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通过饱水砂岩的三轴压缩实验, 研究了含水层砂岩的破裂过程及其伴随的水化学变化, 并探讨了砂岩在蠕变和剪切破裂过程中地震水化异常现象的形成机理。 用离子色谱仪(IC)和等离子原子发射光谱仪(ICP-OES)测定了不同压力条件下实验溶液的F-、 Cl-、 NO-3、 SO2-4、 Ca2+、 Mg2+、 Na+浓度。 饱水砂岩在差应力作用下, 随着蠕变时间延长和剪切作用的强化实验, 溶液中主要离子的浓度均有不同程度的增大, 仅Mg2+浓度是降低的。 F-和Cl-浓度变化最明显, 在2~12小时的蠕变时间内分别增大约10倍和4倍, 而随剪切作用的强化分别增大约5倍和3倍。 这种变化主要与矿物的溶解和流体包裹体的混入有关。 实验结果表明, F-、 Cl-和Ca2+可作为砂岩含水层地震水化前兆监测的灵敏组分。 相似文献
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河西走廊花海古湖泊全新世白云石的发现及其环境意义 总被引：4，自引：3，他引：1
通过对河西走廊花海古湖泊沉积物的X衍射分析发现,全新世期间有明显的白云石沉积.岩性、沉积过程、石膏以及Fe3+含量的变化表明,花海湖全新世白云石沉积环境以还原环境为主,即还原环境利于白云石的形成,为白云石的成因研究提供了新的证据.白云石作为碳酸盐矿物,可以反映湖水盐度,但并非直接指示了湖水的咸化.随着湖水盐度的进一步增加,在硫酸盐型湖泊中,白云石含量随盐度的增加而相应减少,表明利用白云石分析湖水盐度时需要结合其他矿物进行分析.结合石膏含量的变化,花海湖全新世时期白云石含量的变化可以揭示该区域湖水盐度的变化.在10.478.87 cal ka B.P.早全新世时期,湖水的盐度较高,气候由干向湿转变;8.87 cal ka B.P.时期,有大量石膏沉积,显示了湖水盐度的进一步升高,气候干旱;随后湖水相对淡化,气候湿润;5.50 cal ka B.P.至今,沉积出现间断,气候逐渐干旱. 相似文献
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铁氨氧化(Feammox)是近年来发现的一种新型的厌氧氨氧化耦合三价铁[Fe(Ⅲ)]还原的脱氮途径,该途径对于水生态系统中的氮素自净可能有着重要的作用。但是相对于废水处理和农田土壤,目前自然水体中Feammox相关的研究相对甚少。为此,本研究采集太湖不同区域沉积物进行厌氧培养,并借助同位素技术和分子生物学等手段,对沉积物中铁、氮循环相关细菌、Feammox影响因素以及潜在速率等进行了探究。厌氧培养过程中,亚铁[Fe(Ⅱ)]和各形态氮的浓度以及沉积物形态和颜色的变化,表明沉积物中发生了Feammox反应,并且硝酸盐(NO3-)是铵(NH4+)氧化的重要产物之一。不同氨氮(NH4+-N)添加量的厌氧培养实验表明,NH4+可以促进Fe(Ⅲ)的还原,但过量的NH4+可能会产生抑制效应。不同Fe(Ⅲ)添加量的各处理中,NH4+-N浓度的... 相似文献
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2012年6月30日新源-和静Ms6.6地震前后,新疆北天山地区的泥火山及温泉出现了明显的水化学异常。在地震前后4天内,采集了两批泥火山和温泉水样品,测定了泥火山和温泉水样的水化学参数。资料表明,泥火山喷溢水属于低温、弱碱性咸水或盐水,水化类型为CI-Na,来源于储存在封闭构造中并与干旱海相、河湖相沉围岩发生了漫长而复杂水岩作用的大气降水。温泉水为中温、弱碱性SO4·CI-Na型淡水,形成于地表水沿断裂深循环过程中的水岩作用。安集海泥火山出现同震喷溢,震后泥水温度(T)、总矿化度(TDS)、K+、Na+及Ca2+大幅上升;独山子、白杨沟及AM02泥火山为震前喷溢,独山子、白杨沟泥火山表现为T.TDS、EC、Na+、CI的升高和K+、Ca2+、Mg2+的降低;AM02泥火山K+、Mg+明显降低,Ca2+上升达223%。震后沙湾25号泉T降低7℃, TDS、电导率(EC)、K+、Na+、 Ca2+、 .Mg2+、CI-及$SO_{4}^{2-}$升高。研究结果可用于北天山地区的地震趋势分析和改进利用各泥火山、温泉进行北天山地区地震活动性监测的水化学方法。 相似文献
