σ-Coordinates hydrodynamic numerical model for coastal and ocean three-dimensional circulation

A three-dimensional finite-difference hydrodynamic model has been developed using σ-coordinate for the vertical dimension. An explicit scheme for temporal integration and a staggered grid for spatial discretization have been adopted. The model has been tested against analytical or literature cases for wind and tide induced circulation. Results are in good agreement both with analytical solutions under idealised conditions and with results from the model of Shankar et al. (1996).     

低温绿泥石成分温度计Fe/(Fe+Mg)校正的必要性问题

绿泥石是沉积岩、低级变质岩和水热蚀变岩中的常见矿物,基于四次配位Al含量的绿泥石成分温度计是确定古成岩或变质温度的最主要的手段之一。介绍了四种应用最为广泛的绿泥石成分温度计的原理,并从离子替代规律和比较研究的角度着重讨论了近年来关于绿泥石成分温度计校正的必要性。研究表明,在铝饱和的条件下,根据绿泥石中的Fe/(Fe Mg)值对绿泥石温度计进行校正并不能使计算值与实际值更为接近,而且从晶体化学的角度看,全岩的Fe/(Fe Mg)主要影响的是绿泥石中六次配位Fe与Mg的占位,而且偶合置换(Si4 )Ⅳ(Mg2 )Ⅵ—(Al3 )Ⅳ(Al3 )Ⅵ和(Si4 )Ⅳ(Fe2 )Ⅵ—(Al3 )Ⅳ(Al3 )Ⅵ共同控制着四次配位Al的占位。所以在铝饱和的岩石体系中可不必进行Fe/(Fe Mg)值的校正。     

对稳定同位素地球化学一个基本原理的反思

用基于Urey模型的量子化学从头计算,揭示Fe在FeCN63-和FeCN46-中的不同“自旋态”对同位素分馏行为的巨大影响,说明了只考虑“价态”的做法是不正确的,修正了关于“重同位素倾向于富集在高价化合物中”的这个广泛被接受的基本原理。并首次指出在压力导致自旋态变化的地质过程中,必定存在同位素分馏反常的复杂状况,是值得进一步研究的方向。     

南沙群岛南科1井白云岩发育特征及铁白云石成因机制的初步研究

南海自新生代以来发育了大量的碳酸盐岩台地和生物礁,并普遍发生白云岩化作用,具有广阔的油气勘探前景。文章通过开展岩相学观察、矿物学分析、常微量元素和碳氧同位素分析,同时结合Fe组分及Fe同位素地球化学分析,对南沙群岛南科1井白云岩的发育特征和成岩环境进行了系统研究。结果表明:南科1井上中新统—下更新统白云岩主要形成于近地表环境中,溶蚀孔隙发育,残余结构明显。白云岩层中发育有多个与暴露成因有关的界面,未发现石膏层的存在。同时,白云岩普遍具有低Fe、Mn和Sr的特征以及与现代海水相似的REE分布模式, δ¹³C和δ¹⁸O多为正值,但不存在相关性。整体来看,白云岩可能形成于轻微蒸发海水的渗透回流作用,还受到了与古气候变冷有关的海平面下降的控制。此外,南科1井岩芯中多个层位发育铁白云石,并且集中分布在暴露面附近。Fe组分和Fe同位素组成结果显示,白云岩中Fe主要来源于海水中碳酸盐的沉淀,成岩过程中基本不存在额外的陆源或热液来源的Fe混入。铁白云石主要形成于低温和浅埋藏环境中,大气淡水对生物骨架、生物碎屑以及自生碳酸盐矿物的淋滤-溶解作用为其提供了重要的...     

纳米镍/铁去除氯代烃影响因素的探讨

氯代烃是地下水中最常检出的有机污染物之一,传统的处理方法去除率很低。近年来随着铁还原技术的发展,纳米铁和纳米双金属也成为一个活跃的研究领域。利用批实验的研究方法以四氯乙烯(PCE)和四氯化碳(CT)为目标污染物,研究纳米镍/铁在去除PCE过程中的影响因素。实验结果表明,在碱性条件下,纳米Ni/Fe对PCE脱氯速率比在酸性和中性条件下脱氯速率更快;纳米Ni/Fe对初始浓度为6·51mg/L的PCE溶液脱氯速率是对初始浓度为20·56mg/L的PCE溶液脱氯速率的1·8倍;对于氯代程度相同的CT和PCE,对CT的脱氯速率明显快于对PCE。     

碱性玄武岩中的某些巨晶单斜辉石──Ⅱ:穆斯堡尔谱──兼论单斜辉石的异常穆斯堡尔谱和铁结构态的测定

本文对辽宁宽甸碱性玄武岩中巨晶单斜辉石进行穆斯堡尔谱研究。应用晶体结构研究结果较合理地解释了单斜辉石的异常穆斯堡尔谱。结合XRD讨论了单斜辉石中Fe结构态的测定以及穆斯堡尔谱的可应用性。巨晶应结晶于相当氧化的环境。     

