Atmospheric Reactive Nitrogen Cycle and Stable Nitrogen Isotope Processes: Progresses and Perspectives

Oxidized reactive nitrogen in the atmosphere mainly consists of nitrogen oxides (NO _X =NO+NO₂, NO₃) and nitric acid. The atmospheric cycling of NO _X influences the formation of ozone and hydroxyl radicals that are important for atmospheric oxidation capacity. Nitric acid, the final product of NO _X oxidation, not only is an important component of particulate pollutants, but also has a direct impact on the ecosystem through dry and wet deposition. The stable nitrogen isotope (δ¹⁵N) shows the potential to study reactive nitrogen cycle, and to trace the emission, transport and deposition of reactive nitrogen from local to global scales. Here, we reviewed previous studies using δ¹⁵N to investigate NO _X emission and atmospheric reactive nitrogen cycle, and discuss the uncertainties of δ¹⁵N signatures of different NO _X sources from two aspects: NO _X generation mechanism and NO _X collection methods. We also discussed the nitrogen isotope fractionation and the consequences during the conversions of NO _y molecules. We ended up with discussions on the possibility of using δ¹⁵N to trace NO _X emissions. Although there are still large uncertainties in quantifying and tracing NO _X emissions using nitrogen stable isotopes, such isotope tool is efficient enough to trace reactive nitrogen cycles in the atmosphere. On the basis of this, we proposed that we can combine atmospheric chemistry transmission models with isotope tracers to improve our understanding of regional and global atmospheric reactive nitrogen cycle regarding the fluxes of different emission sources, their atmospheric transformation, etc.     

参数筛选法在内蒙古扎赉特旗水系沉积物异常评价中的应用

利用异常参数筛选法对扎赉特旗地区1∶5万水系沉积物异常进行评序,选择地球化学特征和地质背景特征两类评价指标分别进行合理赋值,然后按60%和40%分配权重计算异常评序总分。依据异常评序结果筛选了前8位异常进行查证,在HS-18、HS-21和HS-23三个异常区内发现了多处金、银、铜、铅锌等多金属矿（化）体,取得了较好的应用效果,表明异常参数筛选法可以避免人为经验筛选的主观性,是一种快速有效的异常筛选评价方法。     

北京城乡接合部地表颗粒物中重金属污染负荷及健康风险评价

随着我国城市建设的不断推进,城市径流污染越来越受到关注。地表颗粒物(RDS)是重金属的重要载体,雨水径流对地表颗粒物的冲刷引起的径流重金属污染问题凸显。本研究选取北京市城乡接合部作为研究区域,研究区域内地表颗粒物中重金属(As、Cd、Cr、Cu、Mn、Pb、Zn)污染负荷并进行健康风险评估。结果表明,地表颗粒物含有的重金属中,除Mn外,As、Cd、Cr、Cu、Pb、Zn的平均浓度均超过背景值。其中,Cd的平均浓度是其背景值的3倍,Cr的平均浓度是其背景值的4倍之多。在径流冲刷条件下,Cr的污染负荷在各研究区域均最高,为其他重金属的3~4倍。暴露模型计算表明,重金属非致癌日平均暴露量为手口摄入量＞皮肤吸收量＞吸入空气量,经手口接触是人体地表灰尘暴露风险的主要途径。对于非致癌风险,在芦求路主路以及黄鹅路十字路口区域存在对于儿童的非致癌风险,整体区域内成人所受非致癌风险较低。各研究区域内重金属呼吸暴露途径的总致癌风险均低于环境阈值,致癌风险较低。     

