浙江燕山期花岗岩类放射性生热率特征研究

浙江省位于中国东部沿海高热流地热异常区,燕山期岩浆侵入活动强烈,高放射性产热型干热岩资源潜力巨大。燕山期花岗岩类生热元素分布规律研究表明:石英正长岩类、二长花岗岩、正长花岗岩和花岗岩的K_2O含量相近,花岗岩的U、Th含量最高。岩体放射性生热率计算结果表明:不同花岗岩类放射性生热率相差较大。石英正长岩类生热率相对最低,变化范围相对较窄,平均值为2. 14μW/m~3;正长花岗岩生热率变化范围相对较宽,平均值为3. 31μW/m~3;花岗岩生热率相对最高,平均值为5. 41μW/m~3。参照高放射性产热型干热岩开发的地热地质学标准,初步判定浙西北泗岭、九华山、河桥、儒洪和学川(顺溪)及浙东南小将等岩体,具有较好的干热岩资源勘查前景。     

多针-水膜电极电晕放电脱硫研究

采用不锈钢多针作为高压电极系统,水膜为低压电极.负直流高压电源供电,含二氧化硫(SO2)的污染气体从高压电极系统的轴向进入,沿着电晕放电电场从水膜上方通过,在电晕放电等离子体和水吸收共同作用下,生成硫酸使SO2得到脱除.主要研究了放电电压、气体中SO2初始浓度和气体在电极系统的停留时间对脱硫效果的影响,并测试了水中SO32-和SI42-离子浓度,分析SO2脱除机制.结果表明,电晕放电和水吸收对SO2脱除具有很好的协同作用,脱硫效果明显升高,SO2转变生成硫酸量的体积分数提高;脱硫效果随电压增加和停留时间的增加而增加,初始浓度对脱硫效果有影响.当SO2初始浓度(体积分数)为430×10-6,施加电压为14.5 kV,停留时间为7.5 s时,脱硫效率达90%以上.     

东江流域化学风化对大气CO2的吸收

对东江化学径流进行分析,使用质量平衡法和扣除法估算了流域化学风化对大气CO2的吸收通量.结果表明,东江水体的总溶解性固体(TDS)含量均值(59.88 mg·L-1)远低于世界河流均值(100 mg·L-1);离子组成以Ca2、Na+和HCO3-为主,可溶性Si次之,径流对总溶解固体的稀释效应由于受人类活动影响表现得并不明显.东江化学径流组成主要源自硅酸盐矿物的化学风化过程的贡献(72.46％～81.54％),其次为海盐贡献(17.65％～26.05％),碳酸盐矿物的贡献很少(0.81％ ～3.87％);大气CO2是流域内岩石化学风化的主要侵蚀介质,但H2SO4和HNO3的作用也不可忽视;东江流域岩石化学风化过程对大气CO2的消耗通量(3.02～3.08) x105 mol·km-2·a-1高于全球平均值,是全球岩石风化碳汇的一个重要组成部分.     

低渗透岩石结构体风化初期的水气分子扩散

低渗透岩石具有孔隙狭窄、连通性差、流动阻力大等特点,这致使地下水渗流速度极低。本文以二长岩及玄武岩结构体的核心及紧靠核心的外环区域为对象对低渗透岩石结构体的初期风化机理进行研究。二长岩及玄武岩核心区的渗透率分别为0.0047×10-3μm2和0.0081×10-3μm2,孔隙度分别为1.58%和0.24%。对两种岩石的核心及外环进行化学全分析表明两个区域的主要元素含量无明显变化,外环烧失量有所增加,Fe2+与Fe3+变化敏感。薄片鉴定发现二长岩核心及外环的斜长石及钾长石均发生了强烈风化,外环中的辉石变为绿泥石。玄武岩的核心区矿物基本无变化,外环的长石及辉石发生了皂石化,部分基质绿泥石化。微观结构上,两种岩石核心区均致密坚硬,外环不同程度地出现了长石及辉石的晶内溶孔。风化初期,水以气态形式扩散进入低渗透岩石内部。水气的扩散方式为介于菲克型扩散与Knudsen扩散之间的过渡型扩散。计算得二长岩和玄武岩中的水气扩散系数分别为48.09×10-8m2/s和3.74×10-8m2/s。     

