一株反硝化聚磷菌的脱氮、除磷能力及其固定化净化水体的研究

主要研究了反硝化聚磷微生物对湿地受氮、磷污染水体的净化功能及在实践应用中的技术可行性.研究基于从大庆龙凤湿地富营养化水体中分离并鉴定到的一株假单胞菌(Pseudomonas putida),将其命名为DQ1.结果表明,菌株DQ1在以硝酸盐为唯一氮源,以柠檬酸为唯一碳源,在30℃的条件下静止培养30h,能将培养液中91.64％的总氮去除,去除速率达到11.33 mg/(L·h);在厌氧条件下培养2h,上清液总磷质量浓度上升27 mg/L,菌株DQ1表现出明显的有氧反硝化聚磷的特性;静止培养28h,聚磷量则可达到94.72 mg/L,磷去除率为99.6％.在高碳磷比和低碳磷比的污染体系中,菌株DQ1都对磷有较好的去除效果.DQ1固定化技术在湿地水体修复方面有很强的应用潜力,经过6h,水体中的氮和磷都能被有效去除,氨氮质量浓度由5.38 mg/L降至检测限以下,而硝态氮去除率可达98.48％,磷去除率达到97.46％.     

北大别变质带高温变质作用的证据和时限：龚家岭地区刚玉片麻岩及其围岩的记录

长期以来,大别造山带的超高压变质作用一直是研究的热点,而有关该造山带的高温或超高温变质作用的研究则相对有限,且主要集中于北大别变质带中残存的特征性岩石——榴辉岩和变基性岩,对于普遍发育的长英质和泥质片麻岩的变质属性和时限则极少涉及,制约了人们对该造山带形成与演化过程的充分解读。为此,本次研究以北大别龚家岭地区广泛出露的刚玉片麻岩和含辉石花岗闪长片麻岩、黑云角闪斜长片麻岩为研究对象,展开了详细的野外调查、岩相学、矿物化学分析、热力学评价和年代学研究。研究显示,这些片麻岩经历了麻粒岩相、角闪岩相和绿片岩相3个阶段的变质作用,温压条件分别为：①T = 724 ℃~762 ℃和P = 0.3~0.4 GPa;②T = 586 ℃~595 ℃和P = 0.3~0.4 GPa;③T = 382 ℃~395 ℃和P = 0.1~0.3 GPa,总体显示了近等压降温的特征。其中条件①基本达到了高温变质作用范畴,为北大别变质带中普遍发育的片麻岩的主期变质条件。锆石U‑Pb定年结果显示,刚玉片麻岩具Group‑Ⅰ和Group‑Ⅱ两组锆石年龄,分别为709±19 Ma~677±19 Ma和207±2 Ma。含辉石花岗闪长片麻岩则记录了Group‑Ⅰ、Group‑Ⅱ和Group‑Ⅲ等3组锆石年龄,分别为602±23 Ma~237±11 Ma、217±4 Ma和192±5 Ma。结合锆石CL图和Th/U比值分析,这两个片麻岩的Group‑Ⅰ组锆石Th/U比均大于0.1(多数＞0.4),均为岩浆继承锆石,该年龄反映了早期多岩浆事件。Group‑Ⅱ组锆石的Th/U比均＜0.1,显示了变质成因特征,其217~207 Ma年龄对应于主期麻粒岩相变质时限。Group‑Ⅲ组锆石的Th/U比均＜0.1,表现变质增生特征,其192 Ma年龄相当于角闪岩相变质时限。本次研究表明北大别变质带主体经历了浅层次的高温变质作用,缺乏高温超高压变质的“记录”。

     

