陨石熔壳研究

本文通过对毫县陨石熔壳的化学成分分析,Ｘ射线物相分析和红外光谱分析,并与一岩相互对照,讨论了熔壳中Ｆｅ的氧化状态的变化、击变玻璃及主要矿物结构参数的变化;研究了熔壳的氧化作用、击变作用、击变作用下矿物的变形机制,同时,熔壳的ＳＥＭ显微 貌像给出了熔壳的一套完整剖面,从而讨论了熔壳的烧蚀作用主要有破碎作用,熔融作用和抽蚀作用三种方式。此外,透射电观察敢证实了陨石熔壳中石英玻璃的存在。     

表生水条件下毒砂溶解作用动力学实验研究

毒砂氧化溶解和释放的砷将对周围水体造成污染.本文用混合流流动反应器研究了毒砂在温度为15、25、35和45℃的FeCl3酸性地表水作用下的氧化溶解过程.结果显示在温度为15～35℃内,毒砂的氧化随FeCl3溶液浓度增加和反应温度升高而加速,而45℃时毒砂的反应速率反而降低;毒砂在与氧化剂FeCl3酸性溶液(浓度小于1×10-4 mol·     

甲烷流体活动与沉积物中碳、氮同位素组成响应——南海东北部海洋IV号地区研究

南海东沙群岛东北部海洋IV号地区GC16站重力柱状沉积物中的有机碳、总氮,以及自生碳酸盐岩矿物的无机碳同位素组成分析结果表明,甲烷流体活动区硫酸盐甲烷转换带(SMTZ—sulfate methane transition zone)是重要的生物地球化学界面,该带内沉积物中有机碳、氮与无机碳同位素组成变化明显。GC16站SMTZ上界面以下的沉积物中有机碳、氮同位素组成分别比其上的沉积物负偏1.4‰PDB和0.93‰,反映该带内甲烷缺氧氧化作用(AOM—anaerobic oxidation of methane)与氨氧化作用发育。无机碳同位素组成表明SMTZ界面之下沉积物中的自生碳酸盐岩矿物为以微生物为媒介的甲烷驱动成因,地质历史时期(至柱状沉积物底部沉积时期)曾发生过2次较强烈的CH₄流体活动;目前该区甲烷流体活动较弱,甲烷流体影响深度与SMTZ上界面一致,未能到达海底。     

东疆红山Cu-Au矿床氧化带硫酸盐矿物穆斯堡尔谱特征及其意义

穆斯堡尔谱对确定铁离子占位、核外环境及氧化态方面有着独特的优势。在红山铜金矿床氧化带硫酸盐矿物的XRD、TA、湿法化学分析和红外光谱测试的基础上,测定了板铁矾、针绿矾等8种硫酸盐矿物的室温57Fe穆斯堡尔谱,并根据常温下硫酸盐矿物穆斯堡尔谱参数和其晶体结构中Fe3+和Fe2+的占据位置对其谱峰进行了指派。结果表明本矿床氧化带硫酸盐矿物的穆斯堡尔谱的同质异能位移较小、四级矩分裂值分布范围较大、无磁超精细分裂等特征,且硫酸盐矿物结构中存在着共价键。通过与青海锡铁山铅锌矿氧化带硫酸盐矿物的穆斯堡尔谱相比较,两者在近地表风化及氧化过程中所处的物理化学条件基本相同,酸性和氧化性的环境为硫酸盐矿物的产生和保存提供了良好条件,但红山矿床更为干旱少雨,导致两者硫酸盐的穆斯堡尔谱参数略有不同。     

海水中Cr（Ⅲ）的氧化作用

本文以人工海水和天然海水为介质，研究了Ｃｒ（Ⅲ）被Ｈ２Ｏ２的氧化作用，结果表明，Ｃｒ（Ⅲ）的氧化速率为介质ｐＨ和温度的函数；海水中溶解有机质的存在也将影响Ｃｒ（Ⅲ）的氧化速率，随着海水中腐殖质浓度的增加其氧化速率呈现下降趋势。其原因可解释为腐殖质对Ｃｒ（Ⅲ）的配合作用和对Ｃｒ（Ⅵ）的还原－催化作用。     

