天津海域底质重金属污染及其潜在生态风险评价

根据2015年采集的天津海域48个底质样品的粒度分析、重金属分析结果,综合研究了天津海域表层沉积物类型分布特征和重金属元素的分布特征,使用Hakanson多元潜在生态风险指数法对天津海域的底质环境进行了评价.结果表明:1)位于永定新河河口的B46站位的潜在生态风险程度达到中度,其他各站位均为低度.Cd元素的污染程度最大,Zn元素的污染程度最小.几种重金属的危害系数顺序为:Cd> Hg> As> Pb> Cu> Cr> Zn.2)南部海区的重金属元素含量水平普遍高于北部海区.重金属元素富集区分别位于独流减河北部至临港产业区的围海造陆地区和永定新河口至东疆港外侧的地区,这两个地区水动力较缓,沉积物粒度较细.对各采样点进行对比得出,重金属污染程度顺序为:河口>内湾>外湾.     

俄罗斯诺里尔斯克铜镍硫化物矿床研究进展

诺里尔斯克铜镍硫化物矿床赋存于西伯利亚大火成岩省,是全球最大的镍-铜-铂族元素硫化物矿集区。研究表明:1该矿床形成于二叠纪—三叠纪之交,与溢流玄武岩在时空上紧密相关,但由于未发现含矿岩体和矿体与溢流玄武岩之间直接接触,尚无法确定其成因联系;2幔源岩浆遭受过壳源物质的混染,但这种混染作用何时发生,混染程度如何,是否是成矿的必要条件?存在诸多争论;3成矿金属元素是从岩浆中沉淀出来的,但究竟是来自地幔还是地壳,有不同认识;4硫化物的熔离作用至关重要,在深部岩浆房曾发生过,但在浅部岩浆房中是否也曾发生过?还存在明显的分歧。尽管在矿床成因方面存在一定的分歧,但某些控矿因素对于诺里尔斯克铜-镍-铂族元素矿集区而言是有效的。     

科尔沁沙地人工固沙林土壤水分与植被适宜度探讨

依据水量平衡原理,分析不同密度、不同树龄人工小叶锦鸡儿固沙植被区土壤水分及蒸散量变化特点。结果表明:人工固沙小叶锦鸡儿林地土壤水分状况随着树龄增大和栽植密度的加大而不断恶化,流动沙丘和天然植被区土壤水分状况优于人工植被区;蒸散量与同期降水量之间存在显著正相关。1m×1m密度4年生植被区和2m×2m密度成龄植被区土壤含水量高于凋萎湿度,生长末期土壤贮水量有较多节余,土壤水分能够满足植物生长需求,建议小叶锦鸡儿固沙林幼年期采用1m×1m密植,其后通过间伐,成龄期保持2m×2m密度,为科尔沁沙地人工固沙植被建设提供科学依据。     

北疆侏罗系与白垩系泥质砂岩物理力学特性对比分析及其能量损伤演化机制研究

特殊的地理、气候条件及工程地质的复杂性决定了在北疆地区软岩地层中修建引水隧洞的设计施工难度较大。隧洞成拱效应与围岩自稳能力差,围岩渗透性强,遇水软化特性显著,极易产生软岩大变形甚至坍塌失稳灾害。为进一步研究北疆地区侏罗系与白垩系泥质砂岩的物理力学性质、遇水软化特性与能量损伤演化机制,开展了二者的单轴压缩、常规三轴与单轴蠕变试验。研究结果表明：两种岩石均富含黏土矿物,白垩系泥质砂岩的粒径分配更好,但其胶结程度较差,导致其强度稳定性与地层波速相对较低。低围压条件下,两者均以环向变形与体积扩容为主,但随着围压升高,其破坏模式由体积扩张过渡到体积压缩类型。高围压加载会造成岩石内部损伤,从而导致其抗压强度的降低。遇水后,两种岩石的延塑性与应变软化特性均明显增强,白垩系泥质砂岩的遇水软化特性更为显著。白垩系泥质砂岩的蠕变特性更为显著,两者的长期强度接近其单轴压缩损伤应力值。两种泥质砂岩的能量损伤演化过程均呈现S型变化规律,侏罗系泥质砂岩的能量硬化特性更为显著,白垩系泥质砂岩会更早地进入到能量硬化与能量软化阶段。     

