Lithium and lithium isotope profiles through the upper oceanic crust: a study of seawater-basalt exchange at ODP Sites 504B and 896A

Ocean Drilling Program (ODP) Hole 504B near the Costa Rica Rift is the deepest hole drilled in the ocean crust, penetrating a volcanic section, a transition zone and a sheeted dike complex. The distribution of Li and its isotopes through this 1.8-km section of oceanic crust reflects the varying conditions of seawater alteration with depth. The upper volcanic rocks, altered at low temperatures, are enriched in Li (5.6-27.3 ppm) and have heavier isotopic compositions (δ⁷Li=6.6-20.8‰) relative to fresh mid-ocean ridge basalt (MORB) due to uptake of seawater Li into alteration clays. The Li content and isotopic compositions of the deeper volcanic rocks are similar to MORB, reflecting restricted seawater circulation in this section. The transition zone is a region of mixing of seawater with upwelling hydrothermal fluids and sulfide mineralization. Li enrichment in this zone is accompanied by relatively light isotopic compositions (−0.8-2.1‰) which signify influence of basalt-derived Li during mineralization and alteration. Li decreases with depth to 0.6 ppm in the sheeted dike complex as a result of increasing hydrothermal extraction in the high-temperature reaction zone. Rocks in the dike complex have variable isotopic values that range from −1.7 to 7.9‰, depending on the extent of hydrothermal recrystallization and off-axis low-temperature alteration. Hydrothermally altered rocks are isotopically light because ⁶Li is preferentially retained in greenschist and amphibolite facies minerals. The δ⁷Li values of the highly altered rocks of the dike complex are complementary to those of high-temperature mid-ocean ridge vent fluids and compatible to equilibrium control by the alteration mineral assemblage. The inventory of Li in basement rocks permits a reevaluation of the role of oceanic crust in the budget of Li in the ocean. On balance, the upper 1.8 km of oceanic crusts remains a sink for oceanic Li. The observations at 504B and an estimated flux from the underlying 0.5 km of gabbro suggest that the global hydrothermal flux is at most 8×10⁹ mol/yr, compatible with geophysical thermal models. This work defines the distribution of Li and its isotopes in the upper ocean crust and provides a basis to interpret the contribution of subducted lithosphere to arc magmas and cycling of crustal material in the deep mantle.     

河北南部地区资源、环境、发展初析

河北南部地区山前平原区农业气候条件适于夏玉米的生长 ,黑龙港地区适于棉花的生长。本区水资源匮乏 ,地下水超采严重。浅层地下水超采模数为 8.0 1× 1 0 4 m3/( km2 ·a) ,深层地下水为 2 .5 8× 1 0 4 m3/( km2·a)。全区水资源利用的综合边际效益以廊坊市最高 ( 2 6.68元 /t) ,保定市最低 ( 1 4.85元 /t) ,两者之比为 1 .80。区内地下水降落漏斗与地面沉降等环境地质灾害频繁 ,1 998年浅层地下水漏斗区面积为 0 .5 4× 1 0 4 km2 ,深层地下水为 1 .5 9× 1 0 4 km2。地下水、粮食和蔬菜受到农药残留、过量化肥的污染。本区 2 0 1 0水平年外流域调水将占可供水量的 2 3.9% ,但缺水率仍达 36.2 %。若全区通过发展工程节水 (提高综合节水率 3.2 % )、实施适水种植 (冬小麦播种面积下调 7% ) ,利用水分胁迫处理 (减少一次灌溉 )等节水措施 ,则比 1 999年节水 1 7.2 %。     

湘桂黔滇藏红色岩溶风化壳发育模式

基于对湘，桂、黔，滇，藏等地岩溶区红色风化壳的野外和室内研究，从表生地貌学，粘土矿物学和地球化学角度分析红色石灰土性质与地貌演化的关系，提出红色岩溶风化壳发育的二阶段模式；1）地貌夷平-风化物质积累阶段，在地貌演化过程中溶蚀残余物质不断积累，最后在夷平面上形成厚层连续的泥质风化壳，夷平面的地貌水文条件有利于粘粒的形成和保存，但限制了富铝化作用的有效进行，造就了岩溶风化壳粘粒含量高，富铝化程度低的特点，这与研究区23个红色岩溶风化壳剖面化学，粒度特征和粘土矿物组合特点一致。2）地貌切割-风化壳淋溶阶段，原始夷平面上的风化壳大多呈灰色，只有在构造隆升和地表微切割导致地下水位降低，淋溶条件开始改善的情况下，风化壳才有可能枞根本上转为红色。     

分布式侵蚀预报模型中网格面积的选定——以黄土高原丘陵沟壑区为例

在分布式土壤侵蚀过程模型中 ,承载数据以及进行运算的最小单元 ,即基本地块的选取是非常关键的 ,它直接关系到模型的模拟精度和运算数据量。目前大多数分布式模型都采用平均布设矩形网格的方法 ,这种方法在基本网格的大小选取上存在着盲目性和不统一性。本文以黄土高原丘陵沟壑区为例 ,利用GIS和SPSS分析了黄土高原丘陵沟壑区属性均一的基本地块在面积上的统计规律 ,给出了基本地块选取的合理依据 ,以促进建立更好的分布式模型     

GIS专题数据综合的研究

随着GIS技术在各种应用领域的推广使用，各领域的专业数据与G1S的空间数据相结合，形成描述特定地理现象的各种专题数据。与GIS空间数据一样，专题数据的应用也由微观的、较为详细地描述小区域地理现象特征，转向宏观的、较为概略地描述较大范围地理现象特征，这是专题数据综合的主要任务。该文在讨论GIS专题数据类型及特征的基础上，着重分析了专题数据综合的基本类型，并提出了专题数据综合的概念模型，为GIS专题数据自动综合的实施提供理论依据和实施方案。     

海南省五指山土壤中的重金属元素含量

海南省地处热带地区，山地面积占25．4％，五指山是海南山地的核心，也是海南最高峰，从下而上依次分布着砖红壤、赤红壤、黄壤、灌丛草甸土。五指山土壤普遍遍缺，而Zn、Ni、Pb、Cd、Cr、Co含量属正常值。在成土过程中，Cd有一定积累，其他元素有明显淋溶。在自下而上的垂直带谱中，Zn、Co含量呈现递减，Cd则相反，Ni、Pb、Cu、Cr含量呈现波浪式变化。气候因素是影响五指山土壤重金属元素含量及分布的主导因素。