微波消解―ICP―MS法测土壤和水系沉积物样品中的碘

介绍了用微波消解处理土壤和水系沉积物样品,用电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)快速高效测试碘的方法。方法的检出限为0. 012μg/g。所选的12个土壤和水系沉积物国家一级标准物质12次测定,除GBW07307a的RSD小于10%外,其余RSD值均小于5%,12次测试的平均值和标准值对数差绝对值均小于0. 05。方法加标回收率在98. 6%104. 6%之间。     

Groundwater sustainability and groundwater/surface-water interaction in arid Dunhuang Basin,northwest China

The Dunhuang Basin, a typical inland basin in northwestern China, suffers a net loss of groundwater and the occasional disappearance of the Crescent Lake. Within this region, the groundwater/surface-water interactions are important for the sustainability of the groundwater resources. A three-dimensional transient groundwater flow model was established and calibrated using MODFLOW 2000, which was used to predict changes to these interactions once a water diversion project is completed. The simulated results indicate that introducing water from outside of the basin into the Shule and Danghe rivers could reverse the negative groundwater balance in the Basin. River-water/groundwater interactions control the groundwater hydrology, where river leakage to the groundwater in the Basin will increase from 3,114?×?10⁴ m³/year in 2017 to 11,875?×?10⁴ m³/year in 2021, and to 17,039?×?10⁴ m³/year in 2036. In comparison, groundwater discharge to the rivers will decrease from 3277?×?10⁴ m³/year in 2017 to 1857?×?10⁴ m³/year in 2021, and to 510?×?10⁴ m³/year by 2036; thus, the hydrology will switch from groundwater discharge to groundwater recharge after implementing the water diversion project. The simulation indicates that the increased net river infiltration due to the water diversion project will raise the water table and then effectively increasing the water level of the Crescent Lake, as the lake level is contiguous with the water table. However, the regional phreatic evaporation will be enhanced, which may intensify soil salinization in the Dunhuang Basin. These results can guide the water allocation scheme for the water diversion project to alleviate groundwater depletion and mitigate geo-environmental problem.     

A simple approach to evaluating leakage through thin impervious element of high embankment dams

Internal erosion is the most common reason which induces failure of embankment dams besides overtopping. Relatively large leakage is frequently concentrated at defects of impervious element, and this will lead to eventual failure. The amount of leakage depends not only on integrity of impervious element, but also on dam height, shape of valley, shape of impervious element and water level in reservoir. The integrity of impervious element, which represents the relative level of seepage safety, is not easy to be determined quantitatively. A simple method for generalization of steady seepage state of embankment dams with thin impervious element is proposed in this paper. The apparent overall value of permeability coefficient for impervious element can be obtained by this method with reasonable accuracy and efficiency. A defect parameter of impervious element is defined as an index to characterize seepage safety of embankment dams. It equals the ratio of the apparent overall value of permeability coefficient to the measured value in laboratory for intact materials. Subsequently, seepage safety of three dams is evaluated and the evolution of defect level of impervious element of dams is investigated. It is proved that the newly proposed method in this paper is feasible in the evaluation of relative seepage safety level of embankment dams with thin impervious element.     

安徽省凤阳江山金矿床赋矿地层和相关岩浆岩锆石年代学研究及其意义

安徽省北部蚌埠隆起区被认为是山东胶东招远金成矿带以西的延伸部分,但蚌埠隆起区内之前一直未发现成规模的金矿床。江山金矿床是最近新发现的中型金矿床,区内成矿作用的时代、赋矿地层的归属仍缺乏系统的年代学证据。文章对蚌埠隆起区内江山金矿床的赋矿地层和相关岩浆岩开展系统的年代学研究,明确了赋矿地层时代归属,并限定了成矿时代的上限和下限。矿床赋矿围岩浅粒岩的结晶年龄为(2496±19)Ma,变质年龄为(2452±47)Ma;斜长角闪岩的变质年龄为(1824±11)Ma,对比区域地层岩性和时代,确定矿床的赋矿围岩为新太古代五河群西堌堆组,而非过去认为的庄子里组。矿床中穿切矿体的脉岩花岗闪长斑岩的结晶年龄为(121.2±1.4)Ma,代表成矿时代的下限;赋矿岩体巨斑花岗斑岩的结晶年龄为(128.3±1.7)Ma,代表了成矿时代的上限。通过与胶东金成矿带的对比,认为蚌埠隆起区与胶东地区的前寒武纪变质基底演化历史相似,江山金矿床的成矿作用类型属于胶东焦家式金矿,在此基础上,推测蚌埠隆起区西芦山岩体和淮光岩体有较大的成矿潜力。     

