Relating the depth of the water table to the depth of weathering     

M.I. Lebedeva  S.L. Brantley 《地球表面变化过程与地形》2020,45(9):2167-2178

Weathering of bedrock creates and occludes permeability, affecting subsurface water flow. Often, weathering intensifies above the water table. On the contrary, weathering can also commence below the water table. To explore relationships between weathering and the water table, a simplified weathering model for an eroding hillslope was formulated that takes into account both saturated and unsaturated subsurface water flow (but does not fully account for changes in dissolved gas chemistry). The phreatic line was calculated using solutions to mathematical treatments for both zones. In the model, the infiltration rate at the hill surface sets both the original and the eventual steady-state position of the water table with respect to the weathering reaction front. Depending on parameters, the weathering front can locate either above or below the water table at steady state. Erosion also affects the water table position by changing porosity and permeability even when other hydrological conditions (e.g. hydraulic conductivity of parent material, infiltration rate at the surface) do not change. The total porosity in a hill (water storage capacity) was found to increase with infiltration rate (all else held constant). This effect was diminished by increasing the erosion rate. We also show examples of how the infiltration rate affects the position of the water table and how infiltration rate affects weathering advance. Published 2020. This article is a U.S. Government work and is in the public domain in the USA  相似文献   

利用盐湖常见元素的助烧结作用绿色制备氧化镁及磷酸镁水泥          下载免费PDF全文

李颖  董金美  肖学英  郑卫新  文静  常成功 《盐湖研究》2020,28(2):15-25

低活性氧化镁是制备磷酸镁水泥(MPC)的关键原材料。现行低活性氧化镁的生产方式导致了制备MPC具有能耗高和成本高的缺点,不利于其推广应用。利用盐湖中常见元素如B,Na、K和Cl的助烧结作用,在≤1 200℃煅烧盐湖提锂镁渣、外掺B的轻烧镁粉和水氯镁石的热解产物制备低活性氧化镁。介绍了低活性氧化镁的粒径、比表面积、孔隙率、化学组成、矿物组成和形貌等物理特征,以及低活性氧化镁制备MPC的凝结时间、水化产物、微观结构、抗压强度、体积稳定性等凝结硬化性能,并分析了烧结温度对低活性氧化镁的理化性能及MPC的凝结硬化性能的影响。相比现有技术,利用盐湖共存元素的助烧结作用可将氧化镁的烧结温度由1 500～1 800℃降低到1 200℃以下,有利于实现低活性氧化镁及MPC的低能耗、低成本绿色制备,促进MPC的推广应用。  相似文献   

中国第二次北极科学考察沿线气溶胶成分分析   总被引：7，自引：2，他引：5  

徐建中  孙俊英  任贾文  秦大河 《冰川冻土》2005,27(2):205-212

对2003年7月15～9月28日间中国第二次北极科学考察沿线所采集的气溶胶样品进行分析, 获得了Na 、 NH 4、 Ca2 、 Cl-、 MSA、 SO2-4等11种离子的浓度数据(文中使用当量浓度).根据相关分析, 可将11种离子分为3类: 海盐源离子, 包括Na 、 Mg2 、 K 、 Ca2 、 Cl-、 SO2-4; 人为源, 包括 NH 4、 NO-3; 其它源, 包括 CH3COO-、 MSA、 C2O2-4. 气溶胶以海盐气溶胶为主, Cl-、 Na 离子分别是阴阳离子中含量最大的离子, (Na Cl-)对气溶胶载量(所测定的阴阳离子的总和)的贡献平均为60.2%, 占气溶胶总量的一半以上. NH 4/SO2-4的比值的平均为0.45, 根据当地的大气环境和气溶胶的离子平衡, 认为气溶胶样品中NH 4和SO2-4主要是以NH4HSO4的形式结合. 根据考察沿线NO-3浓度的变化, 把考察沿线大致分为3个区: 日本海区, 中值为15.2 neq·m-3; 鄂霍次克海及白令海区, 中值为1.8 neq·m-3; 北冰洋区, 其浓度较低, 中值为0.4 neq·m-3. 考察沿线白令海是MSA的高产区.  相似文献   

温石棉通过活性氧激活线粒体通路诱导A549细胞凋亡的机制研究     

王玉琳  霍婷婷  董发勤  刘琬薰  杨洁  曾娅莉  邓建军 《岩石矿物学杂志》2018,37(2):318-324

探讨活性氧(reactive oxygen species,ROS)在温石棉激活线粒体通路诱导A549凋亡中的作用。采用不同浓度温石棉粉尘染毒人肺上皮细胞(A549)后,MTT法检测细胞存活率,流式细胞术检测ROS抑制剂N-乙酰半胱氨酸(N-acetyl-L-cysteine,NAC)预处理前后的细胞凋亡率、胞内ROS水平及线粒体膜电位,Western Blot法检测各组细胞半胱天冬氨酸蛋白酶3(caspase-3)、p53蛋白表达水平。实验结果显示,温石棉可降低A549细胞存活率,呈现时间-剂量效应关系;NAC可显著减少胞内ROS水平、阻止线粒体膜电位下降,并下调caspase-3、p53蛋白的表达水平,抑制部分细胞凋亡的发生。表明ROS可通过诱导p53蛋白过表达,激活线粒体凋亡通路,诱导A549细胞发生凋亡。  相似文献   

