质量传输和同位素交换:流动几何学和交换机制

耦合的质量传输和动力学限制的同位素交换模型综合考虑了平流、扩散、热液弥散 ,以及岩石与水之间的不平衡同位素交换等项因素。把耦合模型应用于 2个构造环境下的古热液系统 ,进而解释稳定同位素数据。对于造成环绕浅成侵入岩体分布的18O亏损环带的流体的流动几何学 ,以及浅部正断层流体流动的几何学 ,耦合模型提供了不同于单一同位素交换模型的解释。耦合模型也提供了关于同位素相对交换速率和同位素交换机制的信息。结果表明 ,断层带的动态重结晶促进了表面反应 ,进而便利了同位素交换 ;在化学不反应性和未变形的矿物中 ,同位素交换可能受制于固态条件下的扩散。     

热液中铅、锌、银共生分异的热力学探讨

通过元素基本性质的对比以及热力学计算分析，探讨了热液中银、铅、锌的共生分异机制。在酸性至近中性条件下，氯配合物是它们在热液中的存在形式，其中锌氯配合物最稳定；在近中性到碱性条件下，硫氢配合物占主导地位，此时，银硫氢配合物相对最稳定。温度下降、[Cr]降低、pH升高及f(O2)降低，引起银、铅、锌配合物溶解度减小，发生沉淀分离；对于硫氢配合物，其稳定性主要受pH及还原硫浓度的影响。因此，配合物的不同存在形式以及配合物稳定性之间的差异，使得它们对热液条件的改变做出不同的响应，从而导致了热液中银、铅、锌在成矿过程中的共生分异。     

气相色谱-三重四极杆质谱法测定地下水中44种有机物污染物

地下水中有机氯、多环芳烃、邻苯二甲酸酯等半挥发性有机污染物对生态环境和人体健康带来潜在威胁,开发高效、准确、快速的检测方法具有现实意义。通过液液萃取、固相萃取等方式将水中有机污染物分类萃取,利用气相色谱、气相色谱-质谱、液相色谱-质谱等方法测定,不能在满足低检出限的同时测定多种类别有机污染物。本文建立了一种改进的QuECHERS方法,即在水样中加入少量有机溶剂振荡后直接取有机相,无需净化,利用灵敏度更高的气相色谱-三重四极杆质谱仪多反应监测模式(MRM)进行定性、内标法定量,实现了44种有机污染物的同时测定。实验优化了质谱条件,对比了不同溶剂的提取效果以及传统方法和QuECHERS的优缺点。结果表明:44种有机物在1～200μg/L范围内线性关系良好,各有机物的检出限和回收率均满足要求。本方法具有前处理简单、检出限低、邻苯二甲酸酯类本底低、多类有机物同时测定等优点,可应用于地下水中痕量有机物的测定和评估。     

花岗岩定量分类方法及与成矿空间相关关系分析 ——甘肃省西秦岭地区为例

以Q型系统聚类分析(以组内连接为聚类方法,相关性为计算模型)和判别分析交替使用的方法,对甘肃省西秦岭地区花岗岩样本中的11个氧化物测试数据进行定量处理,构建起"甘肃省西秦岭地区花岗岩(氧化物)定量分类系列模型",将西秦岭地区花岗岩分为3大类共8小类。分类结果偏重于找矿分类,依据其与西秦岭地区铜矿、铅锌矿、金矿等依据空间关系(距离岩体3 km以内),寻找"成矿相关岩体",确定找矿靶区。     

绵阳地区白垩系岩石风化过程的生态效应

论述了四川绵阳地区白垩系七曲寺组砂岩、泥岩风化过程的信息动态及其对森林植被的生态效应，为长江上游水土保持防护林提供开发信息。     

计算非均匀地表通量的一种简化PDF及其应用

提出描述地表非均匀特性的简化概率密度函数（PDF），它可代替各种具体的PDF用于求解次网格尺度平均通量而不影响其精度，这种简化PDF可直接加入陆面过程模式方程组中进行陆－气通量交换的数值试验。它对非均匀地表陆面过程参数化具有一定的普适性。本文仅讨论了对称分布的简化计算（非对称分布另文讨论），列举了非均匀分布的观测事实，并以地表净红外辐射通量计算为例，详细验证了应用这种简化PDF的可行性和可靠性。     

