哈尔滨地区罗家窝棚组地层的沉积学、矿物学及地球化学特征:对沉积环境的指示

罗家窝棚组是哈尔滨地区的第四纪下限地层,其岩性是紫红色砂砾石,被认为是冰碛物堆积。早期的区测资料对其进行了岩性描述,对于其它地层属性,特别是地球化学属性的认识尚未涉及。为此,本文选择黑龙江五常拉林镇罗家窝棚村层型剖面作为研究对象,首次对其沉积学、矿物学、元素地球化学展开综合研究,以揭示其沉积过程和沉积环境。结果表明,这套砾石分选和磨圆较差,风化程度很高,无定向性排列,砾石成分以陆源碎屑岩(砂岩和粉砂岩,44.2%)和花岗岩(37.4%)为主,其次为凝灰岩(11.2%),石英质、闪长岩、流纹岩和玄武岩等少量出现。重矿物组成以赤/褐铁矿占绝对优势(87.5%),其次是白钛石(5.0%),其它重矿物含量较少。元素地球化学揭示,罗家窝棚组中的细颗粒碎屑以及泥质基质经历了很强的化学风化过程,是初次循环的结果。砾石岩性和地球化学组成共同揭示了这些碎屑主要来源于长英质母岩,但中性和铁镁质母岩也有少量贡献。综合沉积学、矿物学和地球化学地层属性,本文认为罗家窝棚组地层是在炎热气候条件下的洪积物堆积,而非寒冷气候条件下的冰碛物。这项研究对于哈尔滨地区第四纪地层的划分和早更新世构造—地貌—气候—水系演化等地质事件的重建具有重要意义。     

阿尔泰可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床云母和长石的矿物学研究及意义

可可托海3号脉伟晶岩型稀有金属矿床是阿尔泰造山带产出的规模最大的伟晶岩脉,其完美的同心环状结构分带举世闻名。云母和长石作为3号脉9个结构带的贯通性矿物,由外向内表现不同的结构和成分特征。其中,云母由白云母系列向锂云母系列演化,白云母呈黄-绿色中细粒→白色或绿色中粗粒-巨晶→白色或绿色书状集合体→白色或绿色中粗粒-巨晶,锂云母呈玫瑰紫中细粒鳞片状或楔状集合体,BSE图像下云母表现出成分分带及不平衡和交代结构;长石主要为钾长石和钠长石,及少量斜长石,钾长石主要呈块体产出,钠长石呈细粒→叶片状→薄片状产出。本次研究通过电子探针(EMPA)和激光剥蚀等离子质谱(LA-ICP-MS)获得3号脉各结构带云母和长石的主微量成分。3号脉云母具有高Li(249×10^-6~35932×10^-6)、Rb(1240×10^-6~22825×10^-6)、Cs(35.9×10^-6~13980×10^-6)、Ta(13.3×10^-6~447×10^-6)含量、低K/Rb值(4.23~59.4)和K/Cs值(6.53~2368),钾长石具有低K/Rb值(35.4~1865),且由外向内,随K/Rb值降低,云母的Li、Rb、Cs、F、Ta含量升高,表明3号脉是一个由外向内结晶的分异演化程度较高的伟晶岩脉。另外,连续相邻结构带中云母和长石的主微量成分呈振荡变化,该现象主要受熔体不混溶过程的控制,也受矿物结晶不平衡影响,而熔体不混溶过程也是控制3号脉结构分带的机制之一。外部带(I-IV带)和内部带(V-VIII带)的云母和碱性长石在成分(FeO、Li、Rb、Cs、F、Ta含量和K/Rb值及K/Cs值)和结构(不平衡和交代结构)上具有明显差异,内部带演化程度明显加大,流体组分比例升高,表明体系由以熔体为主的阶段(外部带)进入以熔流体为主相对不稳定的阶段(外部带)。结合野外观察的证据,促使体系在IV带和V带间发生突然转变而进入熔流体阶段的是一个泄压事件。     

