内蒙古西部额济纳旗地区X井油气显示特征与油气源探讨

根据内蒙古额济纳旗地区X井白垩系额济纳旗组、侏罗系麻木乌苏组、古生界顶面风化壳等不同层段的油气显示特征和钻井泥浆烃类气体组分、甲烷C同位素的分析结果,认为侏罗系和白垩系油气显示特征相同,为油与气显示,气体样品的干燥系数(C1/C总)为0.80~0.87,甲烷C同位素δ13C1为-48.19‰~-50.87‰,表现了低成熟热解气的特征;古生界风化壳为气显示,天然气干燥系数(C1/C总)为0.91~0.92,甲烷C同位素δ13C1为-21.56‰~-30.91‰,表现了高成熟热解气的特征。该井及邻区的中生界、古生界烃源岩干酪根类型及其演化程度具有显著的差别,中生界烃源岩以低成熟混合型干酪根为主,古生界烃源岩为成熟—高成熟(或过成熟)的混合型-腐泥型干酪根。表明该区存在以中生界侏罗系—白垩系低成熟烃源岩为油气源的油气系统和古生界高成熟(或过成熟)烃源岩为气源的油气系统,指示了古生界油气资源前景。     

内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素组成及地质意义

北山造山带位于西伯利亚、哈萨克斯坦和塔里木三大板块交汇部位。通过对内蒙古北山造山带变辉绿岩和片麻状花岗岩的岩石学、岩石地球化学、锆石阴极发光结构、锆石SHRIMP U-Pb年龄、LA-MC-ICPMS锆石Lu-Hf同位素的多方面系统研究,并结合前人的研究成果,取得了如下主要认识:变辉绿岩具有略向右倾的稀土元素分布型式,Eu异常不明显,并亏损Ta、Nb等高场强元素;片麻状花岗岩稀土元素分布型式明显右倾,具Eu负异常与Nb、Ta、Zr、Hf、HREE亏损。变辉绿岩中的锆石主体结晶于114.8Ma±3.3Ma,为燕山期岩脉;片麻状花岗岩中锆石主体的结晶年龄为423Ma±4Ma,为加里东晚期的岩体,从而更正了过去对其年龄为古元古代或石炭纪的认识。变辉绿岩在岩浆侵位过程中同化混染了地壳组分,捕获了地壳中从中太古代到早白垩世的继承锆石。研究区从中太古代晚期至古元古代晚期,至少曾发生过5期壳幔分异事件,导致了地壳增生,并形成了该区古老的地壳基底。     

运用H、O同位素资料分析地下热水的补给来源——以鲁西北阳谷-齐河凸起为例

通过对阳谷-齐河凸起地下热水的化学成分、同位素及其地热地质条件的分析,对这一地区的地下热水的补给来源进行了研究。本区地下热水的δD为-65‰～-80.67‰,δ18O为-9.2‰～-10.2‰,均分布在全球雨水线的附近,说明该区地下热水主要为大气降水成因。济南北地热田地下热水的补给高程为256m,此范围大致相当于济南南部山区及其以南的泰山北麓;聊城东地热田地下热水的补给高程为411m,此范围大致相当于泰山山脉及其周边的中山区。聊城东地热田地下热水的2H过量参数d明显低于济南北地热田,说明聊城东地热田地下热水的补给区比后者更远。     

南沙珊瑚礁区波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)食性和营养级分析

波纹钩鳞鲀(Balistapus undulatus)是一种在热带珊瑚礁海域中广泛分布的杂食性鱼类, 研究其自然环境中的食物组成有助于了解其食物来源及其在生态系统中的功能地位。但目前的认识仅限于他们是珊瑚礁区的海胆捕食者, 对其准确的食物组成和生态功能定位尚不清晰。本研究于2017年夏季在南沙珊瑚礁区采集了波纹钩鳞鲀样品, 通过特异性引物扩增波纹钩鳞鲀消化道中的线粒体细胞色素C氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因, 以高通量测序技术分析了其现场食物组成, 并测定了碳、氮稳定同位素以分析其营养级。研究结果显示, 波纹钩鳞鲀摄食的食物种类有13种, 分属于节肢动物门(Arthropoda)、脊索动物门(Chordata)和环节动物门(Annelida)。其中最主要的食物来源是节肢动物门扇蟹科的蟹类, 如滑面蟹(Etisus sp.)、Luniella pubescens、皱纹花瓣蟹(Liomera rugata)等, 分别占61.8%、6.7%和1.8%。鱼类也有一定的贡献, 占总食物序列的23.5%。同位素结果显示其营养级为3.71±0.07, 与分子检测的结果相符。研究结果表明波纹钩鳞鲀的主要食物是小型甲壳类动物以及植食性鹦嘴鱼, 这拓展了以往对波纹钩鳞鲀所扮演生态角色的认识。     

