封闭压力酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定电气石中29种元素

电气石是一种含硼的铝硅酸盐矿物,是重要的非金属矿产资源和成岩成矿作用的灵敏示踪剂,因类质同象置换普遍使其组成成分多变,主量元素为Si、B、Al、Fe和Mg,微量元素有稀土元素、Cu、Pb、Zn、Sn、Ag和Sr等。电气石的化学性质非常稳定,不能被一般的酸或碱完全溶解,本文采用硝酸-氢氟酸封闭压力溶矿,50%王水封闭压力复溶进行样品前处理,建立了电感耦合等离子体质谱法测定电气石中稀有轻金属、重金属、放射性金属、稀土元素等29种元素的分析方法。方法检出限为0.003~0.4μg/g,精密度(RSD,n=12)为0.9%~9.2%;国家标准物质的测定值与标准值基本相符,各元素的加标回收率为95%~105%。本方法解决了电气石样品难分解、复溶时易出现氢氧化铝微细残渣的问题,样品试液中B、Al、Fe等主要共存离子的干扰小,各待测元素测定结果准确、可靠。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。     

柴窝铺盆地及其北缘地区中新生代沉积岩源区构造背景和物源属性研究

沉积岩中的碎屑组分及主量元素、微量元素和稀土元素可以反映物源信息,广泛应用于沉积源区的确定、构造背景的分析。通过对柴窝铺盆地及北缘地区侏罗纪至古近纪沉积地层的碎屑岩岩石学和地球化学分析,揭示了盆地沉积岩的原岩来自上地壳,岩性以长英质岩石为主,并混合进了部分安山质及基性岩石。源区构造背景为活动大陆边缘,因其原岩是在大陆岛弧环境下形成的,所以部分构造背景显示为大陆岛弧。本次研究不仅可以为柴窝铺盆地及北天山的构造演化过程及其机制提供有力证据,并且对柴窝铺油气勘探具有一定指导意义。     

基于Gauss-Listing大地水准面定义的地球重力场模型评价方法

提出一种基于Gauss-Listing大地水准面经典定义的地球重力场模型评价方法。该方法依据经典大地水准面为重力等位面的特性,选取某大地水准面为参考面,计算不同地球重力场模型在该参考面上的重力位标准差,以此作为不同模型相对优劣的评价指标。利用该方法对不同地球重力场模型以及同一重力场模型在不同区域的精度进行评价,结果表明,EGM96模型、 OSU91A模型的大地水准面精度分别为±11.1 cm、±14.3 cm,EGM2008模型、EIGEN-6C4模型分别为±8.8 cm、±8.9 cm,说明后2个模型的精度相当,且优于前2个模型。该模型评价方法的研究结果显示,对于某全球大地水准面,EGM2008模型和EIGEN-6C4模型的大地水准面精度分别为±11.3 cm和±14.1 cm,即在cm级精度上EGM2008模型略优。     

利用JCZ-1T地震计BB通道观测数据检测地球自由振荡

采用库尔勒台JCZ-1T地震计BB通道垂直向的观测数据,利用功率谱密度估计方法,在没有对观测资料进行任何改正的情况下,获取2016-03-02印尼苏门答腊岛海域7.8级和2016-04-17厄瓜多尔7.5级大地震激发的0S7～0S60基频球型自由振荡,并与PREM模型理论值进行对比分析。结果表明,实测值与理论值相吻合,除部分振型与理论值偏差较大以外,其余振型与理论值偏差均小于0.1％。印尼苏门答腊岛海域7.8级地震所检测的球型振荡能量频谱分布及振型与厄瓜多尔7.5级地震所检测的球型振荡有一定差别,前者所能检测的振型数量相对较多。     

不同植被红边指数在城市草地健康判别中的对比研究

遥感红边指数与表征绿色植物生长状况的重要生化参数有密切的关系,是植被长势监测的重要因子。为寻找出最适用于城市草地生长状况监测的红边指数,本文基于Sentinel-2A数据,对比分析了不同红边指数在城市草地健康状况估算方面的差异。本文以福州市和厦门市的城市草地为例,在全面分析各种健康水平草地光谱响应特征差异的基础上,选取了6种与草地生化参数相关的红边指数,即红边位置REP、地面叶绿素指数MTCI、归一化差值红边指数NDRE1、新型倒红边叶绿素指数IRECI、红边叶绿素指数CI_red-edge以及叶绿素吸收指数MCARI2,然后采用独立样本T检验及欧式距离对这6种红边指数在草地健康判别中的优劣进行了定量对比。结果表明：IRECI指数对草地健康状况最为敏感,该指数在不同健康等级草地的值域区间和均值都存在显著性差异,其判别总精度均大于85%;NDRE1和MCARI2指数次之,其他3个指数则难以判别草地的健康状况。因此,在基于Sentinel-2A影像的城市草地健康遥感判别中,推荐使用IRECI指数。     

Tracing sediment redistribution across a break in slope using rare earth elements

Experimentally determined spatial patterns of soil redistribution across a break in slope derived using 10 rare earth element (REE) oxides as sediment tracers are presented. An erosion experiment was conducted using simulated rainfall within a laboratory slope model measuring 2·5 m wide by 6 m long with a gradient of 15° declining to 2°. Soil was tagged with multiple REE and placed in different locations over the slope and at the end of the experiment REE concentrations were measured in samples collected spatially. A new method was developed to quantify the erosion and deposition depths spatially, the relative source contributions to deposited sediment and the sediment transport distances. Particle‐size selectivity over an area of net deposition was also investigated, by combining downslope changes in particle‐size distributions with changes in sediment REE composition within a flow pathway. During the experiment, the surface morphology evolved through upslope propagation of rill headcuts, which gradually incised the different REE‐tagged zones and led to sediment deposition at the break in slope and the development of a fan extending over the shallow slope segment. The spatial patterns in REE concentrations, the derived erosion and deposition depths, the relative source contributions to deposition zones and the sediment transport distances, corroborate the morphological observations and demonstrate the potential of using REE for quantifying sediment transport processes. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

中国东南沿海老红砂的研究现状与展望

老红砂是主要分布于我国东南沿海的,呈现以棕红色、红色、橙黄色为主的半胶结中-细砂质沉积物。笔者综述了前人在老红砂的分布与形态、沉积特征、形成机制、发育时代、红化作用、古地理环境等方面的研究成果,认为其为晚更新世沉积物,主体属风成沉积,热带-亚热带湿热季风气候导致的含铁物质分解和氧化是砂体红化的主要原因。根据研究现状,对存在的问题和今后的研究重点做一探讨和展望。     

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南海南部陆坡晚第四纪沉积物稀土元素及环境意义

采用电感耦合等离子质谱(ICP-MS)法,对南海南部86GC柱状沉积物样品的稀土元素(REE)含量进行测量,并对其地球化学特征进行系统分析。结果表明,自大约31kaBP以来,该海域的沉积物具有基本相同的物质来源,物源区的气候环境变化可能是影响沉积物中REE指标纵向变化的主要因素。各指标的综合分析显示,末次冰期南海南部海域的沉积物源区具有较强的化学风化作用,冰后期则相对减弱,这就意味着南海南部及周边地区末次冰期期间依然盛行热带气候,冰后期的气候环境则可能较为多变。另外,在柱状样深度分别为17cm和100cm处均记录了指标的突变,前者可能是8k事件在南海南部的记录,后者代表的事件还有待进一步研究。