Origin of sulphate in the unsaturated zone and groundwater of a loess aquifer     

Yin Long  Tianming Huang  Fen Zhang  Zhenbin Li  Baoqiang Ma  Yiman Li  Zhonghe Pang 《水文研究》2021,35(4):e14166

The use of the sulphate mass balance (SMB) between precipitation and soil water as a supplementary method to estimate the diffuse recharge rate assumes that the sulphate in soil water originated entirely from atmospheric deposition; however, the origin of sulphate in soil and groundwater is often unclear, especially in loess aquifers. This study analysed the sulphur (δ³⁴S-SO₄) and oxygen (δ¹⁸O-SO₄) isotopes of sulphate in precipitation, water-extractable soil water, and shallow groundwater samples and used these data along with hydrochemical data to determine the sources of sulphate in the thick unsaturated zone and groundwater of a loess aquifer. The results suggest that sulphate in groundwater mainly originated from old precipitation. When precipitation percolates through the unsaturated zone to recharge groundwater, sulphates were rarely dissolved due to the formation of CaCO₃ film on the surface of sulphate minerals. The water-extractable sulphate in the deep unsaturated zone (>10 m) was mainly derived from the dissolution of evaporite minerals and there was no oxidation of sulphide minerals during the extraction of soil water by elutriating soil samples with deionized water. The water-extractable concentration of SO₄ was not representative of the actual SO₄ concentration in mobile soil water. Therefore, the recharge rate cannot be estimated by the SMB method using the water-extractable concentration of SO₄ in the loess areas. This study is important for identifying sulphate sources and clarifying the proper method for estimating the recharge rate in loess aquifers.  相似文献   

甘肃北山老金厂金矿床载金矿物特征、原位硫同位素组成及其对成矿的指示意义     

黄式庭  于晓飞  吕志成  刘家军  李永胜  杜泽忠  吕鑫  孙海瑞  杜轶伦 《吉林大学学报(地球科学版)》2020,50(5):1387-1403

老金厂金矿床是北山成矿南带最具代表性的中低温岩浆热液型金矿床之一，其规模为中型。依据脉体穿插、矿物共生组合和矿石结构构造等特征，将矿床矿化作用过程划分为石英-黄铁矿阶段（Ⅰ）、石英-含砷黄铁矿-毒砂阶段（Ⅱ）、石英-黄铁矿-多金属硫化物阶段（Ⅲ）和石英-方解石阶段（Ⅳ）。利用电子探针研究了不同成矿阶段载金矿物的元素组成及其分布规律。Ⅰ阶段：黄铁矿以粗粒自形立方体为主，粒度为0.50~1.50 mm，贫As、Au；毒砂含量极少，呈细粒他形。Ⅱ阶段：含砷黄铁矿周围常有大量毒砂产出，含砷黄铁矿多为立方体、五角十二面体，粒度为0.30~1.00 mm，富As、Au；该阶段矿化最为强烈，毒砂主要形成于此时期，多呈棱柱状、柱状、放射状集合体，显示富S亏As特征。Ⅲ阶段：多以黄铁矿-黄铜矿-闪锌矿共生组合脉的形式产出，黄铁矿多呈长条状，以富S、Cu、Zn、Au和贫Fe、As为特征。Ⅳ阶段：矿化作用极弱，毒砂、黄铁矿含量极少，为细粒他形。原位硫同位素组成显示：Ⅰ阶段黄铁矿δ³⁴S_V-CDT值为-3.8‰~-2.9‰，均值为-3.3‰；Ⅱ阶段黄铁矿和毒砂δ³⁴S_V-CDT值为-4.7‰~2.6‰，均值为-3.3‰；Ⅲ阶段黄铁矿和闪锌矿δ³⁴S_V-CDT值主要分布于-1.9‰~1.0‰之间，均值为0.1‰。此3个阶段硫同位素组成反映了成矿期硫主要来源于幔源岩浆，混入了部分地层硫。综合前人研究成果，认为成矿早期至晚期，成矿流体总体上由富S贫As向富As贫S演化。Ⅰ阶段体系处于中性稳定的环境，硫源充足；Ⅱ阶段为贫S富As的高氧逸度环境，由于大气降水对地层的淋滤渗透，混入富As流体，Au可能与As结合形成Au-As络合物，在成矿有利部位富集沉淀；Ⅲ阶段成矿元素种类丰富，体系为富S贫As的弱还原环境，Au很可能与HS^-、S^-形成络合物进入黄铁矿晶格。  相似文献   