黑龙江东部桦南地区早白垩世花岗闪长斑岩的成因及其地质意义

为确定黑龙江省东部桦南地区早白垩世花岗闪长斑岩的岩石成因及其构造背景,对花岗闪长斑岩样品进行了锆石U-Pb年代学与地球化学测试分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb同位素分析结果显示,桦南地区花岗闪长斑岩形成于(123±1)Ma的早白垩世。岩石具有较高的SiO_2(66.06%~68.75%)和全碱(6.40%~7.23%)含量,较低的MgO(1.19%~1.50%)含量,并且富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U、K)和轻稀土元素,亏损Nb、Ta、Ti及P元素,显示其具有I型花岗岩属性。花岗闪长斑岩的正ε_(Hf)(t)值(+6.30~+11.51)及其二阶段模式年龄(778~445Ma)指示其原始岩浆来源于新生地壳物质的部分熔融。结合年代学、地球化学特征与区域地质调查结果,认为桦南地区早白垩世花岗闪长斑岩的形成与太平洋板块的俯冲作用有直接联系。     

兴蒙陆内造山带

本文提出了"兴蒙陆内造山带"的新概念(Xing-Meng Intracontinent Orogenic Belt,XMIOB),从大地构造、沉积建造、岩浆作用和变质作用等方面论述了XMIOB从晚古生代到中生代初的陆内伸展及陆内造山过程,为探讨晚古生代构造演化提供了新模式。根据对内蒙古中西部晚古生代构造格局的总体认识,可将XMIOB划分为五个构造单元即:早石炭世二连-贺根山裂谷带、晚石炭世陆表海盆地、早二叠世艾力格庙-二连伸展构造带、早-中二叠世盆岭构造带和晚二叠世索伦山-乌兰沟伸展构造带。晚石炭世末-二叠纪在兴蒙造山带基底上发育三期伸展构造:第一期见于内蒙古北部二连-艾力格庙地区,形成陆内裂谷盆地及其盆缘三角洲沉积,发育时代为302～298Ma;第二期在内蒙古中西部广泛分布,以隆起与凹陷相间分布的盆岭构造为特征,发育时代为290～260Ma;第三期见于内蒙古南部索伦山到温都尔庙乌兰沟一带,形成主动裂谷背景下的红海型小洋盆,发育时代为260～250Ma。晚古生代与伸展过程有关的岩浆活动可分四期:1)早石炭世贺根山期:以蛇绿岩为主,发育于具有前寒武纪古老基底和早古生代造山带年轻基底的陆壳伸展区; 2)晚石炭世达青牧场期:主要沿北造山带分布,以基性和酸性岩浆构成的双峰式侵火成岩为特征; 3)早二叠世大石寨期:形成的岩石种类多样,分布广泛,包括双峰式火山岩、双峰式侵入岩和碱性岩; 4)二叠纪末-三叠纪初索伦山期:形成陆缘型蛇绿岩或基性岩-超基性岩组合,产生于软流圈上涌造成的主动裂谷背景。兴蒙陆内造山带的构造变形可分为两期,第一期为晚古生代地层大范围褶皱变形,造成盆-岭构造带的缩短;第二期为沿盆-岭构造的边界强烈剪切变形,产生向东逃逸的挤出构造,其构造背景是北部蒙古-鄂霍茨克造山带和南部大别-秦岭中央造山带的远距离效应引起的被动闭合作用。兴蒙陆内造山带的变质作用分为两个阶段,早期变质作用主要表现为石炭纪期间与陆内伸展有关的低压高温变质,晚期为二叠纪末到三叠纪初区域大面积的低压绿片岩相变质以及沿构造边界的局部中-低压型低温变质。     

