大洋硅藻席沉积与冰期旋回中的碳-氮循环

成席硅藻勃发与沉积埋藏过程链接了海洋有机碳生成-输出-埋藏以及大洋深部溶解无机碳的生成与储存的全过程,该过程及其对大洋碳-氮循环的潜在重大影响正引起学术界的关注。通过搜集整理一系列文献及数据,对成席硅藻在细胞层面的特殊功能、勃发机制以及硅藻席沉积物的时空分布特征进行了总结,尝试讨论硅藻席沉积对轨道时间尺度上全球碳-氮循环的潜在影响。由于成席硅藻具有一系列特点,包括在弱光条件下生存、利用大液泡来存储营养盐和调控浮力、与固氮蓝细菌共生、尿素循环等,导致成席硅藻在寡营养的层化水体中或者大洋锋面处容易获得生存竞争优势并发生勃发。根据沉积记录,在第四纪冰期,热带-亚热带大西洋以及热带西太平洋-东印度洋出现大规模的Ethmodiscus rex硅藻席勃发并向海洋内部输出大量有机碳。有机碳中的绝大部分都在水柱中发生降解,只有少部分保存到海底沉积物中。推测硅藻席勃发贡献了冰期深海内部“呼吸碳库”的增长以及大气二氧化碳浓度的降低。由于E. rex勃发加快了海洋上层营养盐的周转速率,因此也可能促进了冰期海洋氮储库的扩张。此外,氧同位素14/12期和4/2期间同时出现大洋无机碳碳同位素重值事件和热带-亚热带硅藻席勃发事件,二者之间可能存在机制上的关联。因此,成席硅藻是耦合大洋碳-氮循环的重要组成部分,进一步厘清地质历史时期硅藻席勃发规模及其在海洋元素循环中的作用,有助于解开冰期旋回尺度上的全球碳-氮循环之谜。     

中国西沙海域永兴岛—七连屿海域鱼体内有机污染物含量特征与来源解析及风险评价

环境中的有机污染物对生态系统和人类健康产生严重威胁。有机污染物在全球海域鱼体内普遍检出,且长期食用会对人类造成一定的健康风险。为研究中国西沙海域鱼体内有机污染物污染情况、来源及生态风险,本文利用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析测定了永兴岛和七连屿鱼体内有机氯农药(OCPs)、多环芳烃(PAHs)和多氯联苯(PCBs)的含量,采集了包括蜂巢石斑鱼、红裸颊鲷、黑身蓝子鱼在内的17种鱼类共50条。结果表明：鱼体内OCPs、PAHs和PCBs的总含量均值范围分别为2.23～91.57ng/g ww、2.11～31.70ng/g ww和1.55～54.04ng/g ww,平均值分别为32.50ng/g ww、17.29ng/g ww和18.79ng/g ww,中位数分别为16.92ng/g ww、13.34ng/g ww和7.61ng/g ww。双对氯苯基三氯乙烷(DDTs)类农药在美欧沿海鱼体内的含量分别为0.65～107.6ng/g ww和763～5357ng/g lw,中国浙江沿海水域鱼体内PAHs含量为10.4～140ng/g ww,地中海、意大利沿海和美国查尔斯顿港口采集的鱼体内PCBs含量分别为1234～12327ng/g lw、56.8～4791ng/g lw和5.02～232.20ng/g ww,研究区DDTs和PAHs含量水平处于全球海域的低端,推测由于研究区远离污染源。利用DDTs/[双对氯苯基二氯乙烯(DDE)+双对氯苯基二氯乙烷(DDD)]比值来判断DDTs的来源,研究区50%鱼体内DDTs/(DDE+DDD)＞1,表明中国西沙海域有部分新近输入的DDTs,研究区沉积物来源为陆源,推测中国西沙海域DDTs为陆源DDTs和永兴岛农业活动的综合作用。利用蒽(ANT)/[ANT+菲(PHE)]比值＞0.1或该比值＜0.1来判断PAHs的来源是燃烧源还是石油源,研究区88%鱼体内ANT/(ANT+PHE)＞0.1,表明PAHs来源于化石燃料燃烧。风险评价结果显示,鱼体内OCPs和PCBs生态风险低。     

