地电化学异常形成机理初探

一直以来,人们都倾向认为地电化学方法取得的异常是由其吸附的金属离子引起,文中通过多个矿区地电化学试验发现,电提取微量元素异常往往与Fe、Al等常量元素异常高度一致,而Fe、Al等常量元素是组成粘土矿物的主要成分. 进一步对地电化学泡塑样品开展扫描电镜观测,发现电提取后泡塑载体样品中存在大量的大小从数微米至数十微米的粘土矿物颗粒. 由此初步推断,当前所使用的地电化学方法取得的异常很大程度上是由土壤中存在的具有电活动性的极细粒粘土矿物颗粒引起,地电化学提取过程对这些粘土矿物颗粒具有选择性吸附.     

利用热红外遥感提取层状硅酸盐蚀变矿物信息研究——以甘肃北山地区为例

矿物亚类的光谱曲线特征具有较大相似性,对层状硅酸盐矿物使用传统的可见光-近红外遥感中的区分提取难度较大.笔者以甘肃北山柳园工作区为例,利用发射率光谱特征,进行了层状硅酸盐蚀变矿物提取实验.通过与ASU光谱库标准光谱曲线进行对比,分析了来自于图像端元的光谱曲线特征,区分出了层状硅酸盐矿物如蛇纹石、绿泥石等.野外实地验证结果表明,该方法在信息提取方面精确度较高,遥感应用效果更加定量化、精确化,对于遥感地质填图工作具有很大的意义.     

基于机载和星载高光谱遥感的武夷山成矿带蚀变矿物信息识别研究

武夷山成矿带是中国东部中生代火山岩区重要的金铜多金属成矿带之一。为进一步对武夷山成矿带的岩矿蚀变信息进行识别与对比研究,该文利用机载航空高光谱SASI短波红外数据和星载高分五号(GF-5)高光谱数据,在充分分析不同蚀变矿物的实测波谱典型吸收特征和矿化蚀变信息识别提取方法的基础上,基于迪开石、高岭石、石膏、铁绿泥石、铁镁绿泥石、镁绿泥石等6种蚀变矿物的实测光谱特征,应用光谱角填图法(Spectral Angle Mapper,SAM)对闽中永泰—德化—尤溪矿集区的两类高光谱影像的蚀变矿物信息进行自动匹配识别和信息提取。研究表明:1 两类高光谱数据都能较好地提取出上述6种典型蚀变矿物的分布范围,且结合地质资料能够推测出火山机构,暗示了较好的找矿前景;2 通过对提取的蚀变矿物信息的效果和特征进行对比研究,并经野外实测岩矿样品的光谱验证,SASI数据提取的蚀变矿物信息与实际验证点吻合更多;3 通过对比分析,发现应用高空间分辨率SASI数据的蚀变矿物信息提取结果较空间分辨率较低的GF-5数据更加稠密和精确,与空间分辨率越低,像素光谱混合越明显、地物精细区分程度也相对较差的常规认识相吻合。由于该研究中光谱验证点相对较少,且矿物种类有限,同时原始空间分辨率不同等因素,评价结果还需作进一步验证。     

矿山酸性水中铝相次生矿物及环境学意义的研究进展

酸性矿山排水（AMD）是硫化矿床矿山环境污染防治的难点,因而持续受到国内外学者的关注。众多的学者对矿区AMD中次生矿物进行了研究。为深入了解AMD中次生矿物的形成和演化,为AMD污染防治提供科学依据,笔者对前人不同环境下AMD中的次生矿物类型、次生矿物形成顺序,以及铝相次生矿物的形成、特征、环境危害及意义进行了简要综述。目前与AMD有关的主要次生矿物存在3种类型,即铁相次生矿物、铝相次生矿物和其他相次生矿物,AMD中的pH、Eh和温度对于次生矿物的形成具有控制性的作用。铁、铝相次生矿物具有吸附金属能力,这一性质有助于在一定程度上实现河流的自净化作用。由于AMD形成条件高,矿物相不稳定,目前有关AMD中铝相次生矿物及“酸性白水”的研究成果有限。因此,加强铝相次生矿物以及“酸性白水”的研究,可以更好地解析蒿坪河流域石煤矿区河流酸性磺水–酸性白水的形成演化机制,以及铝相次生矿物吸附重金属的地球化学过程。     

长江口渔场、舟山渔场硅酸盐浓度分布与生物量关系的研究

根据1998年和2000年东海北部的营养盐调查资料和相应的历史资料,以及同期开展的虾类资源调查资料,研究了冬、夏季长江冲淡水的流向以及它对长江口渔场、舟山渔场硅酸盐分布规律和虾类生物量分布规律的影响。结果表明,长江冲淡水转向的原因可以归纳为4类,夏季长江冲淡水的流动界限由123°E,30．3°N到127．3°E,33°N的直线和由123°E,31．8°N到127．3°E,34．5°N的直线所围的区域。长江冲淡水给长江口渔场、舟山渔场提供了大量的硅酸盐,对提高该海区的初级生产力起到了积极的作用,有利于生物的繁衍生息,提高了生物量。最后,用该海区虾类的分布密度证实了由该水团所做出的对生物量的推论。     

