Volcanic nutrient inputs and trophic state of Lake Caviahue,Patagonia, Argentina

The strategies for eutrophication control, remediation, and policy management are often defined for neutral to alkaline freshwater systems, as they are most suitable for human use. The influence of nutrients on eutrophication in a naturally-acidic lake is poorly known. The main purpose of the present work is to evaluate the significance of volcanic nutrients in the control of the trophic state of the acidic Lake Caviahue, located at North Patagonia, Argentina.     

The imprint of basalt on the geochemistry of silicic magmas

We propose that the fluid mechanics of magma chamber replenishment leads to a novel process whereby silicic magmas can acquire an important part of their chemical signatures. When flows of basaltic magma enter silicic magma chambers, they assume a ‘fingered' morphology that creates a large surface area of contact between the two magmas. This large surface area provides an opportunity for significant chemical exchange between the magmas by diffusion that is enhanced by continuous flow of silicic liquid traversing the basalt through thin veins. A quantitative analysis shows that a basaltic magma may thereby impart its trace-element and isotopic characteristics to a silicic magma. Depending on concentration differences and diffusion coefficients for the given components, this new mechanism may be as important as crystal fractionation and assimilation in producing the compositional diversity of silicic magmas. It may explain concentration gradients in silicic ash-flow tuffs and should be considered when interpreting the isotopic signatures of silicic rocks, even in the overt absence of mixing. For example, we show that, for several well studied, compositionally graded ash-flow tuffs, the concentrations and isotopic ratios of important geochemical tracers such as strontium could be largely due to this flow-enhanced diffusion process.     

基于地图计算的流域水文过程模拟——以太湖流域上游西苕溪流域为例

本实验的目的是提取和纯化铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa var．major)胞外带酸性基团的多糖,为综合利用爆 发的水华提供一定的理论依据．采用 pH 8．0、80℃的热水抽提铜绿微囊藻的胞外多糖．经充分脱蛋白、脱色后用 DEAE- 纤维素(DE-52)作离子交换柱层析,分离出其中不被 DE-52吸附和被吸附的两种组分．取后者上 sephadexG-150柱进 一步分离得到两种分子量不同的酸性多糖(EAPS Ⅰ和 EAPSⅡ),质量比为1．92∶1,经 HPLC 测定 EAPS Ⅰ均分子量为7．01 ×10~4D,EAPSⅡ均分子量为4．21×10~4D．经测定,它们各带有不同含量的酸性基团：EAPS Ⅰ糖醛酸含量为10．74%, SO_4~(2-)含量为44．44μg/mg,EAPSⅡ糖醛酸含量为7．08%,SO_4~(2-)含量为9．08μg/mg．EAPSⅠ单糖组成为：9．6549%D( ) 木糖,19．2522% D-果糖,71．0930%葡萄糖;EAPSⅡ单糖组成为：6．4065%D( )木糖,18．0016%D-果糖,75．5919%葡萄糖．     

Depositional age of the Himenoura Group on the Amakusa‐Kamishima area,Kyushu, southwest Japan: Using zircon U–Pb dating of the acidic tuffs

The Upper Cretaceous Himenoura Group in the Amakusa‐Kamishima Island area, southwest Japan is subdivided into the Hinoshima and Amura Formations. In order to determine the numerical depositional age of the formations, zircon U–Pb ages were investigated using laser ablation inductively coupled plasma mass spectrometry (LA–ICP–MS) for acidic tuff samples from the lower part of the Hinoshima Formation and the upper part of the Amura Formation. Although the two samples contain some accidental zircons, the samples have a definite youngest age cluster and their weighted mean ages are 85.4 ± 1.3 and 81.5 ± 1.1 Ma, respectively (errors are 95 % confidence interval). These age data indicate that the Himenoura Group in the Amakusa‐Kamishima Island area was deposited mainly in the early Santonian to early Campanian which is consistent with biostratigraphic ages. Additionally, zircon age distributions of the two tuff samples from the upper part of the Hinoshima Formation do not show a distinct youngest peak of eruption age but characteristics of detrital zircons suggestive of maximum depositional age of the host sediments. These results demonstrate that the mean age of the youngest zircon age cluster of a tuff sample does not always indicate depositional age of the tuff, and statistical evaluation of age data is effective to determine depositional age of a tuff bed using zircon U–Pb ages.     

台湾近海热液体系独特的生物及地球化学特征

台湾地处西太平洋构造活动带,近海发育了多处热液活动,其中最典型的为龟山岛和绿岛热液体系。本文对海峡两岸在龟山岛和绿岛热液的地球化学特征以及周边生物体的响应的研究进展进行了综述。龟山岛热液喷出流体具有全球最低的pH(1.52),富含重金属元素和CO₂等酸性气体,是周围海水中有色溶解有机质的来源;绿岛具有全球热液中最低的溶解有机碳浓度(14 μmol /L),且具有特殊的动力学特性。喷口周边分布了较为罕见的自然硫烟囱体和硫磺球。喷口的高毒性、高酸性热液改变了热液区生物体如螃蟹的生活习性和解毒机制。热液区的主要活跃菌群为参与碳、硫和氮代谢途径的γ-和ε-变形菌。主要生物质合成以硫还原和硫氧化的化能无机自养型生物为主,微生物硫代谢促进了热液系统中的微生物能量流动和元素循环作用。某些热液生物采用繁殖期迁徙的机制应对高毒性、高酸性热液环境。在热液活动的胁迫下,这些微生物产生了新颖独特的代谢产物。此外,龟山岛和绿岛热液体系还受到了潮汐、台风和地震等灾害性事件的影响。台湾近海热液体系的研究对认识热液地球化学循环、探讨热液的生态环境效应等具有重要的意义。     

