利用碳酸盐岩的Fe/Mn比值恢复海洋的氧化还原状态

碳酸盐岩的Fe/Mn元素比值,作为一项新的地球化学指标,可以用于恢复海洋的氧化还原状态.在氧化条件下,Fe3+和Mn4+均不可溶,因此氧化海水中的溶解Fe和Mn的含量均很低.Fe3+和Mn4+在还原条件下可以被细菌还原为可溶的Fe2+和Mn2+,而氧化还原电位的计算表明,Mn4+的还原要早于Fe3+的还原,因此细菌的Mn还原过程发生在沉积物的更浅层.可溶的Fe2+和Mn2+向上扩散到海水中,替代碳酸盐岩晶格里的Ca2+,因此碳酸盐岩晶格中的Fe2+和Mn2+的含量受控于来自沉积物孔隙水的扩散,而后者又与水岩界面的氧化还原状态相关.因此可以预测,随着海水变得逐渐缺氧,碳酸盐岩中的Fe/Mn比值会逐渐增高.为了验证这一假说,我们分析了中元古代高于庄组白云岩的Fe/Mn比值.研究发现,几乎所有的样品的Fe/Mn比值介于20~30之间,显著高于泥盆纪末期深水碳酸盐岩和浅水台地碳酸盐岩的Fe/Mn比值.高于庄组碳酸盐岩高的Fe/Mn比值一方面可能指示了中元古代低的大气氧气浓度和海洋的广泛缺氧,也可能反映了白云岩形成于缺氧的沉积物空隙水里.     

南太行邯邢地区白涧矽卡岩型铁矿中磁铁矿与赤铁矿交代现象对矿床成因的启示

对邯邢地区白涧铁矿中磁铁矿与赤铁矿进行成因矿物学研究,精细刻画了铁的成矿过程。在岩相学观察过程中作者发现该矿床中存在2个期次的赤铁矿,其分别交代磁铁矿或被磁铁矿交代。根据磁铁矿和赤铁矿的交代关系,我们将赤铁矿划分为早、晚2个期次,并根据成矿流体的演化,将铁矿化过程划分为4个阶段。成矿流体从岩浆中分离并交代碳酸盐围岩形成矽卡岩,同时形成接触带矿(第1成矿期),随着接触带磁铁矿的形成,具有更高氧逸度的演化的流体沿着断裂带充填和交代碳酸盐地层形成早期赤铁矿(第2成矿期)。随着赤铁矿形成,氧逸度降低至磁铁矿-赤铁矿缓冲线之下,形成层间的磁铁矿(第3成矿期),SO42-转化成HS-,同时形成大量自由氧,导致成矿流体的氧逸度进一步升高,从而形成晚期赤铁矿(第4成矿期),伴随温度和氧逸度的进一步降低,成矿作用进入硫化物形成时期。整个成矿过程中氧逸度控制了成矿过程及其产物,对矽卡岩型铁矿的形成起到了主导作用。     

鄂东铅锌矿床成矿中磷酸盐生物和非生物还原作用的有机地球化学研究

矿床产于三叠系大冶群碳酸盐岩中，有机质来自海相浮游生物和微生物。矿层中有机质发生成熟异常，已达过成熟作用早期。这得到镜质体反射率（Ro达4.6%）和矿物包裹体测温（均—温度达210℃）的证实。部分标本中有机质被微生物降解。硫同位素δ34S值大部分为正值，小部分为负值。综合研究表明在鄂东铅锌硫化物矿床的形成过程中，硫酸盐的生物和非生物还原作用，均具有十分重要的成矿意义。     

