稀土元素地球化学特征及其在岩石和矿床成因研究中的应用

在地质作用过程中,化学性质极其相近的稀土元素(REE)是作为一个“整体”活动的。但是,由于它们性质上的微小差异,却发生了一定分馏,这种分馏特征是受外界条件控制的,我们可以通过研究地质体中REE的组成特征来探讨许多地球化学问题。目前,以REE作为地球化学指示剂应用越来越广。本文着重介绍它们存讨论某些岩石和矿床成因中的应用。     

地球化学研究中的矿物溶解度测定

<正> 本文将从以下三方面介绍矿物溶解度测定在地球化学研究中的意义:1)矿物溶解度测定的概念及在地球化学研究中的意义;2)国外矿物溶解度研究概况;3)溶解度测定工作实例。     

轻稀有气体同位素地球化学

介绍了轻稀有气体同位素的成因、性质和地球化学分布及其意义。     

成矿流体活动的地温信息及地球物理示踪

本文对流体活动与地温结构的相互作用关系流体活动的热效应、地温异常导致的地球化学效应、流体活动 -地热传输的耦合过程及其模拟进行了研究。初步建立了识别流体活动热效应的地球物理及地球化学标志 ,指出通过热史模拟、流体史模拟、热-质迁移模拟及地球物理等方法识别这些标志可以进行流体活动的示踪。     

铅锌矿床中镉的表生地球化学研究现状

铅锌矿床是镉主要来源,在其开采过程中,镉等重金属有毒元素会产生次生富集,同时不可避免向环境大量释放,严重影响周围环境。本文介绍了铅锌矿的表生地球化学研究现状,提出应加强镉等重金属元素在表生风化作用下活化-迁移-富集机理及影响因素,定量地描述镉等重金属元素的释放过程等地球化学研究,以揭示镉等有害元素在铅锌矿山表生风化过程中的活化、迁移、次生富集的规律及机理,探讨其通过岩(矿)石-水-土壤-植物影响环境和人类健康过程,这不仅对于铅锌矿山环境有重要意义,而且也将揭示一些矿床中镉高度富集机理,从而在理论上丰富镉的地球化学内容,对研究铅锌矿床中元素循环、矿山修复、环境评价及生态效应等具有重要意义。     

含水层压缩空气储能过程中储层渗流特性及地球化学过程研究进展

含水层压缩空气储能(compressed air energy storage in aquifer, CAESA)是实现“双碳”目标的重要途径,储层中的渗流条件及地球化学过程是其能否规模化应用的先决条件. 本文在文献计量学分析基础上,系统归纳技术发展历程及场地探索案例,全面整理CAESA过程中储层渗流条件的前期研究,以地球化学过程为关注重点总结储层渗流条件的变化特征,提出相应的研究展望. 结果表明:①渗透率、孔隙度通过影响储存气囊压力的稳定性进而决定系统性能,其中渗透率存在适宜区间,渗透率较低将限制气体循环,渗透率较高则不利于维持气囊压力. ②应力变化及地球化学过程均会引起储层渗流条件的变化,地球化学过程影响途径主要包括原生矿物溶解、次生矿物沉淀及氧化反应,CO₂组分参与的水-岩反应对储层具有重要影响. 为实现对于储层渗流特性的认识突破,未来应以储层渗流条件、压缩空气储存机制为研究重点,充分结合试验、数值模拟等技术手段,进一步关注储能模式下储层渗流条件变化及非均质性影响,加强针对压缩空气在储层中的动力学、热力学行为研究,明晰地球化学过程对储层条件的关键影响,从储层角度论证大规模储能应用的高效可行.      