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太湖西岸典型区域沉积物的硫铁分布特征及环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
以太湖西岸聚藻区、清淤区和开阔水域3种典型区域为对象,对沉积物中硫铁的分布进行研究.结果显示,各区域沉积物中铁还原均比硫还原活跃,硫铁氧化还原菌的分布表明硫铁循环主要集中于0~15 cm表层沉积物.开阔水域未发现明显硫离子（dS2-）释放与酸性可挥发性硫化物（AVS）沉积,硫还原较弱;二价铁离子（dFe2+）平均浓度为dS2-的5.2倍,说明沉积物仍以铁还原为主导.清淤区硫酸盐还原菌（SRB）相对丰度与dS2-含量均为所有区域中最低,且未见明显dFe2+释放,表明清淤抑制了硫铁还原的进行.聚藻区表层沉积物SRB相对丰度达到2.7%,且出现dS2-和AVS的显著升高,说明沉积物中发生着强烈的微生物硫还原.在表层沉积物也出现了明显的dFe2+释放,反映出强烈的铁还原,但沉积物中铁还原菌（FeRB）的平均丰度仅为0.6%,这一数值与其他区域相似,显然无法解释聚藻区与其他区域巨大的dFe2+差异,因此微生物铁还原并不是铁还原的主要途径.考虑到硫铁化合物的沉积与Fe（Ⅲ）氧化物的消耗一致,沉积物中的铁还原是由ΣS2-诱导的化学铁还原主导.dFe2+平均浓度为dS2-的4.8倍,监测培养沉积物的dS2-、dFe2+变化所得的铁还原速率是硫还原速率的7.4倍,说明铁还原仍比硫还原活跃.但由于AVS的沉积对ΣS2-的消耗,真实硫还原速率应高于测量值. 相似文献
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断层对砂岩胶结物和砂岩物性变化的控制作用——以惠民凹陷临南洼陷夏503井断层为例 总被引：1，自引：0，他引：1
惠民凹陷临南洼陷夏503井断层附近致密砂岩的碳酸盐胶结物含量远高于远离断层的正常砂岩,为探讨其形成机理及对断层封堵的影响,本文对夏503井断层附近岩芯开展全岩矿物、铸体薄片、阴极发光、同位素以及物性等分析.研究表明:致密砂岩中δ13C为0.1‰～0.6‰(平均0.42‰),δ18O为-13.5‰～-12.3‰(平均-13.1‰),碳氧同位素投点分布于中低温热液白云岩区;根据占位关系、阴极发光以及碳氧同位素特征,认为碳酸盐胶结物的形成可划分为四期:第一期方解石,第二期白云石,第三期铁白云石,第四期铁方解石;碳酸盐胶结物含量与储层物性呈负相关关系,断层附近致密砂岩的孔隙度、渗透率、排驱压力分别为4.8%,0.37 mD和1.97 MPa,与远离断层正常砂岩的14.3%,3.73 mD,0.27 MPa相比,相差一个数量级;经计算,不考虑对接盘的岩性,仅由于碳酸盐胶结的影响,致密砂岩与正常砂岩的排驱压力差就可以封堵41 m高的油柱. 相似文献
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断层带内的流体不仅可以通过水岩反应改变断裂岩的矿物组成和化学成分,从而导致化学性质和物理性质的变化,而且可以影响或控制断裂带的变形行为.断裂带中岩石磁学特征是由特定化学环境下磁性矿物的种类和含量所决定的,因此,从矿物学和地球化学角度探讨断裂岩的磁性变化,对揭示断层的变形行为和环境具有一定的指示作用.本文以汶川科钻WFSD-3P钻孔中龙门山灌县—安县断裂带断裂岩为研究对象,运用高分辨率磁化率测试、XRD矿物成分半定量分析、XRF元素扫描以及不同价态Fe元素含量分析等多种方法开展断层磁学变化和变形环境的研究.磁化率测试结果表明灌县—安县断裂带断层泥的磁化率值普遍低于对应的围岩磁化率平均值.结合前人研究成果表明造成该断层泥低磁化率异常的原因是在间震期的长期流体作用下,铁磁性矿物（例如磁铁矿）转变成顺磁性矿物（铁硫化物、菱铁矿或含铁的黏土矿物）.新生铁硫化物和含铁黏土矿物是在间震期缓慢形成的,而黏土矿物含量的增加弱化了断层强度,促进断层蠕滑,这说明断层泥低磁化率异常可能指示了该断裂在间震期长期缓慢活动,即为蠕滑变形.断层泥中黄铁矿的发育和高Fe2+和S元素、低Fe3+的特征显示灌县—安县断裂作用环境通常是在低温、还原环境中进行的.这些结果与低磁化率值的相关性暗示断层泥低磁化率异常可能对活动断层的低温还原环境具有指示意义. 相似文献