大气气溶胶中的铁及其溶解度研究综述          下载免费PDF全文

齐宇轩  周杨 《山东气象》2021,41(2):1-13

生物活性铁(Fe) 进入生物地球化学循环中能够调节碳循环,影响海洋初级生产力,间接影响全球气候变化。决定 Fe生物可利用度的关键因子是可溶Fe含量,其中大气气溶胶的长距离传输是上层海洋获取生物可利用Fe的重要来源。近年来,对气溶胶中的Fe及溶解度的研究取得了重要进展,包括对不同区域Fe质量浓度和溶解度的观测以及对Fe溶解度影响因素的讨论。基于以上研究成果,汇总了近二十年全球部分陆地和海洋站点观测所得的不同粒径气溶胶颗粒物中的Fe质量浓度及其溶解度数据;重点介绍了气溶胶沉降入海洋前影响Fe溶解度的主要因素,包括Fe的来源、大气物理过程以及大气化学和传输混合过程等,并就各影响因素间的关联及相对重要性展开讨论;对未来气溶胶 Fe的研究方向和方法提出建议。  相似文献   

贵州瓮福磷矿含磷岩系层序特征及黔中古陆控矿意义          下载免费PDF全文

宋小军  曾道国  巩鑫  刘波  杜蔺  李光春  曾凡祥  苏永虎  郭东杭  张能  罗勇军 《地质找矿论丛》2021,36(1):19-28

新元古代末期震旦系陡山沱阶和早古生代早期寒武系梅树村阶是全球两大成磷时期。贵州瓮福磷矿含磷岩系—早震旦世陡山沱组磷矿a矿层与b矿层,是震旦系陡山沱阶成磷事件的典型代表。瓮福磷矿含磷岩系为在浅水陆棚地区沉积的一套与磷矿有成因联系的岩石组合,属于浅海台地相型;含磷岩系具备早期准备阶段、磷质富集阶段及晚期磷质贫化消失阶段的沉积特征,在纵向上呈三段式递变;以陡山沱组内三段(Z_1d~3)与四段(Z_1d~4)侵蚀间断面分隔,两次海侵旋回造成两次磷质的富集,经生物化学、机械破碎簸选及后期改造形成a、b两层工业磷矿体。瓮福磷矿陡山沱期构造位置位于上扬子陆块东南部,雪峰运动结束冒地槽沉积造就了黔中古陆以及东部半封闭的海湾浅滩。瓮福磷矿陡山沱期处于黔中古陆东缘,东临大海,整体地势西高东低;以黔中古陆为中心,从西到东、由陆向海形成古陆—滨岸—浅海—深海的古地理格局。黔中古陆在陡山沱期两次海侵旋回中,一方面其边缘海湾浅滩为磷质富集提供有利的沉积环境,另一方面其遭受剥蚀和夷平作用后为磷块岩矿床的形成提供含石英、长石、白云石、黏土等矿物的陆源碎屑。通过典型岩相剖面分析,黔中古陆边缘海湾浅滩的沉积环境及岩相直接控制了瓮福磷矿床的形成和分布,其具有重要的控矿意义。  相似文献   

Comparative Study of Acid and Alkaline Stimulants with Granite in an Enhanced Geothermal System     

XU Jianan  FENG Bo  CUI Zhenpeng  LIU Xiyao  KE Zunsong  FENG Guanhong 《《地质学报》英文版》2021,95(6):1926-1939

The Enhanced Geothermal System (EGS) is an artificial geothermal system that aims to economically extract heat from hot dry rock (HDR) through the creation of an artificial geothermal reservoir. Chemical stimulation is thought to be an effective method to create fracture networks and open existing fractures in hot dry rocks by injecting chemical agents into the reservoir to dissolve the minerals. Granite is a common type of hot dry rock. In this paper, a series of chemical stimulation experiments were implemented using acid and alkaline agents under high temperature and pressure conditions that mimic the environment of formation. Granite rock samples used in the experiments are collected from the potential EGS reservoir in the Matouying area, Hebei, China. Laboratory experimental results show that the corrosion ratio per unit area of rock is 3.2% in static acid chemical experiments and 0.51% in static alkaline chemical experiments. The permeability of the core is increased by 1.62 times in dynamic acid chemical experiments and 2.45 times in dynamic alkaline chemical experiments. A scanning electron microscope analysis of the core illustrates that secondary minerals, such as chlorite, spherical silica, and montmorillonite, were formed, due to acid-rock interaction with plagioclase being precipitated by alkaline-rock interactions. Masking agents in alkaline chemical agents can slightly reduce the degree of plagioclase formation. A chemical simulation model was built using TOUGHREACT, the mineral dissolution and associated ion concentration variation being reproduced by this reactive transport model.  相似文献   

