富锂巨星研究概述

锂(Li)元素最初诞生于大爆炸核合成,是最重要的轻元素之一.但锂元素丰度在很多类天体中均表现出观测与理论不符的现象,这一问题困扰了天体物理学家数十年.富锂巨星就是这样的一类天体,它们大气中的Li丰度超过了标准恒星演化模型的理论值.虽然富锂巨星早在约四十年前就被发现,但其起源依然是未解之谜.随着以郭守敬望远镜(LAMOST)巡天等为代表的大型光谱巡天项目的开展、以开普勒(Kepler)卫星为代表的星震学观测数据的产出以及数据驱动类方法和技术的飞速发展,针对富锂巨星的研究取得了一系列重要的突破.在此将回顾富锂巨星近四十年来的研究进展,并总结对于富锂巨星最新的认知.     

偏振能量色散X射线荧光光谱法测定硫化物矿石中的铜铅锌

X射线荧光光谱法用于分析矿石主成分的常规制样方法有粉末压片法与玻璃熔融法,但分析硫含量高的地质样品时,前者存在矿物效应和粒度效应问题、后者可能腐蚀贵金属坩埚。为满足矿产勘查的需要,急需一种适应于硫化物矿石主成分分析的制样方法。本文建立了一种硝酸+氢氟酸封闭消解试样,标准溶液校准,偏振能量色散X射线荧光光谱(PE-EDXRF)同时测定硫化物样品中铜、铅、锌三种元素的分析方法。用GBW 07162~GBW 07168等7种矿石国家一级标准物质进行精密度和准确度实验。结果表明,当样品中铜、铅、锌元素含量大于1%时,几乎所有样品中的铜、铅、锌元素的精密度(RSD,n=6)优于5%,检测结果与标准值一致性良好。本方法通过样品消解、直接液体进样等技术的应用,消除了粒度效应和矿物效应等基体效应对分析结果的影响,解决了因缺乏基体匹配的标准物质而造成的含量校准的问题,使PE-EDXRF技术可以在硫化物矿石分析中得到比较方便的应用。这种分析方法为实验室矿石分析提供了新手段,也为野外现场PE-EDXRF分析高矿化度样品提供了新途径。     

四酸溶解-电感耦合等离子体发射光谱法测定金锑矿和锑矿石中的锑

高含量、微量和痕量水平锑的测定已有可靠的分析方法;但对于低含量锑的测定,现有的容量法分析效率较低,操作步骤不易掌握;且原子荧光光谱法对于批量样品中锑的高低含量差异存在记忆效应,分析精密度差,准确度不高。电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)较好地弥补了原子荧光光谱法、原子吸收光谱法、容量法等不能解决的问题。本文建立了金锑矿和锑矿石中、低含量锑的分析方法,样品经氢氟酸-硝酸-高氯酸溶解,硫酸助溶,在20%盐酸介质中,用ICP-AES在波长217.5 nm处进行测定。方法检出限为30.0 μg/g,方法精密度小于5%。国家标准物质的测定值与标准值吻合,不同含量的实际样品的测定值与硫酸铈容量法或原子荧光光谱法的测定值基本吻合。本方法适用于锑含量在0.05%~5%范围的矿石样品分析。     

由现今小震资料研究琼北地区区域应力场和发震构造

利用2000年以来海南地震台网记录的琼北地区的波形资料,采用双差法对103个地震进行重新定位,采用振幅比方法测定震源机制.在此基础上,反演了琼北地区的区域应力场,由震源位置拟合出两个震源断层面,并且计算在区域应力场作用下的滑动方式.对照历史大震的等震线,WNW走向的震源断层位于极震区中部稍偏东的地方,与等震线长轴方向相同,表明该震源断层是1605年琼山大震的发震构造;高倾角震源断层的北东盘向东南斜下方滑动,对于该盘NNW象限产生强烈拉张,以致出现罕见的陆陷成海现象.另外一条NS向震源断层恰好位于第四系火山岩和第四系盆地交界处,是区域升降运动最为强烈的地方,正断层类型的震源断层东盘下降,与沉积盆地一致.研究表明由现今小震反演的两条震源断层分别与历史大震及构造运动有关,而与浅表断裂并不重合,存在深浅构造不协调的现象.     