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本文主要指出B.K.Bhattacharyya和M.E.Navolio在文献[1]中将拉普拉斯方程▽2U（x,y,z）=0进行三维傅里叶变换导出u2+v2+w2=0,以及利用iw=±（u2+v2）1/2推导了位场在频率域中的一些公式中的错误,从数学和物理角度论证这个所谓频率域的拉普拉斯方程u2+v2+w2=0是不成立的。因此,当推导位场在频率域中的公式时不能使用iw=±（u2+v2）1/2。此外,本文还使用狄拉克函数证明了拉普拉斯方程的基本解1/（x2+y2+z2）1/2在拉普拉斯算子作用下,在三维频率域中并没有这样的对应关系式,而只能有对应关系式 相似文献
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大量震例表明地震前后可以观测到地下水成分的变化。 本文通过差应力下花岗岩与水反应实验模拟研究花岗岩含水层在应力积累至破裂过程中水化学组分的变化, 并探讨了地震水化异常的形成机理。 实验结果表明, 随着差应力及其加载时间的增加, 溶液中不同离子浓度均呈现不同程度的增加, 其中Na+、 K+和Cl-的浓度变化最明显。 随着差应力的增加, 三种离子浓度分别增加到3.3、 2.5和11.6倍。 随着加载时间的增加, 三种离子浓度分别增加到3.2、 3.1和12.5倍。 这种变化可能主要与花岗岩中矿物的溶解有关, Na+、 K+和Cl-可作为花岗岩含水层地震水化前兆监测的灵敏组分。 相似文献
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根据氢、 氧、 氦同位素与水化学组分资料, 讨论了甘肃东南地区温泉水的来源、 地球化学变化及其与2008年汶川MS8.0地震的关系。 测定结果表明: 样品的溶解性固体总量(TDS)范围为241.7~2 372.1 mg/L。 采集的7处温泉(通渭汤池河温泉、 清水地震台、 天水地震台、 武山地震台、 武山22号井、 成县地震台、 武都地震台)水样可归为四种化学类型: Na·Ca-SO4、 Ca·Mg-SO4、 Na-HCO3·SO4、 Ca·Mg-SO4·HCO3。 地下热水的化学类型与裂隙深度和围岩的岩性有关, 离子浓度和断裂深度基本成正相关。 通渭汤池河温泉和武都地震台的δ18O和δD值分别在-11.4‰ ~ -7.6‰和-85.7‰ ~ -57.1‰的范围内, 通渭汤池河温泉和武都地震台中3He/4He的值分别为0.4×10-7和12.7×10-7。 氢、 氧、 氦同位素组成特征表明温泉水源于大气降水, 在循环过程中经历了水岩反应, 且可能有地表水的混入。 2008年汶川MS8.0地震发生后, 研究区域内温泉水中K+、 Ca2+含量总体上升, SO2-4、 Cl-含量总体下降, Na+含量变化不明显; 热水循环深度受地震影响发生变化。 本文确定了甘肃东南地区温泉来源、 水化学类型成因及其与汶川MS8.0地震的关系。 相似文献
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Nasir Ahmed Md.Bodrud-Doza S.M.Didar-Ul Islam Manzoor Ahmad Choudhry Md.Iftakharul Muhib Anwar Zahid Shahadat Hossain Md.Moniruzzaman Nipa Deb Md.Abdul Quaiyum Bhuiyan 《Acta Geochimica》2019,(3):440-455
