应用GasBench Ⅱ-IRMS优化碳氧同位素分析方法

GasBenchⅡ-连续流稳定同位素质谱仪(IRMS)联用在线分析已成为碳酸盐碳氧同位素分析测试的常用方法,已有研究认为不同的实验条件直接影响δ¹³C和δ¹⁸O同位素测试结果的准确性。但这些报道未对该联用方法所涉及的实验条件进行综合分析。本文系统研究了GasBenchⅡ-IRMS法中各种实验条件(包括排空时间、反应温度、反应时间和色谱分离温度)对碳氧同位素测试结果的综合影响。结果表明:排空时间大于9 min可有效消除空气对测试结果的干扰,不同的反应温度和时间对碳氧同位素分析结果均有一定影响,经条件优化确定反应温度为72℃,反应时间为60 min,色谱分离温度为60℃。在优化的实验条件下,碳氧同位素分析精度分别优于0.03‰和0.05‰,达到了国际分析测试水平。同时,选择合适的同位素数据归一化方法可以进一步保证碳氧同位素测试结果的准确性和可靠性。通过分析近4000件实际样品,对比单一标准物质校准和双标准物质校准同位素归一化方法的计算结果,发现双标准物质校准偏差小于单一标准物质校准偏差,因此建议采用双标准物质校准法进行样品同位素标准化计算。本研究为GasBenchⅡ-IRMS联用技术中实验条件的选取提供了一定的参考,保证碳氧同位素测试结果的可靠性和准确性。同时提出,由于样品成分复杂且不均一,在分析实际样品时需要根据样品的性质进一步对实验条件进行考察。     

高峰100号矿体硫、铅同位素特征

10 0号矿体的成矿物理化学环境为 :成矿温度 30 0± 30℃ ;成矿压力为 84.2× 10 5Pa ;LogfO2 =- 30 .4～- 35 .6 ,LogfCO2 =- 2 .5 5～ +0 .36 ,LogfS2 =- 8.3～ - 11.0 ,pH =4.2～ 4.9。同位素的分析结果 :硫化物的硫同位素为 6 4‰～ 12 .3‰ ,δ3 4 SΣS 值为 6 6～ 13 8;2 0 6Pb 2 0 4Pb值为 17 4 91～ 18 96 0 ,2 0 7Pb 2 0 4Pb值为 15 5 39～15 940 ,2 0 8Pb 2 0 4Pb值为 37 95 7～ 39 4 90。表明 10 0号矿体的硫源是混合硫 ,铅源是两种异常铅混合的结果。     

山东省前寒武纪地层形成时代——同位素地质测年的证据

精确同位素地质测年结果表明,沂水岩群形成时代为2 760～2 700Ma,泰山岩群雁翎关岩组、柳杭岩组下亚组和孟家屯岩组形成时代为2 750～2 700Ma,均属新太古代早期;泰山岩群柳杭岩组上亚组、山草峪岩组形成时代为2 600～2 540Ma（被峄山岩套石英闪长岩和傲徕山岩套二长花岗岩侵入）,济宁岩群岩浆锆石年龄（2 561±24）Ma,均属新太古代晚期。荆山群和粉子山群的形成时代为古元古代晚期。芝罘群碎屑锆石U-Pb年龄（1 658±32）Ma、（1 792±43）Ma,形成时代为中元古代。云台岩群花果山组碎屑锆石U-Pb年龄800～740Ma,形成时代为新元古代。     

沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井煤层气地球化学特征及成因

为了研究废弃矿井中煤层气成因,以沁水盆地南部潘庄区块废弃矿井为例,抽采废弃矿井中煤层气并进行化学组分和同位素测试,并采集部分废弃矿井水样品测试水中离子浓度、pH值等进行研究。结果表明：潘庄区块废弃矿井中煤层气CH₄体积分数平均值为91.99%,CO₂为1.26%,N₂为6.73%;甲烷碳同位素（δ¹³C₁）值为-31.36‰~-33.53‰,平均-32.25‰,氢同位素（δD）值为-182.76‰~-193.20‰,平均-187.538‰。废弃矿井排采水中阴阳离子主要为Mg²⁺、K⁺、HCO₃^-、Cl^-、Na⁺、SO₄^2-和NO₃^-等,产出水型为Mg-（HCO₃）₂型,表明矿井水受到地表水的强烈影响。废弃矿井中煤层气主要以热成因气为主,少量次生生物气。与附近未开采煤储层相比,研究区废弃矿井中的环境更有利于次生生物气的生成。     

陆表自然和人文要素相互作用——“全球变化及应对”重点专项研究进展

在国家重点研发计划支持下,项目提出了陆表不均一性检测和订正的新方法,解决了渐变型不均一性检测和订正的难题,构建了中国地表太阳辐射、气温、地温、风速和降水等参数均一化站点和格点数据集,修订了关于中国地表风速变化趋势、增温格局及其形成机制的结论。融合多源数据,构建并验证了千米级、流域级或县域级的电厂、人口、生物质能、取水量、氮排放、二氧化碳排放等影响自然系统的关键人文要素历史和未来预估数据集。构建了未来关键人文要素情景,研制了碳中和目标下甲烷和氧化亚氮排放情景和用于驱动全球模式的未来情景,预估了中国碳中和战略的实施对全球变暖的减缓作用,发现中国碳中和对远期和中期全球变暖的减缓作用显著。给出了中国各省份水体氮排放安全阈值及超越时间,阐明了中国粮食产量与氮施肥的关系,提出了在保障粮食安全的前提下减少水体氮排放的有效途径,指出重构城乡养分循环体系是同时保障粮食安全和恢复水质的必要途径。发现全球饱和水汽压差的年际变化与大气二氧化碳浓度上升速率的年际变化显著相关,阐明了饱和水汽压差变化在调控生态系统生产力中的重要角色以及多因素耦合作用在生态系统生产力变化中的复杂影响。建议更全面细致地评估中国各种碳中...     