东昆仑古特提斯后碰撞阶段伸展作用:来自晚三叠世岩浆岩的证据

通过对东昆仑造山带晚三叠世岩浆岩的岩石类型、形成时代、岩石地球化学和同位素地球化学资料综合分析,对岩浆岩的岩石组合、分布特征和岩石成因进行研究,探讨东昆仑造山带晚三叠世构造演化的地球动力学背景。东昆仑造山带晚三叠世是古特提斯演化过程中重要的构造转换期,岩浆岩岩石类型多样,主要包括辉长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩和正长花岗岩,并且广泛出露具埃达克质特征的岩浆岩和A型花岗岩。晚三叠世岩浆岩的出露规模与俯冲阶段相比,规模较小,一般以小岩体、岩株和岩脉侵入于早期岩体和地层中。东昆仑晚三叠世岩浆岩主体为准铝-弱过铝质高钾钙碱性-钾玄岩系列,轻重稀土元素具有一定分异,富集大离子亲石元素,亏损高场强元素,岩石类型不同时分异程度、富集和亏损程度有一定差异。大部分晚三叠世花岗质岩浆岩的同位素特征与晚二叠世-三叠纪镁铁质岩浆岩近似,部分具有更高的εNd(t)和εHf(t)值。镁铁质岩浆岩、普通花岗岩、埃达克质岩浆岩在东昆仑各个构造带皆有分布,A型花岗岩主要分布在祁漫塔格构造带(东昆北)的阿牙克库木湖-香日德断裂附近。东昆仑晚三叠世镁铁质岩浆岩具有弧岩浆岩特征,为俯冲流体交代的地幔楔部分熔融产物。普通花岗岩和埃达克质岩浆岩多为新生下地壳部分熔融产物,少量埃达克质岩浆岩由于与地幔的交代作用,具有幔源特征。A型花岗岩为残留下地壳部分熔融的产物。部分普通花岗岩、埃达克质岩浆岩和A型花岗岩由于岩浆混合作用,具幔源特征。构造环境研究表明,东昆仑在晚三叠世进入古特提斯演化的后碰撞阶段。巴颜喀拉地块同东昆仑地块的持续碰撞导致地壳加厚,密度增大,使岩石圈重力不稳定发生拆沉作用,引发岩石圈地幔减压熔融,产生大量的镁铁质岩浆岩;镁铁质岩浆底侵不同类型地壳熔融及拆沉地壳部分熔融而形成的岩浆交代地幔,以及岩浆混合和岩浆后期演化,形成了东昆仑造山带晚三叠世丰富多样的岩浆岩。     

桂西南凭祥火山岩年代学、地球化学及Hf同位素研究——对古特提斯洋最晚北向俯冲事件的启示

华南西南缘凭祥地区位于特提斯构造域东端,华南与印支陆块碰撞缝合带的北部,该区出露的三叠纪中酸性火山岩是古特提斯洋俯冲过程中在华南陆块边缘形成的大陆弧产物,这些火山岩同时携带的大量来自华南陆块基底的捕获锆石为华南陆块的构造热事件研究将提供重要的信息。对凭祥地区三叠系北泗组英安岩进行了同位素年代学、地球化学及锆石Hf同位素研究,获得了一个英安岩样品的加权平均年龄为（227.8±1）Ma,这些英安岩具有高SiO₂、K₂O含量,极低的MgO、MnO和CaO含量,富集大离子亲石元素（Rb、Ba、Th和U）和亏损高场强元素（Nb、Ta）的特点,显示了典型的岛弧岩浆作用特征,代表古特提斯洋向北俯冲至华南陆块之下形成的大陆弧产物。其余两个英安岩样品中的70粒锆石主要为来自华南陆块基底的捕获锆石,其年龄数据变化区间较大,为1010~231 Ma,这些捕获锆石U-Pb年龄频谱分布主要集中在四个区间:11010~800 Ma（峰值900 Ma）,其锆石的ε_Hf（t）值为4.5~15.1,响应扬子和华夏陆块之间聚合-裂解-再聚合的构造演化事件,反应了其幔源岩浆的广泛参与;2720~620 Ma（峰值680 Ma）响应南华纪已拼合的扬子-华夏陆块的再次发生裂解;3490~400 Ma（峰值450 Ma）,其锆石的ε_Hf（t）值为2.2~-7.8,响应华南早古生代加里东运动有关的壳-幔相互作用岩浆事件;4280~230 Ma（峰值250 Ma）,其锆石ε_Hf（t）值为-13.6~-16.5,地壳模式年龄为2.3~2.1 Ga,代表了印支与华南陆块之间古特提斯洋俯冲闭合的岩浆事件。文章的研究结果揭示了凭祥北泗组英安岩与华南陆块的亲缘性,其结晶年龄限定了华南与印支陆块之间的古特提斯洋俯冲结束、陆-陆开始碰撞的最晚时限为中-晚三叠纪。      

滇西南澜沧江带红豆山铜矿床蚀变分带及其找矿意义

红豆山铜矿床是南澜沧江带新发现的矿床之一。通过野外地质工作和系统构造—|蚀变岩相填图,发现该矿床蚀变类型主要以钾长石化、硅化、绿泥石化、绿帘石化为主,其次为碳酸盐化、绢云母化、黄铁矿化等,且在空间上呈现一定规律,各蚀变带具有明显的叠加现象。依据区内岩石蚀变矿物组合等特点,自断裂带→上盘围岩,共出现4个典型蚀变带,依次为碎裂岩化带→长英岩化—碳酸盐化—绢云母化带→硅化—绿泥石化—绿帘石化带→弱长英岩化安山岩带。矿（化）体主要分布在长英岩化、碳酸盐化、绢云母化带和硅化、绿泥石化、绿帘石化带。由斑岩脉中心至边缘发育钾化带→硅化带→青磐岩化带→绢云母化带,斑岩旁侧围岩中发育放射状石英—方解石—黄铜矿脉。     

