柱色谱分离-分子筛络合洗脱过程中正构烷烃单体碳同位素分馏研究

应用气相色谱-气体同位素质谱(GC-C-IRMS)分析正构烷烃单体碳同位素之前,需要对饱和烃样品中正构烷烃和异构烷烃进行预分离、富集,在预分离和富集过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏是高精度分析正构烷烃单体碳同位素比值(δ~(13)C)的关键。本文以正构烷烃混合溶液为对象,利用柱色谱、5■分子筛络合、环己烷-正戊烷混合溶剂两次洗脱,GC-C-IRMS分析正构烷烃单体碳同位素,研究前处理过程中正构烷烃单体碳同位素是否发生分馏。结果表明:使用柱色谱分离前后,多数正构烷烃单体碳同位素比值相差-0.2‰～0.2‰;当5■分子筛不完全络合时,未络合的正构烷烃单体碳同位素比值偏重约0.7‰,可能发生了微弱的碳同位素分馏,但并未影响洗脱后的正构烷烃单体碳同位素比值;使用环己烷-正戊烷混合溶剂洗脱前后,碳同位素比值相差-0.2‰～0.5‰,以同样方式洗脱第二次,获得的正构烷烃单体碳同位素比值与模拟样品相差-0.3‰～0.2‰。分析不同回收率(20%)正构烷烃的单体碳同位素比值,处理前后的差值基本在0.3‰以内,可见当正构烷烃回收率低至20%左右时,其单体碳同位素仍未发生明显分馏。柱色谱分离-5■分子筛络合-混合溶剂洗脱方法适用于回收率大于20%的正构烷烃单体碳同位素分析。     

云南哈播斑岩型铜（ 钼 金）矿床地质与成矿背景研究

哈播斑岩铜(-钼-金)矿床位于哀牢山-红河新生代成矿带南端西侧,是近年来新发现的一个斑岩型矿床.矿区内出露的哈播侵入体具有多期侵入的特征,花岗岩依次侵入的序列为坪山花岗岩、三道班花岗岩、阿树花岗岩、哈播南山花岗岩(37.3 Ma),随后有4期斑岩侵入到哈播南山花岗岩中,依次为黑云母钾长石斑岩、石英钾长石斑岩、石英二长斑岩和晚期黑云母钾长石斑岩岩脉.采用LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄法测定黑云母钾长石斑岩和石英二长斑岩的加权平均年龄分别为36.20±0.20 Ma和36.19±0.22 Ma,哈播南山花岗岩和4期斑岩具有相似的岩石地球化学特征,都有富钾、高氧化态和类似岛弧花岗岩的岩石地球化学特征,可能具有相同的来源.辉钼矿Re-Os年龄显示,哈播矿床的成矿年龄为35.47±0.16 Ma.相似的成岩-成矿年龄暗示哈播矿床成岩和成矿作用是一个连续的岩浆-热液过程,与玉龙斑岩铜矿相似.基于哈播矿床的岩石学、地球化学特点,结合前人关于青藏高原东部斑岩铜矿的研究成果,我们认为哈播斑岩矿床可能为藏东富碱斑岩带向东南的延伸,与玉龙斑岩铜矿带具有相似的成因,为哀牢山-红河新生代成矿带的重要组成部分,是晚碰撞构造转换背景下的重要产物.     

青海纳日贡玛斑岩钼(铜)矿床:岩石成因及构造控制

初步矿产普查评价成果表明,三江北段已初步显示出巨大的成矿潜力.在该区东部,以纳日贡玛-陆日格含矿斑岩体为中心的斑岩-矽卡岩大型成矿系统已初露端倪.纳日贡玛,作为该区的最具代表性的斑岩型矿床,了解其含矿斑岩的性质,查明斑岩的可能源区,厘定其与玉龙铜矿带的关系,具有重要的理论与现实意义.为此,本文对纳日贡玛矿区出露的主要斑岩体开展了详细的年代学、岩石地球化学及Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,结果表明:纳日贡玛主含矿斑岩锆石U-Pb年龄为43.3±0.5Ma,明显为玉龙斑岩铜矿带的北延;其主含矿斑岩为高钾钙碱性系列,高度演化的斑岩为钾玄岩系列,岩浆源区可能为50～80km处壳幔过渡带,经历了明显的流体交代;与玉龙铜矿带含矿斑岩相比,纳日贡玛斑岩钾含量偏低,Sr-Nd-Pb同位素组成更向亏损地幔靠拢,反映岩浆源区自NW至SE地壳组分逐渐增多和/或流体交代逐渐增强.自纳日贡玛至玉龙带.成矿斑岩的结晶年龄逐渐变新,说明斑岩的形成不仅具有统一的源区,可能受控于统一的动力学机制,因印度-亚洲大陆碰撞产生的始新世右行断裂系统,可能是控制区域岩浆上侵及时空分布的动力学机制.纳日贡玛带矿床矿化以Mo为主,显著不同于玉龙带的Cu-Mo(-Au)矿化组合,造成区域上矿化组合的差异即可因深部过程,也可因岩浆就位后的结晶分异过程,更多的证据显示可能受后者控制明显;因此,纳日贡玛矿床可能遭受了较强的剥蚀,区内应加强斑岩侵位较深时形成的斑岩钼矿及夕卡岩型矿床的寻找.     

