2010—2020年黄河下游河南典型灌区浅层地下水中砷和氟的演化特征及变化机制

黄河下游典型灌区河南段是豫北平原重要的农业种植区。该地区浅层水质整体较差,因常用于作物灌溉或家畜饮用,会对人体健康产生风险,因此对该地区地下水中砷与氟浓度变化特征和机制的研究将有助于提高对该地区地下水污染的认识水平。本文基于2010年和2020年在灌区范围内采集的327组浅层地下水样品,研究区内地下水砷和氟分布情况,并在此基础上对比研究十年间灌区浅层地下水中砷、氟的演化特征,探索分析砷与氟浓度及空间变化机制。研究结果表明：该地区浅层地下水中存在砷与氟超标问题,2020年浅层地下水中高砷（砷浓度大于10μg/L）和高氟（氟浓度大于1mg/L）的样品数量分别占总数的26.1%和26.06%。高砷水分布在太行山前洼地与黄河冲积平原等泥沙互层结构的沉积环境中,还原性较强,同时地下水径流不畅,较强的阳离子交换作用使得其所处环境中Ca2+浓度较高。近十年间砷浓度增加的水样占总数31.8%,砷浓度减少的水样占36.7%。砷浓度的增长（减少）是地下水还原性增强（减弱）使得锰氧化物溶解释放（吸附）导致。近十年间不同地区农业灌溉和水源置换等用水方式导致水位变化是引起砷浓度变化的潜在因素。高氟水主要分布在河南新乡与濮阳的黄河沿线,氟离子浓度受到沉积物中萤石等钙质矿物溶解影响,使得高氟地下水出现在低钙环境中。近十年间研究区中氟离子浓度减少的占总数60.2%,氟离子浓度增加的占32.1%,整体变化趋势向好,但是高氟区中氟离子浓度继续增加。氟浓度的变化同样受到Ca2+变化影响,在Ca2+浓度降低（升高）时氟浓度进一步升高（降低）。地下水中氟升高地区分布在黄河沿线,因此受到黄河水补给影响较大,地下水径流条件较好,阳离子交换作用减弱,使得Ca2+浓度降低,此时地下水中砷浓度受到环境影响而降低,因此研究区氟增加地区中砷与氟的分布和演化呈现反向关系。     

新疆阿尔泰可可托海伟晶岩型稀有金属矿床中磷灰石地球化学特征及意义

磷灰石可以记录和保存岩浆和热液活动的信息。可可托海伟晶岩型稀有金属矿床磷灰石发育,为研究该矿床伟晶岩成岩成矿过程提供了优良的条件。已有对可可托海伟晶岩型稀有金属矿床磷灰石的研究集中在其稀土元素特征,较少讨论其对伟晶岩成岩成矿过程的制约。本文选取可可托海伟晶岩型稀有金属矿床富矿伟晶岩脉（3号脉）和相对贫矿伟晶岩脉（1号、2b号和3a号脉）中的磷灰石作为研究对象,进行磷灰石岩相学和地球化学研究。岩相学分析表明,磷灰石主要与钠长石、石英、白云母、锰铝榴石等伴生。EPMA分析显示,磷灰石F含量为3.67%~4.41%,Cl含量小于0.67%,较低的Cl含量表明伟晶岩熔体出溶的流体Cl含量较低;大部分磷灰石MnO含量为4.67%~8.71%,但2b号脉磷灰石MnO含量变化较大（1.23%~14.28%）,这是由于2b号脉磷灰石具有分带结构,暗示其遭受后期热液作用,促使磷灰石溶解-再沉淀,导致MnO含量发生较大变化。LA-ICP-MS分析显示,贫矿伟晶岩脉磷灰石的稀土元素含量较低（< 180×10^-6）;相反,富矿伟晶岩脉磷灰石的稀土元素含量较高（>700×10^-6）,并具有明显的四分组效应（TE_1-3平均值为1.7）。1号脉和3a号脉磷灰石均显示轻稀土元素富集,反映其形成过程中有含Cl热液的参与。3号脉磷灰石显示强烈Eu负异常和Ce正异常,而2b号脉磷灰石显示强烈Ce负异常和中等Eu负异常,这种Eu、Ce异常的差异可能与岩浆-热液阶段大量流体出溶密切相关。磷灰石的沉淀将导致热液中HF含量的降低,促使磷灰石周围铌钽矿结晶和Nb、Ta进入磷灰石中。可见,在伟晶岩形成过程中,磷灰石并非保持稳定,其分带结构和主微量成分变化记录了后期热液活动,暗示后期热液活动对伟晶岩的成矿具有重要作用。

