微生物(有机)白云石成因模式研究进展与思考

白云石的成因机制一直是地球科学领域备受争论的议题.传统研究多认为白云石为次生成因.新近提出的"微生物(有机)白云石模式"认为该矿物在微生物或有机物作用下可以从溶液中直接沉淀,从而为白云石的成因研究提供了新思路.总结了该模式近20年来取得的重要进展,并指出尚待弥补的环节.微生物的催化机理主要表现为其代谢作用可提高胞外微环境中白云石的饱和度,同时其携带负电荷的细胞外壁可作为白云石晶体的成核位点.微生物成因白云石呈球状、哑铃状和花椰菜形等外貌.高盐度有利于微生物介导低温白云石沉淀,而硫酸根扮演的角色则仍需进一步验证.最新的研究表明微生物胞外聚合物有助于Mg~(2+)摆脱水合作用的束缚,是微生物催化白云石形成的关键.非微生物源的羧基化合物也可通过与胞外聚合物类似的途径在白云石饱和溶液中促进低温白云石形成.微生物(有机)成因白云石为原白云石,而非有序白云石.目前对微生物(有机)成因白云石在成岩改造中的演化过程仍然缺乏认识,是"微生物(有机)白云石模式"的缺失环节,亟待完善.     

急性低氧胁迫对卵形鲳鲹选育群体血液生化指标的影响

本文研究了水环境急性低氧胁迫对卵形鲳鲹Trachinotus ovatus选育群体血液生化指标的影响。实验设计了急性低氧试验组和对照组,每组3个平行。结果显示,急性低氧胁迫后选育群体的血清离子含量与对照组相比都有不同程度的升高,其中钠、氯、钙浓度与对照组相比差异显著(p0.05),铁浓度极显著高于对照组(p0.01);血清蛋白、尿酸、肌酐、血脂、血糖等指标的差异较大,其中尿酸、肌酐极显著高于对照组(p0.01),总蛋白、总胆固醇显著低于对照组(p0.05);血清中肌酸激酶含量极显著高于对照组(p0.01),肌酸激酶同工酶显著高于对照组(p0.05),γ-谷氨酰转肽酶含量显著低于对照组(p0.05);其他指标均有不同程度的升高或降低,但差异不显著。研究表明,急性低氧胁迫造成卵形鲳鲹鳃、肾、心脏和肝脏损伤,免疫力下降。     

考虑主余震作用下的核岛厂房结构易损性研究

一次强震常伴随着多次余震作用,且时间间隔较短。研究表明,主震诱发的系列余震会对原有结构造成进一步的累积损伤。核岛厂房结构作为核反应堆的最后一道防线,其在服役期间可能遭受主震和余震的累积作用。参考我国现行规范,定义了四类性能水准(PL)和三种极限状态(LS),以混凝土最大应变作为结构破坏指数(DI),以谱加速度S a作为地震动强度指标(IM),提出一种考虑主余震序列作用下核岛厂房结构的易损性评估方法。选取PEER数据库地震记录,采用增量动力分析方法,给出了AP1000核岛厂房在420条主余震序列地震作用下的易损性曲线。定量分析了主震强度和主余震谱加速度比对核岛厂房结构易损性的影响。结果表明:核岛厂房的超越概率随着余震强度的增大而增大;余震在主震对结构损伤的基础上会加重核岛厂房的附加损伤;随着主余震谱加速度比从0.5增加到1.0时,核岛厂房结构破坏状态超越概率提高了10%~40%。     

