本文在近年来铬同位素分析技术最新进展的基础上,结合本课题组已有的研究,对陨石、地质和环境等各类样品中铬同位素的分离纯化方法、MC-ICP-MS测试中干扰与质量歧视校正等进行了详细综述。本文认为,阴阳离子树脂交换联用与过硫酸钾等强氧化剂的结合,可以进行低铬高基质样品的有效纯化,是一种较为普适性的纯化方法。使用铬同位素双稀释剂校正质量歧视效应,在MC-ICP-MS的中高分辨与静态测量模式下,不仅可以有效分开多原子离子的干扰,而且也可以进行高精度铬同位素分析,其δ~(53/52)Cr的分析精度与TIMS相当,可以达到0.04‰(2SD),且最低测试浓度可低至10ng,能够实现超微量铬的同位素分析。