鄂东南地区脉状铜矿地质特征及找矿潜力分析——以湖北大冶刘家垄矿区为例

鄂东南矿集区殷祖岩体南部的刘家垄矿区,勘探线和钻孔显示刘家垄铜矿体主要倾向南、南西,受到毛铺-两剑桥东西断裂带的构造控制.矿体主要集中在石英闪长岩体与志留系碎屑岩接触交代部位,在岩体内侧赋存成矿.矿化类型主要有黄铜矿化石英闪长岩和含黄铜矿石英脉.围岩主要为钾化石英闪长岩和角岩化的粉砂岩.通过对比区域上的成矿类型,刘家垄脉状铜矿与斑岩型有关,即斜长石和石英为造岩矿物,可见绿泥石、方解石等蚀变矿物.矿化主要发生在夕卡岩化石英闪长岩带.通过总结成矿规律,认为有利的勘探区段在断裂构造发育、岩体与碎屑岩接触部位的岩体一侧.     

云南省江城地区盐盆地重力勘探与深部找钾启示

云南省江城勐野井钾盐矿是目前我国发现的唯一固体钾盐矿.该地区地质构造复杂,近几年通过野外地质、地球物理及钻井勘探,认为钾盐来自深部侏罗系,并沿断裂构造带挤压塑流到表层,可能在深部还存在大面积的"盐源".为实现找矿突破,亟须了解控制盐矿形成的构造及围岩的三维结构特征.通过对江城地区高精度重力数据位场分离、边缘检测、3D物性反演的地球物理处理与解释,获得了勐野井地区江城湖盆的基底变化、断裂展布等地质信息,确定了研究区构造格架、地下密度体的三维分布与岩盐矿的关系,推断在勐野井矿区西北深部可能还有侏罗系盐岩甚至钾盐的存在,该地区将是未来找矿工作的重点.研究成果为江城地区下一步钾盐矿勘查提供了线索和依据.     

利用毛管模型研究泥质砂岩电化学测井响应机理

自然电位和激发极化电位测井响应所涉及的离子导体激发极化电位的微观机理解释,主要依据双电层形变假说和浓差极化假说,缺少定量描述的数学模型和理论体系.本文利用孔隙介质的微观毛管模型,给出了毛管模型中双电层理论和阳离子交换量与Zeta电位的关系,推导出毛管中离子流量和电流强度表达式.由电荷守恒定律和物质守恒定律,推导出毛管中离子浓度分布的解析表达式,建立了描述含水泥质砂岩激发极化电位和自然电位的数学模型.从而系统地严格证明了含水泥质砂岩激发极化现象是在电流场和浓度梯度场的共同作用下,由孔隙中离子浓度浓差极化电位和双电层形变电位形成的.并且证明了描述泥质砂岩自然电位的数学方程和描述激发极化电位的数学方程及形成机理是一致的.计算结果表明：激发极化极化率随孔隙度和渗透率的增大而减小;极化率随溶液浓度的增加而减小,随阳离子交换量的增加而增加;证明了地层水浓度、阳离子交换量是影响自然电位大小的主要因素.     

地下爆炸地震耦合效应的静态分析

首先修正了地下爆炸地震耦合效应的准静态理论,然后利用改进之后的理论对剪切模量、材料强度、围压以及孔隙率不同的介质中地下爆炸的震源强度进行了分析.分析结果表明,对于密实硬岩介质来说,在其它条件不变的情况下,介质的剪切模量越大,震源强度越低;介质的强度越大,震源强度越低;震源强度随着埋深的增加而降低.而干燥多孔介质中的干孔隙率也对震源强度有重要影响.     