高压-超高压变质岩石中石榴石的环带和成因

在俯冲带变质过程中,石榴石是高压-超高压变质榴辉岩和片麻岩的常见变质矿物。由于石榴石具有难熔和流体中的低溶解能力的特点,通常可以很好地保存下来,并且能够保留复杂的化学成分环带,以及不同类型的矿物或流体包裹体,为解释石榴石寄主岩石经历的变质演化历史提供了重要信息。石榴子石的主微量元素成分受控于很多因素,如全岩成分、变质的温压条件、控制石榴子石形成的相关变质反应、与石榴子石共生的矿物种类和成分等。因此,在利用石榴石探讨超高压变质的演化历史时,对石榴石进行系统的主要元素、微量元素、氧同位素以及矿物包裹体分析,以及相互间的成因关系。同时,对石榴石中的锆石或独居石包裹体并进行原位U-Pb定年和微量元素分析,可以为变质石榴石的形成时代提供直接的时间制约。深入研究超高压变质岩中石榴石的生长阶段,不仅可以为含石榴石寄主岩石的变质过程提供岩石学和地球化学证据,而且对于理解石榴石的形成机制、生长规律及其变质化学动力学过程具有重要的科学意义。     

Geochemistry of trace and rare earth elements during weathering of black shale profiles in Northeast Chongqing,Southwestern China: Their mobilization,redistribution, and fractionation

In this study, the mobilization, redistribution, and fractionation of trace and rare earth elements (REE) during chemical weathering in mid-ridge (A), near mountaintop (B), and valley (C) profiles (weak, weak to moderate, and moderate to intense chemical weathering stage, respectively), are characterized. Among the trace elements, U and V were depleted in the regolith in all three profiles, Sr, Nb, Ta, Zr, and Hf displayed slight gains or losses, and Th, Rb, Cs, and Sc remained immobile. Mn, Ba, Zn, Cu, and Cr were enriched at the regolith in profiles A and B, but depleted in profile C. Mn, Pb, and Co were also depleted in the saprock and fractured shale zones in profiles A and B and enriched in profile C. REEs were enriched in the regolith and depleted at the saprock zone in profiles A and B and depleted along profile C. Mobility of trace and REEs increased with increasing weathering intensity. Normalized REE patterns based on the parent shale revealed light REE (LREE) enrichment, middle REE (MREE), and heavy REE (HREE) depletion patterns. LREEs were less mobile compared with MREEs and HREEs, and this differentiation increased with increasing weathering degree. Positive Ce anomalies were higher in profile C than in profiles A and B. The Ce fractionated from other REE showed that Ce changed from trivalent to tetravalent (as CeO₂) under oxidizing conditions. Minimal REE fractionation was observed in the saprock zone in profiles A and B. In contrast, more intense weathering in profile C resulted in preferential retention of LREE (especially Ce), leading to considerable LREE/MREE and LREE/HREE fractionation. (La/Yb)_N and (La/Sm)_N ratios displayed maximum values in the saprock zone within low pH values. Findings demonstrate that acidic solutions can mobilize REEs and result in leaching of REEs out of the highly acidic portions of the saprock material and transport downward into fractured shale. The overall behavior of elements in the three profiles suggests that solution pH, as well as the presence of primary and secondary minerals, play important roles in the mobilization and redistribution of trace elements and REEs during black shale chemical weathering.     

论南极多年冻土区的化学风化作用——以中国长城站、澳大利亚凯西站和戴维斯站地区为例

通过研究寒冻化学风化作用下的元素地球化学性状,包括化学元素的相关性分析,元素的集散特征,稀土元素的分布模式以及粒级对元素迁移的影响,粘土矿物对痕量元素的吸附作用等,得出不同地区风化壳的类型:长城站地区(西南极亚南极地区)形成碳酸盐层状风化壳;戴维斯站所在的维斯特福尔德丘陵区基岩上发育了弱风化碎屑的碳酸盐裂隙型风化壳;在凯西站地区,基岩的寒冻风化过程尚未进入最低风化度形成的碳酸钙壳阶段,而是完全处于风化最初始的碎屑型阶段.     