基于水化学及径流组成的中国西北内陆河流域水资源风险评估

水资源作为西北内陆区重要的战略性资源,关系着区域经济社会可持续发展。内陆河作为区域重要的水资源组成部分对全球气候变化响应显著。本文选取祁连山、天山、昆仑山地区典型的内陆河流域,基于长期径流监测,以及降水、融水、河水、地下水等多水体水化学、同位素分析数据,分析了区域径流组成特征及其与主要环境要素的相互关系,评估了其水资源风险。结果表明：(1)除石羊河外,20世纪70年代以来研究区大部分河流的年径流量呈现上升趋势;(2)研究区各水体大部分为碱性,各水体主导阴阳离子为HCO₃^-和Ca²⁺和Na⁺,水化学类型多为HCO₃^--Ca²⁺型,且受岩石风化控制影响大;河水TDS呈现相似的季节变化趋势(夏秋低冬春高),而各离子的季节差异显著;(3)除呼图壁河外,区域河水的δ¹⁸O呈现出夏秋低冬春高的季节变化特征;(4)研究区地下水、降水和冰川/雪融水对区域径流的年平均贡献分别为42.6%、34.4%和23.0%,区域径流组成存在空...     

中国西北部高山区多尺度降水稳定同位素的时空变化成因分析

大气降水氢氧稳定同位素可以指示降水过程的气候环境变化,分析其变化对于研究现在及过去气候条件下的水文循环过程具有重要意义。本研究选取中国西北部典型的天山、昆仑山为研究对象,基于研究区5个高山站点2013—2015年间的353个大气降水样品的δ²H、δ¹⁸O分析测试结果,系统分析了不同时间尺度下δ²H与δ¹⁸O的时空分布特征及其与环境要素的关系,并结合ERA5数据探讨了其水汽通量及风向特征。结果表明：(1)研究区大气降水稳定同位素呈现较为显著的时空变化特征,降水δ¹⁸O季节上呈现夏高冬低,而空间上呈现北高南低;拟合的区域大气降水线为δ²H=7.74δ¹⁸O+5.83 (R²=0.98),揭示其降水过程受云下蒸发影响强烈(斜率较低)。(2)研究区降水δ¹⁸O与温度呈现正相关关系,与高程呈现负相关关系,而与降水量间无显著相关关系。(3)水汽来源的分析结果表明,研究区水汽输送路径主要为西方路径(占比6...     

湘江下游河床沉积物铅污染特征及铅来源的Pb同位素示踪分析北大核心CSCD

利用BCR及1M HCl分离提取技术对湘江下游河床沉积物不同化学形态铅的铅含量及Pb同位素组成进行分析。结果表明,河床沉积物重金属铅含量变化大(Pb含量为(54.4~4379)mg/kg),且富集明显(EF>3.5)。不同河段沉积物铅富集程度明显不同,湘潭、长沙及湘阴河段沉积物铅富集程度相近(EF平均为3.5~4.1),而株洲段沉积物铅富集明显较高(EF平均为82.0)。BCR分离提取结果显示河床沉积物铅主要以赋存于铁锰氧化物中的可还原态铅(43.76%)和赋存于硅酸盐矿物的残渣态铅(41.53%)的形式存在。沉积物全岩铅同位素组成显示株洲段铅为非放射成因铅(^(206)Pb/^(207)Pb平均为1.1744),而湘潭至湘阴段沉积物明显富放射成因铅(^(206)Pb/^(207)Pb平均为1.1827)。由BCR提取的可提取态与残渣态铅的^(206)Pb/^(207)Pb比值平均分别为1.1798±0.002及1.1844±0.008,即可提取态与残渣态铅之间Pb同位素组成变化不明显。而1M HCl提取的可提取态(^(206)Pb/^(207)Pb平均为1.1746±0.004)与残渣态铅(^(206)Pb/^(207)Pb平均为1.1859±0.007)的Pb同位素组成明显不同。这可能是BCR分离提取实验中,株洲段沉积物非放射成因的人为源铅未完全提取所致,故BCR提取法不适合用于矿业活动影响河流沉积物重金属污染的生态风险评价。铅同位素示踪分析表明,株洲段沉积物中铅为来自铅锌矿矿石(62.4%)及燃煤排放(36.8%)人为源铅组成的二元混合铅,而湘潭至湘阴段沉积物铅为来自自然源花岗岩(54.4%)和来自人为源铅锌矿矿石(29.2%)及燃煤排放(15%)组成的混合铅。     

