有机组分二次离子质谱特征及其裂解机理

二次离子质谱(SIMS)技术近年来被广泛用于分析煤和油气烃源岩有机组分化学成分和结构特征.在介绍SIMS质谱图解析方法的基础上,分析了有机组分二次离子组成特征;在综合研究有机组分SIMS质谱图特征的基础上,应用化学动力学原理对有机组分SIMS质谱裂解机理进行了探讨.结果表明:有机组分以芳香核为基本结构单元,且含有杂环并带有多种含氧基团和支链;有机组分SIMS质谱裂解由其复杂大分子结构中烷基苯不同化学键的解离能大小决定的;有机质结构中α碳和β碳之间的α—p键和支链碳的C—C键解离能最弱,有机化学结构中的α-β键和支链碳的C—C键容易断裂;与苯环相连支链中,(C6 H5) CH2—C2H5结构中的α-β键和支链碳的C—C键容易断裂而形成(C6H5)CH2-(91)、C2H5-(29)和CH3-(15)等碎片离子,这也是有机组分SIMS质谱图中最主要的碎片离子峰.     

全国地层委员会副主任兼秘书长王泽九考察山东早前寒武纪地质

2012年6月28日至7月9日,全国地层委员会副主任兼秘书长王泽九(中国地质科学院前副院长,以下简称王泽九院长)、中国地科院地质研究所离子探针室主任刘敦一、副主任张玉海、万渝生教授和他的3个博士后等一行,在山东省地质调     

等离子体片离子分界线的模拟研究

等离子体片离子向内磁层的渗透在亚暴和磁暴过程中都起到了重要作用.以往对于等离子体片离子向内磁层的渗透都是通过固定磁矩的磁层离子漂移轨道理论来进行的.本文将过去的(U,B)空间中固定磁矩的磁层离子漂移轨道理论扩展为固定能量的磁层离子漂移轨道理论,讨论了等离子体片质子在向地球输运过程中,不同能量的质子开放轨道和封闭轨道的分界线的特性,及其随Kp指数的变化.在高能端,随着能量的升高,等离子体片质子分界线地心距离逐渐增大,且分界线的晨侧地心距离远远大于昏侧的地心距离.在低能端,随着质子能量的降低,质子分界线地心距离逐渐增大,且其分界线的昏侧地心距离要大于晨侧的地心距离.模拟结果还显示随着Kp指数的增强,等离子体片中不同能量的质子分界线都向地球移动.但在低能端和高能端,质子分界线的行为是不一样的.在低能端,随着Kp指数的增大,质子内边界形状基本保持不变.但在高能端,随着Kp指数的增大,质子内边界形状也将发生变化.在E=20 keV,Kp=6和E=10 keV,Kp=3两种情况,质子分界线甚至出现了两个分离的区域,一个是环绕地球的封闭轨道区域,一个是晨侧孤立的锥型区域.等离子体片能量为E的质子的内边界就是具有不同磁矩的Alfven层上能量为E的点的连线.TC-1热离子谱仪对等离子体片离子内边界的观测显示模拟结果与观测结果符合得很好.     

基于FT-ICR MS表征达古冰川冬春季节表层雪中DOM分子组成变化

分析冰川中溶解性有机质(dissolved organic matter, DOM)的迁移转化特征是评估冰川消融对下游生态环境效应的重要依据,但冰川表层雪中DOM在冬春季节的迁移转化特征尚不明确。本文以达古冰川冬春季节表层雪和春季冰川径流为研究对象,使用傅里叶变换离子回旋共振质谱(FT-ICR MS)对表层雪和径流中DOM进行分子层次表征。结果显示:达古冰川冬春季节表层雪中DOM化学组成非常丰富,主要包括脂类、多肽类、不饱和烃类,还含有少量的酚类、多环芳烃类和糖类,来源包括微生物活动和陆源性输入。春季径流中DOM的主要来源是陆源性输入,受人类活动影响较大。分析不同季节表层雪DOM的分子组成变化,发现冬季低温环境有利于表层雪中脂类、多肽类和含S类DOM分子的富集,春季气温升高则有利于表层雪中多肽类、不饱和烃类和含N类DOM分子的富集。比较春季径流和表雪中DOM的分子组成变化,发现径流中杂原子类DOM含量降低,微生物来源的脂类和多肽类DOM含量降低,陆源性的酚类和多环芳烃类含量显著增加,说明径流中DOM的生物活性降低而光反应活性增加。因此随着冰川持续消融大量的冰川融水将DOM带入下游水环境...     