Near-surface soil stabilization by enzyme-induced carbonate precipitation for fugitive dust suppression     

Song  Jun Young  Sim  Youngjong  Jang  Jaewon  Hong  Won-Taek  Yun  Tae Sup 《Acta Geotechnica》2020,15(7):1967-1980

Acta Geotechnica - To resolve the environmental and sustainability issues from fugitive dust emission and conventional mitigation methods, multiple experiments were conducted to evaluate the...  相似文献   

天然裂缝影响下的花岗岩水力裂缝扩展数值模拟     

王璜  王贵玲  岳高凡  甘浩男 《地质学报》2020,94(7):2124-2130

水力压裂技术是成功实现干热岩资源开发利用的重要手段之一，数值模拟技术能够精准预测水力裂缝扩展。针对典型花岗岩，借助黏性单元法，分别模拟了致密花岗岩和天然裂缝存在情况下的水力裂缝扩展特征，得出以下结论：致密花岗岩的水力裂缝形态单一，天然裂缝的存在增加了压裂后裂缝的复杂性；致密花岗岩水力裂缝拓展主要分为憋压和拓展两个交替往复的阶段，当存在天然裂隙时，水力压裂过程会变得复杂；天然裂缝存在时，水力裂缝的缝长和缝宽分别为致密花岗岩的5. 7倍和1. 7倍；缝网的形成需要借助复杂的压裂工艺实现。研究结果可以为增强型地热系统(EGS)储层水力刺激工作提供理论支持。  相似文献   

基于三维生态足迹的可持续发展实证研究——以重庆市为例     

张晓雨  周宝同  明弘 《中国岩溶》2020,39(5):705-713

文章借鉴Niccolucci的三维生态足迹模型，通过计算“国家公顷”，更新均衡因子和产量因子，添加污染物账户，改进传统生态足迹模型，并利用改进模型分析重庆市2008-2017年生态足迹的历时性。在此基础上，构建可持续发展能力综合指数，以研究重庆市可持续发展能力的动态变化。结果表明:（1）存流量指数除2008年、2012年、2013年及2014年之外，其他年份均小于1，说明重庆市存量资本的消耗有所下降；（2）生态资源利用效率指数整体呈逐年降低状态，重庆市资源利用效率逐年提高；（3）生态多样性指数整体呈阶梯式上升，重庆市生态系统的稳定性增强；（4）可持续发展能力综合指数总体上升了13.85%，重庆市可持续发展能力总体增强；（5）生态压力指数介于1.51～2.00之间，生态环境尚处在很不安全状态，存量资本依然在被占用，重庆市尚处于非可持续发展状态，且2017年可持续发展能力综合指数出现小幅度下跌，故应牢固树立绿色发展理念，及时采取措施警惕其继续下滑。   相似文献   

历史遗址类旅游地的生命周期研究——以美国14家历史遗址公园为例     

杨小露  张红  张春晖 《地理科学进展》2019,38(6):918-929

实证研究中旅游地生命周期理论的运用潜力备受质疑。论文选取美国14家国家历史遗址公园为例,采用旅游研究中较少使用的四参数Logistic模型结合一次函数、二次函数、三次函数、高斯多峰分析法拟合旅游地的生命周期。研究发现：四参数Logistic模型结合一次函数、二次函数、三次函数能较好地拟合旅游地的生命周期;利用四参数Logistic曲线的上弯点、拐点、下弯点能定量的划分出旅游地的起步探索、发展、巩固、停滞阶段,一次函数、二次函数、三次函数能拟合旅游地的衰退或复兴阶段,这回答了学者们对生命周期阶段难以定量划分的质疑。根据旅游地停滞期之后的发展趋势还能归纳出该类旅游地的生命周期类型;高斯多峰分析法将旅游地的生命周期拟合成一个个波动的高斯峰,更大程度上保留了旅游地演进的波动特征;将高斯多峰分析法与四参数Logistic模型结合起来,不仅能定量划分旅游地的生命周期阶段,还能准确地描述在生命周期阶段内的波动情况,甚至分析各生命周期阶段对整个生命周期的影响和作用。  相似文献   

Application of Avaatech X-ray fluorescence core-scanning in Sr/Ca analysis of speleothems     

Dong LI  Liangcheng TAN  Fei GUO  Yanjun CAI  Youbin SUN  Gang XUE  Xing CHENG  Hong YAN  Hai CHENG  R.Lawrence EDWARDS  Yongli GAO  Jessica KELLEY 《中国科学:地球科学(英文版)》2019,(6)