SO4^2-改性铁铝复合层柱粘土的制备及其催化性能研究

由共聚法制得的铁铝复合交联剂交换钠基蒙脱石层间的水合钠离子,再经SO42-改性处理制备了铁铝复合层柱粘土固体超强酸催化剂.利用xRD、FT-IR和BET法对催化剂的结构进行了表征.以乙酸正丁酯的合成反应为探针反应对催化剂的活性进行了测试.通过正交实验确定了铁铝复合交联粘土SO42-改性最佳工艺条件.研究了催化剂对探针反应的选择性及重复使用情况.结果表明:在由实验确定的最佳改性工艺条件下,乙酸的转化率达92.2%,反应中无副产物产生,催化剂具有较好的重复使用性能.     

米仓山矽卡岩型铁矿成矿地质特征与找矿前景

米仓山基底铁矿有4种类型,但以高温热液~接触交代(矽卡岩)型铁矿为主,并以其优良的选冶性能著称。该类型按控矿型式,产出特征,蚀变情况可大致分上、中、下三带,从而进行深部预测。     

Skarn Mineral and Stable Isotopic Characteristics of Tonglushan Cu-Fe Deposit in Hubei Province

湖北大冶铜绿山铜铁矿床是长江中下游西段鄂东南矿集区一个大型夕卡岩矿床.围岩为三叠系大理岩及白云质大理岩,决定了其发育丰富的钙镁质复合夕卡岩矿物组合,包括石榴子石、辉石、角闪石、绿帘石、金云母、绿泥石等.本文详细描述了夕卡岩不同阶段矿物的特征,并对矿物进行了电子探针分析(EPMA)及碳、氧、硫稳定同位素研究.结果表明石榴子石形成于三期,成分上属于钙铝—钙铁系列,且从早到晚具有从钙铝向钙铁榴石演化趋势,反映出成矿溶液由酸性向碱性演化.环带结构的石榴子石和绿帘石从核部到边部Fe含量增高,说明磁铁矿是在Fe浓度升高的碱性溶液中沉淀.辉石为透辉石.角闪石属于单斜角闪石中的钙质角闪石,包括透闪石,韭闪石和少量阳起石.矿物成分分析表明辉石和石榴子石的Mn/Fe值与矿化金属元素存在一定的联系.相对于钙质夕卡岩,镁质或含镁质夕卡岩是铜铁矿体交代的更有利岩石.矿床硫化物的δ34 SV-CDT均为正值且变化范围较窄,介于0.6‰～3.8‰.成矿阶段方解石δ13CV-PDB变化于-2.9‰～6.3‰,δ18OV-SMOW变化于9.6‰ ～ 12.6‰,成矿后方解石的同位素值明显增大,δ13CV-PDB为-0.9‰ ～ 1.3‰,δ18OV-SMOW为15.2‰ ～ 17.3‰,趋向于围岩的同位素值.研究结果说明成矿阶段的硫和碳来自于深源或地幔,而成矿后期碳与地层发生明显的同位素交换反应.     

利用碳酸盐岩的Fe/Mn比值恢复海洋的氧化还原状态

碳酸盐岩的Fe/Mn元素比值,作为一项新的地球化学指标,可以用于恢复海洋的氧化还原状态.在氧化条件下,Fe³⁺和Mn⁴⁺均不可溶,因此氧化海水中的溶解Fe和Mn的含量均很低.Fe³⁺和Mn⁴⁺在还原条件下可以被细菌还原为可溶的Fe²⁺和Mn²⁺,而氧化还原电位的计算表明,Mn⁴⁺的还原要早于Fe³⁺的还原,因此细菌的Mn还原过程发生在沉积物的更浅层.可溶的Fe²⁺和Mn²⁺向上扩散到海水中,替代碳酸盐岩晶格里的Ca²⁺,因此碳酸盐岩晶格中的Fe²⁺和Mn²⁺的含量受控于来自沉积物孔隙水的扩散,而后者又与水岩界面的氧化还原状态相关.因此可以预测,随着海水变得逐渐缺氧,碳酸盐岩中的Fe/Mn比值会逐渐增高.为了验证这一假说,我们分析了中元古代高于庄组白云岩的Fe/Mn比值.研究发现,几乎所有的样品的Fe/Mn比值介于20～30之间,显著高于泥盆纪末期深水碳酸盐岩和浅水台地碳酸盐岩的Fe/Mn比值.高于庄组碳酸盐岩高的Fe/Mn比值一方面可能指示了中元古代低的大气氧气浓度和海洋的广泛缺氧,也可能反映了白云岩形成于缺氧的沉积物空隙水里.