滇东南弧形构造带现今活动性质的地震学研究

利用hypo2000和hypoDD程序对滇东南弧形构造带1990—2011年间的小震进行了重新定位和精定位;精定位后水平误差≤1.4km,垂直误差≤1.9km。在此基础上,根据P珔波和S珔波最大振幅比法,得到区内2007—2012年间148个小震的震源机制解。研究表明,正-走滑滑动性质的节面数几乎为逆-走滑的2倍,显示该区现今构造活动以正-走滑性质为主。根据精定位后的小震震源深度剖面特征,曲江断裂、石屏-建水断裂倾向SW,红河断裂倾向NE,与该地区地壳速度结构剖面所反映的断裂几何学特征一致。在大陆动力学背景上,苏门答腊-缅甸海沟的回拉效应影响边界可能已经沿NEE方向深入到曲江断裂和石屏-建水断裂,而川滇块体SSE向的推挤作用在滇东南弧形构造带可能已居于次要地位,与SSE-NNW向的挤压作用相比,SWW-NEE向的拉张效应在滇东南现今构造活动中起着更重要的作用。这样的构造动力学背景与小震震源参数的总体特征所反映的构造力学环境也是一致的,滇东南弧形构造带可能是一个正在形成的张-剪性构造区。     

矿业活动区农田土壤重金属累积风险的评判方法——以小秦岭金矿区为例

金属矿产资源开发活动通常会导致矿区土壤重金属含量的累积,选用科学的评价标准及方法成为评判、区分矿业活动农田土壤重金属累积影响和风险的关键问题。在简述土壤背景值和土壤环境质量标准含义的基础上,提出采用与矿区其他环境条件基本相同或相近的邻区耕作层土壤重金属元素的平均含量作为评判矿业活动重金属对耕作层土壤的累积影响的对照值。以2011年小秦岭金矿区80件耕作层土壤重金属含量为例,金矿开发活动区耕作层土壤重金属的累积风险研究表明,土壤重金属低风险以上样品数占总样品数百分比的排序为HgCdPbCu,矿业活动对土壤重金属累积的贡献率排序为HgCuPbCdZn。土壤中的Cr、As、Zn元素有轻度累积但无风险。土壤中Hg元素的累积风险面积达到了187.77km2,占到研究区总面积的47.08%。其中,中、高风险的面积为99.55km2,土壤重金属累积风险极其严重。研究结果科学地评判了矿业活动对耕作层土壤重金属的累积影响及其贡献,为土壤污染防治指明了方向。     

基于瓦斯抽采穿层钻孔的瓦斯地质勘查研究

针对回采工作面煤与瓦斯突出事故多发于煤厚变化带和隐伏小构造附近,研究了利用大量瓦斯抽采钻孔探明工作面瓦斯地质信息的技术途径。结合试验煤层工作面抽采钻孔施工设计,对抽采钻孔信息进行处理、建立数学模型,利用计算机作图软件对煤层厚度变化规律、隐伏小断层立体呈现,从而达到利用穿层抽采钻孔探明工作面前方隐伏瓦斯地质信息的目的。试验结果表明,工作面煤厚变化部位、遭遇断层位置与预测结果基本一致,回采阶段未出现瓦斯异常情况。     

Skeletal Microstructures of the Chiton Ischnochiton hakodadensis and a Comparison with the Cambrian Halkieria