闽江冲淡水扩展范围的季节变化特征

利用2006～2007年春、夏、冬季3个航次的CTD资料分析闽江冲淡水扩展范围季节变化特征.通过分析闽江口及邻近海域温度、盐度的平面、垂直分布特征,结果表明:闽江冲淡水的扩展范围具有明显的季节变化.春季由于闽江口附近受到闽浙沿岸流的影响,冲淡水的扩展范围难以确定,但从盐度分布情况不难看到闽江口表层被盐度低于25的具有明显冲淡水特征的水体覆盖.夏季闽江口被温度高于27℃、盐度低于25的冲淡水覆盖,冲淡水前沿向东北扩展至罗源湾、三沙湾.冬季闽江径流减弱,闽江口主要受到闽浙沿岸水的影响,基本看不到闽江冲淡水的痕迹.春季、夏季闽江冲淡水明显的影响闽江口时,闽江口附近海域被25盐度等值线包围,25盐度等值线可作为闽江口明显受冲淡水影响的指征.     

基于卫星高度计资料提取浙江近海的潮汐信息

利用Topex/Poseidon(T/P)、Jason-1和Jason-2卫星24a的原始轨道及6a的变轨轨道高度计资料,对浙江近海区域内进行潮汐调和分析,得到8个主要分潮(Q_1、O_1、P_1、K_1、N_2、M_2、S_2和K_2)的调和常数.比较卫星轨道交叉点处潮汐调和常数结果显示,8个分潮总体综合误差在原始轨道,变轨轨道及原始轨道与变轨轨道交叉点处的和方根RSS值分别为3.16、7.02、5.54cm;用卫星高度计资料及31个近岸验潮站得到的潮汐分布与21个验潮站资料结果进行比较,M_2、S_2、N_2、K_1和O_1主要分潮的多点向量均方根偏差分别为4.32、3.64、1.97、2.61、1.83 cm;本研究结果与前人数值模拟结果比较显示M2、S2分潮在对比点处的多点向量均方根偏差在11、8 cm左右,最后给出了浙江近岸及近海区域更为精确的5个主要分潮(M_2、S_2、N_2、K_1和O_1)的同潮图.     

可可西里地区湖泊水体地球化学特征

根据于１９８９年５－６月和１９９０年５－８月对可可西里地区综合科学考察所得资料，采用常规化学分析法，利用ＩＣＰ－３５２０光谱测定仪分析研究该地区湖泊及其补给水系的化学成分和展布规律。     

Polluted River Systems: Monitoring and Assessment of Ecotoxicological Risks

In the past chemical, ecological, and toxicological research was carried out in a separate way. Nowadays, more and more studies are undertaken considering these three approaches in an integrated way (triad studies). A sophisticated combination of chemical and biological monitoring and bioassays can improve water quality management of polluted rivers. Application of quantitative structure-activity relationships (QSARs), algorithms for mixture toxicity of known substances, chemical group parameters, and response-oriented sum parameters, may reduce uncertainties in ecotoxicological risk management.     

台湾海峡及其邻近海域潮汐数值计算

建立二维潮波模式,模拟了台湾海峡及其邻近海域(18-30°N,110-130°E)八个主要分潮(M2、S2、K1、O1、P1、Q1、K2、N2),并利用中国大陆及环台湾岛20多个潮位站的实测资料进行验证,计算结果与实测值吻合良好.此外,给出了八个主要分潮的同潮图,并逐个讨论了潮汐特征.结果显示:⑴台湾海峡中的潮波运动是北部蜕化了的旋转潮波系统和南部的前进潮波系统共同作用的结果.⑵半日分潮南、北两支潮波在台湾海峽中部汇合,而全日分潮则在台湾海峽南部海域汇合后继续朝西南方向传播.⑶半日分潮振幅最高值发生在福建省湄洲湾—兴化湾一带,全日分潮最高值则出现在雷州半岛以东一带近岸海域.⑷N2、K2和O1、P1、Q1分潮的振幅、迟角分布分别同M2与K1分潮的整体分布趋势相似.