密闭高温高压溶样ICP-MS测定56种国家地质标准物质中的36种痕量元素——对部分元素参考值修正和定值的探讨

标准物质参考值的准确性在测试仪器校准、分析数据质量监控以及方法评价等方面具有非常重要的作用.为了检验国家地质标准物质参考值的准确性,本文应用高温高压密闭溶样-电感耦合等离子体质谱法分析了国家地质标准物质的18种岩石(GBW 07103 ～ GBW 07125)、19种沉积物(GBW 07301 ～ GBW 07318)和19种土壤(GBW 07401 ～ GBW 07430)中36种痕量与稀土元素.结果表明,除个别标准样品中的几个元素(Ni、Cr、Pb、Co、Cu、Sc、Yb、Lu)外,其余国家标准物质中36种元素测定结果的相对标准偏差均小于10％;绝大部分元素测定值的相对误差小于10％,测定值与参考值能较好地吻合.将误差较大元素的测定值与其他实验室的测定值以及文献报道值进行了比较,指出已有的参考值需要修正;针对部分沉积物和土壤中的元素未提供参考值,如GBW 07306的Ni、GBW 07313的Be、Hf、Ta,GBW 07314的Li、Be,GBW 07409、GBW 07410和GBW0741 1的Hf、Ta,GBW 07426的Gd、Ta,本文给出了相应的参考值.     

非饱和土壤渗透的快速数值计算

给出非饱和土壤渗透计算求解理查兹方程的有限差分法。该计算值与实测值吻合较好。这个方法使用了水土势双曲正弦变换的隐式差分格式。砂土、壤土及粘土范围内的渗透过程在微机上几十秒钟内即可被模拟出来,其误差很小。非饱和土壤的渗透特性可以划分为地表积水前、地表积水后及退水过程三种类型。     

浅层包气带地温与含水量昼夜动态的实验研究

西北荒漠化地区,包气带中的水分除来自大气降水外,还来自凝结水。凝结水对维持荒漠地区的植被生态环境起到至关重要的作用,而凝结水的形成机制又反映在包气带地温与含水量的昼夜动态过程中。文中报告了室外沙坑浅层包气带地温与含水量观测的实验结果。土壤含水量变化采用原位测试的方法观测,避免了传统称重法产生的干扰和不确定性。实验中对深度0~30cm范围的土壤温度进行了高密度观测。结果表明,温度梯度对水汽的运移起到主控作用,温度梯度方向向下,土壤含水量增加,反之,含水量减少。通过热传导方程对土壤中的传热过程进行分析,得到傅立叶级数表示的温度波方程,用于预测不同深度土壤响应地表条件而产生的温度变化。实验中还对近地表微气象以及土壤负压等因素进行了观测。     

我国东南沿海干热岩赋存前景及与靶区选址研究

干热岩资源是未来重要的清洁型能源,干热岩资源靶区选址是进行干热岩资源开发利用最基础的工作。本文在综合国内外相关干热岩开发项目的基础上,系统总结了干热岩选址的地热地质学指标,并对我国东南沿海地区的干热岩赋存背景进行论述,选取了广东阳江新州、广东惠州黄沙洞、雷琼断陷盆地、海南陵水等几个地区作为我国东南沿海干热岩开发的重点潜力靶区,在综合分析各靶区深部地热地质背景、深部热异常的基础上,建立了研究区深部温度场模型,进行了干热岩资源靶区选址对比研究,对下一步优先勘查靶区及勘查方案提出了建议。     

用收缩试验资料间接估算压力板试验中的体积含水量

土水特征曲线是表征非饱和土基本性质的重要曲线之一,一般由压力板试验测定。膨胀土试样在压力板试验中体积变化很大,且其体积变化值又不得而知,故只能得到其重力含水量与基质吸力的关系。本文建议用收缩试验资料来间接估算压力板试验中试样的体积含水量,从而可得到用体积含水量与基质吸力关系表达的土水特征曲线。     

交互正交试验设计在Mn/Ce催化剂制备中的应用

利用交互正交试验设计对柠檬酸络合法制备Mn/Ce复合氧化物催化剂(简称Mn/Ce催化剂)的制备条件进行了优化,重点考察金属配比(Mn∶Ce=7∶3、1∶1、3∶7)、焙烧温度(350℃、500℃、650℃)、焙烧时间(2 h、3.5 h5、h)等3种因素对催化湿式氧化(CWAO)降解正丁酸过程中Mn/Ce催化剂活性的影响。结果表明,金属配比和焙烧温度对催化剂活性有显著影响(置信度p分别为99%和95%),焙烧时间对催化剂活性无显著影响(p=90%),焙烧温度与金属配比之间有显著的交互作用(p=99%),得到的最佳制备条件为:Mn∶Ce=3∶7、焙烧温度500℃和焙烧时间5 h;并对最佳制备条件下得到的Mn/Ce催化剂进行XRD、BET和SEM等表征。     

