江汉平原典型地区季节性水文条件影响下氮的动态变化规律

江汉平原东部地区地下水硝态氮和氨氮污染严重,地表水-地下水相互作用强烈,季节性水文条件变化极其显著.选取典型试验场地,对试验场内沉积物(0~25 m)氮形态进行测定,并对地下水氮含量及其他水化学指标进行连续性监测.研究表明:沉积物NO₃--N含量较高(25.8~119.48 mg/kg),是可交换态氮的主要组成部分,NH₃-N含量与TOC和TN均呈一定的正相关性,表明NH₃-N含量主要受沉积物中埋藏有机质的控制.试验场深度较深(≥2 m)地下水氮的含量和形态对地下水位波动有明显响应:雨季开始,地下水位抬升,含水介质还原性增强,NO₃--N生成受抑制且通过反应消耗,矿化作用加强,导致NH₃-N成为氮的主要赋存形态;雨季结束,地下水水位下降,含水介质的氧化性增强,NO₃--N的生成受到促进,硝化作用增强而反硝化作用减弱,导致NO₃--N的浓度增加.近地表人类活动(外源输入)对试验场浅表地层(＜2 m)地下水氮形态有明显的影响.自然或者人为因素引起的水文条件变化导致地下水流场的变化,从而改变含水介质固有的氧化还原环境,是导致试验场氮季节性变化的主要原因.      

“禹城式”矽卡岩型富铁矿的形成机制

山东省西北部齐河—禹城地区矽卡岩型富铁矿找矿工作取得了重大突破,有望成为继莱芜、金岭和济南之后又一个重要的富铁矿基地。与传统的矽卡岩型铁矿产于岩体与碳酸盐岩接触带不同的是,齐河—禹城地区李屯铁矿的矿体产于石炭系—二叠系含煤地层内,富铁矿体与围岩呈截然的接触关系,并且矿体附近的围岩发生了强烈的角岩化。针对这一现象,本文提出上覆的煤系极低的热导率使得含矿热液能够保持高温状态,发生长距离迁移而就位于远接触带的石炭系—二叠系中。李屯铁矿的形成可能是高温的岩浆流体与低温的大气降水混合,导致温度和盐度下降发生快速沉淀的结果。另外,近矿岩体普遍发生强烈的钠长石化,导致了闪长质岩石“铁的丢失”,为出溶高浓度富铁流体以及富铁矿的形成奠定了重要的物质基础。幔源“高分异”的闪长岩以及浅侵位时岩浆流体的出溶,也是邯邢式铁矿形成的先决条件。     

矽卡岩型钨矿床成矿作用研究进展

钨具有极高的熔点和硬度,是现代生活、工业、国防和高科技领域中不可或缺的基础材料。研究显示,矽卡岩型钨矿是世界钨矿床中最主要的类型,广泛分布于受俯冲影响的环太平洋大陆边缘和与碰撞有关的欧亚大陆内部古大陆边缘,形成时代集中在中生代和古生代。钨在岩浆演化过程中呈现不相容的特征,因此与钨矿化相关的岩浆岩演化程度较高,包括S型、A型以及高分异I型花岗岩。钨具有较高的流体亲和性,使其在熔-流体分异过程中倾向于富集在共存的流体相。钨在热液流体中以氯化物、氟化物和碳酸盐络合物,以及同多钨酸盐和杂多钨酸盐等形式迁移,主要受源岩、围岩成分和流体物化条件等因素影响。矽卡岩型钨矿的成矿作用存在多期次、多阶段演化特征,不同阶段的成矿流体的温度和盐度存在差异。白钨矿是矽卡岩型钨矿中主要的矿石矿物,其沉淀可能受到多种机制的影响,如降温、流体混合、流体沸腾及流体-围岩反应等。文章简要综述了世界矽卡岩型钨矿的时空分布、地质特征和相关成因矿物学研究,并重点总结了钨的成矿岩浆-热液体系特征,钨在岩浆-热液演化过程中的地球化学行为及其迁移和沉淀机制等方面的研究成果。文章指出,为了完善矽卡岩型钨矿的成矿和找矿勘查模型,应当加强矽卡岩型钨矿的成矿时代、成矿物质和流体来源以及成矿环境的精细研究。     

生态-地质作用模式: 诠释表生地质过程与生态特征的耦合

生态-地质作用关系模式诠释的重要内容之一是将基岩风化成土过程及对生态特征的影响进行形象化表达,包括基岩类型、风化过程中成土元素特征和迁移规律、土壤结构,以及与之相对应的生态特征等,重点突出基岩风化成土过程等表生地质过程对生态特征的影响作用。选择内蒙古阴山北麓、张北坝上、西南典型岩溶区等地区,分别研究、分析了不同表生地质条件下土壤垂向结构特征与物质组成、成壤过程中元素迁移特征、生态支撑层的元素富集与亏损等基岩风化成土过程与特征及其对生态分布特征的影响作用,建立了植被分布与风蚀作用基岩风化成土模式、凹陷盆地人工林退化与风化冲洪积土壤栗钙化模式、成土母岩对石漠化发育程度的影响模式等3种生态-地质作用模式,揭示了成土过程对植被分布特征与不同类型生态问题的影响,以期为国土空间生态保护修复提供科学依据。     