石榴石钇(Y)元素电子探针分析及应用——以佛子岭石榴云母片岩为例SCIEI北大核心CSCD

石榴石是最重要的造岩矿物之一,通常能够保留早期的矿物结构和物质并记录较为晚期的变形和变质反应。石榴石钇(Y)元素环带特征丰富、复杂,不同的环带特征通常暗示不同的形成环境或经历了不同的变质事件,是变质演化历史研究的重要媒介之一。以往的研究中,多以LA-ICP-MS作为石榴石Y元素的主要分析手段,EPMA主要用于主量元素的分析。但是,LA-ICP-MS的束斑尺寸(44μm)和基底效应较EPMA(0~5μm)大,当石榴石颗粒小、包体和裂隙发育或成分环带以微区尺寸内存在较大变化时,大束斑更容易覆盖某些特殊信息。通过对石榴石Y元素测试参数的调试和标样验证,最终确定峰位测试时长和背景测试时长分别为140s和70s,并进行了PHA谱峰干扰剥离,降低检测限至54×10^(-6)。本文将通过对比佛子岭石榴云母片岩(LD025)4颗石榴石的EPMA主、微量原位分析(Ca、Mg、Mn、Fe、Y、Al、Si、Cr、Ti、Na)和LA-ICP-MS石榴石Y元素分析结果,论证EPMA分析Y元素的可行性。石榴石X-ray Mapping和主量成分剖面揭示该4颗石榴石均为生长环带,Mn呈钟形分带,Y与X Sps呈强烈正相关性,与X Grs、X Alm、X Prp相关性不清晰。EPMA和LA-ICP-MS分析结果显示Y含量曲线在核部和幔部具有良好的一致性,Grt1~Grt3中Y均表现出自核部(500×10^(-6)~1200×10^(-6))向幔部(200×10^(-6)~500×10^(-6))逐渐降低,极边部Y含量低(20×10^(-6)~200×10^(-6))且变化复杂;Grt4中Y含量差异相对较小(180×10^(-6)~450×10^(-6)),仅在边部出现不同程度的升降。因EPMA对于Y元素含量较低(<200×10^(-6))时灵敏度不够或者LA-ICP-MS束斑尺寸大容易掩盖边部窄带成分真实变化等原因,二者在边部Y元素差异较大。分别对EPMA和LA-ICP-MS的分析结果应用Grt-Xtm温度计和Grt单矿物压力计获得的变质PT结果显示Grt1~Grt3(核-幔-边)和Grt4(核-边)均记录较为完整、统一的温压演化过程。M1→M2→M3的变质温压变化分别为T=530~544℃、P=0.78~0.82GPa→T=577~616℃、P=0.89~0.98GPa→T=631~661℃、P=1.01~1.07GPa,表现为顺时针演化型式,M1至M3反映的是一个“暖俯冲”过程。根据温度评价结果,Grt1~Grt3(1.2~1.4mm,自形程度高)形成时间应早于Grt4(0.8mm,自形程度低)。由此可知,大颗粒的石榴石Y元素含量及变化特征通常更容易揭示相对完整的变质演化历史。本次研究为变泥质岩演化历史、变质温压评价等研究提供了不同视角和思路,结合EPMA主量(矿物成分、X-ray mapping、BSE分析)和微量元素(Y等)分析能够更加精准、全面地解读地质信息。     

琵琶潭瀑布岩溶沉积物生物多样性研究

为了探索瀑布岩溶沉积物中生物多样特征, 2006年12月对贵阳市琵琶潭瀑布岩溶沉积环境进行了野外生态学调查,采集样品和标本25份。经室内初步分析和鉴定, 该瀑布岩溶沉积物中含有5大生物多样性类群共33个物种,它们是蓝细菌( Cya no bacteria) 2个种,原生动物( Pr oto zoan) 12个种,绿藻( Green algae ) 1个种,硅藻( Dia toms) 10个种和苔藓植物( Bry ophy tes) 8个种。生物多样性在琵琶潭岩溶沉积形成中的地质生态学贡献主要表现在: ( 1)生物表面为淡水碳酸钙晶体提供了附着基础; ( 2) 绿色植物光合作用转移了二氧化碳,有助于碳酸钙沉积;( 3)生物群落为瀑布岩溶沉积提供了骨架; ( 4) 生物群落在一定程度上控制和影响了岩溶沉积形态。      

不同方向水平力下多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能研究

提出了一种异形截面的多腔钢管混凝土巨型柱,研究了其在不同方向水平力作用下的抗震性能。进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在竖向荷载和不同方向水平反复荷载作用下的抗震性能试验研究,其中:2个试件的水平力沿截面长轴方向施加,2个试件的水平力沿截面短轴方向施加,2个试件的水平力沿与长轴及短轴呈45度方向施加,3种水平力加载方向的试件轴压比分别为0.5、0.25。基于试验结果,分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能和破坏特征。进行了数值模拟分析,计算结果与试验符合较好。研究表明,提出的异形截面多腔钢管混凝土巨型柱有良好的抗震性能,且其抗震性能与水平力作用方向相关。     

