Aluminium species distribution during mixing of acid coal and slate mine drainage with neutral stream waters

We measured the spatial variation of aluminium concentrations and computed its species distribution before and during mixing of acid mine drainage containing waters with near neutral receiving waters. Acid mine drainage was collected from the Loquitz Creek, Thuringia, Germany, and Garvey Creek, Westland, New Zealand, which drain slate mine workings and coal mine workings, resp. The acidneutralizing capacity (ANC) of the receiving streams and the mixing with waters having low Al-concentrations cause a decrease of aluminium concentrations below the confluence. Depending on volumes and ANCs involved, the content of free Al and sulphate bound Al decreases after mixing in favour of organic and hydroxide bound Al. In addition, below the junction of the Loquitz Creek and the Aue Creek with its high ANC, we observe the precipitation of aluminium hydroxides and Al hydroxysulphates.

---

Zusammenfassung Wir haben die räumliche Änderung der Aluminiumkonzentrationen vor und nach der Mischung von Flußwasser, versauert durch Bergwerksabwässer, mit nahezu neutralem Wasser der Vorfluter gemessen und haben dazu die Speziesverteilung berechnet. Saure Bergwerksabwässer sickern aus Halden eines Schiefertagebaus in Thüringen in die Loquitz ebenso wie aus Halden eines Kohletagebaus in den Garvey Creek, Westland, Neuseeland. Die Säuren-Neutralisierungskapazität der Vorfluter und die Mischung mit Al-armem Wasser bewirken eine Abnahme der Aluminiumkonzentrationen nach dem Zusammenfluß. In Abhängigkeit von beteiligten Abflüssen und Säuren-Neutralisierungskapazitäten nimmt der Gehalt an freiem Aluminium und sulfatgebundenem Aluminium nach der Mischung zugunsten von organisch- und hydroxy-gebundenem Aluminium ab. Ferner beobachten wir unterhalb des Zusammenflusses von Loquitz und Aue, der eine hohe Säuren-Neutralisierungskapazität eigen ist, eine Ausfällung von Aluminiumhydroxyden und Aluminiumhydroxysulfaten.

---

Résumé Nous avons mesuré la variation spatiale de la teneur en Al et calculé la distribution de ses différentes formes dans deux cours d'eau différents, qui reçoivent des eaux acides venant de mines situées sur leur cours. Ces mesures ont été faites d'une part sur le cours du Loquitz (Thuringe-Allemagne) qui reçoit des aux acides venant d'une mine d'ardoise et d'autre part sur le cours du Garvey (Westland - Nouvelle Zélande) qui reçoit les eaux d'une mine de charbon. Pour chaque cours d'eau, les mesures ont été faites en amont de la source d'apport, puis en aval, c'est-à-dire après le mélange avec les eaux acides. La capacité de neutralisation des acides (ANC) des eaux des cours d'eau récepteurs et la basse teneur en Al des eaux d'apport provoquent une diminution de la teneur en Al après le mélange. Dans une mesure liée aux volumes en jeu et à l'ANC, la teneur en Al libre et en Al lié au sulfate diminue près le mélange au profit de l'Al lié soit à des substances organiques, soit à des hydroxydes. De plus, en aval du confluent du Loquitz et de l'Aue, rivière à ANC élevé, nous observons la précipitation d'hydroxydes d'Al et d'hydroxisulfates d'Al.

---

, , - , . , , Garvey Creek, Westland, . , , , , , , , , , . , , , .

     

Testing for similarity in area‐based spatial patterns: Alternative methods to Andresen's spatial point pattern test

Andresen's spatial point pattern test (SPPT) compares two spatial point patterns on defined areal units; it identifies areas where the spatial point patterns diverge and aggregates these local (dis)similarities to one global measure. We discuss the limitations of the SPPT and provide two alternative methods to calculate differences in the point patterns. In the first approach we use differences in proportions tests corrected for multiple comparisons. We show how the size of differences matters, as with large point patterns many areas will be identified by SPPT as statistically different, even if those differences are substantively trivial. The second approach uses multinomial logistic regression, which can be extended to identify differences in proportions over continuous time. We demonstrate these methods by identifying areas where pedestrian stops by the New York City Police Department are different from violent crimes for 2006–2016.     

A dynamic deterministic model of hydrocarbon generation in the Midgard Field drainage area offshore Mid-Norway

The Midgard Field offshore mid-Norway is a gas-condensate accumulation with a thin oil leg reservoired in Early and Middle Jurassic sandstones. There are two potential source rocks in the area; the Late Jurassic Spekk Formation is a marine shale with type II kerogen and a rich potential for oil, and the Åre Formation of Early Jurassic age which is a thick coal-bearing sequence with type III kerogen and potential mainly for gas. Geochemical analyses indicate that both the condensate and the oil leg are sourced mainly from the coal-bearing Åre Formation. Any contribution from the Spekk Formation appears to be of minor importance. Computer simulation of hydrocarbon generation in the drainage area for the Midgard Field indicates that huge volumes are formed, and confirms that hydrocarbon generation from the Åre Formation is volumetrically far more important than from the Spekk Formation. The simulation results also exclude any contribution to the reservoired gas from the Spekk Formation.