黔西北福来厂铅锌矿床构造成生发展及其控矿作用

福来厂铅锌矿床位于黔西北垭都—蟒硐铅锌成矿带西南部,夹持于天桥与猫猫厂两个铅锌矿床之间,矿床（体）分布严格受构造控制。运用矿田地质力学理论和方法,对福来厂铅锌矿区进行大比例尺构造剖面精测和典型的控矿构造力学性质鉴定以及不同方向断裂、褶皱构造筛分,研究认为自印支晚期—喜马拉雅期以来该区主要经历了三期构造活动,其主压应力方向分别经历了北西向→北东向→近东西向的转变过程,认为矿床的导矿、配矿、容矿构造分别为矿区棋盘格式构造、北东向断裂（倾向北西）与北西西向断裂及其下盘背斜翼部的层间断裂带,此外,矿区存在北西向（倾向北东）破矿构造,明显切割、错移矿体,控制着矿体的空间定位。综合上述,文章在总结了构造控矿规律的基础上,建立了该矿床成矿构造体系,为找矿勘查和矿床成因研究奠定了基础。      

北京西山地区下苇甸剖面寒武系张夏组鲕粒硅化成因探讨

鲕粒作为碳酸盐岩中非常重要的指相颗粒,其研究主要集中在成因上面,而成岩作用研究较少。北京西山地区下苇甸剖面寒武系张夏组发育大套鲕粒灰岩,通过对该剖面野外实测、薄片观察、XRD测试等手段,结合有机碳、热解等地化参数,对鲕粒的硅化机制及其硅质来源做了系统的研究。结果表明,鲕粒溶蚀再沉淀或者新生变形作用造成鲕粒边缘有机质富集,有机质演化释放的有机酸是硅质沉淀的主要因素,硅质来源主要为陆源输入和黏土矿物的转化。由于有机质主要富集在鲕粒边缘,形成有机质膜,从而造成硅质的沉淀主要沿鲕粒边缘发生,形成鲕粒边缘特有的硅化套,这种结果也从侧面反映了微生物在原始鲕粒形成中发挥了重要作用。     

饶河杂岩中枕状玄武岩的锆石U-Pb年代学、地球化学及其地质意义

那丹哈达增生杂岩为中国东部古太平洋板块俯冲最为可靠的地质记录之一,对限定古大洋板块的西向俯冲具有重要的理论意义.饶河杂岩位于那丹哈达增生杂岩的核心位置,发育典型的增生杂岩组合,其中玄武岩类多呈构造透镜体状产出于超镁铁质-镁铁质杂岩带,变形轻微,没有遭受变质.对饶河杂岩中枕状玄武岩样品进行的同位素年代学和地球化学研究结果表明：饶河杂岩中枕状玄武岩锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为中侏罗世（168±2 Ma）,枕状玄武岩大离子亲石元素Rb、Sr亏损,高场强元素Nb、Ta富集,Th元素丰度较高,形成于洋岛（OIB型）环境.饶河杂岩中枕状玄武岩的形成时代和成因环境,对于该区侏罗纪时期构造动力学背景研究具有意义.     

云南澜沧老厂多金属矿床矿石类型及其成因探讨

云南澜沧老厂是三江成矿带南段最重要的铅锌铜钼多金属矿床之一.根据不同的赋矿特征、含矿岩性、矿石构造及成矿元素将澜沧老厂多金属矿床矿石类型系统地划分为铅锌硫化矿石、铅锌氧化矿石、颗粒状含铜黄铁矿石、块状含铜黄铁矿石、夕卡岩型矿石及斑岩型钼矿石6种类型.矿体产状、微量元素地球化学、年代学证据均表明铅锌硫化矿石、颗粒状含铜黄铁矿石及块状含铜黄铁矿石为火山喷流沉积型成因（VMS型）,而铅锌氧化矿石、夕卡岩型矿石及斑岩型钼矿石为斑岩热液型成因.其中,铅锌硫化矿石、颗粒状含铜黄铁矿石及块状含铜黄铁矿石的主控矿因素为地层;铅锌氧化矿石为构造;夕卡岩型矿石为岩性;斑岩型钼矿石为岩体.