土壤中多环芳烃单体碳同位素分析的分离净化方法研究

应用单体碳同位素组成追溯多环芳烃（PAHs）类污染物的来源越来越受关注。单体同位素分析中,利用样品预处理减少共流出和未分峰（UCM）,是实现同位素比值准确分析的重要前提。已有分离净化研究较少关注环数小于3的PAHs;或需联合使用高效液相色谱（HPLC）技术,但对实验室条件要求较高。本文期望避免使用HPLC技术,仅通过简单的固相萃取法,实现16种PAHs的分离净化,满足包括低环数在内的PAHs单体碳同位素分析的要求。实验对比了氨基和硅胶两种填料的固相萃取（SPE）小柱,以及正戊烷等10种淋洗溶剂对PAHs的分离净化富集效果。结果表明：氨基小柱中有20%以上的萘和苊不能与烷烃和未分峰完全分离,硅胶SPE小柱除杂效果和分离效果优于氨基小柱。选择1000mg/6mL硅胶SPE小柱,利用6mL正戊烷淋洗UCM和烷烃,5mL正戊烷-二氯甲烷（70：30,V/V）洗脱PAHs。利用气相色谱（GC）对分离净化效果进行初步检验,气体同位素质谱（GC-IRMS）进行单体碳同位素分析。16种PAHs的回收率为79%~128%,相对标准偏差为2%~13%（1σ,n=6）,单体碳同位素比值（δ¹³C）分析精度为0.1‰~0.75‰,大幅降低了其中UCM和共流出对PAH单体碳同位素分析的干扰,尤其减少了对低环数PAHs单体碳同位素分析的影响,而且净化过程没有造成PAHs单体碳同位素分馏,满足PAHs单体碳同位素分析的要求。     

西藏高原冈底斯斑岩铜矿带辉钼矿Re-Os年龄: 成矿作用时限与动力学背景应用

采用辉钼矿Re-Os测年法, 对西藏高原新发现的冈底斯斑岩铜矿带中3个典型矿床进行了精确测年. 南木铜矿5件辉钼矿给出一条高精度¹⁸⁷Re-¹⁸⁷Os等时线, 年龄为14.67 ± 0.2 Ma; 冲江铜矿6件辉钼矿构成另一条等时线, Re-Os年龄为14.04 ± 0.16 Ma; 拉抗俄铜矿2件辉钼矿给出2个Re-Os模式年龄, 变化于13.5 ~ 13.6 Ma间. 三个斑岩铜矿的13件辉钼矿构成了一条相关系数为0.99719的¹⁸⁷Re-¹⁸⁷Os等时线, 成矿年龄为14.18 ± 0.29 Ma, 证明整个斑岩铜矿带的成矿事件具有时间一致性, 暗示矿床成矿物质拥有源区的统一性. 冈底斯斑岩成矿带岩浆侵位年龄和斑岩成矿年龄的精细测定结果限定, 冈底斯带岩浆-热液系统出现于印度-亚洲大陆碰撞造山带的碰撞后伸展环境, 东西向强烈伸展, 在14 Ma左右形成一系列横切冈底斯的南北向正断层系统和地堑盆地, 导致长英质岩浆房破裂减压和含矿流体分凝, 进而使斑岩岩浆和成矿流体沿断裂通道浅成侵位和大量排放, 形成大规模的岩浆-热液成矿系统. 该岩浆-热液系统维系时间可能长达3 ~ 10 Ma, 但成矿事件通常瞬时发生, 成矿作用时限不超过1 Ma.     

斑岩铜矿床在东特提斯成矿域中的时空分布特征

已有的斑岩铜矿床成矿模型多是建立在环太平洋地区矿床资料的基础上,相对而言,特提斯成矿域中的斑岩铜矿床还有待梳理和总结.本文以特提斯构造演化与成矿为主线,将东特提斯成矿域中的斑岩铜矿床空间上划分为土耳其Pontides、伊朗中部Sahand-Bazman、巴基斯坦Chagai、中国玉龙、中甸、班公湖、冈底斯7条成矿带和中南半岛、土耳其Anatolides地块2个成矿区;时间上分别对应于早三叠世、晚三叠世、白垩纪中期、白垩纪末-古新世初、中始新世、中中新世等6个时段;构造背景分别为古、新特提斯洋盆俯冲或俯冲后的碰撞;讨论认为Sahand-Bazman铜矿带的形成背景与玉龙成矿带可对比.     

