干旱区内陆河流域的生态安全与生态需水量研究——兼谈塔里木河生态需水量问题

结合对干旱区生态安全和生态需水量关键科学问题的探讨,提出干旱内陆河流域生态脆弱区的生态安全分析是以水过程研究为核心的,水文过程控制着生态过程,对流域生态系统的稳定性有着直接影响,而水资源开发利用和水循环对生态系统功能有重要影响,天然植物恢复和生长的合理地下水位的研究是确立生态需水量的基础.并实证分析和计算了维系塔里木河生态安全的生态需水量,塔里木河干流现状生态需水量为31.74×108 m3,其中,上、中、下游分别为9.95×108 m3、18.47×108 m3和3.32×108 m3.     

氮气、氧气和空气水合物的合成及其拉曼光谱特征

在-20℃和不同的压力下,在实验室内分别合成了氮气水合物(16MPa)、氧气水合物(13MPa)和空气水合物(15MPa),并对其N—N和O—O键伸缩振动的拉曼光谱特征进行了研究。结果表明,人工合成的水合物中的N—N和O—O键的拉曼位移与天然的空气水合物中的数据十分接近。在氮气水合物和空气水合物中,N—N键的拉曼峰值均为2322.4cm-1;O—O键的拉曼峰值在氧气水合物和空气水合物保持一致,均为1547.8cm-1。空气水合物分解的拉曼谱图表明,它不是氮气水合物和氧气水合物组成的混合物,而是由氮分子和氧分子共同生成的单一水合物,氮分子和氧分子同时进入水合物的大笼和小笼中。与空气中的氮、氧比例相比,水合物中氧分子明显富集,氮分子和氧分子的比例为2.4∶1。     

应用单体碳同位素分析技术探析农田土壤中多环芳烃的植物降解过程

长期以来,研究者在探讨土壤中多环芳烃(PAHs)的降解及修复过程中,缺乏简便有效的手段对化合物的降解动态进行定量研究。前人尝试用投加实验、对比采用降解措施前后污染物的浓度变化、模型计算等方法研究PAHs的降解过程,其结果常互相矛盾,或不能真实反映复杂的实际环境。本文应用单体碳同位素技术对农田土壤中多环芳烃的植物降解过程进行定量表征,采集了某地农田表土作为供试土壤,选择玉米作为供试作物,开展了作物对土壤中PAHs降解及消除过程的研究。气相色谱-质谱分析结果表明,培养所用的玉米原始土及分4批收集的空白土、根际土、非根际土样品中16种PAHs的浓度总和(∑PAHs)平均分别为380.8 ng/g、(281.5±34.7) ng/g、(272.2±11.6) ng/g和(299.8±37.9) ng/g;玉米生长期间,各土壤样品 的∑PAHs均比原始土壤有所下降,但除3环化合物(苊烯、苊、芴、菲、蒽)外,其他化合物并未随玉米的生长表现出显著趋势。与玉米根、叶倾向于富集低环PAHs化合物相对应,可以判断植物对土壤中的低环化合物去除作用最为显著。各采样时期玉米根际土、非根际土和空白土壤样品中多环芳烃单体化合物的碳同位素分馏值(δ¹³C)在-34.31‰~-23.95‰之间,且除芘外的其他化合物的δ¹³C值随时间呈现逐步变轻的趋势,波动值位于-0.6‰~-9.0‰之间;本文对于PAHs单体化合物,尤其是4、5环化合物,在玉米降解过程中的碳同位素分馏与浓度变化之间未发现明显关系。考虑3环以下的PAHs化合物更倾向于被降解和清除,且其碳、氢同位素分馏情况更容易被观察到,因此稳定同位素分析更有助于探明该类单体多环芳烃污染物在环境中的迁移、转化规律。     

第四纪加积型红土与黄土的风成相似性探讨

粒度分析表明,第四纪加积型红土的粒度组成特征与黄土相似,其粒度组成以50 μm以下的粉沙和粘土组分为主,并且10～50 μm的风尘基本组分含量与黄土类似,该类型红土粒度组成存在明显的由北向南粘粒含量增加的空间变化规律;粒度组成的频率曲线研究表明,第四纪加积型红土主要呈现双峰和多峰的特征,表明其搬运营力的多元性,与西风区黄土类似;该类红土的稀土元素丰度以及Sr、Nd同位素组成也与北方风尘沉积相似.因此提出该类红土可称之为加积型红土,它与北方风成沉积存在风成相似性.     

江西铅山晚石炭世硅质岩地球化学特征与沉积环境

江西铅山晚石炭世硅质岩大多呈条带状、少量呈层状和结核状产出,赋存于灰岩层内或层间;主要由微晶石英 组成,含有少量蛋白石或玉髓,未见硅质生物及硅化特点。地球化学分析结果显示,晚石炭世硅质岩的SiO2 含量为 74.51%~98.48%,Al2O3,TiO2,MgO 及ΣREE 含量低, 分别为0.10%~3.42%（ 平均为0.45 ％）,<0.01%~0.12%（ 平均 <0.02％）,0.07%~1.46%（平均为0.20％）和<1.52×10-6~24.66×10-6（平均不足4.84×10-6）;δCe 值为0.15~0.70（平均为 0.42）,呈负异常。Al2O3 与TiO2 具有明显的相关性,而两者与SiO2 相关性极低。在双变量SiO2-Al2O3,SiO2-MgO 和三变量 Al-Fe-Mn,Fe-Mn-（Ni+Co+Cu）判别图上,硅质岩几乎都落入热液成因及生物沉积成因区;在双变量Fe2O3 / TiO2-Al2O3 /（Al2O3+Fe2O3） 判别图上,落入大陆边缘沉积区范围。综合地球化学特征及岩石薄片观察结果,可以认为研究区硅质岩形 成于大陆边缘,其成因主要与海底热液活动有关。     

