The Role of Isotopic Reference Materials for the Analysis of "Non-Traditional" Stable Isotopes

The advent of multiple collector-inductively coupled plasma-mass spectrometry has provided an impetus to the study of isotope abundance variations in natural materials. In particular, the study of "non-traditional" stable isotopes has revealed isotope fractionation variations caused by a range of physiochemical and biological mechanisms. The magnitude of these variations may be < 1 per mil per mass unit, but are significant in terms of the experimental uncertainties involved, provided rigorous mass spectrometric protocols are followed. The double spike technique can be used effectively to evaluate isotope fractionation effects for both multiple collector-inductively coupled plasma-mass spectrometry and thermal ionisation mass spectrometry. The demanding nature of this research implies the need for internationally-accepted reference materials so that interlaboratory comparisons can be made with confidence. At present, isotopically certified reference materials are unavailable for many elements, including Cu, Zn, Mo and Cd, and it is important that this situation be rectified as soon as practicable. Until such time as isotopically certified reference materials become available for every element, stable isotope geochemists should adopt a common reference material as the standard for each element so that rigorous interlaboratory comparisons can be made.     

水压式双栓塞止水压水技术的研究与实践

国内工程钻孔压水多结合造孔采用单栓塞止水,按0.3、0.6和1.0MPa3个压力点5个压力阶段进行试验,我们称其为常规压水试验。目前,进行勘测设计和施工的高坝高水头电站、抽水蓄能电站已有多座,查明岩体在实际水头作用下的透水率和渗透特性是工程设计的一项重要工作。因为一些低压力下不渗透的岩层在高压下可能渗透甚至会产生水力劈裂,常规压水试验结果已不能完全满足工程设计的需要。为此,我们研制了水压式双栓塞止水压水技术。实践证明,该技术具有止水效果好、操作简单、可在终孔后连续进行试验等优点。本文给出了使用该技术进行的常规压水、高压压水和水力劈裂三个方面的试验资料,简单分析了这些试验资料在工程设计中的作用和意义。     

北祁连洋早古生代双向俯冲的花岗岩证据

笔者主要对北祁连山中段的牛心山岩体、民乐窑沟岩体进行了锆石SHRIMP定年研究。结果表明：牛心山花岗岩的年龄为476Ma，民乐窑沟花岗闪长岩的年龄为463Ma。岩石地球化学显示．两岩体均具有大陆活动边缘的岩浆作用特征，结合岩体产出的区域构造位置及区域地质资料，笔者认为早古生代北祁连洋板块分别发生了向南、向北俯冲，其中向南俯冲形成牛心山花岗岩（476Ma），向北俯冲，形成了民乐窑沟花岗岩侵入体（463Ma）。     

Accurate Isotopic and Concentration Analyses of Small Amounts of Pb Using Isotope Dilution Coupled with the Double Spike Technique

A new method has been developed for the simultaneous determination of Pb abundance and Pb isotopic composition with high precision and accuracy for small test portion masses by thermal ionisation mass spectrometry. In this method, a ²⁰⁵pb-²⁰⁴pb double spike is added to samples prior to the chemical separation of Pb, and the isotopic composition of the spike-sample mixture is determined rigorously by the double spike technique using a ²⁰⁷Pb-²⁰⁴Pb spike. The isotopic composition and concentration of Pb in the sample are then obtained by utilising the principle of isotope dilution. Using this technique, replicate determinations of Pb from NIST SRM 981 and GSJ JP-1 (peridotite; 0.07 μg g⁻¹ Pb) were performed. The measured concentration and isotopic data were identical, within uncertainty, to published data or to data that were determined independently in this study. The application of this method to U-Pb dating and the determination of the "initial" Pb isotopic composition was also tested. Lead isotopic compositions and the concentrations of Pb, Th and U were determined for a single batch of samples, through the addition of ²⁰⁵pb-²⁰⁴pb, ²³⁰Th and ²³⁵U spikes to samples prior to chemical separation. Also in these experiments, we confirmed that this routine gives accurate data for Pb, Th and U concentrations and Pb isotopic compositions.     

应用双差定位法对吉林区域中小地震及乾安-前郭5.0级地震余震的重新定位

本文利用双差定位法对发生在吉林区域317次中小地震进行重新定位,得到265次地震定位结果,显示震中分布总体格局变化不大,但局部地区地震有向构造带及其交汇处集中的变化,震群分布更加集中,震源深度主要集中在0～25km。对乾安—前郭M5.0级地震余震序列双差定位,结果显示地震更加集中于极震区,方向呈北偏东,深度分布在10KM左右。研究结果初步表明该方法定位精度比较高,无论在残差、测定误差、震中分布还是震源深度方面,都比原来定位结果有较大改进。     