城镇化流域地下水氮素组成特征及来源解析

为揭示城镇化地区地下水氮素组成特征及来源,以深圳市坪山区麻雀坑水流域为研究区域,分别于2020年9月（丰水期）和2020年12月（枯水期）采集民井、采样井和基坑地下水样品并分析样品中氮素的组成特征,联合硝酸盐氮氧同位素和氨氮氮同位素示踪技术,识别氮素的主要来源及转化过程,结合稳定同位素源解析模型,计算不同硝酸盐来源的贡献比。结果表明：1）麻雀坑水流域地下水氮素的主要赋存形态为NO-3-N,其次是NH4+-N。NO-2-N质量浓度相对较低,平均在“三氮”中所占的比例仅为1.2%,氮素质量浓度的季节变化不显著;2）同位素示踪信号显示地下水氮素的主要来源为污水与粪便,氮的转化过程以硝化作用为主;3）稳定同位素源解析模型结果显示,丰、枯水期地下水硝酸盐不同来源的平均贡献率排序相同,为污水与粪便>土壤氮>大气氮沉降>肥料,但贡献率大小不同。丰、枯水期源于污水与粪便的地下水硝酸盐贡献率分别为45%和74%,民井与采样井、基坑地下水中硝酸盐来自污水与粪便的比例分别为68%和82%;4）已关闭养猪场的历史遗留氮素是区域地下水潜在的氮污染来源,并影响地下水氮素的转化过程,位于地下水排泄...     

Uptake and recovery of soil nitrogen by bryophytes and vascular plants in an alpine meadow

Due to their particular physiology and life history traits, bryophytes are critical in regulating biogeochemical cycles and functions in alpine ecosystem. Hence, it is crucial to investigate their nutrient utilization strategies in comparison with vascular plants and understand their responses to the variation of growing season caused by climate change. Firstly, this study testified whether or not bryophytes can absorb nitrogen(N) directly from soil through spiking three chemical forms of 15N stable isotope tracer. Secondly, with stronger ability of carbohydrates assimilation and photosynthesis, it is supposed that N utilization efficiency of vascular plants is significantly higher than that of bryophytes. However, the recovery of soil N by bryophytes can still compete with vascular plants due to their greater phytomass. Thirdly, resource acquisition may be varied from the change of growing season, during which N pulse can be manipulated with 15N tracer addition at different time. Both of bryophytes and vascular plants contain more N in a longer growing season, and prefer inorganic over organic N. Bryophytes assimilate more NH4+ than NO3– and amino acid, which can be indicated from the greater shoot excess 15N of bryophytes. However, vascular plants prefer to absorb NO3– for their developed root systems and vascular tissue. Concerning the uptake of three forms N by bryophytes, there is significant difference between two manipulated lengths of growing season. Furthermore, the capacity of bryophytes to tolerate N-pollution may be lower than currently appreciated, which indicates the effect of climate change on asynchronous variation of soil N pools with plant requirements.     

小秦岭地区太华群锆石U-Pb年龄及华北克拉通南缘地壳演化

以小秦岭地区太华群二长片麻岩为研究对象,分析其地球化学、锆石U-Pb年龄和Hf同位素特征。地球化学分析显示其原岩为高钾钙碱性花岗质岩石,稀土元素总含量较高(229×10-6),轻、重稀土元素分馏明显(w(La)N/w(Yb)N=45.39),有明显的Eu负异常(0.43)。原始地幔标准化微量元素蛛网图显示其富集Rb、Ba、Th、U等大离子亲石元素和亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等高场强元素。锆石U-Pb定年结果显示,其原岩的形成时代为古元古代早期(2.47Ga)。锆石Hf同位素分析结果显示:初始N(176 Hf)/N(177 Hf)值变化范围很小,为0.281 284~0.281 328,εHf(t)值均为正值(0.93~5.18);二阶段Hf模式年龄为2.70~2.89Ga,新生地壳(现代岛弧火山)Hf模式年龄为2.54~2.73Ga,接近于锆石结晶年龄(2.47Ga),指示华北克拉通南缘在这一时期有明显的新生地壳生长。华北克拉通南缘在新太古代早期(2.7~2.9Ga)、新太古代晚期—古元古代早期(2.2~2.5Ga)和古元古代中期(1.8~2.1Ga)有3期重要的构造热事件。新太古代早期及晚期有明显的新生地壳生长(εHf(t)0),新太古代晚期—古元古代早期和古元古代中期的岩浆活动有明显的新生地壳生长,同时还伴随有古老地壳物质的再循环和改造(εHf(t)0或εHf(t)0)。