阴山东部卓资地区白垩系白女羊盘组火山岩锆石 LA-ICP-MS U-Pb年龄及其地质意义

火山岩的绝对年龄是限定(含)火山岩地层形成时代及进行地层对比的关键依据。内蒙古阴山地区分布有大量的晚中生代白女羊盘组火山岩,而位于卓资县大榆树村附近的白女羊盘组火山岩目前尚缺乏年代学报道。为了厘定该火山岩地层的形成年龄,进而对比阴山—晋北—燕山地区的晚中生代火山—沉积地层,笔者等对分布于卓资县大榆树村附近的白女羊盘组双峰式火山岩进行了锆石U-Pb年龄测试。得到该组火山岩剖面下部流纹岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为136.9±0.8 Ma,属于早白垩世。结合前人的研究成果,认为分布在阴山不同地区的白女羊盘组火山岩的形成年龄差异较大,分别是不同旋回火山活动的产物。其中分布在武川和固阳盆地的白女羊盘组与燕辽地区的九佛堂组的形成年龄相当;而分布在乌拉特中旗和卓资县的白女羊盘组与燕山地区的张家口组在形成年龄上可对比。     

碳酸盐台地的类型、特征和沉积模式--兼论华北地台寒武纪陆表海-淹没台地的沉积样式

随着对现代碳酸盐沉积环境的系统调查和解释、以及对碳酸盐沉积原理认识的深化,自20世纪60年代,一系列碳酸盐沉积相模式得以建立,其中最引人注目的是Wilson和Tucker的工作。但在镶边陆棚及缓坡模式得到了广泛认可和使用的同时,对陆表海和淹没台地型沉积未能予以足够的重视。与过去相比,现今的海平面是相对较低的,因而没有出现陆表海广泛发育的情况。但在漫长的地质历史时期,陆表海曾经覆盖了广泛的克拉通区域,是碳酸盐沉积最重要的场所之一。本文在系统总结前人成果的基础上,将用于描述大尺度碳酸盐岩沉积环境的碳酸盐台地分为镶边陆棚、缓坡、陆表海、孤立台地和淹没台地5种类型分别描述,并重点强调了陆表海和淹没台地的沉积模式。华北地台寒武系大面积分布的潮坪沉积、鲕粒滩相灰岩和竹叶状风暴砾屑灰岩,以及频繁出现的台地淹没事件,为阐明陆表海和淹没台地的沉积提供了绝佳实例。这些实例和研究表明了碳酸盐沉积环境的多样性和沉积过程的复杂性,以及将今论古的困难性,从而为碳酸盐沉积原理的认识和沉积环境的解释提供新认识和新思路。     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组相对湖平面升降规律研究

准噶尔盆地三叠系百口泉组相对湖平面升降规律认识不清,制约了对百口泉组沉积体系分布与演化的分析。在高分辨率层序地层学理论指导下,综合钻井、测井等资料,采用传统定性分析与定量的测井小波变换分析相结合的方法,对准噶尔盆地玛湖凹陷斜坡区三叠系百口泉组进行高精度层序地层划分,将百口泉组定量划分为1个长期层序,4个中期层序,16个短期层序,126个超短期层序;对126个超短期层序进行Fisher图解的定量分析,结果显示百口泉组沉积时期湖平面升降总体表现出持续上升的特征,内部又可划分为多个次级湖平面升降旋回,百口泉组一段（T₁b₁）、百口泉组二段（T₁b₂）、百口泉组三段（T₁b₃）与三次湖平面持续上升过程相对应,百口泉组三段（T₁b₃）湖平面达到百口泉组时期的最大规模。通过对比前人研究成果和钻井地质信息,认为相对湖平面升降曲线具有很高的可信度。     