金属螯合物及其在地球化学上的应用

<正> 随着地质科学的发展,配位化学的基本理论知识在阐明各种地质作用和解释有关地质问题上日益显示出重要性。本文着重介绍自然界螯合物的形成对元素迁移、富集等地球化学行为的作用。 一、螯合物介绍 (一)螯合配体的特征及螯合物的定义在配位化学上把含有两个或两个以上配位 螯合配体及大环配体     

某些常用稀土元素地球化学参数的计算方法及其地球化学意义

<正> REE地球化学研究为岩石成因、成岩成矿物理化学条件及地球的形成与演化提供了重要的地球化学信息。作者曾对REE地球化学研究方法作过概括介绍(《地质地球化学》1982年第1期)。在许多地球化学文献中,为了定量地描述REE地球化学特征,采用了一些特征参数,现择主要参数的计算方法及其地球化学意义介绍如下:     

不同地球化学相中金属元素与河口化学过程

本文采用一套连续浸提程序,对珠江口海区七个有代表性采样站的悬浮物不同地球化学相中金属元素分别浸取,并作含量测定,分开的地球化学相有6个:离子交换和吸附、碳酸盐、易还原、可还原、有机物和硫化物、残渣相等;测定的元素包括Al、Fe、Mn、Ti、Cu、Pb、Zn、Cr、Co和Ni等。研究结果成功地用于说明在连续变化的河口中,颗粒金属元素的化学行为,与环境的作用机制,相分配,阳相变化;成功地用于说明颗粒金属地球化学、河口化学连续变化过程。     

花岗岩质岩石风化过程中影响主要元素、次要元素和微量元素活动性的化学过程

本研究对葡萄牙某些花岗岩质岩石中发育的10个风化剖面中的38种主要元素和微量元素的行为以及矿物学方面的变化,进行了调查研究。 根据用新鲜母岩中的Ti进行了标准化的地球化学资料,计算了元素的活动性。基于元素在风化过程中的地球化学分布,将化学元素分为两类:不活动元素和活动元素,前者包括Zr、Hf、Fe、Th、Al、Nb、Sc和REE,后者包括Ca、Na、P、K、Sr、Ba、Pb、Mg和Si。活动元素主要来自可淋滤矿物(如长石、云母和磷灰石等),而不活动元素则或者富集在残积相中,或者被次生矿物强烈吸附。 Mn、Cr、V、Fe和Ce的地球化学行为,完全取决于氧化还原条件,这些元素的氧化还原变化可用来确定风化序列氧化态的界限。 在风化作用后期阶段,REE都发生活化或分馏,但在风化作用中期阶段REE却没有发生什么变化。这种分馏作用是由于含REE的稳定和不稳定矿物岩石的选择性淋滤所致。     

地球化学自组织

本文介绍了自组织的定义、自组织产生的条件及过程,并简要报告了加拿大学者在1988年加利福尼亚地球化学自组织会议上交流的有关矿物、岩石、矿床成因等的地球化学自组织研究成果。     

火成岩中 V、Ni、Co 比值的地球化学特征

<正> 近三十年来,对微量元素的地球化学研究有了显著的进展,不仅对地球岩石,而且对陨石、月岩等地球外物质进行了大量的研究。在微量元素中,Cr、Ni、Co、V 等过渡元素与同它们的离子结晶化学性质相近的 Mg、Fe 等主元素的行为有着密切的关系。本文着重介绍在火成岩中的 V、Ni、Co     

水体溶解有机质富集分离方法的研究进展

溶解有机质,作为全球碳循环的主要组成部分,在水生生态系统的各种物理、化学和生物过程中扮演着非常重要的角色。富集分离溶解有机质是研究其化学特征和环境地球行为的必要前提。在总结XAD树脂分离技术在溶解有机质富集分离的基础上,本文对其它三种常用的分离方法—二乙氨基乙基纤维素(DEAE)吸附分离法、超滤(UF)分离法以及反渗透(RO)分离法进行了综述。介绍了各分离方法的分离原理、分离流程、存在的优缺点及应用范围。最后对超滤或反渗透与XAD树脂相结合的联用技术在溶解有机质环境地球化学研究中的应用前景进行了展望。     