滇东昆阳磷矿成矿物质来源及其沉积环境     

陈瑞红  赵锴 《矿产与地质》2021,(1):70-75,89

昆阳磷矿位于滇池西南部,为探讨该磷矿的成矿物质来源及其沉积环境,从岩相学和元素地球化学两方面对磷矿石展开了研究。研究结果显示,磷块岩矿石的主要矿物成分为胶磷矿,矿体w(P 2 O 5)平均含量为26.16%,磷块岩P 2 O 5含量由地表向地下沿倾向逐渐降低,酸不溶物含量逐渐增加,在垂直剖面上,矿区中部P 2 O 5含量相对上部和下部要高。矿石结构由下至上为砾屑结构、粒屑-鲕状结构、粒屑-粉晶结构,反映了磷块岩沉积时水动力条件由高能向低能过渡。磷块岩中发育的粒序层理、潮汐层理、火焰状构造等说明其是在强海流、强风浪的冲刷簸选过程中形成,随后,水动力条件减弱,富集成矿。综合研究表明,本区磷矿床磷的初始物质来源是富磷的陆源碎屑物和富磷质的海洋生物,其沉积环境主要为浅海浪基面以上的陆缘坻、台地、浅海盆地等。  相似文献   

云南沾益小米戛磷矿渔户村组磷块岩地球化学特征及成因分析     

杨万涛 《地质与勘探》2021,57(5):1028-1039

小米戛磷矿是云南曲靖沾益地区新发现的矿床。本文对该矿床渔户村组磷块岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征进行研究,探讨沾益渔户村组磷块岩的成磷环境和成磷物质来源。研究表明小米戛磷矿磷块岩富SiO_2(28.50%～51.47%)、CaO(20.21%～34.31%)、P_2O_5(15.48%～25.42%)。磷块岩中Ba、Sr、Cu、Pb、Zn、V、Mo等元素富集,显示生物聚磷作用。磷块岩的Sr/Ba=0.10～1.40,U/Th比值大于1(1.35～4.15),表明磷块岩的形成可能有热液活动的参与。磷块岩稀土元素总量较高(148.84×10~(-6)～232.16×10~(-6)),经北美页岩标准化的稀土配分模式曲线近水平,但LREE/HREE=2.96～5.37,显示一定程度的轻稀土元素富集,进一步暗示磷矿的形成受热水沉积成矿作用与生物成矿作用共同控制。磷块岩中U元素高度富集(富集系数平均值8.84),V/Cr=1.08～3.01(平均值为2.12),Ce_(anom)=-0.50～-0.35,介于-0.5与-0.1之间,表明磷块岩形成于次氧化环境。综上所述,在早寒武世渔户村期的潮坪-泻湖环境,磷质沉积物发生胶结作用形成初始磷矿层;后期生物繁盛,生物遗体中所含的磷被大量地分解,不同深度的大量含磷物质伴随上升洋流进一步改造初始磷矿层,最终成矿。  相似文献   

深水源—汇系统对多尺度气候变化的过程响应与反馈机制   总被引：2，自引：2，他引：0  

龚承林  齐昆  徐杰  刘喜停  王英民 《沉积学报》2021,39(1):231-252

源—汇系统对多尺度气候变化的响应与反馈是当前深水沉积学研究的前缘和新动向。通过梳理外陆架—深水盆地沉积物搬运分散系统（深水源—汇系统）对从构造尺度到人类尺度气候变化的过程响应,揭示了两种（迟滞和瞬态）深水源—汇系统的过程响应与反馈机制。迟滞响应深水源—汇系统的过渡区较宽、响应尺度较大（T_eq≥104年）,有利形成条件为:宽陆架且无峡谷延伸到内陆架以及冰室气候;其沉积物搬运分散过程主要受到可容空间的驱动（吻合经典的Exxon层序地层学理论）。在迟滞响应深水源—汇系统中,构造—轨道尺度的冰室气候期浊流活动较强、形成的沉积体相对富砂,温室气候期浊流活动较弱、形成的沉积响应相对富泥;而亚轨道—人类尺度的气候波动常被快速海平面上升所“淹没”、不能调控深水沉积物搬运分散过程。瞬态响应源—汇系统过渡区较局限、响应尺度较小（T_eq≤104年）,有利形成条件有:窄陆架、温室气候、峡谷头部和河口相接或相邻、断陷湖盆以及三角洲越过陆架坡折,其沉积物搬运分散过程对物源供给更为敏感,主要受物源供给驱动（偏离经典的Exxon层序地层学理论）。在瞬态响应深水源—汇系统中,不论是构造—轨道尺度的气候变化还是亚轨道—人类尺度的气候波动,只要其能够诱发物源供给的变化（而不论可容空间是上升还是下降）,都能够对深水源—汇过程响应进行调控。  相似文献