Application of X-ray fluorescence core-scanning(XRF-CS) on both marine and lake sediments has achieved remarkable results. However, its application has not been widely extended to the research on speleothems. In this study, we measure the Sr abundance and the Sr/Ca ratios of three stalagmites(two aragonite stalagmites, one calcite stalagmite) using the state-of-the-art fourth-generation Avaatech high-resolution XRF core scanner. Through comparisons among different scan paths and among different scan resolutions, as well as comparisons with inductively coupled plasma optical emission spectrometer(ICP-OES), Itrax XRF, and Artax XRF results, we confirm that the Avaatech XRF core scanner could precisely, quickly, and nondestructively analyze the high-resolution Sr abundance of speleothems. Furthermore, we combine the stalagmite δ~(18)O records to explore the paleoclimatic significance of the measured stalagmite Sr/Ca.  相似文献   

湍流度随高度的变化及其对城市宏观地形的依赖     

李大全  孙武  欧阳睿康  黄盛  高梦媛  李庆祥  黄启明 《热带地理》2019,39(3):365-376

分别构建广州主建成区垂直比例尺为1﹕2 000、1﹕1 000和1﹕500的3个建筑物模型，利用大型边界层风洞，在西北和东南两风向下，基于中性流模拟分析了复杂城市地形下湍流度随高度的变化及其对宏观地形的依赖。结果表明：风廓线指数α与不同高度的湍流度之间的关系密切，利用现有模型，根据4类粗糙度边界层和不同垂直比例尺，可确定相应的湍流度随高度变化模型的主要系数，预测精度高。城市地形下最大湍流度面发育在0~0.2 h之间狭窄的范围内。用湍流度形态指数β来表征湍流度随高度的变化，无论城市屋脊还是平坦地形，随着风程区的延伸，廓线的指数α升高，湍流度形态指数β降低。表明同一高度湍流度值具有由迎风区、丘顶区向背风区增高，沿风程逐渐增大的规律，对地形部位和风程的依赖性强，与来流翻越简单地形时的特征一致。  相似文献   

The Control of the Spatial and Temporal Differential Evolution of Boundary Faults on Faulted Basins     

Yuhu Liu  Chunhui Cao  Ruilei Li  Jianfeng Zhu  Wen Xu  Lan Huang  Ying Luan 《地球科学进展》2020,35(1):79-87

The boundary faults of faulted basins generally have segmental growth characteristics. Quantitative analysis of fault growth processes and combined models is of great significance for basin formation and evolution and hydrocarbon accumulation. Taking the Fulongquan fault depression in the southern part of the Songliao Basin as an example, using the 3D seismic data and using the fault-displacement length analysis method, the segmental growth and evolution process of the boundary fault is systematically studied, and the control effect of the spatial and temporal differential evolution of boundary faults on faulted basins is analyzed. The study shows that the segmental growth control of the boundary fault of Fulongquan fault depression forms a series of semi-mantle shoals; the sedimentary center of the Shahezi-Yingcheng fault is controlled to migrate from south to north; The slanting and thrusting activities control the height of the anticline trap; the transformation of the boundary fault property controls the evolution of the basin's tectonic pattern from the tandem semi-mantle to the faulted anticline.  相似文献   

水资源约束下的河西走廊城市经济脆弱性时空演变及其影响因素     

张戬  陈佳  黄馨  王子侨 《中国沙漠》2019,39(1):203-211

城市经济脆弱性作为当前脆弱性研究中的重要领域，为人-地系统耦合研究提供了新的视角，并为城市可持续健康发展提供有益的决策支持和管理方法。依据城市经济脆弱性内涵，基于暴露度、敏感性、适应能力构建了城市经济脆弱性评价指标体系，运用熵权TOPSIS法评价河西走廊地区及区域内五市的城市经济脆弱性，并采用障碍度模型识别影响区域城市经济脆弱性变化的因素。结果显示：（1）2006—2015年，河西走廊地区城市经济脆弱性呈现出先曲折下降（2006—2011年）再波动上升趋势（2012—2015年）；（2）河西走廊地区的城市经济脆弱性具有明显的空间特征，经历了东西高、中部低到整体较高的演变过程；（3）阻碍河西走廊地区城市经济脆弱性降低的障碍因子由适应能力逐步转变为暴露度。针对河西走廊地区各市主要障碍因子，提出针对性优化措施。  相似文献