地形变化下渤海湾M2分潮潮致余流的相应变化及其对污染物输运的影响

利用嵌套模式通过流速驱动对渤海湾的潮汐潮流进行了高分辨率数值模拟,分析了开边界条件的选取对渤海湾潮致余流模拟的影响。并用定点观测流速资料验证了在渤海湾流速作开边界条件驱动模式的模拟结果。近年来由于围海造田,使渤海湾海岸线向里推进,岸线变的更加平缓。在渤海湾新旧地形下,对渤海湾环流进行了模拟,分析了地形变化对渤海湾环流的影响。结果表明,渤海湾西北角的顺时针流环在新地形下消失,并表现为较强的逆时针流,湾口双环结构依然存在,但南部流环在新地形下由于受到西部强的逆时针流而变弱,流环半径减小。通过分析潮致Lagrange余流场和调查的污染物浓度分布特征发现,渤海湾的污染物分布特征与Lagrange余流有很强的相关性,Lagrange余流结构影响了污染物的分布特征,新旧地形下余流场的改变也导致了污染物浓度场分布特征上的变化。     

塔中涡动资料不同坐标旋转方法比较分析

坐标旋转是涡动协方差(EC)通量观测数据后处理当中必须进行的步骤,本文利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中西面标校站自然沙丘上3 m高度和塔中本站32 m高度2009年4—10月湍流通量数据,对比分析了不同坐标旋转方法在塔中通量观测数据中的应用。结果表明,塔克拉玛干沙漠腹地塔中湍流各通量在旋转订正前后差别不显著,不订正造成的通量计算误差1%。塔中32 m和塔中西站3 m通量计算误差,与两个站点的采集仪器架设高度差别较大有关。即使对于相对平坦的下垫面,也必须要进行倾斜校正,以修正地势、仪器振动、安装倾斜等产生的虚假信息。本研究对塔中涡动资料进行旋转时采用了二次坐标旋转方法。此结果为塔克拉玛干沙漠腹地EC通量观测的风速仪倾斜校正提供参考。     

用双椭圆方法确定反射点位置

在反射波地震勘探中使用动校正确定反射点位置用到很多假设,如勘探深度要远远大于炮检距;假定倾斜反射界面的反射点与水平反射界面反射点都位于炮检距的中点;近似认为倾斜反射界面的动校正量等于水平反射界面的动校正量;假定反射面倾角固定且较小等,上述假设一定会造成勘探误差。由于反射点位置和反射面倾角未知,所以理论上无法唯一地确定反射点位置。如果反射波传播的介质的波速一定,从炮点发出的地震波,经反射点后,在接收点被接收,其可能的反射点是椭圆的一部分,但还不能唯一确定反射点;再取炮点和另外一个接收点,其可能的反射点是另外一个椭圆的一部分。如果假定反射面是平面,可以是水平面,也可以是有固定倾角的倾斜平面,该平面在地震波射线平面内是一条直线,该直线一定是两椭圆的公切线。把两椭圆方程和切线方程联立,就可以求解出公切点位置,公切点位置就是反射点位置,这就是用双椭圆确定反射点位置的方法。通过建立模型对勘探方法进行了检验,证实了用双椭圆方法确定反射点位置的有效性。双椭圆方法有一个重要的副产品,就是在确定反射面位置的同时计算出反射面的视倾角。     

福州复式岩体的成因:锆石U-Pb年代学、地球化学及Hf同位素约束

福州复式岩体I-A型复合花岗岩的岩石成因与源区性质目前尚未得到很好认识。本文对福州复式岩体花岗岩进行了岩石学、锆石U-Pb年代学、主量和微量元素地球化学及锆石Hf同位素研究。该复式岩体花岗岩可分为钙碱性和碱性系列。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明,钙碱性系列花岗岩形成年龄为111～101Ma,是早白垩世多期次岩浆活动作用的产物;碱性系列花岗岩形成的年龄为95～93Ma,是晚白垩世岩浆活动的产物。两类岩石均具有Eu负异常、LREE富集和HREE亏损的特征,并且Rb、Th、U、K、Pb等大离子亲石元素相对富集,Ba、Sr以及高场强元素Nb、Ta、P、Ti相对亏损。其中,钙碱性系列花岗岩的轻重稀土分馏程度较之碱性系列花岗岩明显,而碱性系列花岗岩的负铕异常比钙碱性系列花岗岩明显。锆石Hf同位素组成表明,钙碱性系列花岗岩的ε_(Hf)(t)值为-3.9～0.2,地壳模式年龄表明花岗质岩浆源岩来自于新元古代古老地壳的部分熔融,并有少量的地幔组分卷入。碱性系列花岗岩的ε_(Hf)(t)值为0.04～4.8,地壳模式年龄指示花岗质岩浆源岩来自于新元古代古老地壳的部分熔融,并有大量幔源组分的混入。综合分析表明,福州复式岩体I-A型复合花岗岩具有相同的源区,其形成的差异主要是构造环境的变迁、幔源岩浆的加入以及岩浆分异演化等多种因素综合作用的结果。     

射阳港双导堤建设环境影响后评价

为治理河口拦门沙,实施了通过整治及疏浚的方式打通拦门沙的射阳港双导堤工程,导堤的功能定位为“导流、挡沙、减淤”。通过对江苏盐城射阳港海岸动力地貌等环境的调查,分析研究射阳港区不同时期的水下沉积物分布特征、不同历史时期的水下地形特征,同时研究不同时期的水质、底质沉积物、生态群落等指标数据,对射阳港双导堤建设的环境影响进行后评价。研究认为：双导堤工程完工后导堤口区域出现明显冲刷,导堤两侧出现淤积,颗粒变细,但对水质环境、底质沉积物环境和生态环境的影响不大,双导堤工程建设对环境影响的风险可控。