Antarctic Ice‐Core Water (USGS49) – A New Isotopic Reference Material for δ2H and δ18O Measurements of Water

As a result of the scarcity of isotopic reference waters for daily use, a new secondary isotopic reference material for international distribution has been prepared from ice‐core water from the Amundsen–Scott South Pole Station. This isotopic reference material, designated as USGS49, was filtered, homogenised, loaded into glass ampoules, sealed with a torch, autoclaved to eliminate biological activity and measured by dual‐inlet isotope‐ratio mass spectrometry. The δ²H and δ¹⁸O values of USGS49 are ?394.7 ± 0.4 and ?50.55 ± 0.04 mUr (where mUr = 0.001 = ‰), respectively, relative to VSMOW, on scales normalised such that the δ²H and δ¹⁸O values of SLAP reference water are, respectively, ?428 and ?55.5 mUr. Each uncertainty is an estimated expanded uncertainty (U = 2u_c) about the reference value that provides an interval that has about a 95% probability of encompassing the true value. This isotopic reference material is intended as one of two isotopic reference waters for daily normalisation of stable hydrogen and oxygen isotopic analysis of water with an isotope‐ratio mass spectrometer or a laser absorption spectrometer. It is available by the case of 144 glass ampoules or as a set of sixteen glass ampoules containing 5 ml of water in each ampoule.     

地热温泉井与土壤逸出气中痕量氢的特征及差异性分析

地下氢气是反映地壳应力应变灵敏的气体地球化学组分,逸出气痕量氢是一项新型的气体地球化学观测手段,在我国很多省份进行了试观测。本项目实现逸出氢在高温自流井和土壤中的连续、并行观测,重点对痕量氢的动态变化特征进行分析,研究其差异性,并讨论温泉地热井逸出氢高值突跳异常的成因。经频谱分析发现地热温泉井中的逸出氢与土壤中逸出氢都存在日变,前者的浓度与井水位、水温有关,与地表环境因素无关,而后者主要受地表环境因素影响。庐江地震台地热温泉井逸出氢浓度的高值突跳来源于深部水体上涌过程中的气泡携带,为非震兆异常。     

星载氢钟VLBI观测实验及分析

中国计划于2025年左右建立月球轨道VLBI (Very Long Baseline Interferometer)测站,将会搭载被动型星载氢钟作为时间频率标准.由于是首次在VLBI观测中使用星载氢钟,需要研究和验证其可行性.因此,利用星载氢钟作为频率基准开展了VLBI观测.实验时,分别使用主动型地面氢钟和被动型星载氢钟作为频率基准,利用上海天文台佘山25 m射电望远镜和其他测站对我国火星探测器天问一号进行了交替VLBI观测.数据处理分析结果表明,基于地面氢钟与星载氢钟的VLBI残余群时延标准差均在0.5 ns以内,表明星载氢钟可满足深空探测VLBI测定轨的精度要求,验证了其作为月球VLBI测站频率基准的可行性.     

烃类的有机(生物)与无机(非生物)来源--油气成因理论思考之二

自然界烃类的大规模形成是有机-无机物质相互作用的结果。在烃类物质两大组成元素中,碳的来源多以有机质为主,特别是液态烃,而氢却有多种来源。有机氢来自有机质,无机氢主要来自同沉积水,还有深部挥发分中的氢,同沉积水中的氢则以多种途径进入烃类。本从油田水的垂向演化及其与非油田水的对比、烃类物质的氢同位素组成及其与源岩沉积环境的关系、成烃加水与否的模拟实验,以及世界大型油气田分布与构造带的关系等方面,论述了烃类形成的有机与无机的相互作用,特别是烃类中氢的无机来源的本质,并对氢的来源及其加氢作用机制进行了分析,对油气形成理论的完善和在油气勘探中的应用有一定参考价值。     