晚新生代海洋磷循环模拟

理论分析表明,海水磷浓度控制了海洋自生磷沉积和热液磷沉积通量,并以此调节长尺度海洋磷循环的动态平衡。运用质量平衡原理,研究恢复了控制晚新生代海洋磷循环的各种通量,并据此模拟出海水磷浓度的演化。海水磷浓度演化与碳同位素分馏记录的浮游光合生物生长速度的变化一致,揭示在长时间尺度上,浮游光合生物的生长受海水磷含量控制。1500万年以来,大陆风化磷通量急剧增加,致使海洋磷浓度和磷沉积通量增加。海洋磷浓度增加促进了海洋生物生产力,导致海洋大气中生物气溶胶浓度升高,最终通过气溶胶的直接和间接辐射效应驱动晚新生代全球变冷。     

阿尔金山南缘长沙沟—清水泉一带镁铁-超镁质杂岩体Cu-Ni-PGE含矿性讨论

尽管阿尔金南缘长沙沟-清水泉一带在空间上彼此分隔的4个镁铁-超镁质岩体(或岩体群)在岩石学、岩相学、地球化学上存在着差异,但它们的形成时代均为中奥陶世(~465 Ma左右)。其中,分布于阿尔金南缘主断裂南侧的清水泉南—长沙沟中段—黄土泉的岩体,超镁铁岩(包括纯橄岩-橄榄岩-辉橄岩-橄辉岩)中的橄榄石Fo值较高(变化于95~85),且自东向西呈现非常有规律的递减;而北侧的清水泉北岩体辉橄岩中橄榄石的Fo值较低(变化于81~79)。结合各岩体的岩石地球化学特征和岩浆演化过程及橄榄石中Ni的含量变化规律,对这些杂岩体形成的地质背景和Cu-Ni-PGE含矿可能性作简要讨论。     

金沙江中段含锰铁矿化点的发现及其找矿前景

西金乌兰-金沙江缝合带东侧原雄松群为一套变基性火山-碎屑岩系,是否属于前寒武系一直存在争议。野外调研期间发现铁矿化线索,初步认为铁矿化与原雄松群变基性火山作用关系密切,并受到印支期二长花岗岩的改造叠加,具有较大成矿潜力。矿石多呈块状、蜂窝状、角砾状,少数呈气泡状、瘤状、绳状。矿石矿物主要为含锰磁铁矿,少量赤铁矿、褐铁矿、孔雀石及氧化残留黄铁矿。捡块样分析, TFe多在50%以上,属于含锰富铁矿。通过LA-ICP-MS锆石微区原位U-Pb同位素测年,赋矿变玄武岩的岩浆喷发时代为(228.3±2.1)Ma,表明该地段雄松群的时代为中三叠世,成矿时代也为中三叠世。含矿变基性火山岩为具E-MORB地球化学特征的拉斑玄武岩系列,指示成矿构造环境可能为小洋盆。铁矿化点与地面高磁异常基本吻合。在金沙江中段甚至更大的范围内,与中三叠世变基性火山岩系(原划雄松群)配套的高磁异常区,是寻找火山岩型含锰磁铁矿的重要方向,可能伴生铜-多金属矿化。     

鄂西地区中二叠统栖霞组下部烃源岩形成机理

中二叠统栖霞组下部烃源岩广泛发育于扬子地台台内盆地和台地边缘。多种古环境参数V/(V+Ni)、V/Cr、Cu、Ni、Zn、Hf、Nb、自生U含量和烃类百分含量的研究表明,栖霞组烃源岩周期性变化的有机质埋藏量主要受控于海洋表层初级生产力,而生产力的变化受气候引起的海平面变化的影响。海平面的上升带来丰富的营养物质,提高海洋初级生产力,导致大量有机质在海底堆积。细菌分解有机质对氧的消耗以及盆地水体循环的减弱促使底水贫氧。海平面变化是栖霞组有机质富集的最终因素。