新疆巴什布拉克地区有机地球化学特征及其对铀成矿的控制

巴什布拉克铀矿床是新疆典型的与地沥青有关的砂岩型铀矿床。研究该矿床油气有机质来源、演化程度及后期降解过程,有助于深入解读原生红层在油气二次还原条件下的铀富集机理。本文针对该区铀矿化与油气密切相关的特点,采集了钻孔中具明显油浸的铀矿化砂岩和砾岩进行提取物分析。通过对提取物氯仿沥青“A”及其族组成和饱和烃气相色谱分析可见,有机质正构烷烃主峰碳为C17、C18、C20、C24和C25;(C21+C22)/(C28+C29)为0.58～12.17;Pr/Ph为0.40～1.47;Ts/Tm为1.3～16.1,高含量的系列重排藿烷化合物和“V”型甾烷分布,显示该区油气有机质主要来源于中下侏罗统湖相沉积。OEP为1.04～1.14,深部样品的OEP＜1.0;C-21/C+22为0.18～2.11,指示局部烃源岩可能受到热改造提前进入生油门限,导致矿区深部浸入的油气有机质演化程度较高。早期浸入的油气有机质饱和烃气相色谱基线呈上飘“鼓包”状突出,Pr/nC17为0.6～0.9,Ph/nC18为0.8～11.98,表明受到氧化和微生物降解作用,在此过程中铀发生沉淀和富集。铀矿化主要受油气氧化和降解产物地沥青分布范围控制。     

硼氢化钾还原——无色散原子荧光测定矿泉水及天然水中痕量硒

本文提出了一种新的测定矿泉水和天然水中痕量硒的测定方法。在严格控制加热温度的条件下,以硝酸-高氯酸为消解剂,在氢化物发生器中加入硼氢化钾水溶液后立即发生氢化反应,并生成 Se 元素的氢化物。在无极灯单色光下测定原子化后的 Se 元素激发的荧光强度。本方法灵敏、快速、可靠、操作方便。最低检出限为0.1ppb。     

还原科普

科普文章究竟该怎么写,有关的论述可谓已经汗牛充栋,甚至还有专门的学术期刊用来发表相关论。文。从实践来看,我国的科普写作这些年来也呈现出明显的变化,有了很多吸收西方经验的本土探索。一些近几年新出现的科普杂志正在成长为新的市场宠儿,而年轻人越来越少知道那些曾经影响过许多人的老牌杂志。     

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中黄铁矿形成机制及对铀成矿的指示意义

蒙其古尔铀矿床为伊犁盆地南缘大型层间氧化带砂岩型铀矿床,为查明该矿床含矿层中黄铁矿成因及其形成机制,探讨微生物参与铀成矿过程。文章对含矿层砂岩中黄铁矿与铀矿物矿物学特征、黄铁矿S同位素与碳酸盐胶结物的C-O同位素开展细致研究。研究表明:①蒙其古尔铀矿床中铀主要以铀矿物与吸附铀形式存在,吸附铀主要为有机质吸附铀,铀矿物以沥青铀矿为主,多与黄铁矿、炭屑共生;②蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中黄铁矿主要以自形晶、草莓状和不规则状集合体产出,多与沥青铀矿、碳酸盐胶结物共生,其中黄铁矿S同位素(δ~(34)S_(V-CDT)=-68.4‰～22.1‰)与碳酸盐胶结物的C-O同位素(δ~(13)C_(V-PDB)=-10.2‰～-7.4‰,δ~(18)O_(V-PDB)=-9.6‰～-5.8‰)分析表明黄铁矿具有细菌硫酸盐还原(BSR)与有机物热解2种成因,并探讨了这2种不同成因黄铁矿的形成机制。③结合前人研究成果,认为硫酸盐还原菌(SRB)参与蒙其古尔铀矿床铀成矿过程,以间接还原方式为主,在有机质、黏土矿物与颗粒表面吸附U(Ⅵ)的基础上,通过硫酸盐还原菌(SRB)还原SO_4~(2-)产生的H_2S将U(Ⅵ)被还原成U(Ⅳ),形成铀矿物。     

地球深部流体中的有机质与金刚石生长北大核心CSCD

金刚石代表了地球深部微量的碳存在,其成因对于理解行星演化的动力学机制、挥发分循环以及氧化还原状态演变等具有重要意义。在俯冲带环境,金刚石的形成和挥发分的循环密切相关。地球内部的碳通量主要受变质脱碳作用和碳酸盐溶解作用形成的相对氧化的水质流体的调节和控制。在深部C-H-O流体中,碳由随流体迁移到最终饱和形成金刚石的过程主要受碳在流体中溶解度的控制,而后者则受高温高压条件、pH值、氧化还原环境、溶质结构和岩石中缓冲矿物组合等多种因素的影响。