湖泊沉积物的矿物组成、成因、环境指示及研究进展

湖泊沉积物是不同地质、气候、水文条件下各类碎屑、黏土、自生/生物成因矿物以及有机物质等的综合体。沉积矿物蕴含着丰富区域和全球环境演变信息,如湖水的化学组成、流域构造、气候、水文以及人类活动的相互作用等。相关信息可以赋存在矿物外部微形貌、内部微结构、化学组成、物理和化学性质、同位素组成、谱学特征、成因以及共生组合等方面。因此,湖泊科学的许多关键课题都离不开矿物学,特别是在利用湖泊沉积物进行区域及过去全球变化研究中,深入的机理研究归根到底都要涉及矿物学,如流域化学风化作用、粒度组成、生物壳体化学组成、测年材料的选择等。然而,由于湖泊沉积物中矿物的多源性、复杂性,如何有效提取和解译其中的环境信息,是一项长期困扰研究者的课题,湖泊沉积矿物学的研究往往被许多研究者所忽视,中国的相关研究也较为薄弱。笔者综述了湖泊沉积物中碎屑、黏土、自生/生物矿物的矿物组合、特征、成因在(古)环境反演中的作用及最新研究进展,提出除了继续加强对湖泊沉积物中矿物来源、成因和古环境示踪的深入研究以外,矿物相间的转变及其对湖水和孔隙水组成的响应、一些非晶质或隐晶质及低丰度矿物相在湖泊化学和动力学中的作用也是很有潜力的研究领域,最后提出了研究中存在的一些问题、面对的挑战以及对研究前景的展望。     

Biogenic silicate accumulation in sediments, Jiaozhou Bay

1 INTRODUCTION Silicate, or silicic acid (H4SiO4), is a very im- portant nutrient in the ocean. Unlike other major nu- trients such as phosphate and nitrate or ammonium, which are needed by almost all marine plankton, silicate is an essential chemical req…     

河流泥沙输移过程中矿物风化的碳汇效应初探——以长江干流为例

本文首先提出了河流泥沙输移过程中泥沙中的钙镁矿物溶蚀消耗水体中的CO2并具有碳汇功能的观点。基于前人长江干流从源头到入海口和支流2003~2007年期间4次河流悬移质泥沙的化学元素组成和矿物组成资料,分析悬移质中CaO、MgO含量和方解石、白云石含量变化特征,定量计算了这些取样点悬移质泥沙的CO2总碳汇能力和非永久性、永久性碳汇能力,分析了不同碳汇能力沿程变化规律及其原因。碳汇计算结果表明：寸滩—大通河段1956~2000年期间泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀产生的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量分别为2572万t/a、1700万t/a和872万t/a。由于输沙量减少,寸滩站—大通站河段的总碳汇量、非永久性和永久性碳汇量2006~2019年期间较1956~2000年期间相应分别减少了1852万t、1224万t和872万t。三峡水库年均淤积量1. 145亿t,损失总碳汇量675. 6万t,相当于三峡电站减排二氧化碳8580万t的7. 9%。全球河流入海年输沙量126. 1亿t,以寸滩- 吴淞口河段碳汇功能0. 060 t/t计,总碳汇量7. 57亿t相当于全球岩石风化碳汇总量10. 56亿t CO2的71. 6%。河流泥沙输移过程中钙镁矿物溶蚀的碳汇量具有重要的作用,其溶蚀速率大于原地风化。     

兰州第四纪黄土/古土壤序列物源演变: 来自于碳酸盐矿物的证据*

黄土/古土壤的物源研究对于揭示第四纪气候变化和青藏高原隆升历史具有重要意义。本研究以位于黄土高原西部1.4 Ma以来的兰州黄土/古土壤沉积序列为研究对象,基于X射线衍射技术分析了黄土/古土壤中的主要矿物组成,侧重于碳酸盐矿物含量,追溯了兰州黄土/古土壤的直接物源。结果显示: (1)1.4 Ma以来兰州地区黄土/古土壤沉积物的主要直接源区为柴达木盆地沙漠区和阿拉善干旱区。(2)基于二元混合模型计算的潜在原始源区对兰州黄土白云石和总碳酸盐矿物的相对贡献率以及长石与石英比值结果一致支持1.4 Ma以来兰州黄土原始物源发生了多次变化。1.4~1.1 Ma和0.9~0.3 Ma青藏高原东北缘造山带(昆仑山、祁连山)和中亚造山带对兰州黄土的贡献相当,而1.1~0.9 Ma和0.3 Ma以来,中亚造山带对兰州黄土的物源贡献增加,这可能分别是对中更新世气候转型和0.3 Ma以来青藏高原及邻近地区干冷气候增强的响应。1.15 Ma和0.8 Ma兰州黄土/古土壤中高的白云石含量、碳酸盐矿物总含量以及0.8 Ma长石与石英比值的快速升高可能是对“昆黄运动”的响应,进而造成了昆仑山、祁连山对黄土高原物源贡献的增加。     

鲁西隆起北侧博兴洼陷新生界碎屑重矿物记录及其对构造古地理环境的指示

对鲁西隆起北侧博兴洼陷新生界碎屑重矿物组份和稳定性组合的研究发现：古近纪孔店组沉积期、沙河街组四段沉积晚期和沙河街组二段沉积期金红石、电气石、锆石和白钛矿等稳定碎屑莺矿物占优势,指示盆-山的构造古地理分异较弱;沙四段沉积早期、沙三段和沙一段沉积期绿帘石、榍石等不稳定碎屑重矿物占优势,表明构造古地理分异强烈.新近纪馆陶组稳定重矿物自下而上逐渐占据优势,表明该时期构造活动逐渐趋缓;明化镇组自下而上不稳定重矿物逐渐占优势,指示构造活动逐渐加强.根据砂岩中自生矿物赤（褐）铁矿的分析,认为其含量较高的孔店组、沙四段、沙段沉积期气候干旱,而含量较低的沙四段沉积末期一沙二段沉积期气候湿润;新近纪里赤（褐）铁矿含量向上增大,可能指示气候干旱程度加剧.