柱色谱分离-分子筛络合洗脱过程中正构烷烃单体碳同位素分馏研究

应用气相色谱-气体同位素质谱（GC-C-IRMS）分析正构烷烃单体碳同位素之前,需要对饱和烃样品中正构烷烃和异构烷烃进行预分离、富集,在预分离和富集过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏是高精度分析正构烷烃单体碳同位素比值（δ13C）的关键。本文以正构烷烃混合溶液为对象,利用柱色谱、5Å分子筛络合、环己烷-正戊烷混合溶剂两次洗脱,GC-C-IRMS分析正构烷烃单体碳同位素,研究前处理过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏。结果表明：使用柱色谱分离前后,多数正构烷烃单体碳同位素比值相差-0.2‰~0.2‰;当5Å分子筛不完全络合时,未络合的正构烷烃单体碳同位素比值偏重约0.7‰,可能发生了微弱的碳同位素分馏,但并未影响洗脱后的正构烷烃单体碳同位素比值;使用环己烷-正戊烷混合溶剂洗脱前后,碳同位素比值相差-0.2‰~0.5‰,以同样方式洗脱第二次,获得的正构烷烃单体碳同位素比值与模拟样品相差-0.3‰~0.2‰。分析不同回收率（>20%）正构烷烃的单体碳同位素比值,处理前后的差值基本在0.3‰以内,可见当正构烷烃回收率低至20%左右时,其单体碳同位素仍未发生明显分馏。柱色谱分离-5Å分子筛络合-混合溶剂洗脱方法适用于回收率大于20%的正构烷烃单体碳同位素分析。     

朝鲜半岛平南盆地地质演化综述

平南盆地位于朝鲜半岛中部,处于华北克拉通（中朝克拉通）东缘;其演化历史长达10亿年,其地质记录为揭示东亚现今构造格局的形成提供重要制约。盆地发育中元古界-中生界,从下至上包括黄海群（1.3~1.1Ga）、祥原超群（1.0~0.9Ga,自下而上包括直岘群、祠堂隅群、默川群和灭岳山群等）、燕滩群（狗岘系,0.72~0.54Ga）、黄州系/超群（0.52~0.46Ga,包括下部黄州群和上部法洞群）和平安超群（0.33~0.24Ga）等5个构造层序;各单元之间均为平行不整合;沉积跨度超过10亿年,沉积物厚度累计达到15000m。另外,平南盆地南部发育临津群（0.42~0.35Ga）,该地层与中元古界上部-奥陶系很可能呈构造接触关系。平南盆地沉积中心自中元古代晚期从南部逐渐向北部转移,新元古代及早古生代均位于中部,二叠纪盆地沉积中心位于北部。平南盆地沉积碎屑锆石年龄则显示物源发生多期变化：中元古代以盆地北侧基底~1.8Ga峰期岩浆-变质作用岩石为主;中元古代晚期以同沉积就位的岩浆岩为主;新元古代以1.6~1.5Ga和1.2~1.1Ga峰期的岩浆岩为主;寒武纪以~2.5Ga和~1.8Ga峰值的变质基底岩石为主。以上变化反映了古地理格局的显著变化。推测新元古代早期及之前,华北克拉通曾与某个发育1.6~1.5Ga和1.2~1.1Ga岩浆作用的克拉通或者岩浆弧相邻（近邻或远邻）;地层记录了迄今所知新元古代最早的碳同位素负漂移（默川负漂移,~0.92Ga）,地层可能还记录了最晚的负漂移（燕滩负漂移,可能对应全球Gaskiers负漂移,~0.55Ga）,它们可能是对新元古代全球长期多次岩浆-裂解-冰期事件的响应。

     