To investigate the hydrogeochemical characteristics of groundwater 23 shallow, 30 intermediate and 38 deep wells samples were collected from Sylhet district of Bangladesh, and analyzed for temperature, pH, Eh, EC,DO, DOC, Na^+, K^+, Ca2+, Mg2+, Cl^-, SO_42-, NO_3^-,HCO_3^-, SiO_2^-, Fe, Mn and As. Besides, 12 surface water samples from Surma and Kushiyara Rivers were also collected and analyzed to understand the influence into aquifers. Results revealed that, most of the groundwater samples are acidic in nature, and Na–HCO_3 is the dominant groundwater type. The mean value of temperature, EC,Na^+, K^+, Ca2+, Mg2+, Cl^-, NO_3^- and SO_42- were found within the range of permissible limits, while most of the samples exceeds the allowable limits of Fe, Mn and As concentrations. However, relatively higher concentration of Fe and Mn were found in deep water samples and reverse trend was found in case of As. The mean concentrations of As in shallow, intermediate and deep wells were 39.3, 25.3and 21.4 lg/L respectively, which varied from 0.03 to148 lg/L. From spatial distribution, it was found that Fe,Mn and As concentrations are high but patchy in northern,north-western, and south-western part of Sylhet region. The most influential geochemical process in study area were identified as silicate weathering, characterized by active cation exchange process and carbonate weathering, which thereby can enhance the elemental concentrations in groundwater. Pearson's correlation matrix, principal component analysis and cluster analysis were also employed to evaluate the controlling factors, and it was found that, both natural and anthropogenic sources were influencing the groundwater chemistry of the aquifers. However, surface water has no significant role to contaminate the aquifers,rather geogenic factors affecting the trace elemental contamination. Thus it is expected that, outcomes of this study will provide useful insights for future groundwater monitoring and management of the study area. 相似文献