秦岭太白山南麓降水中常量无机离子特征及其来源研究

以2011年11月至2014年9月连续采集的74个有效降水样品为研究载体,运用趋势分析法和相关分析法分析太白山南麓黄柏塬地区降水中常量无机离子（NH₄⁺、Ca²⁺、Na⁺、K⁺、Mg²⁺、SO₄^2-、NO₃^-、Cl^-、F^-）的化学特征,并结合富集因子法、端源贡献法及后向气流轨迹模型探究其来源。结果表明：研究区降水中各离子浓度大小顺序为Ca²⁺ > SO₄^2- > NH₄⁺ > NO₃^- > K⁺ > Na⁺ > Mg²⁺ > Cl^- > F^-,主要阳离子是Ca²⁺和NH₄⁺,共占阳离子总量的76.21%,主要阴离子是SO₄^2-和NO₃^-,共占阴离子总量的90.83%。降水总离子年平均浓度为404.64 μeq·L^-1,相对于国内外已研究的其他高山站点偏高,表现出典型的大陆型及人为源干扰的特征。受排放源、气象因子、植被、降水量等因素影响,降水总离子浓度表现出显著的季节差异,依次为冬季 > 春季 > 秋季 > 夏季。源解析结果显示降水中SO₄^2-和NO₃^-95%以上由人为源贡献,Ca²⁺和Mg²⁺主要来源于地壳风化,Na⁺海盐源和非海盐源贡献约各占一半,K⁺主要来自于非海盐贡献,而F^-和NH₄⁺则几乎全部由人为源贡献。不同路径气团影响下的降水离子组分具有明显不同,北方气团途径太原、石家庄、北京、兰州等工业发达城市,工业燃煤交通废气排放量大,降水中SO₄^2-、NO₃^-浓度均偏高,离子总浓度也明显高于南方气团。     

济南市平阴氡地热水中氟的来源及赋存机理浅析

通过对3处不同热储类型的地热水水质分析结果的对比分析,试从热储岩性、矿化度、pH值、温度及地下水水化学类型等方面分析各因素对水中F~-溶解的影响机理,认为:热储岩性对地热水水质起决定作用,高热储温度、碱性环境是水中氟离子富集的有利条件;水中Ca~(2+)可与F~-产生不溶于水的沉淀,对水中氟离子的富集起限制作用;水中F~-与H_2SiO_3,Sr的含量一般存在共生关系。水中氟的活性和含量不能看作只与某种盐类或阴、阳离子发生单相关的孤立作用的结果,而要重视在水中各种盐类并存的混合体系中可能出现的元素或物质间的拮抗、协同及交互作用。     