济阳坳陷油田卤水溶解金属元素的初步实验研究

本文用模拟实验方法研究了不同水型的油田卤水在低温（40－150℃）条件下对金、银等金属元素的溶解和迁移作用，以及不同络阴离了对金属元素溶解迁移的贡献。结果表明，油田卤水促进了含油气盆地中Au、Ag、Pb、Zn元素的淋滤、溶解和迁移，起到了成矿流体的作用，从而积极参与了沉积改造矿床的成矿作用。CaCl2型油田卤水易溶解Pb、Zn，而NaHCO3型油田卤水溶解Au、Ag的能力较强。在油田卤水中HS^-及SO4^2-离子对Au、Ag元素的络合能力强，而乙酸根离子及HS^-(或S^2-）易络合Pb、Zn元素。     

松辽盆地地下流体地球化学特征研究

松辽盆地地下水动力场具有明显的不对称性：以盆地北端为主的盆地边缘是大气水下渗－向心流区；中央坳陷区为泥岩压实排水－离心流区；盆地南部以越流－蒸发泄水为主，只有盆地边缘和隆起的局部地区有间断性的大气水下渗作用。地下水动力场的基本特征决定了地下水化学场的分布规律。在成岩过程中，各种成岩反应具有不同程度的阶段性。离子的迁移与矿物转变、溶解和自生矿物的沉淀有关。深入研究砂岩的成岩反应，是分析孔隙水演化过程中离子迁移的重要环节。通过分析①成岩自生矿物中流体包裹体；②自生矿物的同位素组成；③成岩自生矿物的种类和序列；以及④地下水化学成分，可以进一步研究地下流体地球化学特征。     

承德杏仁产区关键带基岩-土壤-作物果实BRSPC系统元素迁聚特征

特色经济作物品质与生态地球化学条件密切相关,查明山区地球关键带基岩-风化壳-土壤-作物BRSPC系统元素迁移富集规律,对农业种植布局优化具有重要意义.选取承德冀北山区仁用杏产区为研究区,结合多元统计分析采用多种化学风化指数、元素化学损耗分数CDF、质量迁移系数法、生物富集系数BCF法分碎屑岩建造区和火山岩建造区定量评价...     

氧同位素示踪夏季北冰洋（62.3°~74.7° N）大气硝酸盐形成途径的研究

大气硝酸盐（包括颗粒态硝酸盐和气态硝酸）是一种重要的含氮物质,在北冰洋氮的生物地球化学循环中起着重要作用。然而,目前关于北冰洋上大气硝酸盐形成机制的研究较少,限制了对该地区氮氧化物（NO_X）到硝酸盐相关大气化学过程的理解。作为2012年夏季中国第五次北极科学考察的内容之一,本研究采集了科考航线上的大气气溶胶样品,并对北冰洋航段（62.3°~74.7° N）上样品中硝酸盐的氮氧同位素（δ¹⁵N,δ¹⁷O和δ¹⁸O）进行了分析以研究该区域大气硝酸盐的形成过程。观测到的Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）变化范围为21.7‰~28.8‰,均值为（25.4±2.7）‰;δ¹⁵N（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）变化范为是-7.5‰~0.8‰,均值为（-4.2±3.0）‰。整体上,Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）与采样纬度呈现相反的变化趋势,与夜间时长和O₃浓度呈现相似的变化趋势;δ¹⁵N（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）与气温呈现相反的变化趋势。基于化学动力学的分析表明,Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）的变化可能主要反映的是NO₂+OH、N₂O₅+H₂O（aq）、NO₃+HC/DMS、NO₃+H₂O（aq）、XNO₃+H₂O（aq）（X=Br、Cl、I）等硝酸盐生成途径的变化。基于Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）的计算表明：低Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品［Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）=21.7‰~24.5‰,66.2°~74.7° N］的主导反应为NO₂+OH,其对硝酸盐的可能平均贡献是68%~81%;对于高Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品［Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）=27.5‰~28.8‰,62.3°~69.9° N］,NO₃+HC/DMS、NO₃+H₂O（aq）和XNO₃+H₂O（aq）三者一起的贡献最高,可达35%~50%。结合BrO柱浓度的分析表明,XNO₃+H₂O（aq）反应对高Δ¹⁷O（NO{}_{\mathrm{3}}^{–}）样品的作用可能不可忽略,该作用有待结合大气化学模型进一步探索。     

镇江谏壁钼矿床钼的迁移成矿机理初探

通过对有关钼配合物的形成条件、物理化学性质的考察、碳酸盐、CO2与CO、碳氢化物的相关性以及有关矿床的矿物流体包裹体液相、气相化学成分等的研究，结合镇江谏壁钼矿床成矿的地质背景、矿床特征、钼矿物的共生、伴生矿物组合等的实际情况，认识到镇江谏壁钼矿中钼是呈易挥发的羰基配合物从地球深部迁移至地壳浅部，在有利部位被氧化、硫化沉淀富集成矿。     

高氟水灌溉区水－土－植物系统氟迁移转化环境效应分析──以河北沧县为例

文章以河北沧县高氟水灌溉区土壤氟的积累与分布特征、氟等温吸附试验、吸附动力学试验、土柱模拟试验以及农作物含氟量为依据，对高氟水灌溉区水－土壤－植物系统氟迁移转化环境效应进行讨论分析，并提出了防止氟环境恶化的对策。