从平衡-封闭-静态转向非平衡-开放-动力学研究-热液矿床成因的若干新概念概述     

张荣华  胡书敏  张雪彤 《地质学报》2016,90(9):2437-2453

热液金属矿床成因研究过程中,观测与实验始终是密切结合的。上世纪70年代,平衡热力学的实验数据的快速积累,使人们用热力学理论计算可以预测和反演矿石和岩石的成因。但是,没有矿物-水溶液的反应速率数据,又没有与流体力学的结合,搞清楚矿石成因是困难的。七、八十年代,开始研究矿物与水溶液的反应动力学实验。科学家们开始瞄准了从平衡-封闭-静态转向非平衡-开放-动力学研究的这个大方向。1992年我们建立地球化学动力学开放研究实验室。研究高温高压矿物与水反应速率,发现固液的开放体系的自组织现象。实验发现温度影响矿物的各个元素反应速率改变,发现在跨越水临界态时矿物与水反应速率涨落、在近临界的气-液两相不混溶区一些金属进入气相、超临界流体的氧化作用及特别的溶剂性能影响矿物溶解性质。实验证实:临界态区流体与矿石成因有关。水岩相互作用的反应动力学实验温度从低温到550度,揭示矿石的金属来源、迁移、金属与蚀变分带机制。一大批大于300度的矿物与水反应动力学实验在国际界是少有报道的。九十年代,超高压的科学发展,与同步辐射光源的技术进步的结合,使固体地球科学又迈向了地球深内部。我们发展了高温高压流体性质的原位直测(测量850℃水溶液)红外谱,发现深部流体的新性质:气液两相流体的新结构,在临界温度区(300~400℃),水分子氢键网络的破坏受压力影响不大(23MPa~3GPa),同时,出现水的高电导率。研发新仪器为开放-流动-非平衡的反应动力学实验与极端条件下物质性质的直接观测结合,在科学前沿领域开辟了创新道路。  相似文献   

Reaction time scales for sulphate reduction in sediments of acidic pit lakes and its relation to in-lake acidity neutralisation     

《Applied Geochemistry》2016

Sulphate reduction is a key reaction to remove acidity from water bodies affected by acid mine drainage. In this study, ³⁵SSO₄²⁻ reduction rates determined in sediments from a variety of acidic lignite pit lakes have been compiled. The rates decreased with pH and are strongly dependent on carbon substrate. The rates were fitted to a Monod model adapted to the specific conditions of acidic pit lakes (APL) sediments: i) sulphate reduction rate is independent from sulphate concentration due to the high concentration typically observed in APL systems (10–30 mM), ii) the observed pH dependency of sulphate reduction was accounted for by an inhibition function F_inihibt which considers the occurrence of low cell numbers of sulphate reducing bacteria at pH values < 4.75. Simulated steady-state sulphate reduction rates are predicting measured rates at carbon substrate concentrations of <10 μM. Estimated steady-state reaction time scales range between 2.4 h at pH 7 and 41 h at pH 3 at a carbon half-saturation constant of K_C−S = 100 μM and are increasing with increasing K_C−S values. Time scales at low pH are too long to allow for significant generation of alkalinity during the time of residence of groundwater passing through the top and hence most reactive zone of APL sediments which has important implications for the remediation of acidic pit lakes.  相似文献   

显微荧光光谱技术在油气成藏研究中的应用——以塔里木盆地巴什托上古生界油气藏为例     

孙守亮  郭巍  李永飞  苏飞 《世界地质》2016,35(1):173-183

根据原油在紫外光的激发下产生荧光的特点,通过显微荧光光谱方法,对有机包裹体的荧光光谱进行定量化分析,利用其主峰波长与荧光强度、主峰波长与红/绿商的相关性,对塔里木盆地巴什托上古生界油气藏的成藏特征进行了初步研究。在研究区所采集的32块岩石样品中共获得64个荧光光谱数据。分析结果表明,巴什托上古生界油气藏存在3个油源,其主峰波长主要集中在439~443nm、469~472 nm和498~503 nm三个值段上,且为不同演化阶段的混源充注。前两者来自于寒武—奥陶系烃源岩,由下至上充注成藏;后一油源来自于石炭系巴楚组,随演化程度的变化同时向上、下两个方向充注。综合同期捕获不同主峰波长的有机包裹体,推测研究区至少存在4期油充注、1期天然气充注。  相似文献   