Titanium Isotope Analysis of Igneous Reference Materials using a Double-spike MC-ICP-MS Method

Ti separation was achieved by ion-exchange chromatography using Bio-Rad AG 1-X8 anion-exchange and DGA resins. For high-Fe/Ti and high-Mg/Ti igneous samples, a three-column procedure was required, whereas a two-column procedure was used for low-Fe/Ti and low-Mg/Ti igneous samples. The Ti isotopes were analysed by MC-ICP-MS, and instrumental mass bias was corrected using a 47Ti-49Ti double-spike technique. The 47Ti-49Ti double-spike and SRM 3162a were calibrated using SRM 979-Cr, certificated value 53Cr/52Crtrue = 0.11339. Isobaric interference was evaluated by analysing Alfa-Ti doped with Na, Mg, Ca, and Mo, and results indicate that high concentrations of Na and Mg have no significant effect on Ti isotope analyses; however, Ca and Mo interferences lead to erroneous δ49/47Ti values when Ca/Ti and Mo/Ti ratios exceed 0.01 and 0.1, respectively. Titanium isotopic compositions were determined for 12 igneous reference materials, BCR-2, BHVO-2, GBW07105, AGV-1, AGV-2, W-2, GBW07123, GBW07126, GBW07127, GBW07101, JP-1, and DTS-2b. Samples yield δ49/47Ti (‰) of ?0.035 ± 0.022, ?0.038 ± 0.031, 0.031 ± 0.022, 0.059 ± 0.038, 0.044 ± 0.037, 0.000 ± 0.015, 0.154 ± 0.044, ?0.044 ± 0.018, 0.010 ± 0.022, 0.064 ± 0.043, 0.169 ± 0.034, and ?0.047 ± 0.025 (relative to OL-Ti, ±2SD), respectively; of which isotopic compositions of DTS-2b, JP-1, GBW07101, GBW07105, GBW07123, GBW07126, and GBW07127 are reported for the first time. Standard Alfa-Ti was analysed repeatedly over a ten-month period, indicating a reproducibility of ±0.047 (2SD) for δ49/47Ti, similar to the precisions obtained for geochemical reference materials.     

坡面溅蚀发生过程及其与坡度关系的模拟研究

通过人工模拟降雨试验,分别观测降雨过程中不同方向上溅蚀强度的变化,根据各影响因子间相互消长及相互制约的关系特点,分析了雨滴溅蚀发生的过程特征及其变化原因,从溅蚀过程的变化特点及溅蚀强度的变化规律比较,定量地探讨了坡度对雨滴击溅侵蚀的影响作用,得出了溅蚀强度与坡度因子之间的关系方程。     

三工河流域新老绿洲发育度的比较

绿洲是干旱区最重要的景观单元之一。人工绿洲是在干旱条件下经长期人类活动改造而形成的特殊景观。随着人类对绿洲水土资源开发利用程度的不断加强,绿洲呈现出不同的发展阶段。从天然绿洲到人工绿洲,是人类适应和改造干旱区自然环境的历程。在这一人地相互作用的过程中,绿洲显示出明显的发育演化特征。从多学科综合的角度,提出绿洲发育度的概念,并从灌溉体系的建设状况、水资源的利用水平、植被与生态建设、农业发展程度、社会经济水平和绿洲景观结构等7个方面提出了绿洲发育度的评价指标体系,以天山北坡2个人工绿洲为例,从空间上定量比较2个绿洲的发育程度,其中阜康市绿洲发育度高于222团绿洲(阜北农场)。     

陆地表层系统自然地理过程的研究方法

近十几年来,过程研究在陆地表层系统科学研究中的地位越来越重要。陆地表层系统的复杂性为地理过程研究带来了诸多困扰和挑战,合理有效的方法是取得进展的关键之一。该文概述自然地理过程研究的基本方法,并综述相关综合的研究方法;包括格局—过程综合、时—空过程综合、不同地理要素过程综合的方法;在此基础上,指出目前过程研究在方法上的三大难点,即人为-自然相互作用的辨识与定量化方法、模型综合与选择、尺度转换。全球变化研究的兴起以及相关学科与技术的发展为自然地理过程研究带来了机遇。总之,陆地表层系统自然地理过程研究方法呈微观化、层次化、现代化、模型化和综合化的趋势,而且方法的创新是不可忽视的关键环节。