Halkieria is an Early Cambrian fossil genus with proposed phylogenetic affinities ranging from stem group lophotrochozoan to stem-group aculiferan. Skeletal similarities are often cited as evidence in support of a mollusk interpretation for Halkieria and related Cambrian fossils. The skeletal microstructures of the polyplacophoran mollusk （chiton） Ischnochiton hakodadensis, which bears perinotum elements resembling sclerites of halkieriids and other coeloscleritophoran small shelly fossils （SSFs）, were studied to evaluate the interpretations. There are both similarities and differences between chiton skeletal structures and halkieriid sclerites： 1） the head valve of L hakodadensis and the dorsal shell of Halkieria evangelista share a similar pattern of fine concentric growth lines, but halkieriid dorsal shells lack other polyplacophoran valve characteristics, including V-shaped indentation, radiate ribs; 2） the arrangement of I. hakodadensis perinotum elements in three zones is somewhat similar to the arrangement pattern of halkieriid sclerites; 3） the inner perinotum scales of L hakodadensis （-200 μm in diameter） have a base and a blade, remarkably similar in morphology to halkieriid palmate sclerites （-400 μm in diameter）. However, I. hakodadensis perinotum scales are nearly solid whereas halkieriid sclerites are hollow. These observations add a microstructural dimension to the skeletal comparison between mollusks and halkeriids, and may prove to be useful in resolving the phylogenetic affinity of Halkieria and the Halwaxiidae.     

基于湖积物硅藻与地球化学记录的古环境变迁反演——以桂林会仙岩溶湿地为例

通过对狮子潭柱状沉积物的放射性定年、地球化学与硅藻分析,反演桂林会仙岩溶湿地全新世的古湖沼演替,与其响应的气候变迁与人类活动记录。放射性210Pb、14C定年结果显示该湖在6 400 cal BP开始有湖积物保存,在2 700 cal BP—公元1943年间有沉积间断事件,且于公元1943年再度沉积。在6400—5 200 cal BP,高比例的浮游型硅藻反映高水位状态,可对应到气候暖湿的中国全新世大暖期鼎盛期。在5 200—2 700 cal BP,沉积物内稀酸可溶相Ca、Mg、Sr浓度降低,Mg/Ca、Sr/Ca值明显增加,且浮游型硅藻几乎消失,显示当时湖泊水位显著降低,气候逐渐变干。在公元1943年沉积物再度沉积,可能与战争造成人口迁徙与废耕有关。自公元1973年以来,硅藻壳片大量堆积,反映人类过度活动造成藻华的现象。湖泊沉积物内硅藻组成及沉积物的地球化学特征能够很好地反演古气候、环境变迁。     

沉积物中趋磁细菌趋磁性优势的实验研究

趋磁细菌依靠其体内生物合成的磁小体颗粒沿地球磁场定向排列和游动,称为趋磁性。沿磁场的定向排列被认为可以使磁菌更有效地到达最佳生存环境,即趋磁性对磁菌的优势所在。目前对趋磁性优势的研究大多数集中在水环境或培养液环境下,而对于自然沉积物中趋磁性优势的理解还停留在假说阶段。越来越多的研究显示,磁菌在沉积物中的行为方式与水环境中所观测到的现象差别很大,因此,对趋磁性优势的研究也需要在沉积物环境中进行。本文我们通过对比在地磁场、近零磁场和反转磁场条件下两种磁菌:球菌和杆菌(Candidatus Magnetobacterium bavaricum)的时空变化,揭示在沉积物中趋磁性对趋磁细菌的作用。结果显示趋磁性对两种磁菌存在不同的作用,M.bavaricum在近零磁场条件下数量明显下降而在地磁场下又重新恢复,说明趋磁性优势对M.bavaricum的积极作用,然而球菌在近零磁磁场条件下的数量和分布与地磁场条件下相似,可能说明球菌在利用趋化性和行为方式上与M.bavaricum有很大不同。M.bavaricum在反转磁场条件下数量减少,而球菌则接近消失,说明球菌受极向趋磁性的影响比M.bavaricum大。两种磁菌因受沉积物环境和自身趋化性的影响在趋磁性上表现不同,可能M.bavaricum存在不同的趋磁性特点。本文实验结果说明对趋磁性的理解需要立足于复杂的沉积物环境。