CO₂加富对塔玛亚历山大藻叶绿素荧光参数及产毒的影响   总被引：2，自引：2，他引：0  

徐金涛  庞敏  马新  毛雪薇  吴振兴  陈洪举  王燕  张学雷 《海洋与湖沼》2016,47(3):557-563

由大气中CO_2浓度升高引起的海洋酸化,是全球性的重大环境问题之一。本研究采用实验生态学的方法,以塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)为研究对象,分析其在CO_2加富条件下叶绿素荧光动力学参数及产毒特征的变化。调制叶绿素荧光结果显示,CO_2加富对塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)、最大相对电子传递效率(r ETRmax)有显著影响(P0.05),且随着培养时间的增长Fv/Fm、r ETRmax均降低,对半饱和光强(Ik)、快速光曲线初始斜率(α)却无显著影响(P0.05)。结果说明CO_2加富能促进塔玛亚历山大藻的PSⅡ最大光化学量子产量,提高其最大光能转换效率和相对最大电子传递效率。高效液相色谱法分析结果显示,该株塔玛亚历山大藻主要产漆沟藻毒素1(GTX1)、漆沟藻毒素4(GTX4)、N-磺酰氨甲酰基毒素(C1)及N-磺酰氨甲酰基毒素(C2)四种PSTs毒素,CO_2加富不改变主要麻痹性贝毒(PSTs)的种类组成,但能显著提高氨基甲酸酯类毒素(GTX1、GTX4)产量(P0.05),而降低N-磺酰氨甲酰基类毒素(C1、C2)产量(P0.05),说明加富能使塔玛亚历山大藻所产毒素发生转化,进而影响藻细胞的整体毒性。  相似文献   

Remote Sensing Observations of Ocean Surface Chlorophyll and Temperature with the Impact of Cyclones and Depressions over the Bay of Bengal Water     

R. K. Sarangi 《Marine Geodesy》2016,39(1):53-76

MODIS-Aqua derived eight-day composite chlorophyll concentration data analyzed to study the impact of cyclones and depressions on the Bay of Bengal productivity. A total of 15 cyclonic storms and depressions picked up from the India Meteorological Department datasets. MODIS-Aqua data analyzed during October 2002 to December 2009. There was observation of depressions (D), deep depressions (DD), cyclonic storms (CS), severe cyclonic storms (SCS), and very severe cyclonic storms (VSCS) with categories of intensities (“T” numbers 1.5–6) and wind speeds (25–108 knots). The chlorophyll concentration observed to be high (1.0–5.0 mg/m³) with the impact in the coastal and offshore waters. Quickscat scatterometer data showed high wind speed (about 10 meters/second). Sea surface temperature (SST) observed to be decreased (roughly 2°C) with effect of cyclones. The cyclone numbers, intensity, and chlorophyll concentration has been observed to be increasing from 2002 to 2009, with observation of VSCS “Sidr” during 2007. The study would be interesting to link carbon flux/sequestration, marine food chain, and harnessing fishery resources in a postcyclone period.  相似文献   

基于客观分析的多源卫星叶绿素a浓度产品融合方法研究     

施英妮  张亭禄  石立坚  胡晓华  南明星 《海洋学报》2016,38(3):82-87

本文基于Aqua/MODIS、Terra/MODIS和Envisat/MERIS多源卫星叶绿素a浓度产品,研究了客观分析融合方法,制作了西北太平洋海域(0°~50°N,100°~150°E)叶绿素a浓度融合产品,并从有效数据空间覆盖率和产品精度两个方面对融合方法进行了评价。与单传感器以及欧洲太空局发布的GSM模型业务化融合产品相比,客观分析融合产品空间覆盖率明显提高;与收集的2002-2012年间叶绿素a浓度实测数据比较,GSM模型业务化融合产品的匹配数据点为578个,偏差为-0.20 mg/m3,均方根误差为0.37 mg/m3,客观分析法融合产品的匹配数据点为1432个,偏差为-0.21 mg/m3,均方根误差为0.36 mg/m3。结果表明:本文研究的客观分析融合方法在保证融合产品精度的同时可显著提高产品的空间覆盖率,在海洋水色融合应用前景广阔。  相似文献   

长江口及其邻近海域叶绿素a分布特征及其与低氧区形成的关系   总被引：2，自引：0，他引：2  

李照  宋书群  李才文 《海洋科学》2016,40(2):1-10

于2013年3月和8月研究了长江口及其邻近海域叶绿素a的分布特征,并对环境因子和长江冲淡水对浮游植物生物量分布的影响进行了探讨。结果表明,叶绿素a浓度在丰水期较高,平均值为5.18μg/L,最高值达32.05μg/L,现场海水出现变色现象;与同期历史资料对比分析,发现该海域叶绿素a浓度呈现出波动增长趋势。丰水期与枯水期叶绿素a的相对高值区均位于冲淡水的中部,122.5°E~123°E之间;丰水期在调查海域出现溶解氧低值区与低氧区,最低值仅为0.64 mg/L;发现低氧区出现位置北移、面积扩大和溶解氧最低值下降的趋势。底层溶解氧低值区分布与表层叶绿素高值区大致吻合,表明低氧现象与表层浮游植物的生长和现存量密切相关,在跃层存在的水体中表层浮游植物的大量繁殖易造成底层低氧区的出现。  相似文献   