河北赤城金家庄金矿田稳定同位素地质研究

对金家庄金矿田氧、氢、硫、铅等稳定同位素地质研究后指出:成矿物质主要来源于古老岩石重熔物质和变质岩类;成矿溶液主要来源于岩浆水,其次是变质水,并有一定量大气降水。     

辽东兰花岭地区古元古代I型花岗岩类与辽吉A型花岗岩对比研究

辽东半岛是华北克拉通胶-辽-吉古元古代活动带的重要组成部分,古元古代经历了复杂的构造演化过程,并记录了多期岩浆-变质作用,约2.2 Ga的辽吉A型花岗岩和1.89~1.85 Ga的巨斑状花岗岩、正长岩分别标志着辽东古元古代造山作用的开端和结束。最新研究显示,2.20~2.15 Ga的岩浆作用形成了2种不同类型的花岗岩,它们可能具有不同的岩石成因和构造意义。在青城子铅锌矿集区北部采集的兰花岭、白砬子花岗闪长岩和黄泊辉绿岩,锆石U−Pb年龄分别为2177±19 Ma、2129±36 Ma、1876±29 Ma。花岗闪长岩的岩石成因类型、地球化学特征与典型的约2.2 Ga的辽吉A型花岗岩明显不同,属于弱过铝质、低钾钙碱性—碱性岩石,Zr、Hf、Nb、Rb含量较低,K2O/Na2O值、稀土元素总量极低,为典型的I型花岗岩类。根据锆石Lu−Hf同位素分析,εHf (t)值为−5.1~9.0,二阶段Hf模式年龄tDM2为2089~2817 Ma,岩浆源区为约2.5 Ga的太古宙地壳物质和少量软流圈地幔物质。兰花岭地区花岗闪长岩具备岛弧或活动大陆边缘的地球化学亲缘属性,可能形成于弧岩浆俯冲挤压环境;结合形成于伸展环境的A型条痕状花岗岩特征,认为约2.2 Ga辽东地区古元古代活动带呈现总体伸展、局部挤压的构造环境,为洋壳板块向龙岗地块俯冲碰撞过程中或碰撞后的弧后盆地。     

Chemical Characteristics of Carbonaceous Aerosols During Dust Storms over Xi＇an in China

Characterization of carbonaceous aerosols including CC (carbonate carbon), OC (organic carbon), and EC (elemental carbon) were investigated at Xi'an, China, near Asian dust source regions in spring 2002. OC varied between 8.2 and 63.7 μg m-3, while EC ranged between 2.4 and 17.2 μ m-3 during the observation period. OC variations followed a similar pattern to EC and the correlation coeflcient between OC and EC is 0.89 (n=31). The average percentage of total carbon (TC, sum of CC, OC, and EC) in PM2.5 during dust storm (DS) events was 13.6%, which is lower than that during non-dust storm (NDS) periods (22.7%). CC, OC, and EC accounted for 12.9%, 70.7%, and 16.4% of TC during DS events, respectively. The average ratio of OC/EC was 5.0 in DS events and 3.3 in NDS periods. The OC-EC correlation (R2=0.76, n=6) was good in DS events, while it was stronger (R2=0.90, n=25) in NDS periods. The percentage of water-soluble OC (WSOC) in TC accounted for 15.7%, and varied between 13.3% and 22.3% during DS events. The distribution of eight carbon fractions indicated that local emissions such as motor vehicle exhaust were the dominant contributors to carbonaceous particles. During DS events, soil dust dominated the chemical composition, contributing 69% to the PM2.5 mass, followed by organic matter (12.8%), sulfate (4%), EC (2.2%), and chloride (1.6%). Consequently, CC was mainly entrained by Asian dust. However, even in the atmosphere near Asian dust source regions, OC and EC in atmospheric dust were controlled by local emission rather than the transport of Asian dust.     

我国交通运输行业及不同运输方式的碳排放水平和强度分析

针对中国交通运输行业碳排放量核算边界、范围、方法不清的问题,采用自上而下和自下而上相结合的方法,通过运输方式分解,建立统计口径清晰、可与国际对标的交通碳排放测算模型,测算2019年中国交通运输业和各运输方式的CO₂排放量,分析中国交通运输业的碳排放结构和不同运输方式的碳排放强度,为中国交通运输业制定碳减排路径提供理论基础。结果表明,2019年中国交通运输业的CO₂排放量为12.74亿t,仅次于美国(17.88亿t),占全国CO₂排放总量的比重为12.42%,占世界交通运输CO₂排放总量的比重为14.82%。中国交通碳排放结构较分散,作为碳排放主体的道路运输排放占比(79.15%)低于德国、法国等欧洲国家(85.19%～96.69%),而航空、水路、轨道交通的碳排放占比则高出许多,分别为9.13%、7.06%、4.39%。碳排放强度由大到小排序为航空、公路、铁路、水运。