底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能试验研究

为适应巨型框架结构发展,提出了一种底部加强型多腔钢管混凝土巨型柱。为了比较它与相应普通多腔钢管混凝土巨型柱抗震性能的差异,进行了6个1/25缩尺的巨型柱模型在轴向压力或轴向拉力下的低周反复荷载试验研究。6个模型中:按底部截面构造区分,3个试件为底部加强型巨型柱模型,3个试件为相应普通巨型柱模型;按轴力作用方向区分,4个试件为轴压试件,轴压比分别为0.5、0.25,2个试件为轴拉试件,轴拉比为0.2。比较分析了各试件的承载力、刚度及其退化过程、延性、滞回特性、耗能和破坏特征。研究表明:底部加强型巨型柱与普通巨型柱相比,承载力、延性、耗能能力明显提高,刚度退化速度减慢,工作性能较稳定;轴压试件与轴拉试件相比,轴压试件抗震性能相对较好。     

GK-15型地质岩心钻探泥浆固控装置研究应用

固相控制装置在石油钻井中应用比较广泛,已实现系列化、标准化和专用化。地质岩心钻探在深度、口径和工艺等方面不同于石油钻井。因此,石油钻井固相控制装置不适合在地质岩心钻探施工中使用。GK-15型地质岩心钻探泥浆固相控制装置是在综合石油钻井固相控制装置特点的基础上,结合地质岩心钻探工艺的需求,把振动筛、清洁器和离心机通过管路联接,构成封闭的泥浆固相控制装置,实现泥浆的制备、循环、固相控制和储备。介绍了GK-15型泥浆固相控制装置结构、性能参数以及取得的使用效果。     

东北三江盆地始新世花岗闪长岩的发现及其地质意义:锆石U-Pb年代学、地球化学和Sr-Nd-Hf同位素证据

本文报道了三江盆地富锦地区临山花岗质岩体的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄、全岩地球化学和Sr-Nd同位素与锆石Hf同位素资料,以确定其形成时代、岩石成因、源区性质及其构造属性。花岗闪长岩中的锆石均呈半自形-自形晶,震荡环带发育,Th/U比值=0.31~1.92,指示其岩浆成因。对岩浆锆石的定年结果显示,临山花岗闪长岩形成于~54Ma,这是目前东北地区报道的最年轻的花岗质岩浆作用。该期花岗闪长岩的SiO_2含量主要在68.71%~72.42%之间,Na_2O=3.29%~4.41%,K_2O=2.79%~3.47%,Na_2O/K_2O=0.95~1.58,A/CNK=0.99~1.12;该区花岗闪长岩富集轻稀土元素(LREEs)和大离子亲石元素(LILEs),亏损重稀土元素(HREEs)和高场强元素(HFSEs),且轻重稀土元素分馏较强[(La/Yb)N=21.8~34.1]。样品无明显Eu异常(δEu=0.84~1.19)。它们的(87Sr/86Sr)i=0.7068~0.7071,εNd(t)介于-2.4~-2.3之间;锆石εHf(t)值介于+1.7~+5.7之间,二阶段Hf模式年龄(tDM2)介于765~1020Ma之间。上述特征表明,该期花岗闪长岩属于弱过铝质高钾钙碱性I型花岗岩,其原始岩浆起源于中元古代末-新元古代期间增生的陆壳物质的部分熔融。对三江盆地与佳木斯地块东缘已发表锆石Hf同位素资料进行总结和时空对比发现,佳木斯地块东缘和三江盆地具有相似的地壳增生历史,暗示三江盆地之下的基底物质可能仍归属于佳木斯地块范畴。另外,新生代临山岩体的识别,限制了富锦隆起的时限为始新世之后,并非前人认为的中生代。