云南马厂箐斑岩型铜钼(金）矿床地质特征与矿床成因

滇西马厂箐铜钼(金)矿床是与喜马拉雅期富碱侵入岩体有成因联系的内生金属矿床.铜钼金成矿与马厂箐岩体空间上紧密相伴,时间上相近或稍晚.蚀变矿化和元素组合具有明显地分带性:岩体内发育斑岩型铜钼矿化,岩体与围岩接触带产出接触交代型铜钼(金)矿化,围岩地层中则产出浅成低温热液型金、银、铅锌矿化.铜钼矿化主要发育在石英钾长石绢云母化蚀变带中.这些不同成矿作用在时空上紧密共生,在矿化类型、蚀变类型和元素组合分布上连续递变,清晰地展现出成矿流体从岩浆中分凝出来并在向外运移的路径上淀积金属的图像.同位素地球化学研究表明,喜马拉雅期富碱侵入岩提供了成矿物质和成矿流体,铜钼金成矿属于同一个构造-岩浆-成矿系统在不同物理化学条件下的产物.受富碱侵入伴驱动,成矿作用由斑岩体内部向接触带和围岩地层推进,矿化类型、围岩蚀变和元素组合反映出成矿流体系统由高温向低温的演化趋势.     

生物标志物在海洋和湖泊古生态系统和生产力重建中的应用

海洋和湖泊具有重要的气候环境和生态调节功能。研究地质历史时期海洋和湖泊生态系统的生物群落的组成、结构和演变,将为解决当前面临的环境问题,评估可持续发展提供科学依据。生物标志物具有生物专属性,提供了使我们能够从分子水平上研究地质历史中各种生物演变的工具。本文初步总结了海洋和湖泊生态系统中的生物标志物(烷烃、酸类、醇类、酮类、酯类、甾类、藿类、萜类和甘油四醚类等)的特征和来源。陆生高等植物来源的生物标志物,以长链的烷烃、脂肪酸、脂肪醇和木质素、萜类等较为常见;水生微藻来源的生物标志物有长链烯酮、烷基二醇和高度支链类异戊二烯类化合物(HBIs)等;微生物来源的生物标志物有细菌藿烷多元醇(BHPs)、异形胞糖脂和支链烷烃类等。今后结合生物标志物单体同位素分析和基因、蛋白质组学等现代分子生物学研究,加强不同生物标志物对应的生物种属的生态学研究,古今生态研究相结合,可以为某些生物标志物的分子来源研究提供新的可行途径。本文还综述了生物标志物指标在重建海洋和湖泊生态系统的组成、结构、生产力和营养状况方面的应用。未来的研究将偏向于从定性向定量化重建转变,在海洋研究中应用较成熟的指标将越来越多的被用于湖泊环境中。此外,多指标结合使用将提高重建古生态系统的可靠度。     

铼—锇定年法中碱熔分解样品方法的改进

为改进铼锇测年的准确度 ,试验了 4种熔样和稀释剂加入方式 ,最后选择了锆埚熔样和加入混合稀释剂溶液的方法。先用NaOH溶液中和混合稀释剂溶液 ,在碱性稀释剂溶液烤干后 ,再分层加入NaOH、样品、NaOH、Na2 O2 进行高温熔融。采用同位素稀释 -等离子体质谱 (ID-ICP -MS)对所研制的Re -Os年龄参考样辉钼矿JDC的年龄进行了 4次测定 ,测定值为1 39.1 0± 0 .2 6Ma ,相对标准偏差为 0 .2 %。采用 φ =5 %的NH3·H2 O和浓H2 O2 交替清洗测量系统 ,可更有效地消除ICP -MS测量中Os的记忆效应。浓HNO3浸煮和加热烘烤可较有效地除去Teflon器皿中残留的Os。     

应用近红外光谱法研究泻湖湿地沉积物重金属活动态特征及生态风险评价

沉积物中的重金属元素经自然作用下可以活动态进行迁移,具有潜在生物可利用性及潜在的区域生态风险。利用近红外光谱(NIRS)技术开展不同基体类型样品响应机理研究,可为评估重金属活动态提供无损、快速的分析方法,为生态风险研究提供依据。天津七里海泻湖湿地沉积物具有低有机质-高黏土含量的特征,本文基于近红外光谱分析技术,建立了沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb重金属活动态组分含量近红外光谱-偏最小二乘回归预测模型。实验结果表明:样品在7290～6390cm~(-1)和4683～4000cm~(-1)波段存在的双羟基O—H伸缩振动、AlAl—OH及Al(Mg)—OH弯曲振动特征吸收,间接指示了重金属元素活动态含量。光谱预测结果显示,近百年来七里海沉积物中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb活动态组分的变化特征对应了当地1934—1948年、1956—1963年、1976年至今三次较明显的升温过程,也对应了1980年七里海水库建设等大型人为扰动。本研究样品中Co、Ni、Cu、Zn、Cd、Pb总量及活动态均低于国家标准中规定的生态风险阈值,七里海内村镇及周边农田来自湿地释放的重金属生态风险极低。