VP型倾斜仪自动信号判别与调零实现

基于VP型垂直摆倾斜仪的观测原理及数据存储模式,应用经验模态分解(EMD)、STA/LTA能量比及最小二乘拟合联合算法,通过C++与MATLAB编程,优化了倾斜仪的自动化观测,实现了异常信号自动判别与自动调零,提高了数据获取与应用质量,并通过实例验证了该方法的有效性。     

南海多金属结壳(核)铁锰矿物/海水界面效应与成矿元素的富集

海底铁锰结壳和结核是重要的海底矿产资源,蕴含着丰富的金属元素并且具有巨大的经济价值。本文主要以南海多金属结壳（核）为研究对象,采用X射线粉晶衍射（XRD）、激光拉曼光谱、红外光谱分析（FTIR）以及X射线光电子能谱对铁锰矿物的矿物学和谱学特征进行了系统的分析和研究。粉晶衍射和拉曼光谱分析结果表明,南海多金属结壳的矿物组成为水羟锰矿、石英和长石,结核的矿物组成为钡镁锰矿、水羟锰矿、石英和长石,铁相矿物均为无定形铁氧化物/氢氧化物,并且锰相矿物和铁相矿物的结晶程度均较差。红外光谱分析结果显示多金属结核和结壳中的铁锰矿物具有大量表面羟基,这些含质子表面羟基官能团,可为海水中各成矿元素的络合提供丰富的活性位点。XPS分析表明多金属结核和结壳中铁锰矿物表面以Fe、Mn和O元素为主,其中Fe呈正三价态,Mn以正四、正三价为主,可能还含有少部分正二价态。对比南海多金属结壳（核）与太平海山结壳,南海多金属结壳（核）具有更为显著的表面羟基氧（-OH）含量,而太平洋海山结壳则以晶格氧（O^2-）为主,表明太平洋海山结壳铁锰矿物结晶程度较南海多金属结壳（核）高。综合研究表明,在海底铁锰结壳和结核中（氢）氧化锰/铁矿物与海水之间界面效应对金属离子的富集机理主要有：（1）金属离子与矿物表面羟基进行络合反应,形成以配位键相连的羟基络合物,或与表面的质子交换生成稳定的内层络合物;（2）矿物的带电表面与金属离子通过静电作用形成双电层,生成外层络合物;（3）金属离子与矿物结构中的Mn、Fe离子同晶置换而成为结构阳离子。     

利用~(210)Pb、~(137)Cs和~(241)Am计年法测算云南抚仙湖现代沉积速率

通过对云南抚仙湖沉积物柱芯样品的~(210)Pb、~(137)Cs和~(241)Am测试表明,柱芯剖面上有明显的1963年和1986年~(137)Cs蓄积峰,验证了1975年次级蓄积峰存在的可能性,这些峰形完好的蓄积峰对抚仙湖的现代沉积环境有明显的时标意义。利用~(137)Cs计年法得到抚仙湖沉积物自1963年、1975年及1986年以来到2007年的平均沉积速率分别为0.063g/(cm~2·a)、0.052g/(cm~2·a)和0.039g/(cm~2·a),说明了过去近五十年抚仙湖沉积速率整体上经历了一个由快到慢的过程。借助于~(241)Am的1963年蓄积峰可以提高~(137)Cs计年的准确性。根据~(210)Pb CRS计年模式,计算出每个样品深度所对应的年代,与~(137)Cs计年法比较存在一定的偏差,分析了两种计年方法存在差异性的原因。通过质量深度和年代分析,抚仙湖的沉积速率变化幅度比较大,表明抚仙湖近129年来的沉积环境不稳定,可能与相应历史时期的人类活动有密切的关系。     

Isotopic Geochemistry of Cadmium: A Review

Cadmium (Cd) is a scarce, but not an extremely rare element in the Earth’s crust (crustal average: 0.2 ppm Cd). Geochemically, Cd exhibits thiophile, lithophile, and volatile behavior in different geologic processes. Biologically, it is a nutrient-like element that is closely related to P and Zn and is toxic element to organisms. Presently, Cd isotopes have been successfully utilized to trace Cd sources and nutrient cycling in marine systems in addition to unearthing other geochemical processes. Using published studies and our recent work, this survey summarizes the chemical preparation and mass spectrometry of Cd isotopes. It also reviews Cd isotopic compositions and fractionation mechanisms in nature as well as experiments.     

苏州河网区河道沉积物重金属的污染特征

分析测定了苏州河网区河道底泥十个剖面样点60个样品中Cu、Pb、Zn、Cr、Al、Fe、K、Mn、有机质、TP、TN、粒度、pH及含水量,采用地累积指数、生态风险指数和相关分析等方法研究其重金属污染特征.结果表明:Cu和Zn处于中或中-强度污染,Pb处于无-中污染,没有Cr污染;垂直分布特征显示:Cu和Zn污染逐年变化较为一致,Pb污染有逐年加重趋势;重金属潜在生态风险处于轻微污染状态;相关性分析显示,有机质是影响其分布的重要因素,Mn、Cr、Cu、Zn、Pb五种重金属相关性显著;通过与国内外河流、水库和湖泊沉积物中重金属含量比较,苏州河网区河道重金属的累积受多种因素影响.     