基于Weibull分布的红砂岩颗粒崩解破碎演化规律

红砂岩在我国分布广泛,由于含水率的变化使其崩解破碎十分显著。采用湖南株洲地区的红砂岩样,进行室内静态与扰动崩解试验。基于Weibull分布建立了红砂岩颗粒崩解破碎级配曲线演化模型,分析了模型参数λ与k的意义。分析表明,Weibull分布参数λ与k的大小及变化速率体现了红砂岩颗粒崩解破碎的演化过程。在建立模型的基础上,求得了相对崩解比的计算公式,并验证了计算公式的正确性。依据试验结果与模型计算值,讨论了耐崩解性指数与崩解比的异同及所采用试验方法的不同对试验结果造成的影响。在已有成果的基础上,验证了Weibull分布模型应用于岩石颗粒崩解破碎演化过程的可行性。     

Relationship Between Electrical Properties and Sedimentary Environment of the Longmaxi Formation Shale, Southern Sichuan

The Lower Silurian Longmaxi Formation in the south of Sichuan is a key player in the exploration and development of shale gas in China. Due to a highly complex topographic area, electromagnetic methods(EM) become important exploration means in this area. Many studies have been conducted on the shale mineral composition and electrical properties of shale, however, the correlation between sedimentary environments and the electrical properties of shale remain poorly understood. The electrical prope...     

地表水中总有机碳含量测定的优化研究与应用

利用multi N/C3100型总有机碳/总氮分析仪直接测定环境水样中的总有机碳(total organic carbon,TOC)含量,简便快捷,但是能否完全去除无机碳,这对结果的准确性有一定影响。文章研究了不同吹扫时间对环境水样中TOC测定值的影响,对南京市湖泊水TOC含量进行连续6天测定。结果表明:吹扫时间为4 min时,无机碳去除完全,方法的检出限为0.05 mg/L,准确度及精密度均可满足日常生产需要。总有机碳分析仪直接测定环境水样中的总有机碳含量,简便快捷,灵敏度高,重复性好,准确可靠,适用于环境水样中总有机碳的日常测定。     

强震孕育、发生及其复发循环过程的有限单元法模拟

强震孕育发生及其复发过程的定量研究对于预测预报地震有着重要的科学意义;合理连续地计算地震孕育、同震破裂过程及其复发循环特征将有助于我们更好地认识强震发生的时空分布规律.为此,本文基于Newmark隐式时间积分法,根据模拟孕震-同震循环过程的特殊要求,发展了一种新的有限单元计算方法.新方法具有以下特点：（1）在不改变时间积分方法的情况下,实现对时间步长进行自动平滑地缩放,进而可以连续的模拟准静态、动态不同力学状态下的孕震-同震循环过程;（2）模型的初始应力场非人为指定,计算时通过施加重力及缓慢的构造加载获得;（3）地震破裂的成核区域及成核方式等亦非人为给定,模拟中破裂成核是自然形成的,这样更加符合实际地震地质情况.通过大量的模型计算,其结果表明,新的计算方法可以连续稳定的模拟断层孕震-同震及其循环过程,计算结果不仅可以给出强震的复发间隔,同时还可以给出地震时断层破裂行为的详细过程.此外,本文还考察了摩擦系数对地震准周期性的影响,发现断层上的静、动摩擦系数差值直接影响着断层的强震复发周期,两者差值越小,复发周期越短;差值越大,复发间隔越长.

     

西北太平洋九州-帕劳海脊北部KPR12岩芯40万年来有机碳来源、埋藏特征及其环境响应

西北太平洋海陆相互作用强烈,受黑潮和亚洲大陆风尘输入影响显著,是研究海洋沉积物中有机碳埋藏与陆源输入、海洋初级生产力和海洋环境演化关系的理想靶区。本研究基于采自九州-帕劳海脊北部的重力活塞647 cm长的KPR12岩芯,分析了总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳稳定碳同位素组成（δ¹³C_TOC）、蛋白石（Opal）以及粒度等指标,初步探讨了近40万年来轨道尺度沉积有机碳的来源、埋藏特征及其影响机制。岩芯的TOC含量平均值为0.214%,呈冰期较高、间冰期较低的旋回特征。岩芯沉积物粒度的不同端元反映了研究区风尘输入大致呈冰期较高的趋势。岩芯的δ¹³C_TOC（-25.24‰~-21.04‰,平均值为-22.59‰）显示有机质以海源为主（约62%）,海源有机碳含量趋势与TOC的变化一致。研究区不同时期陆源物质的输入受风尘输送和黑潮的综合控制,黑潮增强可能对该区间冰期陆源有机碳贡献的升高有一定影响。岩芯中TOC与Opal含量的相关性分析表明,海洋初级生产力可能不是控制该岩芯有机碳含量变化的主要原因。冰期-间冰期旋回中的深层水通风条件、黑潮和北太平洋中层水的发育以及陆源细颗粒物质输入可能共同影响着本区沉积有机碳的降解与埋藏保存。