树脂催化合成丁酸异戊酯的研究

研究了大孔强酸性阳离子树脂高温催化合成丁酸异戊酯的影响因素 ,得出了最佳工艺条件 ,酸产率高达 96%以上。该法流程简短、操作简便、污染少 ,产品质量好 ,酯含量超过 98% ,是取代旧工艺的理想方法。     

北山南带音凹峡地区酸性火山岩年代学、地球化学研究:二叠纪裂谷岩浆作用的新证据

北山造山带位于中亚造山带南缘中段地区,是中亚造山带、塔里木克拉通和华北克拉通的构造结合部。年代学资料表明北山南带晚古生代存在一期重要的岩浆活动,所形成的岩石类型包括了镁铁-超镁铁质杂岩、花岗岩类以及酸性火山岩。音凹峡地区位于北山南带,该地区广泛分布着厚度巨大的二叠系。这套地层主要是由酸性火山岩及火山碎屑岩组成,流纹岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb年龄为273±1 Ma,为早二叠世。针对音凹峡地区酸性火山岩的地球化学研究发现,其具有高SiO_2、K_2O+Na_2O、Al_2O_3含量、低Fe_2O_3~T、Mg O、P_2O_5含量;富集轻稀土元素,重稀土元素无分异,具有明显的Eu负异常;微量元素方面,酸性火山岩富集Cs、Rb、Th、U、Zr和Hf等元素,而相对亏损Ba、Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。酸性火山岩的锆石ε_(Hf)(t)值为-6.0~3.9,具有较老的Hf同位素模式年龄,t_(DM2)=1046~1669 Ma。音凹峡酸性火山岩的地球化学证据表明这套火山岩系可能由中-新元古代壳源岩石部分熔融形成,并与幔源岩浆进行了不同程度的混合,之后发生了分离结晶作用。综合音凹峡地区同时代镁铁质岩石、花岗岩类的研究成果,以及该地区二叠系沉积建造及火山岩特征分析可知,北山南带在早二叠世应处于大陆裂谷的构造背景。     

东营凹陷民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体油气地质研究

通过流体包裹体岩相学观察,分析了民丰洼陷深层天然气储层流体包裹体的类型、形态、产状、颜色等特征。烃类包裹体镜下特征显示民丰洼陷深层天然气的油气演化程度达到高成熟度阶段,而烃类包裹体拉曼光谱分析表明民丰洼陷深层天然气成藏过程可能与富甲烷烃类流体有关。基于油—水共生包裹体体系中盐水包裹体的测温分析,结合民丰洼陷埋藏史和热史分析,认为民丰洼陷深层天然气有两个成藏期。第一期成藏主要在东营期,但贡献不大;第二期成藏时间主要集中在明化镇期。第二期成藏对最终的天然气藏具有主要贡献,成藏时间主要集中在距今10 Ma之后。储层包裹体拉曼光谱分析结果显示,烃类流体与二氧化碳流体共存,证实天然气成藏过程中存在酸性流体。由于酸性流体溶蚀了早期成岩形成的方解石胶结物,从而使得民丰洼陷深层储层次生孔隙发育,有利于天然气成藏。     

长乐-南澳构造带内的岩浆混合作用

长乐—南澳构造带由于其特殊的地质构造背景,形成诸多具有典型意义的地质构造现象,岩浆混合作用形成的各类地质现象是其中的一类,通过对大量野外资料的分析,将岩浆混合作用划分为3个不同阶段,并结合区域构造背景探讨了各个阶段岩浆混合作用发生的机制,对进一步研究该构造带提供了重要的信息。     

不同pH值条件下石英溶解的分子机理

对于石英-水反应体系,石英表面的Si-O-Si键的水解断裂是溶解反应过程的关键步骤。采用高级分子轨道从头计算法,研究了不同pH值下石英表面Q1（Si）位置的溶解反应动力学过程。对反应过程的势能面、过渡态、反应路径进行了量子化学计算（包括使用从头计算的分子动力学方法）,结果表明：（1）酸性条件下,H^＋连接的是石英表面末端Si-0H上的非桥氧,而非Si-O-Si键上的桥氧,这一链接反而增强了Si—O—Si键;（2）在中性和酸性条件下,石英溶解反应的速度控制步是Q1（Si）—Obr的断裂过程,而碱性条件下反应速率却由水分子靠近Q1（Si）的过程控制,它比Q1（Si）-Obr的断裂过程更慢;（3）活化能计算数据表明,碱性条件下石英溶解速率会随着pH值的增大而迅速增大;相对照的是,在酸性条件下,溶解速率与中性条件时相比变化不大,甚至还略有降低。本文纠正了一些关于石英溶解机理的长期的错误认识,比如前人错误地认为在酸性条件下首先形成Si-O（H^＋）-Si形式的复合物,然后Si-O-Si发生断裂。本研究结果表明,实际上是形成Si—O—Si-OH2^＋…H2O形式的过渡态复合物。然后Si-O-Si发生断裂。前人模型的结果与实验结果分歧,是一个长期遗留的困惑,而本文发现的断键机理模型及其计算结果,可以很好地与不同pH值下石英溶解的实验数据吻合。