南海珠江口盆地流花地区珠江组碳酸盐岩埋藏酸性流体溶蚀机理初探

以流花地区珠江组碳酸盐岩储集层抽提物GC、GC/MS分析为基础,结合区域构造运动史、地层水动力特征等,分析了该区埋藏酸性流体的成因与来源,探讨了"白垩状"灰岩的形成以及该区的埋藏酸性流体溶蚀模式。研究认为,埋藏酸性流体主要来自惠州凹陷文昌组烃源岩热演化成因有机酸,原油生物降解成因有机酸,岩浆活动生成的CO2等酸性流体。"白垩状"灰岩是在活跃油田底水环境下,主要由有机酸性流体长期溶蚀、浸泡和淘洗作用的结果。埋藏酸性流体以东沙构造运动形成的深大断裂及伴生的复杂裂缝网络为运移通道和物质交换空间,在流花低势汇流的强水动力条件下,与碳酸盐岩发生强烈的酸—岩反应,造成地层溶蚀垮塌,形成了现今流花地区灰岩坑的分布面貌。研究还排除了该区灰岩坑大气淡水溶蚀作用和白云岩化溶蚀作用成因的可能性。     

Characterization of Kolar gold field mine tailings for cyanide and acid drainage

The gold mining process at Kolar gold field (KGF) mines has generated about 32 million tons of tailings. Gold was extracted from the mined ores using cyanidation technique that involved dissolution of gold in the ore by water soluble alkali metal cyanides (example, sodium cyanide or potassium cyanide). Of the several dumps that received the mine tailings only the Kennedy’s Line dump was active prior to closure of the KGF mines in the year 2000. The Kennedy’s Line dump received sulfide bearing tailings in slurry form that comprised of spent ore and process water bearing soluble alkali metal cyanide. Depending on the pH of the tailing slurry, the free cyanides may exist as aqueous hydrogen cyanide that can escape to the atmosphere as hydrogen cyanide gas or occur as soluble cyanide (CN⁻) ions that can be leached by infiltrating water to the sub-surface environment. Additionally, the presence of pyrite minerals in the Kennedy’s Line dump makes them susceptible to acid drainage. This study examines the potential of gold tailings of Kennedy’s Line dump to release cyanide ions (CN⁻) and acid drainage to the sub-surface environment by performing physico-chemical and leaching tests with tailing samples collected from various depths of the dump, sub-surface soil samples beneath the dump and groundwater samples from vicinity of Kennedy’s Line dump. The chemical mechanisms responsible for the ambient cyanide and pH levels of the tailing dump, sub-surface soil samples and groundwater are also inferred from the laboratory results.     

广西大厂巴里碳酸盐型尾矿的酸化特征及机理

以一个堆放近20年的碳酸盐型尾矿的垂向剖面作为研究对象,采用综合地质-地球化学分析方法,包括尾矿组构及组分分析、X衍射分析以及Sobek-ABA估算和NAG测试等,探讨这类尾矿酸化的地质-地球化学特征及酸化作用机理,获得如下认识:①该尾矿剖面由下至上,随着氧化程度的增强,其酸化作用也逐步增强,呈现出明显的层带结构,即下部C层(还原带及原生带)为未蚀变松散尾砂,中部B层(次氧化带及碱缓冲带)为蚀变松散尾砂层,上部A层(氧化带及酸化带)呈厚约100～150cm的板结硬化层;在A层与B层之间形成一个酸化-碱缓冲界面;而氧化-还原界面则较低,位于B层底部接近C层顶部位置。②碱缓冲作用发生在B层内,方解石为碱质的主要来源。③该尾矿的酸中和有效率约为80%,这可能归因于尾矿酸化所产生的次生纤铁矿、石膏等包裹残余方解石,阻断了中和反应的进行。因此,即便是富含碱性碳酸盐的金属硫化物矿尾矿仍然存在酸化污染的可能性。     

非饱和黏土动力特性及等价黏弹性模型的试验研究

针对非饱和重塑黏土,利用改进的非饱和土静力-动力液压三轴-扭转多功能剪切仪,在固结排水（CD）条件下进行了应力控制式分级加载的循环三轴试验,通过对试验结果的对比分析,探讨了初始固结压力和基质吸力(孔隙气压力Ua与孔隙水压力Uw之差)对非饱和土动应力-动应变关系特性的影响。以此为基础,将Hardin-Drnerich等价黏弹性模型和Masing加卸载准则进行了改进,并得到了可以考虑基质吸力的非饱和黏土的等价黏弹性模型。进而对试验数据与模型预测结果进行比较,结果表明这种改进的非饱和土等价黏弹性模型能较好预测各种基质吸力下非饱和土的动应力-动应变关系。