塔里木盆地古董山地区早二叠世古地磁特征 及其地质意义

通过对塔里木盆地内古董山地区早二叠世玄武岩的古地磁测定,揭示了1组高温特征剩磁分量。实验结果表明,其特征剩磁方向为：Dg=213.7°, Ig=26.9°,κg=19.7, N=9,α95=13.7°; Ds=217.7°, Is=-37.5°, κs=15.4,α95=13.6°,相对应的古地磁极位置为：53.2°N、 187.5°E,A95=12.3°,古纬度为21.0°N。由于采样剖面所获得的早二叠世古地磁结果全部为反极性特征,认为这一高温特征剩磁分量很可能代表了研究区早二叠世时期的原生特征剩磁。对比塔里木地块西北缘早二叠世的古地磁结果,认为研究地区与塔里木地块西北缘之间在古地磁误差范围内并未发生明显的相对构造运动。依据塔里木早二叠世古地磁极与哈萨克斯坦地块同时期古地磁极的一致性,结合二者的古生物资料,提出早二叠世时期塔里木地块可能已经与哈萨克斯坦地块碰撞相连,至晚二叠世,二者之间的海水完全退出,碰撞造山使得天山雏形基本形成。结合前人古地磁研究成果,对塔里木地块及周边主要块体早二叠世的古地理进行了重建。     

碱性岩相关铜-金(钼)矿床的研究进展

由于超过20%的大型-超大型铜-金(钼)矿床与碱性岩浆有关,因此,该类矿床引起矿床学家的广泛关注。碱性岩有关的铜-金矿床的成矿岩体、物化条件及围岩种类各具特色,成矿成因类型多样,主要的成因类型为斑岩型铜-金(钼)、浅成低温热液脉型金-铜(钼)。总体上,该类矿床的矿化和蚀变具有一定的特征:该类矿床多产出在伸展环境下、均富碲化物矿化、有大量的钾质交代作用、含有氟矿物质和钒云母等,成矿蚀变亦有一定的规律。长英质岩石中经常发生钾长石蚀变,而绢云母、碳酸盐和钾长石的混合蚀变常出现在中基性侵入岩中,水热合成石英和酸性蚀变十分罕见。这种特征矿化可能与碱性岩浆流体演化有关,这种流体富含CO_2,且在高氧逸度、低硫逸度条件下释放。在伸展背景下的碱性-钙碱性省寻找此类矿床具有巨大的勘查潜力,尤其在碱性岩体中心及其外围可能形成勘探的靶区。在中国与碱性岩有关的金矿床亦有广阔的找矿前景,在借鉴国外寻找此类矿床经验的同时,仍需加强对与矿化作用有关的岩浆体活动的研究。     

东昆仑东段香加南山花岗岩基斜长石成分组成与岩浆演化和混合作用

东昆仑东段香加南山花岗岩基岩浆混合作用明显,斜长石作为主要造岩矿物,是研究岩石成因、示踪岩浆演化和岩浆混合过程的有效工具。对香加南山花岗岩基中寄主岩及暗色微粒包体中的斜长石进行岩相学和矿物化学研究。电子探针结果显示:寄主岩中正常环带斜长石(39~48,21~36)、包体中斜长石捕掳晶(41~49,35~36,43~49,31~47,27~38)和寄主岩矿物中包裹斜长石(29~45,14~32)具有演化的An值;部分寄主岩斜长石核部由于受到后期蚀变具有较高的An值(59~72)。包体中基质斜长石大部分具核边结构,核部(52,31)和边部(33~37,25)An值存在间断;少量斜长石核部受到蚀变,An值较低(49),幔部(55~71)An值高于边部(46~49);部分包体中基质斜长石核部呈补丁状,暗色部分An值较高(66),浅色部分An值较低(33~39)。包体中斜长石捕掳晶主要分为干净斜长石捕掳晶和含有矿物的斜长石捕掳晶两大类,干净斜长石环带明显或聚片双晶发育,An值变化范围较小(41~49,35~36);含有暗色矿物的斜长石捕掳晶An值整体也呈震荡变化(43~49,31~47,27~38),但由于受到蚀变,部分测点An值较高(78),少量斜长石具有高An值增生边(73)。以上研究显示,结晶于寄主岩的斜长石正常演化序列反映寄主岩从演化早期到晚期,岩浆逐渐从偏基性向酸性转变;包体基质斜长石为包体进入寄主岩温度、压力和水饱和度降低导致斜长石受到熔蚀后继续结晶结果;包体中斜长石捕掳晶来自寄主岩,由于进入包体后温度和压力产生变化,以及后期生长,导致斜长石的成分和构造有所不同。香加南山花岗岩基及暗色微粒包体中斜长石的复杂环带为幔源镁铁质岩浆注入长英质岩浆混合作用的结果。     