基于生态足迹的中国四大沙地地区可持续评价

基于社会经济统计数据,采用生产性生态足迹模型,评估并对比了我国四大沙地地区2000年和2015年的生产性生态足迹和生态赤字/盈余状态,以揭示区域的可持续性。结果表明：2000-2015年,四大沙地地区人均生态足迹总体呈现增加趋势,毛乌素沙地地区人均生态足迹年均增长率最高,达20.85%,增长量为79.21 hm²·人^-1;人均生态足迹主要以化石能源足迹和草地足迹为主;2000-2015年四大沙地地区生态赤字程度在不断增强,毛乌素沙地地区人均生态赤字变化量最大,达79.51 hm²·人^-1,造成赤字程度加大的主要原因是地区化石能源的大量生产。随着人们生活水平的提高,人们对资源的需求量也在不断增加,当前四大沙地地区社会经济的发展在一定程度上仍以自然资源大量生产和消耗为代价,经济发展和环境保护之间的平衡仍存在挑战,需要根据各地区的具体情况制定有针对性的管理措施,以维持区域的可持续发展。     

急性盐度胁迫对卵形鲳鲹幼鱼Na~+-K~+-ATP酶活性和渗透压的影响

研究了水环境急性盐度胁迫对卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)幼鱼鳃Na+-K+-ATP(NKA)酶活力,血清、鳃丝和肾脏渗透压的影响.结果表明:将幼鱼从盐度30(对照)中直接转移至盐度5、10、15、20、25、35水体中,96 h后无死亡.各盐度处理组的鳃NKA酶活性和血清渗透压在最初72 h内出现一定波动,随后变化平稳.试验结束时(96 h),NKA活性随盐度梯度呈"U"型分布,盐度35处理的酶活高于其他处理,盐度20处理活性最低.各处理的血清渗透压大小在96 h时,随着盐度的变化,以盐度15、20为中心,呈对称变化,在盐度20后随盐度上升呈先上升后下降的趋势.相同盐度的鳃渗透压随时间变化呈先上升后下降逐渐稳定的趋势.肾渗透压除盐度5、10处理外,其他盐度组随时间没有显著变化,维持一定的稳定性.说明卵形鲳鲹幼鱼在生理上具有广盐性鱼类的"高渗环境高NKA活性"特征,有较强的渗透压调节与平衡能力.     

正长石矿物与氯化钠离子交换反应实验研究

将正长石与氯化钠进行混合,在810℃的温度条件下进行反应。对反应前后的样品进行XRF的定量成分分析。2 g长石与20 g NaCl反应时间分别为12、24、36、48、72 h,反应后Na₂O含量从3.35%分别达到了9.05%、9.33%、10.1%、10.5%和10.8%;与40 g NaCl混合后长石中的Na₂O含量则分别变为9.98%、10.3%、10.5%、10.9%和11.9%。反应12 h后正长石的离子交换速度减缓,离子交换量缓慢增加。计算离子交换反应的Na⁺分配系数,可以看出高浓度的NaCl熔盐相对于低浓度的熔盐,离子交换反应的分配系数值更高,反应进行的更加充分。正长石在高温条件下显示部分离子筛效应,可以成为良好的离子交换剂材料。     

“一带一路”沿线国家投资悖论的形成机理研究

投资与贸易合作是“一带一路”倡议实施的重点。投资者往往会选择低风险且具有高收益潜力的国家或地区进行高投资,然而中国企业对“一带一路”沿线国家的投资却存在高风险与高投资并存的投资悖论现象。本文遴选2013—2018年“一带一路”沿线吸纳中国对外直接投资金额较高且存在较高投资风险的国家,解析这些国家的时空特点,探究投资悖论的形成机理。研究发现：（1）从空间视角看,投资悖论国家大多数为中国的周边邻国。从“一带一路”的空间走向看,海上丝绸之路沿线国家分布较多;从分布密度看,东南亚地区是投资悖论国家分布的集中区。（2）从时间视角看,高风险高投资在时间上具有延续性,6年间有13个国家出现两次以上的投资悖论现象。按投资悖论出现的频次,将“一带一路”沿线国家分为高频国家、中频国家和低频国家。（3）从形成机理看,地缘区位、能源资源、地缘政治、地缘经济和人文社会这五个因素分别从不同的方面作用于投资悖论的产生。     