西秦岭左家庄金矿成因研究:来自黄铁矿微量元素及多元同位素地球化学的制约

左家庄金矿位于西秦岭凤太盆地西北部,金矿体赋存在印支早期何家庄岩体的东西向剪切破碎带内。矿石类型以石英硫化物脉型为主,与西秦岭地区沉积岩控矿为主的特征有显著的差别。流体包裹体测温及成分分析表明,左家庄金矿成矿流体具有含CO2、中低温(122~305 ℃)、低盐度(1.2%~11.8% NaCleq)、浅成(约2.4 km)热液的特征。H-O同位素组成(δDH2O集中在-88.8‰~-81.1‰;δ18OH2O在-0.4‰~+7.6‰)显示成矿初始流体以变质水为主,随着流体向上运移不排除有岩浆水和大气降水的加入。Pb同位素组成显示成矿物质来源于浅部上地壳及造山带内;S同位素组成集中(11.4‰~13.4‰),与凤太盆地内泥盆系沉积岩控金矿相似,且与全球范围内泥盆系控矿造山型金矿组成吻合,反映出泥盆系地层为成矿提供了硫源;热液期黄铁矿原位微量元素分析显示左家庄金矿成矿流体富集Au、As、Cu、Sb、Ag、Pb、Bi等元素,该元素组合与前人分析凤太盆地内泥盆系地层(尤其是中、上泥盆统界面)富集元素特征一致。上述分析一致表明泥盆系地层是左家庄金矿成矿物质来源理想场所。多元同位素对比分析表明,左家庄金矿与凤太盆地内其他金矿在成矿流体及成矿物质来源上具有统一性,但是在矿化形式上有显著区别,其差异可能与二者赋矿围岩性质不同有关。成矿流体沿断裂向上运移过程中,当遇到上泥盆统渗透性较高的千枚岩时发生水岩反应,形成以微细浸染状矿化为主的金矿;当碰到岩体内脆性剪切破碎带时,由于压力释放,流体沸腾,导致矿质迅速沉淀在张性破碎带内,形成石英硫化物脉型左家庄金矿。通过与典型造山型金矿成矿特征对比分析,认为左家庄金矿可划归为浅成造山型金矿床。     

多次冻融后格栅加筋黏土路堤工作性能分析

利用多次冻融后加筋黏土路堤相关试验参数对其进行有限元计算, 确定了加筋黏土结构各初始因素对其工作性能的影响规律, 并利用ABAQUS有限元计算软件对各种计算条件下的位移和应力进行求解, 确定了冻融循环后位移和应力的最大值. 结果显示: 增加加筋黏土路堤中的格栅层数可以减小冻融后加筋路堤的竖向和水平位移及土体剪应力最大值, 且格栅层数的增加对土体变形的影响强于对土体剪应力值的影响. 土体压实度的增大可以减小加筋路堤的竖向和水平位移, 同时引起土中剪应力数值的增大; 土体初始含水率的减小可以减小加筋路堤的竖向和水平位移, 同时引起土中剪应力数值的减小.     

Hysteresis in sap flow and its controlling mechanisms for a deciduous broad-leaved tree species in a humid karst region

The critical zone(CZ) represents the intersection of the biosphere with the atmosphere, hydrosphere and lithosphere.Understanding the hydrological processes and human impact factors on the CZ is fundamental to sustainable water resources management for agroforestry. Transpiration(T) is an important component of terrestrial evapotranspiration(ET), and understanding the time lag(TL) between vegetation transpiration and meteorological factors can improve our knowledge of the mechanisms of vegetation adaptability to a changing environment. However, the controlling factors on the TL remain poorly understood. Therefore, the objective of this study is identifying the temporal dynamics of key controlling factors on the TL, using a typical deciduous broad-leaved tree species(Zenia insigins Chun) of CZ in subtropical humid karst regions. This species is used as an example to explore the characteristics of the TL between SF(sap flow) and hydro-meteorological forcing. Sap flow in these 6 trees was monitored using the thermal dissipation probes(TDP). Results showed that:(1) the peak of diurnal sap flow generally lagged behind PAR but preceded Ta(air temperature), RH(relative humidity) and VPD(vapor pressure deficit), with the mean TL of-67.4 min(PAR), 90.5 min(Ta), 91.6 min(RH) and 92.9 min(VPD), respectively;(2) TL had no significant relationships with the daily mean meteorological factors and soil moisture, but was highly(R~20.66) correlated to CRs(changing rates of meteorological factors) in the morning;(3) At seasonal scale, the sap flow rate and TL both were controlled by the seasonality of precipitation and temperature. Overall, the seasonality of the TL was caused by plants' high water loss and strongly active physiological response in hot seasons, leading to close stomata earlier than in cold seasons;(4) The reason why CRs proposed can explain the TL better than mean values of metrological factors is that the CRs considered the distribution and change processes of metrological factors in the daytime. This study may be helpful for understanding the physiological response of vegetation to climatic change, and may be useful for constructing models to simulate transpiration processes more accurately during a day.     

利用210Pb、137Cs和241Am计年法测算云南抚仙湖现代沉积速率

通过对云南抚仙湖沉积物柱芯样品的210Pb、137Cs和241Am测试表明,柱芯剖面上有明显的1963年和1986年137Cs蓄积峰,验证了1975年次级蓄积峰存在的可能性,这些峰形完好的蓄积峰对抚仙湖的现代沉积环境有明显的时标意义。利用137Cs计年法得到抚仙湖沉积物自1963年、1975年及1986年以来到2007年的平均沉积速率分别为0.063g/(cm2·a)、0.052g/(cm2·a)和0.039g/(cm2·a),说明了过去近五十年抚仙湖沉积速率整体上经历了一个由快到慢的过程。借助于241Am 的1963年蓄积峰可以提高137Cs计年的准确性。根据210PbCRS计年模式,计算出每个样品深度所对应的年代,与137Cs计年法比较存在一定的偏差,分析了两种计年方法存在差异性的原因。通过质量深度和年代分析,抚仙湖的沉积速率变化幅度比较大,表明抚仙湖近129年来的沉积环境不稳定,可能与相应历史时期的人类活动有密切的关系。