---

Zusammenfassung Das Midgard Feld vor der Küste Mittelnorwegens ist eine Gas-Kondensat-Akkumulation mit einem nur geringen Ölanteil innerhalb unter- und mitteljurassischer Sandsteine. In diesem Gebiet gibt es zwei mögliche Muttergesteine: Einmal die oberjurassische Spekk-Formation, bei der es sich um einen marinen Schiefer mit Typ II Kerogen handelt und die ein hohes Ölpotential darstellt. Zum anderen gibt es die unterjurassische Åre-Formation, eine mächtige Kohle-führende Folge mit Typ III Kerogen und ein möglicher Gaslieferant. Geochemische Analysen deuten darauf hin, daß sowohl das Gas-Kondensat als auch das Öl des Midgard Feldes auf diese Kohle-führende Åre-Formation zurückzuführen sind. Jede Zufuhr aus der Spekk-Formation scheint von geringer Bedeutung zu sein. Eine durch Computersimulation rekonstruierte Kohlenwasserstofferzeugung im Einzugsgebiet des Midgard Feldes spricht für eine hohe Bildungsrate und bestätigt die Annahme, daß die Kohlenwasserstoff-produktion der Spekk-Formation gegenüber der Åre-Formation zu vernachlässigen ist. Die Simulation ergab ferner, daß keinerlei Gas von der Spekk-Formation dem Reservoir zugeführt wurde.

---

Résumé Le champ off-shore de Midgard (Norvège moyenne) est une accumulation de gaz condensé accompagnée d'un mince corps d'huile, accumulation renfermée dans des grès d'âge jurassique inférieur et moyen. Il existe dans le secteur deux sources possibles: la formation de Spekk (shale marins du Jurassique tardif, à kérogène de type II, possédant un riche potentiel en huile) et la formation d'Åre (série épaisse jurassique inférieure, à couches de charbon, à kérogène de type III et potentiel essentiellement en gaz). Les analyses géochimiques montrent que le gaz condensé et l'huile ont tous deux comme origine la formation charbonneuse de Åre. La formation de Spekk ne semble être intervenue que de manière subordonnée. Une simulation par ordinateur de la genèse de l'hydrocarbure dans l'aire d'alimentation du champ de Midgard fait apparaître que des volumes importants ont été formés et confirme la large prépondérance de la formation de Åre parmi les roches-mères. De plus, cette simulation exclut toute expèce de contribution de la formation de Spekk dans la genèse du gaz.

---

Midgard / / . : Spekk — , 2, , Are , 3 . . . , Are. Spekk, , . Midgard , Are . , , Spekk .

     

A useful tool for image enhancement

Image enhancement provides a means to facilitate information transfer without altering the image information. A plug-in for the commonly used image capture and manipulation program Photoshop is discussed as one useful tool.     

Detrital barytes in the Karoo Supergroup of Southern Africa

Beds of sedimentary barytes are found in late Paleozoic sediments in the northeasternmost part of South Africa and adjoining parts of Rhodesia. The baryte horizon consists of 2 beds of composite thickness of up to 50 cm within a sequence of partly porcellaneous shales. It is dark gray to redbrown in colour, in places also black, and then contains traces of H₂S. It usually consists of fine-grained subrounded tabular grains of detrital origin. This horizon frequently contains aggregates of upward diverging acicular baryte which formed diagenetically within the detrital baryte. The deposit was formed through reworking of semiconsolidated clays containing baryte concretions. Such shales are known to occur to the west of the baryte deposit in contemporaneous sediments.

---

Zusammenfassung In spätpaläozoischen Sedimenten im Nordosten Südafrikas und dem angrenzenden Bereich Rhodesiens treten sedimentäre Barytlagen auf. Die Barytzone besteht aus zwei Lagen mit einer gemeinsamen größten Mächtigkeit von 50 cm, innerhalb einer Abfolge teilweise verkieselter Tonschiefer. Der Baryt ist dunkelgrau bis rotbraun, stellenweise auch schwarz, und enthält dann Spuren von H₂S. Er besteht meist aus feinkörnigen kantengerundeten schwach plattigen Kristallen detritischer Herkunft. Die Zone enthält häufig Aggregate aus nach oben divergierenden nadeligen Barytkristallen, die sich frühdiagenetisch im detritischen Baryt bildeten. Das Vorkommen entstand durch Aufarbeitung von Barytkonkretionen in schwach verfestigten Tonen. Entsprechende Tonschiefer treten in gleichaltrigen Sedimenten westlich des Barytvorkommens auf.

     

A Study of Ozone Laminae Using Diabatic Trajectories, Contour Advection and Photochemical Trajectory Model Simulations.

In this paper, we show that the rate of ozone loss in both polar and mid-latitudes, derived from ozonesonde and satellite data, has almost the same vertical distribution (although opposite sense) to that of ozone laminae abundance. Ozone laminae appear in the lower stratosphere soon after the polar vortex is established in autumn, increase in number throughout the winter and reach a maximum abundance in late winter or spring. We indicate a possible coupling between mid-winter, sudden stratospheric warmings (when the vortex is weakened or disrupted) and the abundance of ozone laminae using a 23-year record of ozonesonde data from the World Ozone Data Center in Canada combined with monthly-mean January polar temperatures at 30 hPa.Results are presented from an experiment conducted during the winter of 1994/95, in phase II of the Second European Stratospheric And Mid-latitude Experiment (SESAME), in which 93 ozone-enhanced laminae of polar origin observed by ozonesondes at different time and locations are linked by diabatic trajectories, enabling them to be probed twice or more. It is shown that, in general, ozone concentrations inside laminae fall progressively with time, mixing irreversibly with mid-latitude air on time-scales of a few weeks. A particular set of laminae which advected across Europe during mid February 1995 are examined in detail. These laminae were observed almost simultaneously at seven ozonesonde stations, providing information on their spatial scales. The development of these laminae has been modelled using the Contour Advection algorithm of Norton (1994), adding support to the concept that many laminae are extrusions of vortex air. Finally, a photochemical trajectory model is used to show that, if the air in the laminae is chemically activated, it will impact on mid-latitude ozone concentrations. An estimate is made of the potential number of ozone molecules lost each winter via this mechanism.