泰安臭泉成因研究及其水土地球化学特征

泰安市西南25km的大汶口盆地东北部,出露一处目前山东省境内已发现的唯一的天然含硫化氢泉,泉水呈浅翠绿色,因其具有强烈的臭鸡蛋味被当地称为臭泉。经勘探查明臭泉泉域边界受地层岩性、断裂构造、埋藏条件等诸因素控制,含水层为埋藏的古近纪官庄群大汶口组三段含膏泥质灰岩,岩石呈密集蜂窝状溶蚀,地下水接受含水层露头带第四系孔隙水的下渗补给,在向排泄区径流运动过程中逐渐具有承压性并溶解了岩石中大量石膏组分而形成SO_4-Ca型水,处于封闭还原环境下水中的硫酸根离子在有机质作用下发生脱硫酸作用还原为硫化氢并溶于水中,地下水于泉点处遇阻水断裂产生壅水现象使水位抬升溢出地表成泉,硫酸根离子是生成硫化氢的供体。根据氢氧同位素分析结果,推断含硫化氢水为大气降水入渗补给和第四系孔隙水下渗补给、地下水以40年前的"古水"占优;含硫化氢水氟离子含量高于其他类型水,含水层埋藏条件为处于相对封闭的环境,土壤硫高值区与机(民)井分布、灌溉范围吻合。     

青海湖沙柳河流域浅层地下水氢氧稳定同位素分布特征

地下水氢氧稳定同位素的组成与空间分布规律可为研究地下水补给及深入认识水循环过程提供重要理论依据。基于青海湖沙柳河流域浅层地下水样品的氢氧稳定同位素数据,通过空间插值法和δD-δ¹⁸O线性关系法,分析了氢氧稳定同位素组成、空间分布特征及地下水补给关系。结果表明：沙柳河流域中下游地区浅层地下水δ¹⁸O与δD值分别为-8.54‰~-6.02‰和-58.6‰~-34.6‰,平均值分别为-6.79‰和-41.8‰;δ¹⁸O值在流域空间上表现为西北、中部高,南北低的特征;流域西北和中部地区地下水主要受降水补给,补给来源单一、蒸发作用强是该区域地下水同位素值较高的原因,降水→地下水→泉水是其主要补给、排泄关系;流域北部、南部地区地下水与降水、河水、泉水等水体水力联系密切,不同补给来源的平滑作用是该区域地下水同位素值较低的原因,其补给、排泄关系主要为降雨→河水→地下水→泉水（或降雨→地下水→泉水→河水）。     

灵武上桥痕量氢观测台站建设与地震预测前景

氢气的浓度变化与地震活动密切相关,具有较强的映震灵敏性,是地震短临预测的重要手段之一.通过对台站地质构造背景场勘察,观测孔埋设集气方式探索,观测室建设采取的防干扰影响措施以及对大气温度、气压、降水对产出数据的相关分析,为宁夏后续痕量氢观测台站建设应用推广,为开展实用、有效的地震前兆观测打下坚实的基础.     

不同密度氢吸附金刚石(100)表面的微观结构

利用基于广义梯度近似的密度泛函理论,计算了金刚石(100)表面不同氢吸附密度的平衡态几何结构和态密度.结果表明对于2×1构型,在平行和垂直表面两个方向上发生弛豫,而1×1构型仅在垂直表面方向上发生弛豫.另外,清洁2×1,2×1 ∶0.5H和1×1 ∶1.5H表面,带隙中存在空表面态;而对于1×1 ∶2H和2×1 ∶H两种表面结构,空表面态上移进入导带,带隙中不存在表面态.结合电荷密度分布,探讨了金刚石(100)不同构型和氢吸附密度表面的表面态诱发机理.     

罗北凹地液体钾盐矿远景区“同源不同期”成矿模式分析

罗北凹地液体钾矿床位于新疆罗布泊地区北部,是一个大型的综合性盐类矿床。对矿区两处"成矿远景区"进行专门研究,从其与相邻地带的地层接触关系、水文地质和氢氧同位素条件分析,指出此区具备与罗北凹地相似的液体钾矿成矿条件,仅地层时代不同期,与矿体边界及周边湖岸阶地形成一种地垒模式,为指导在本地区或其它类似地区寻找新的不同时期、相同成矿条件的成矿带提出一种成矿模式。