广西桂林凉风洞秋冬季滴水和沉积物氧同位素对极端降水的记录研究

近年来,全球环境变化导致的极端气候事件的发生频率剧增,引起了国内外学者的广泛关注。由于器测记录时间较短,因此需要通过精确连续记录古气候变化的石笋来解译极端气候事件的规律。本文针对桂林凉风洞2015年9月至2016年1月的大气降水、洞穴滴水和现代沉积物的氧同位素组成进行了高分辨率的监测。监测结果揭示了由于秋冬水汽源的改变,导致桂林地区大气降水δD、δ~(18)O同位素值显示逐渐偏正的季节性变化,并且建立了该区域大气降水线为:δD=8.8δ~(18)O+16.38。由于大气降水作为凉风洞水源补给唯一来源,使得洞穴滴水的δ~(18)O继承大气降水的δ~(18)O所蕴含的环境信息,进而记录在洞穴现代沉积物中。但是受到洞穴顶部岩溶表层带的平滑或者均一化的作用,使得洞穴滴水的δ~(18)O同位素值要偏正于大气降水的δ~(18)O同位素值。在极端降水信号输入岩溶表层带后由于存在不同的水文地球化学过程,从而导致洞穴沉积物对其极端降水事件的响应时间存在不同,并且在δ~(18)O同位素值也存在明显差异。因此,系统监测洞穴滴水、沉积物δ~(18)O同位素对外界环境信息的响应过程,能为量化或精确解译石笋δ~(18)O同位素记录所指代的古气候环境信息提供基础。     

江西兴国县溶解性总固体分布规律初探

本文聚焦于反映地下水宏量离子组分总量的溶解性总固体,应用统计描述、相关分析法、离子比例法分析了其在兴国县全境的分布演化规律。结果表明,兴国县89.8%采样点的溶解性总固体含量都处于200 mg/L以内,但存在空间分布差异显著,在松散岩类孔隙水、碎屑岩类孔隙裂隙水、变质岩类裂隙水和花岗岩类裂隙水中溶解性总固体的变异系数分别为0.37、0.77、0.56和0.59。对1977—2018年两期地下水水质数据分析,兴国县地下水中溶解性总固体不论是单点极值还是均值,均呈现大幅增加的趋势,其含量增幅在24.23%~458.13%之间。在空间分布上,溶解性总固体分布与高程具有较好的相关性,高溶解性总固体的地下水普遍分布在400 m高程以下。兴国县对地下水开发的增加,改变了地下水的补径排条件,加速了地下水与围岩和岩石矿物风化组分间的溶滤和离子交换,使Na+浓度减少,Ca~(2+)和Mg~(2+)含量增加。     

南极南设得兰群岛海域地质新进展:“海洋六号”南极科考初步成果

2016—2017年跨年度执行的中国第33次南极科考“海洋六号”航次, 首次获取了南极半岛南设得兰群岛北部海域、布兰斯菲尔德海峡以及欺骗岛三个区域的17 850 km2范围内多波束全覆盖高精度水深数据, 地形分辨率高于目前公开的国际数据。多道地震结果显示调查区多处存在天然气水合物地球物理标志BSR。地热测量热流值表明南设得兰群岛以北热流值与全球海洋热流值数据吻合, 不存在明显异常, 群岛以南热流值数据偏高。沉积物样品为典型的冰海沉积物, 在南设得兰群岛与南设得兰海沟之间, 沉积物以粉砂-砂为主, 夹杂砾石, 随水深增加, 沉积物粒径变细; 而在布兰斯菲尔德海区表层沉积物分布具有不对称性, 海槽南部陆架-上陆坡以及海槽东北和相邻陆架, 沉积物以砾石、砂质为主; 海槽和下陆坡为粉砂质硅质软泥。沉积物顶空气样品现场测试结果表明, 表层沉积物50 cm左右深度内的甲烷含量没有明显的差异性, 但在岛坡深水区两个测站甲烷含量在270 cm 左右深度时都存在局部高异常, 且两者总甲烷含量的变化趋势有一定的相似性, 可能与水合物分解迁移有关。