不同养生龄期下水泥土经冻融循环后力学性能试验探究

针对季节性冻土区域,对不同养护期龄的水泥改良土在不同冻融循环次数条件下进行单轴抗压强度试验。探究养护期龄、冻融循环次数对抗压强度、质量损失率以及变形模量E₅₀的影响。结果表明：受冻融循环与水泥水化反应的影响,龄期28 d时,二者共同作用,使其结构重塑,导致三种掺量下的抗压强度随冻融循环次数增加均先减小后增大;质量损失率均先下降后上升,且小于0;变形模量E₅₀数据随循环次数增加整体呈收敛趋势,即掺量10%时呈下降趋势,6%时呈上升趋势。而龄期90 d后,水化反应基本完全,结构近于稳定,经冻融循环造成不可修复的损伤,导致抗压强度均随循环次数增加呈下降趋势;掺量6%时的质量损失率也逐渐增长大于0;E₅₀数据整体呈发散状。     

福建紫金山矿田中生代岩浆岩演化序列研究

福建紫金山矿田中生代岩浆活动分为晚侏罗世和早白垩世二幕,第一幕为晚侏罗世(154~149 Ma)挤压环境下的岩浆活动,表现为壳源S型花岗岩紫金山复式岩体与才溪岩体的侵位,复式岩体具有154 Ma、150 Ma及149 Ma三次脉动;才溪岩体侵位时代约150 Ma。第二幕发生于早白垩世(125~93 Ma)构造拉张、地幔上涌的环境,岩浆活动共4期,形成一套 I 型花岗岩及共源异相的火山岩、次火山岩,为成矿提供了物源和热源。其中第1期为早白垩世火山喷发与岩浆超浅层就位,形成石帽山群下段的英安岩及紫金山次火山岩(125~118 Ma);第2期表现为石帽山群下段安山岩喷发与四方岩体的侵位以及英安玢岩的形成(109~103 Ma);第3期表现为石帽山群下段英安岩的喷发和罗卜岭—紫金山似斑状花岗闪长(斑)岩的侵位以及龙江亭、二庙沟附近的石英闪长玢岩的形成(103~100 Ma);第4期表现为晚期罗卜岭斑岩的侵位、石帽山群上段流纹岩的喷发和大岩里花岗斑岩岩脉、金铜矿的石英斑岩脉等成矿后期无矿脉岩的形成(100~93 Ma)。晚侏罗世、早白垩世两个岩浆系统各自形成共源岩浆异地异相分异演化的格局。     

陆架边缘海环境下金属元素与有机质富集关系探讨

陆架边缘海是“河口—陆架”体系重要的碳汇,黏土矿物作为主要载体将有机质与金属元素吸附于表面或层间,通常表现为粒度、有机质和金属元素含量之间高度正相关。本文通过分析南黄海中部沉积物粒度、总有机碳、主微量元素,探讨三者之间分布特征和相互关系,进一步开展金属元素、有机质与黏土矿物吸附模拟实验,结果表明,酸性条件（pH=4）下适量的金属离子（Zn2+、Ni2+、Pb2+）明显促进伊利石对腐殖酸（有机质主要组成部分）吸附,腐殖酸吸附量达到20.06 mg/g,其中金属离子加入使腐殖酸吸附量提高6.25%;同时碱性条件（pH=8）下金属离子也能够促进伊利石对腐殖酸吸附,腐殖酸吸附量达到15.7 mg/g,金属离子加入使腐殖酸吸附量提高38.9%。金属离子的阳离子键桥作用促进伊利石吸附腐殖酸,且酸性环境下腐殖酸的吸附量高于碱性环境。证实了陆架边缘海背下金属元素的参与对黏土矿物吸附腐殖酸具有明显促进作用,有利于在全球碳循环过程形成边缘海“碳库”,同时海洋酸化可能造成海洋溶解有机质降低和重金属离子浓度升高,对陆架边缘海海洋生态系统平衡构成威胁。