     

青海省化隆县新石器-青铜时代聚落形态及其影响因素分析

依据青海省化隆县考古调查获得的新石器-青铜时代(5.3~2.6kaB.P.)的遗址位置和面积,尝试利用聚落等级和等级规模的方法分析该县新石器-青铜时代的聚落形态演变过程,并结合研究区周边地区的全新世气候记录和考古研究资料分析其可能的影响因素。结果显示: 马家窑文化时期(5.4~4.0kaB.P.),化隆县出现具有一定人口规模和整合的聚落系统,可能与适宜气候背景下,农业快速发展导致的人口流动有关; 齐家文化时期(4.2~3.8kaB.P.),化隆县人口规模未发生显著变化,没有出现聚落等级,聚落系统结构简单,各聚落之间为平等竞争关系,可能与区域聚落分布特征改变有关; 3.6~2.5kaB.P. ,化隆县人口规模增加,三级等级聚落系统明显整合,可能是卡约文化的农业生产水平和生计方式适应气候变化的结果。因此,气候变化、生计模式和人口流动是化隆县新石器-青铜时代聚落形态演变和社会组织结构发展的主要原因。     

陕西澄合矿区中深部4号煤层厚度变化原因

陕西渭北石炭-二叠纪煤田澄合矿区4号煤层是区内主要可采煤层之一。通过对区内煤层厚度与其上覆煤系厚度、煤中灰分、硫分及煤层顶板岩性-岩相等因素的相关性分析,结合4号煤层成煤期与聚煤期后环境分析,探讨了研究区及其周缘地区4号煤层厚度变化原因。结果显示:4号煤层厚度与上覆煤系厚度、煤中灰分及硫分均呈正相关关系,相关系数分别为0.810 1、0.430 9、0.813 6;该煤层发育于浅水型三角洲沉积体系的三角洲平原地带;煤层厚度变化受控于聚煤期同沉积构造和聚煤期后河流冲蚀作用的双重影响,前者使煤层厚度变化较小,后者对煤层厚度影响较大,甚至出现无煤带。     

直流电阻率法2.5维正演的外推瀑布式多重网格法

引入外推瀑布式多重网格法(EXCMG)求解2.5维直流电阻率有限元计算形成的大型稀疏线性方程组, 结合基于地址矩阵的压缩存贮方式以及最优化离散波数, 使得2.5维电阻率正演程序的计算速度大大提高而内存需求大大减小. 研究结果表明:EXCMG法的收敛速度与网格尺寸无关,计算速度明显优于不完全Cholesky共轭梯度(ICCG)法. 并且, 随着问题规模的增大, EXCMG法的效率优势更加明显. 对1600×1600网格的2.5维电阻率法模拟问题, 正演程序仅耗时28 s, 视电阻率平均相对误差控制在0.22%以内, 为进一步研究快速反演奠定了基础.     

地电故障数据处理系统

地电故障数据处理系统软件研制的目的在于当地电仪器出现故障,无法采集到仪器内存中原始数据时,能根据地电纸带上仅有的一些原始数据,利用该系统可以准确、快速、方面地转换成特定格式的数据文件,及时上报至中国地震局。该系统的开发,将会减轻台站工作人员的负担,杜绝了数据格式的不正解性,防止了数据迟报现象的发生。     