桂西北南丹-荔波地区中、新生代构造演化:来自古构造应力场的证据

桂西北南丹-荔波地区是我国重要的锡多金属矿床富集地,近年来油气勘探显示该区亦具有极大的海相页岩气成藏潜力。因此,深入探讨和认识该区中、新生代构造应力场特征及其构造演化是成矿规律研究和页岩气勘探过程中不可或缺的重要环节。本文以南丹-荔波地区广泛发育的褶皱、共轭节理和断层为研究对象,在详细野外观测的基础上,利用叠加褶皱、共轭节理分析以及断层滑动矢量等方法,反演了研究区中、新生代构造应力场变化。构造解析表明,该区中、新生代共经历了四期构造应力场的交替和演化,分别为NNE-SSW 向挤压、NW-SE 向挤压、NEE-SWW 向伸展和近E-W 向挤压。结合区域构造演化特征,推测NNE-SSW 向挤压应力场的形成可能与印支期华南大陆南北边缘与印支/华北板块碰撞闭合有关;NW-SE 向挤压应力场和NEE-SWW 向伸展应力场可能分别对应于燕山早期古太平洋板块向华南大陆之下的俯冲消减以及燕山晚期发生的弧后伸展作用;近E-W 向挤压应力场可能形成于喜山期印度?欧亚板块陆陆碰撞所产生远程效应的构造背景之下。     

稀有金属花岗岩的特征及其成矿作用

本文通过对我国典型稀有金属花岗岩体研究成果的总结,从稀有金属花岗岩的基本特征、研究进展、成岩成矿作用的几个特点以及其对生态环境的影响等方面,对稀有金属花岗岩的特征及其成矿作用进行了综述和介绍。有助于学者了解稀有金属花岗岩成岩成矿研究和矿产资源勘查的最新成果,并用于寻找和鉴别稀有金属花岗岩。同时还讨论了稀有金属花岗岩体对生态环境的天然污染和带给居民群体的健康伤害,呼吁社会和公众应该引起足够的注意。     

东昆仑野马泉铁铜矿区矿物特征研究

东昆仑是当前成矿研究的热点区域,前人对该地区做了大量的成矿学与构造学研究[1-2],但对区域内的矿物以及矿区围岩的化学元素、微量元素等的研究不够精细。为进一步认识矿区与区域矿物特征,分析矿区成矿作用,通过对矿区矿物的标本观察,偏光显微镜观察,等离子体质谱仪分析等,对东昆仑野马泉矿区围岩的蚀变、化学元素、微量元素和矿区的矿物特征、化学元素、微量元素进行研究。结合前人研究成果,认为,该地区成床主要成矿物质来源为早古生代在祁漫塔格地区形成的一套由变质橄榄岩、堆晶杂岩、中酸性火山岩、硅质岩、碳酸岩等构成的岩石组合;野马泉地区主矿区的成矿类型为层控型热液反应改造型矿床;成矿元素Zn、Co、Ni、Cr、Ti等含量均高出地壳的丰度值。     

中国公路泥石流研究

公路泥石流是指发育于公路沿线并对公路桥涵、路基路面及相应防护结构具有冲击毁损和淤埋破坏的病害类型。丰富的物源、具有焚风效应的气象条件以及泥石流沟轴线与区域新构造应力场主压应力方向一致等是形成大型泥石流的宏观背景。将泥石流概化为固、液两相流体,运用两相流理论、泥沙运动力学、Bingham流变方程和Bagnold颗粒相互作用试验结果等,初步建立了泥石流固-液分相流速计算方法、基于泥石流在防治结构表面及泥石流沟岸产生的冲击形迹建立的反求泥石流冲击力计算方法以及泥石流磨蚀力计算方法。开发了速流结构、泥石流隧道及翼型墩汇流结构等10余种防治技术,集成了拦-汇-排等多种综合治理模式。据此撰写了《公路泥石流防治工程设计、施工指南》。实施了60余个防治工程。效果显著。研究成果初步构建了公路泥石流理论及技术体系。     

塔里木板块东北部柳园粗面玄武岩带：软流圈地幔减压熔融的产物

在塔里木东北部,甘肃省西部敦煌市柳园镇南侧,有一条近东西向展布的粗面玄武岩带,长度约150km,宽度达10km,厚度为1900m。这条粗面石玄武岩带属下二叠统哲斯群,岩浆喷发方式以裂隙式溢流为主,枕状构造特别发育。在玄武岩层间夹有很薄的酸性凝灰岩和沉凝灰岩层,属典型的双峰式火山岩组合。按照岩石化学组成的 TAS 分类命名,主要岩石类型为玄武岩、夏威夷岩和橄榄粗安岩。主要造岩矿物为钠长石(Ab 91～100)和普通辉石。普通辉石斑晶、钠长石斑晶和部分基质中的钠长石具有中空结构,并被层状硅酸盐微晶充填。这些岩石基本属碱性玄武岩系列和过渡型系列,大部分属演化的岩浆。演化程度较低的样品具有轻稀土元素亏损型配分曲线,微量元素地球化学具有 MORB 亲和性,ε_(Nd)(t)= 10.14～10.89。玄武质岩浆与陆壳物质之间有较轻的同化混染作用。普通辉石、铁钛氧化物的分离结晶作用是岩浆演化的主要机制。玄武质岩浆源区属于软流圈地幔,部分熔融发生于尖晶石稳定域,是软流圈地幔减压(上涌)熔融的产物。