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风成黄土是陆地上分布最广泛的沉积物之一,记载了各种古气候演化信息.目前巴基斯坦的黄土研究甚少,磁化率与气候对应的变化机制研究尚未开展.本文对位于巴基斯坦印度河平原Bahawalpur地区新发现的黄土-古土壤剖面进行系统的岩石磁学研究,结合粒度和漫反射光谱(DRS)数据,讨论巴基斯坦黄土的磁化率变化机制.实验结果显示:Bahawalpur(BH)剖面黄土层主要的载磁矿物为磁铁矿,同时含有少量磁赤铁矿和针铁矿,磁性颗粒以原生的MD和PSD颗粒为主.相对于黄土层,古土壤层则是以针铁矿为主,含有顺磁性矿物和少量磁铁矿.BH剖面磁化率与成土作用关系和中国黄土高原典型剖面相反,磁化率的变化可能存在一个阈值12.8×10-8 m3·kg-1,在阈值之上,强磁性矿物(磁铁矿、磁赤铁矿)占主导;阈值之下,以弱磁性矿物(主要是针铁矿)为主,这种磁性矿物的转变可能导致磁化率降低.本文可为今后利用磁化率解读该地区地层蕴含的古气候信息提供新线索. 相似文献
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以植物组织培养技术培养的水花生愈伤组织为实验材料,研究了过量Zn2+(0、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol/L)对水花生愈伤组织的氧化损伤及多胺代谢的影响.结果表明,随着Zn2+浓度增加:(1)水花生愈伤组织的超氧阴离子产生速率和硫代巴比妥酸反应物水平显著提升,超氧化物歧化酶活性明显抑制,叶绿素a含量显著降低;(2)精氨酸脱羧酶和鸟氨酸脱羧酶活性均升高,多胺氧化酶和二胺氧化酶活性在低Zn2+浓度处升高、高Zn2+浓度处降低;(3)总腐胺和总精胺含量在低Zn2+浓度处降低、高Zn2+浓度处增加,总亚精胺含量仅在Zn2+浓度为1.6 mmol/L时有显著增加;(4)游离态腐胺含量变化与总腐胺含量相似,游离态亚精胺含量在高Zn2+浓度时下降,游离态精胺含量仅在Zn2+浓度为0.2 mmol/L时略有下降;(5)结合态腐胺和精胺在Zn2+浓度为0.2 mmol/L时下降而在其余处理组中上升,结合态亚精胺含量各处理组中均增加;(6)束缚态腐胺和亚精胺含量均下降.可见,过量Zn2+胁迫导致水花生愈伤组织氧化性损伤,并扰乱其多胺代谢平衡;束缚态多胺向结合态多胺的转化是过量Zn2+胁迫下水花生愈伤组织多胺代谢变化的一个显著特征;以结合态为代表的内源性多胺积累对水花生愈伤组织抵抗过量Zn2+胁迫具有重要意义. 相似文献
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水源水库季节性分层及悬浮物行为对铁锰迁移的影响——以辽宁省碧流河水库为例 总被引：2，自引：0，他引：2
铁和锰是氧化还原敏感的元素,水源水库热分层引起的底层水体缺氧造成了沉积物中铁和锰的释放,对城市供水造成了极大的影响.以往鲜有悬浮物行为对铁和锰在水库水-沉积物界面迁移影响的研究,于2014年2月-2015年2月对碧流河水库深水区的水、悬浮物以及沉积物铁和锰的垂向分布特征进行综合调查分析,并进一步分析铁和锰的季节性变化规律及悬浮物行为对其的影响.Spearman相关分析结果表明铁浓度与总悬浮固体、总氮和总磷的相关性较大;锰浓度与总悬浮固体、溶解氧、pH和总氮的相关性较大.进一步讨论分析表明碧流河水库的热分层、底层缺氧以及沉积物再悬浮是影响铁和锰浓度的重要因素,水库铁和锰的季节变化规律存在差异.分层期溶解态的锰在底层累积,平均浓度达到0.18 mg/L,而沉积物中溶解态的铁释放很少.混合期水库的中上层锰浓度升高,达到了0.07 mg/L.沉积物的再悬浮是水库底层水体中铁的主要来源,底层颗粒态铁的平均浓度约为0.3 mg/L.絮凝的颗粒物以及其吸附的锰在水库长期悬浮,难以沉积到水库底部,使得悬浮物中Mn的含量显著高于表层沉积物,约为沉积物的7倍.建议应在碧流河水库采用分层取水、水库曝气以及联合供水等措施,以减少铁和锰的浓度升高对供水产生的影响,保障大连市城市供水安全. 相似文献