粉末压片-X射线荧光光谱法测定盐湖样品中的主次元素          下载免费PDF全文

闵秀云  王德荣  高春亮 《盐湖研究》2016,24(2):32-36

采用粉末样品压片制样,利用波长色散X射线荧光光谱仪对盐湖样品中K、Ca、Na、Mg、Cl、SO_4~(2-)等6个主次元素(组分)含量进行测定。使用化学定值得到的样品作为人工标样,其值作为标准样品参考值,建立了X射线荧光光谱法测定盐湖样品中主次元素的方法。经验证,该分析方法的准确度完全能够满足化学分析的要求,其相对标准偏差RSD7%,分析元素结果与化学法结果的相对误差均小于5%。  相似文献   

电感耦合等离子体质谱-X射线衍射法研究云南玉溪和美国内华达地区黏土型锂资源矿物学特征     

朱丽  杨永琼  顾汉念  温汉捷  杜胜江  罗重光 《岩矿测试》2021,(4):532-541

中国云南玉溪和美国内华达均已发现大量黏土型锂资源,目前关于两地区样品矿物学特征的研究相对不足,而对黏土型锂资源进行充分的矿物学特征研究是锂提取工作开展的重要前提。本文采用X射线荧光光谱、电感耦合等离子体质谱、X射线粉晶衍射、扫描电镜等分析技术,从化学组成、矿物组成、微观形貌等角度对云南玉溪的两个黏土型锂资源样品(YM-1和YM-2)和美国内华达的两个黏土型锂资源样品(Ame-1和Ame-2)进行对比分析。结果表明:玉溪地区和内华达地区样品的锂含量均高于1000μg/g,具有一定的开发利用价值,但这两个地区的黏土型锂资源样品在主要化学成分、矿物组成、微观形貌和锂赋存状态四个方面均存在较大差异。具体来说,(1)主要化学成分差异:玉溪地区样品的主要化学成分为SiO_2和Al_2O_3(硅、铝氧化物总量超过80%),而内华达地区样品的主要化学成分为SiO_2(60.39%)或CaO(42.30%)。(2)矿物组成差异:玉溪地区样品的主要矿物为高岭石和蒙脱石,而内华达地区样品的主要矿物为石英、绿脱石、斯皂石或方解石。(3)微观形貌差异:玉溪地区样品是由表面平坦、边缘圆滑且大小相对均一的片层状结构堆叠而成,而内华达地区样品主要表现为大小不一的块状矿物聚集体。(4)锂赋存状态差异:玉溪地区样品中的锂主要赋存于蒙脱石中,而内华达地区样品中的锂主要赋存于蒙皂石族矿物中。本研究结果基本明确了云南玉溪地区和美国内华达地区黏土型锂资源的矿物学特征,可为这两个地区黏土型锂资源后期的开发利用提供科学依据。  相似文献   

四川雪宝顶W-Sn-Be矿床中矿物化学组成及矿床成因     

朱鑫祥  刘琰 《岩矿测试》2021,(2):296-305

雪宝顶矿床位于四川省的松潘甘孜造山带中,以出产大颗粒含W-Sn-Be-F-P的矿物而闻名,前人对该矿床已经开展了大量的研究,但缺乏对粗粒矿物的主次痕量元素研究。本次研究采用X射线荧光光谱(XRF)、电子探针(EMPA)和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)技术对矿床中各矿物的主次痕量元素进行测试分析。结果显示,雪宝顶矿床中的绿柱石、白钨矿、锡石、白云母、萤石、磷灰石、电气石,除富含W、Sn、Be、Na、K、Ca等主要成矿元素外,还富集Li、Rb、Cs等碱金属元素和F、B、P等挥发份。其中,雪宝顶绿柱石中富含Li(3484~4243μg/g)、Rb(39.3~71.1μg/g)、Cs(2955~3526μg/g);白云母中Li、Rb和Cs元素含量分别高达4243μg/g、72.3μg/g和3526μg/g;磷灰石中除主量元素P外,F(4.48%~5.21%)含量相对较高;电气石中的B含量高达30990~32880μg/g。雪宝顶矿床中的花岗岩岩体W、Sn、Be、Li、Rb、Cs、F、B、P等元素相对富集,但CaO含量(0.46%~0.82%)相对较低。其中Li、F、B、P等元素对成矿元素在成矿流体内的富集起到了极大的促进作用。矿区内大理岩是一种富Ca的方解石大理岩,为成矿提供了大量的Ca元素,有利于粗粒矿物的大规模沉淀。因此,粗粒矿物中的W、Sn、Be、Li、Rb、Cs、F、B、P等元素主要来源于原始岩浆流体,大理岩地层为粗粒矿物提供了大量的Ca元素。  相似文献