浙东南石平川花岗岩体LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学及构造意义

石平川钾长花岗岩体位于浙江沿海火山岩带的中南部,LA-ICPMS锆石UPb定年结果为102.5±1.2 Ma（MSDW=2.1）,形成于早白垩世末期。岩相学及化学成分显示其属高钾钙碱性岩系,具有高硅富钾和铝低铁、镁、磷和钛特征,SiO2含量为74.79%～77.79%,K2O为4.26%～7.97%,铝指数A/CNK=0.98～1.10,属准铝质—弱过铝质岩石。富集Rb、Th、U和K,亏损Sr、Ba、Nb、P和Ti,REE具有中等负Eu异常（Eu/Eu*=0.33～0.50）,总体呈现LREE富集的右倾“V”型配分模式。岩石\[n（87Sr）/n（86Sr）\]i值为0.70801～0.71012（t=102.5Ma）,εNd（t）值为-8.63～-8.76,显示壳—幔混合成因特征。矿物组成及地球化学特征显示石平川岩体为高演化I型花岗岩。微量元素显示石平川岩体具有后碰撞花岗岩的特征,侵位于早白垩世末期的张性构造环境,其形成可能与印度板块北向漂移所导致的古太平洋板块碰撞弧后引张构造有关。     

岩溶地区飞机草化学防治研究

在飞机草(Eupatorium odoratum L.)入侵严重的岩溶区,用样方法进行百草枯(paraquat)、草甘膦(glyphosate)及草甘臃与2,4-D的混合药剂防治野外飞机草试验,每种药剂分别设0.25%、0.5%和1%三个浓度.结果表明:施药5天后,各浓度百草枯处理的飞机草植株全部干枯;高浓度的草甘膦及高、中浓度的草甘膦+2,4-D处理下,飞机草植株2/3的叶干枯,茎半干枯.施药30天后,低浓度百草枯处理的飞机草的死亡率为77%,高浓度处理下的达100%,各处理的新生苗密度极显著小于对照;低浓度草甘膦和草甘膦+2,4-D处理的飞机草死亡率均为33%,高浓度处理的约为50%,各浓度处理下新生苗密度与对照均无显著差异.由此可见:(1)各浓度处理下百草枯的药效高于草甘膦和草甘膦+2,4-D的药效,对土壤中飞机草种子葫发具明显影响,宜用在飞机草单优势群落中.(2)较高浓度的草甘膦和草甘膦+2,4-D可防除大部分飞机草,对土壤中种子影响小,可考虑使用在飞机草为伴生植物的耕地、果园等生境中.     

西准噶尔托里地区塔尔根二长花岗岩锆石U-Pb年龄——托里断裂左行走滑运动开始的时间约束

西准噶尔中部的托里断裂切错了塔尔根岩体,如果确定了该岩体的时代,就可以限定托里断裂左行走滑运动开始的最大时限。所研究的样品为浅肉红色二长花岗岩,采样位置位于托里县城以南、托里断裂南东,距离该断裂面约50m。用SHRIMP 对岩石中的锆石进行了U-Th-Pb同位素测定,共测得29个颗粒的31个数据。这31个数据中,206Pb/238U年龄最小值为279.5Ma±2.7Ma,最大值为337.3Ma±2.7Ma,相差达58Ma,差异大于17%。Th/U比为0.31~0.88,U含量为65×10-6~384×10-6,Th含量为23×10-6~142×10-6。根据CL图像,将其中13个点的206Pb/238U年龄进行加权平均计算,将加权平均值295.8Ma±2.5Ma作为岩体的侵位年龄。塔尔根岩体被托里断裂左行错开这一地质现象,以及该岩体的锆石定年结果,清楚地表明托里断裂的左行走滑运动一定是发生在295Ma以后,即其左行走滑运动不是发生在石炭纪期间。     

矿区生态系统健康的可拓评价

建立了多层次多指标的矿区生态系统健康综合评价体系,并给出矿区生态系统健康等级标准以及相应评价指标的量值。应用物元概念和可拓集合关联函数,并采用层次分析法确定各评价指标的权重,构建矿区生态系统健康的可拓评价模型。将该模型应用于大同矿区的生态系统健康评价。通过关联度计算,得出该矿区生态系统健康的综合关联度为-0.023,健康等级为Ⅲ级,属于合格水平。该可拓学评价方法能够准确、科学地区分矿区生态系统健康的等级,为矿区生态系统保护措施的制定提供依据,具有实用性。