引起红土表层硅铝比值增大原因的可能性探讨

Si/Al或SiO2 /R2 O3 常常作为表生化学风化作用强度的重要指标。随着化学风化作用的进行 ,硅铝比或硅铝铁率表现出逐渐降低的演化趋势。中国南方的红土风化壳 ,是强烈化学风化作用的产物 ,被认为处于或经历了脱硅富铝化阶段。但是在红土剖面上部常常出现该比值不降反升的现象 ,给运用这一指标指示化学风化强度带来了困难。通过对贵州平坝、新蒲及花溪碳酸盐岩红色风化壳化学风化程度的研究 ,以及对中国南方几种不同结晶母岩上发育的红土的化学风化强度指标的对比讨论 ,探讨了产生这种现象的可能性原因。指出Fe、Al氧化物的下渗和淋失作用及其硅质的相对富集是引起中国南方红土表层出现Si/Al和SiO2 /R2 O3升高的主要原因。     

然乌湖流域地表水水化学特征及控制因素

为研究然乌湖流域地表水水化学特征及离子来源,在然乌湖流域采集了地表水样品和雨水样品,综合利用相关性分析、Piper三线图和Gibbs模型等方法,分析了该区地表水主要离子特征及其控制因素,揭示了该区地表水水中的主要物质来源.结果表明,然乌湖流域地表水pH为7.54～8.48,呈弱碱性,并具有较低的溶解性总固体(59.89～96.75 mg·L^-1),阳离子主要以Ca²⁺和Mg²⁺为主,Ca²⁺当量浓度占阳离子总量的63.3%～76.2%,均值为67.2%, Mg²⁺当量浓度占阳离子总量的23.4%～36.2%,均值为31.4%, Ca²⁺和Mg²⁺约占阳离子总量的98.5%.阴离子以HCO^-₃为主, HCO^-₃占阴离子总量的74.31%～84.29%,均值为78.21%, SO₄^2-占阴离子总量的9.59%...     

镁同位素示踪大陆风化：进展与挑战

大陆风化制约着地表物质循环及其从陆地向湖泊/海洋的迁移,并通过消耗大气CO2调节不同时间尺度的全球碳循环和气候变化,因此如何有效示踪大陆风化是地球表生过程研究的重要科学问题之一。镁（Mg）无化合价变化,不涉及氧化还原作用,主要赋存于硅酸盐岩和碳酸盐岩中,并且在表生地质过程中Mg同位素通常会发生显著的同位素分馏,这些优势赋予Mg同位素体系具备示踪大陆风化的广阔潜力。随着质谱技术的不断提高,高精度Mg同位素分析技术经历了快速且成熟的发展,并在示踪大陆风化作用研究中得到了广泛的应用。然而,风化体系中Mg的来源和同位素分馏的制约要素争议颇多,尚未达成共识。本文从Mg的储库、风化壳、流域体系、室内实验和模型模拟等方面综述了目前Mg同位素示踪大陆风化的研究进展与存在的挑战。最后指出,在示踪大陆风化方面,Mg同位素提供了独特的视角,建议细化岩石/矿物溶解及形成实验、大小流域相结合、加强多同位素体系联用并相互补充与验证,以及加强计算模型模拟,以此来约束Mg同位素示踪大陆风化的不确定性。     

塔吉克斯坦黄土矿物与稀土元素组成特征

：黄土矿物和地球化学组成是研究黄土来源和成因的重要手段。利用X 射线衍射（XRD） 和电感耦合等离子体质谱技术（ICP-MS）对亚洲内陆塔吉克斯坦共和国的黄土分别进行了矿物 组成和稀土元素（REE）特征分析,并与黄土高原和新疆伊犁黄土进行了对比。研究结果表明： XRD 鉴定出塔吉克斯坦黄土有10 多种矿物,以石英为主,其次为长石、方解石,还有少量绿泥 石、云母类、白云石等,偶见多种重矿物,其矿物组成与黄土高原和新疆伊犁黄土类似,但石英、 方解石的含量较低,角闪石含量介于黄土高原与伊犁黄土之间,反映近源弱风化的环境。稀土 元素总含量（ΣREE）变化于130.61 ~ 205.62 μg?g^-1,平均值为158.81 μg?g^-1,明显低于黄土高原 黄土和新疆黄土,但黄土与古土壤的REE 特征参数及配分模式具有很好的相似性,说明两者具 有类似的风成成因。塔吉克斯坦黄土不同时代的矿物成分和REE特征参数、配分模式与黄土高原、 新疆黄土接近,显示出其经过搬运后的高度混合性特征,亦指示其为风成成因,而含量的细微 差异则主要反映了区域地质背景和源区的不同。