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以贺兰山东麓断裂带内地下水为研究对象,运用Piper三线图、离子比值等方法对研究区内丰水期与枯水期地下水的水化学特征进行分析,探讨了断裂与水化学组成及地震活动的关系,并建立贺兰山东麓地区地下水成因模型。结果表明：(1)区域地下水总体偏弱碱性,阳离子以Ca2+和Na+为主,阴离子以HCO-3和SO2-4为主;(2)区域地下水主要受大气降水补给,补给高程为1.07～2.04 km。Na-K-Mg三角图显示,研究区地下水为“未成熟水”。绝大多数水样的矿物饱和指数SI<0,表明区域地下水中各个离子含量大体处于未饱和状态。利用温标法估算该区域地下水的热储温度为74.6℃～114.1℃,循环深度为1.7～2.8 km;(3)地下水样中的Sr、Ba、Li等微量元素富集因子EF>1,富集程度高,其余大部分微量元素含量较低,说明当地地下水为未成熟水,矿化度低,水岩反应程度不强。(4)研究区地下水出露点主要沿贺兰山东麓断裂展布,水温、矿化度、矿物饱和指数及水循环深... 相似文献
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哈密翼龙化石的发现对探讨翼龙习性、起源与演化具有重要意义.但随着保存环境的变化,化石骨骼产生了明显的开裂剥落等风化现象,严重威胁化石保存.本文利用X射线荧光光谱法(XRF)等多种方法对骨骼化石进行测试,以探讨其风化机理.分析表明,翼龙中空骨骼内的填充物主要是方解石,夹杂少量石英和长石等碎屑颗粒.骨骼化石的主要成分是羟基磷灰石,但部分羟磷灰石中的PO43-被CO32-所替代.在骨骼脉管道内填充着少量方解石和锰质胶结物,化石的磷酸盐结晶度指数高达4.17,可见翼龙骨骼经历了明显的成岩作用.骨骼化石中含有大量Cl-、NO3-、SO42-、Na+和Ca2+等离子,总可溶盐含量高达35584.41μg g-1.根据以上分析结果,本文将翼龙化石风化的原因概括如下:一方面,在戈壁温差剧烈变化下,化石围岩、骨骼化石和内部填充物等各部分中所含物质的热膨胀系数不同,造成热应力局部集中导致化石开裂剥落;另一方面,在温湿度变化时,骨骼当中所含大量可溶盐产生的结晶压、水化压等压力超过了骨骼化石的抗拉强度,对化石造成破坏.因此,建议先对此类化石进行盐害治理及加固处理,然后将其存放于温湿度较为恒定的环境中. 相似文献
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在地震地下流体研究中,地下水补给及循环过程是重要的研究内容之一,氢氧同位素示踪技术是目前研究该过程的常用手段。南昌地震台流体观测井自2013年8月22日投入观测以来,其基础数据未进行有效分析,通过对南昌井水样数据进行氢氧同位素及水化学实验分析,结果表明：井水主要补给源为直接大气降雨,补给前经历了一定蒸发作用;水—岩反应不充分,属于未成熟水;水样中无明显优势阳离子,Ca2+、Na+占主体,优势阴离子为HCO3－,表明井水属重碳酸型水;水源补给高程约582 m。南昌地震台流体观测井总体受大气降水影响较大。 相似文献
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作为地球磁层中一种分布广泛的电磁波,电磁离子回旋波(Electromagnetic ion cyclotron waves,简称EMIC波)是地球辐射带相对论电子的重要损失机制.EMIC波通常呈现H+、He+和O+三种不同频段,不同频段对相对论电子的散射效应和损失时间尺度大不相同.准线性理论是定量分析不同频段EMIC波对地球辐射带相对论电子散射效应的重要工具,我们利用基于准线性理论开发的Full Diffusion Code(FDC),分别计算了H+、He+、O+三种频段EMIC波在不同空间范围、背景等离子体条件以及不同传播角模型下对辐射带相对论电子的弹跳平均投掷角散射系数,建立了L=1.5～7,背景等离子体参数α*(=fpe/fce)=6～30范围内的多频段EMIC波电子散射系数矩阵库.进而,我们计算了辐射带相对论电子在不同频段EMIC波散射作用下的损失时间尺度,获得了在不同磁层条件下EM... 相似文献