内蒙古吉布胡郎图诺尔盐湖厌氧菌对白云石形成的催化作用

白云石的成因机制是地球科学领域备受关注的研究热点之一.地质微生物学家提出的"微生物白云石模式"为解答原生白云石沉积问题提供了新思路.具备孕育原生白云石能力的潮坪和盐湖被认为是研究微生物活动与白云石成因关系的天然实验室.以内蒙古吉布胡郎图诺尔盐湖湖底白云石的发现为研究切入点,尝试评估厌氧微生物对白云石生成的贡献,并回答硫酸根对其催化效能的影响.室内模拟实验表明厌氧菌群及隶属于嗜碱菌属的菌株JN-1均具备催化白云石形成的能力.X-射线粉晶衍射(XRD)分析显示,微生物诱导的矿物产物为无序白云石.扫描电镜(SEM)结果揭示,微生物成因白云石的形貌随培养时间的延长从亚微米球状体转变为微米尺寸的椭球体和哑铃体.此外,模拟实验还证实硫酸根对微生物催化白云石的效能没有抑制作用.以上结果对我们正确认识硫酸根在白云石形成中的作用和促进白云石成因的深入研究具有重要理论意义.     

临夏盆地晚更新世沉积物粘土矿物的特征及其古气候指示

利用X射线衍射、扫描电子分析方法,对临夏地区塔湾黄土沉积物的粘土矿物学特征及其古气候指示作用进行了深入研究。结果表明：晚更新世的黄土沉积物风成黄土或经过表生风化改造形成的古土壤,其粘土矿物组成主要为伊利石、绿泥石、伊/蒙混层粘土矿物、高岭石和少量的坡缕石,沉积物中高岭石、伊利石/蒙脱石、伊利石和绿泥石矿物组合,指示物源区经历了气候从湿润变为冷干的转变。沉积物中伊利石结晶度的测量结果显示,其（001）衍射峰的半高宽在0.23°~0.86°之间,不同岩性层中伊利石结晶度存在明显的差别,伊利石结晶度存在着两个明显的峰值区,这表明临夏地区晚更新世的气候变化经历了从湿润→冷干→湿润→冷干的两个周期性的演化,而且晚期与早期相比更加湿润同时又更为冷干。沉积物中既有自生成因的坡缕石,又有碎屑成因的坡缕石。沉积物中自生成因坡缕石和碎屑成因坡缕石均稳定存在的现象表明,本区晚更新世的古气候是以干旱为特征,年均降雨量在300 mm左右。     

华北地台东北缘西岔地区金多金属矿成矿地质体年代学、地球化学及成矿动力学

西岔地区金多金属矿位于华北地台东北缘。研究区经历了太古宙结晶基底的形成,元古宙"辽吉洋"的构造演化,中生代早期遭受古亚洲洋最终闭合的影响,中-新生代又有滨太平洋构造域的叠加与改造,造就了复杂的构造格局,同时也记录了丰富的成矿信息。为厘清区内多金属矿成矿时代与成矿动力学背景,本文对研究区不同成矿地质体开展了锆石LA-ICPMS U-Pb测年和全岩地球化学研究。结果表明:(1)具有条带状贱金属矿化的荒岔沟组变粒岩锆石年龄为2157Ma,其形成与辽吉洋洋壳俯冲产生的强烈海底火山喷发密切相关,在火山喷发的间歇期形成了条带状矿化的火山-沉积岩;(2)正岔矽卡岩型铅锌矿的成矿地质体(正岔岩体)由具有埃达克属性的高镁闪长岩和低镁花岗岩组成,形成于晚三叠世(2243～2185Ma),是古亚洲洋闭合和持续碰撞造山导致的加厚下地壳拆沉作用的产物,暗示华北地台北缘岩石圈规模有限的减薄和克拉通破坏的起始时间可能为晚三叠世;(3)西岔金银矿的成矿地质体西岔正长斑岩的锆石U-Pb年龄将西岔金银矿的成矿时代限定在～1211Ma。结合前人研究成果,认为西岔金银矿的形成与古太平洋板块俯冲后伸展作用相关。