中国中东部地区地表水环境锶元素地球化学特征研究

水环境中锶的含量及其变化、地理分布及其控制因素等特征的研究有助于认识区域水文地球化学特征及流域盆地岩石风化速率等地球化学行为,因此河流环境中锶的地球化学行为是地球化学研究的重要课题之一。对我国中东部地区部分河流水体中溶解态锶含量进行了分析研究发现,与世界上主要河流溶解态锶含量平均值0.078 mg/L相比,中国中东部地区河水中的锶含量(0.139 mg/L)明显偏高。分析研究表明,中国中东部地区河水中的锶主要源于蒸发盐岩和碳酸盐岩的风化作用,流域锶含量从南向北逐渐增加的现象主要受流域岩石或沉积物类型的控制,化学风化作用越强烈,河流锶含量越高。除了受区域岩性的影响外,气候条件对流域河水中的锶含量水平及地理分布起到一定的控制作用。     

我国大气污染化学研究进展

本文综述了我国大气污染化学研究的概况，阐明了大气颗粒物（气溶胶）的表征研究，包括颗粒物的物理化学特性和环境化学行为；大气污染物的迁移、转化和归宿的规律，包括化学过程和大气化学模式的研究等。介绍了某些大气污染物的特殊分析测试方法和采样技术，对今后发展大气化学的展望和战略作了讨论。     

铁同位素方法在环境地球化学研究中的应用与进展

由于同位素分析方法的改进和多接收电感耦合等离子体质谱仪的使用,近年来Fe同位素地球化学研究有了很大进展,成为国际地学领域的一个热点研究方向。Fe在自然界广泛存在,分布于各类矿物、岩石、流体和生物体中,并广泛参与成岩成矿作用、热液活动和生命活动过程。自然界中各类无机过程(从高温到低温)、生物及有机过程均能使Fe同位素发生分馏,δ56Fe值约为-1.62‰～+0.91‰。文章系统介绍了Fe同位素研究的最新进展,包括Fe同位素测试方法简介、样品前处理、质谱测定、Fe同位素分馏机理和应用前景展望等,着重对该技术在环境地球化学、生物示踪、古海洋学研究等领域中的应用及前景做了阐述。     

稀土元素的原子结构、化学和晶体化学性质的地球化学意义

稀土元素的地球化学行为——在岩石中的原始丰度、分布的形式和方式、地质作用过程中迁移的规律性(分散和富集)——是由其原子结构和性质所决定的。     

水岩作用的地球化学动力学

水岩作用是一种基本的地球化学作用。它的发生是以热液、地下水和岩石之间存在的化学或同位素的不平衡为前提的。因此,它是开放体系中的一种非平衡的地球化学过程。水岩作用研究的一个关键理论问题就是阐明整个过程的化学动力学效应。目前,在水岩作用的研究中所建立的地球化学动力学理论主要和水-硅酸盐体系有关,涉及化学和同位素这两个方面。前者重点解释水硅酸盐体系中由于化学不平衡所造成的溶解过程,其反应机理主要和表面作用有关;后者则处理主要由于同位素不平衡所引起的表面反应交换及扩散交换。在发生同位素交换的过程中,未必伴随有通常所讲的化学蚀变和交代。在讨论水岩作用时,水岩比是一个重要的特征参数。     

地球化学勘探——进展及新途径预测

<正> “地球化学勘探或勘查”,简单说来,就是应用地球化学和生物地球化学原理和资料来寻找矿床和油气藏。1979年,我对地球化学勘探的某些一般概念作了评述,随后又对截至1980年地球化学勘探所取得的进展进行了归纳。本文打算对地球化学勘探的概念和方法方面可能取得的进展及新的途径进行预测。     

绿色化学在环境保护中的作用探讨

阐述了绿色化学的内涵、研究方向及其在环境保护中的作用,以及生物技术和纳米技术在环境保护中的应用前景,提出绿色化学是环境保护可持续发展的重要方向。