     

云南富宁地区泥盆系—石炭系界线碳、氧同位素特征及对海平面变化的响应

右江盆地沉积连续的泥盆纪—石炭纪岩石地层,是中国泥盆纪与石炭纪之交Hangenberg生物大灭绝事件的重点研究区域。选取右江盆地西缘云南富宁地区晚泥盆世—早石炭世地层,在岩石地层学研究的基础上对碳酸盐岩进行系统的碳、氧同位素组成研究。富宁地区晚泥盆世—早石炭世地层存在不同幅度的δ13C、δ18O负向偏移,尤其在泥盆系—石炭系界线附近负偏移明显,δ13C、δ18O值偏移层位与层序地层学转换及古生物灭绝事件发生层位一致,反映了晚泥盆世法门期海平面下降和早石炭世的海侵事件。研究区泥盆系—石炭系界线附近δ13C值负偏趋势与右江盆地内δ13C值演化偏移相似,华南其他典型剖面δ13C值亦呈现不同幅度的负向偏移,泥盆纪与石炭纪之交的碳同位素演化序列与欧洲、北美地区δ13C值负向偏移反映的海平面下降事件一致,具全球性对比意义。     

深切怀念我们的导师——李连捷院士

李连捷院士是杰出的土壤地理学家、我国土壤学的创始人之一 ,也是土壤地质学派的创史人。他有关土壤发生的地学基础背景的正确而鲜明的学术思想引导着土壤地理和土壤资源的研究、土地资源开发和研究生培养工作。他一方面不断学习国际上在这方面的学术发展动向及前沿 ;另一方面紧密结合中国发展的生产实际。他在 2 0世纪 5 0～ 6 0年代以综合考察 ,70年代以后以扎根基点的形式发展土壤科学、培养研究生。他一生刚正不阿、高风亮节 ,实为一代宗师。     

Mercury and methylmercury biogeochemistry in a thawing permafrost wetland complex,Northwest Territories,Canada

In arctic and sub‐arctic environments, mercury (Hg), more specifically toxic methylmercury (MeHg), is of growing concern to local communities because of its accumulation in fish. In these regions, there is particular interest in the potential mobilization of atmospherically deposited Hg sequestered in permafrost that is thawing at unprecedented rates. Permafrost thaw and the resulting ground surface subsidence transforms forested peat plateaus into treeless and permafrost‐free thermokarst wetlands where inorganic Hg released from the thawed permafrost and draining from the surrounding peat plateaus may be transformed to MeHg. This study begins to characterize the spatial distribution of MeHg in a peat plateau–thermokarst wetland complex, a feature that prevails throughout the wetland‐dominated southern margin of thawing discontinuous permafrost in Canada's Northwest Territories. We measured pore water total Hg, MeHg, dissolved organic matter characteristics and general water chemistry parameters to evaluate the role of permafrost thaw on the pattern of water chemistry. A gradient in vegetation composition, water chemistry and dissolved organic matter characteristics followed a toposequence from the ombrotrophic bogs near the crest of the complex to poor fens at its downslope margins. We found that pore waters in poor fens contained elevated levels of MeHg, and the water draining from these features had dissolved MeHg concentrations 4.5 to 14.5 times higher than the water draining from the bogs. It was determined through analysis of historical aerial images that the poor fens in the toposequence had formed relatively recently (early 1970s) as a result of permafrost thaw. Differences between the fens and bogs are likely to be a result of their differences in groundwater function, and this suggests that permafrost thaw in this landscape can result in hotspots for Hg methylation that are hydrologically connected to downstream ecosystems. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.