河套盆地周缘泉水化学组分对2015年4月15日阿左旗MS5.8地震的响应*

根据河套盆地周缘断裂带泉水的氢、氧同位素组成和水化学组分,讨论了该区地下水的化学类型、成因及其与地震活动的关系。于2014年9月下旬和2015年4月15日M_S5.8阿左旗地震震后在河套盆地周缘的乌拉山断裂带、色尔腾断裂带、狼山断裂带以及桌子山断裂带采集了17个泉水和井水样品,测得水样的TDS分布在143.8~42 553.0mg/L范围内,δD和δ¹⁸O值分别在-83.6‰~66.56‰和-11.16‰~8.2‰的范围内,来源为大气降水。根据舒卡列夫分类法,震前水样可划分为13种水化学类型,震后西山咀、圐圙朴隆等5个点采样点泉水的水化学类型发生变化。其中,乌拉山断裂带的水样以HCO₃-Ca型低矿化度地表水为主;色尔腾断裂带、狼山断裂带泉水受白垩系含水层影响,矿化度较高,富含HCO^-₃及SO^2-₄;桌子山一带受煤矿开采影响,水样以富SO^2-₄和Cl^-的高矿化度水为特征。地震前后TDS、阴、阳离子以及γNa/γCl、γ(SO₄+Cl)/γHCO₃、γHCO₃/γCl等毫克当量比值能够较好地反映地震。2015年4月15日阿左旗M_S5.8地震后,呼鲁斯太、迪延阿贵庙及八一井的水化学组成变化较大,对地震响应较为敏感。呼鲁斯太地区泉水的TDS稍有降低,但HCO^-₃在阴离子中所占比例有所增加,表明震后该地区含水层的泉水与较低矿化度的含碳酸盐岩含水层水发生了混合;八一井的TDS值有所增加,γNa/γCl比值有所降低,表明深部高矿化度水的混入;迪延阿贵庙水样的TDS稍有下降,但NaCl的相对含量较震前有所升高,表明有低矿化度NaCl水的混入。本工作不仅确定了该区水文地球化学背景,而且对地震监测和预测具有一定参考价值。     

磁云内局部高温现象和太阳的观测关系

在磁云内部常常观测到反常高的重离子电离态,这些增加的重离子高价电离成分可以揭示其源区的温度特性.利用ACE卫星数据检查了1998年2月至2008年12月期间的74个磁云事件,发现14个磁云事件的内部具有明显的局部高温质子区.通过对这些高温区域内部质子温度与O~7/O~6比值和铁平均电离态áFe?进行相关性分析发现:9个磁云事件内部高温区域的质子温度和O~7/O~6比值或铁平均电离态áFe?具有一定的相关性,其余5个磁云事件内高温区域的质子温度与O~7/O~6比值和铁平均电离态都没有明显的相关性.这表明9个磁云事件内部的高温现象起源于太阳.     

西藏谷露热泉型铯矿床地质地球化学特征与成矿作用

谷露热泉型铯矿床位于西藏那曲县谷露地区,达中型规模。在前期野外地质特征与年代学研究的基础上,对其地质、地球化学特征及成矿作用进行了系统的研究。矿石的构造类型有粗大孔隙状构造,角砾状构造,碎裂叶片状构造,细小孔隙状构造,致密块状构造与鲕状构造。结构类型有粒状结构、胶状结构、生物结构、溶蚀结构、长方体状结构、被膜状结构、球状结构、管状结构等。生物结构在硅华形成的各阶段均普遍存在。硅华的主要矿物为蛋白石,但不同的形成阶段蛋白石的种类不同,第2、第3阶段均为CT蛋白石与石英,而在第4与第5阶段仅出现A-蛋白石, 没有CT蛋白石。蛋白石矿物中的SiO2最高达97.48%,∑（CaO+Na2O + MgO）最高达到3.2%,Cs2O最高可达3.57%。随着由早到晚的变化,SiO2呈现出明显的降低趋势,铯含量则呈升高的趋势。其中第2~4阶段的铯平均含量已经低于铯的工业标准（500×10-6） 。谷露硅华不同阶段的样品在Fe-Mn-Al图解中的位置不同,39件样品中有30件位于生物沉积物区,有9件位于热水沉积物区,硅华的稀土元素含量均比北美页岩的低,Cr、Zr的含量与Th、U的含量均相对一般的热水沉积物低。由早期到晚期,δ30Si呈由高到低、δ18OSMOW由低到高的变化趋势。谷露硅华δ13CPDB与87Sr/86Sr均体现出生物作用的特点,是在深源（至少是下地壳）地质作用下以生物作用为主、热水作用为辅形成的。     

新疆库米什盆地硝酸盐类矿床成矿离子迁移规律及成矿模型

为了深入认识库米什盆地硝酸盐矿床成矿离子的空间分布特征、表层沉积物中硝酸盐含量较高的原因,以盆地硝酸盐矿床为研究对象,开展研究区内各类补给水样和沉积物样可溶性盐类物质化学组成的定量分析研究;结合野外地质踏勘工作,探讨研究区硝酸盐矿床成矿离子的迁移规律,初步建立盆地硝酸盐矿床沉积成矿作用模型.结果表明,K+、Na+、NO...