第五节 沉积物的一般化学特征

9月航次，在船上对35个样品进行了pH、Eh、Fe^3 ／Fe^2 等项目的现场测定。在室内对6月和9月航次的样品进行了CaCO3、CaO、MgO、Fe2O3、MnO、P2O5、有机碳等项目的测定。分析方法均按海洋调查规范第四分册《海洋地质调查》(1975)进行。     

海洋沉积物孔隙水硫酸盐的硫、氧同位素组成及其对硫生物地球化学过程的指示

海洋沉积物中由微生物硫酸盐还原作用(MSR)驱动的碳、硫耦合作用及甲烷消耗,是影响全球碳、硫循环和气候变化的关键生物地球化学过程。准确认识微生物硫酸盐还原代谢过程及其环境影响因子,是探究MSR驱动的碳、硫循环及生态环境效应的重要基础。沉积物孔隙水中硫酸盐的硫、氧同位素组成是揭示MSR过程及其驱动的硫循环的重要方法。本文从细胞内代谢途径和胞外硫循环过程角度,厘清影响孔隙水硫酸盐硫、氧同位素组成的硫的生物地球化学过程,阐述其在示踪有机质驱动和甲烷驱动的硫酸盐还原过程类型及“隐秘”硫循环的意义,为探究微生物硫酸盐还原作用在地球表层环境演化中的作用提供新启示。     

粤北大宝山多金属矿氧化亚铁硫杆菌对闪锌矿的生物氧化作用初步研究

利用从大宝山尾矿库酸性矿山废水培养得到的氧化亚铁硫杆菌(A.f.菌)和闪锌矿进行初始pH 2.00和pH 3.00条件下的无菌氧化、含菌含铁氧化和含菌不含铁氧化实验.通过测定实验过程溶液的阳离子、硫酸根离子含量和pH值,实验固体产物的XRD分析和反应前后闪锌矿表面的电镜扫描(SEM)对比分析,获得如下结论:①在不含铁离子的情况下,闪锌矿在pH为2.00的环境下比pH为3.00的环境下更容易被氧化;②氧化亚铁硫杆菌对闪锌矿的氧化有明显的促进作用,其氧化速率比无菌氧化速率要提高10～30倍;③铁离子存在对闪锌矿生物氧化有明显的促进作用,最高可达300倍;④氧化亚铁硫杆菌以及铁离子存在使闪锌矿的生物氧化作用最终溶液pH值明显低于无菌氧化作用的pH值;⑤闪锌矿的微生物氧化的最佳pH条件在2.0～2.4之间.闪锌矿的生物氧化过程中,细菌的直接氧化作用和间接氧化作用可能都是存在的.     

海洋生境的甲烷好氧氧化作用对氧浓度的响应特征

海洋生境来源的甲烷好氧氧化菌及其产生的甲烷氧化作用是否具有独特性,对氧浓度这一环境因子如何响应,目前尚不清楚。本文采用海底新鲜沉积物作为菌种来源,借助微生物培养技术,实验研究了不同氧浓度条件（0%、1%、10%和50%）下的甲烷好氧氧化过程。结果表明,完全无氧条件（0%）不能发生甲烷好氧氧化作用,实验体系的甲烷氧化速率及甲烷氧化菌总丰度随氧浓度升高而降低,当氧浓度由1%升高至50%时,甲烷氧化速率减弱了约15倍,甲烷氧化菌总丰度降低了两个数量级。甲烷氧化菌优势菌属为I型氧化菌Methylobacter属,由Methylobacter leteus和Methylobacter whittenburyi组成,氧浓度增加时Methylobacter leteus的占比随之降低,Methylobacter whittenburyi则相反。本实验中甲烷好氧氧化菌及其氧化作用的最适氧浓度条件为1%,这与采样位置的原始生存环境最为接近。在海底低氧条件叠加低温、高压等特殊生境的长期驯化下,甲烷氧化菌的最适氧浓度条件将逐渐趋于其原始生存环境。