东江下游大气降水氢氧同位素特征及水汽来源

大气降水是水循环系统的主要输入源,其氢、氧稳定同位素组成(δD、δ~(18)O)受区域气象、地理等因素变化影响较大,可以对环境变化做出快速、及时的响应,是研究全球和局地水循环特征的重要技术手段。东江流域地处我国珠江三角洲,季风环流通过影响水汽输送场的分布控制降水的时空分配。为研究区域降水成因及机理,本文采集并测定东江流域下游地区2017年逐日降水样品中δD、δ~(18)O,以月为研究时间尺度,分析其与气温、降水量之间的关系;利用HYSPLIT后向轨迹模式追踪降水气团的传输路径,进一步探讨区域降水的水汽来源及输送状况。结果表明,研究期间降水样品中δD的变化范围为-105.10‰～+9.98‰,雨量加权平均值为-57.88‰;δ~(18)O的变化范围为-14.80‰～-0.55‰,雨量加权平均值为-8.61‰,局地大气降水线为δD=8.60δ~(18)O+16.15(R~2=0.99)。月尺度下δ~(18)O最高值出现在1月份,为-3.47‰,最低值出现在8月份,为-10.17‰。δ~(18)O与气温、降水量均呈显著负相关关系,表现"反温度效应"和"降水量效应"。太平洋水汽带来的降水δ~(18)O、δD偏高,印度洋水汽带来的降水δ~(18)O、δD偏低,而南海降水气团中δ~(18)O、δD则随季节的不同而改变,表现为夏、秋两季明显较春季贫化,存在明显"降水同位素环流效应"。     

阿拉善地区降水同位素特征与水汽来源

基于2013—2015年阿拉善高原阿右旗的降水氢氧稳定同位素组成数据,分析阿拉善高原降水δD和δ~(18)O的特征与变化规律,揭示当地的水汽来源与迁移路径。结果表明:(a)阿拉善高原降水δD和δ~(18)O的变化呈现明显的季节特征,即夏季偏高,冬季偏低。(b)主要气象参数(降水量、气温、大气湿度和风速)中,气温是控制阿拉善高原降水δD和δ~(18)O的主导因素;通过与周边区域的比较,阿拉善高原当地大气降水线的斜率和截距较低,这是由阿拉善高原降水受到非平衡蒸发作用强烈所致;(c)HYSPLIT气团轨迹模型模拟和降水同位素分析揭示了阿拉善高原阿右旗降水主要来自西风和极低气团。     

四川北川老林包的埃洛石

北川埃洛石粘土,色白,质优而纯,由98%以上的埃洛石组成。通过普通显微镜、电子显微镜、X光、差热分析、红外光谱、化学分析法等研究和鉴定,均显示埃洛石的特征。埃洛石呈管状,管长0.5—0.7 μm,直径0.07 μm。Fe_2O_3,FeO,MgO,K_2O,Na_2O,CaO,MnO,TiO_2和P_2O_5之总和为0.486%,化学式为:(Al_(3.96),Ca_(0.03),Mg_(0.01))_4[(Si_(3.96),Al_(0.04))_4O_(10)](OH)_8·4H_2O。塑性指数为1.56。X射线是:10.048,4.462,3.389,2.571,2.508,2.361,1.484。差热曲线在130℃,590℃有吸热谷,975℃为放热峰。为工业利用提供了资料。     

蒙脱石在超声诊断中的应用

蒙脱石是～种层状结构的铝硅酸盐矿物,理论分子式为(OH)_4Si_(?)Al_4O_(20),单位晶胞系由二层Si-O 四面体夹一层Al-(O,OH)八面体所组成,晶胞呈平行选置。蒙脱石具有很高的吸水性,吸水后体积可膨胀数倍至三十余倍。在水介质中能分散成悬浮液。这种悬浮液有一定的粘滞性、触变性和润滑性。利用蒙脱石的上述特性,我们研制成功用于超声诊断的超声传导胶。原料取自国产蒙脱     

江西冷水斑岩型银铅锌矿床矿物的稳定同位素特征

江西贵溪冷水斑岩型Ag—Pb—Zn矿床产于晚侏罗世火山—侵入杂岩体中,矿化与次火山岩,主要是花岗斑岩的侵入有关.矿化和蚀变分带明显,自下而上依次出现铜矿化带、锌—铅矿化带和银矿化带以及相应的绿泥石化带,绢云母化带和碳酸盐化带,不同成矿阶段矿物的硫、碳、氧同位素组成有所不同。其变化具有较明显的规律. 矿区的铅同位素组成主要显示单阶段演化的特点,其成矿年龄约为100百万年,晚于火山—侵入杂岩体的形成(140百万年).早期矿化阶段成矿溶液的δ~(18)O_(H_2O)=9.90％,δ~(34)∑_s≈4‰,证明溶液中的水和硫主要来自岩浆。晚期成矿溶液δ~(18)O_(H_2O)为4.89‰,表明大气降水逐渐增加.矿物稳定同位素组成的规律性变化表明成矿溶液是向着温度逐渐降低,氧逸度逐渐升高和pH缓慢增加的方向演化的.     

怒江跃进桥温泉水化学特征及成因分析

跃进桥温泉为上升泉群,其热水化学类型为HCO3-Ca型。根据δD、δ18O稳定同位素分析温泉水源为大气降水;δ18O稳定同位素确定其补给高程为2 050 m;3H放射性同位素确定温泉水的年龄为(10～20)a。跃进桥温泉的热源来自区域高热流背景,称嘎断裂、F1断裂起到导热导水作用,其成因模式为大气降水补给的断裂渗入循环型中、低温地热系统。     

福建平和大望山等铅、锌、银(金)矿床稳定同位素地球化学

对福建平和大望山等铅、锌、银(金)矿床的氧、氢、硫、铅稳定同位素分析测定结果,脉石矿物氧同位素δ~(18)O(‰)=+2.54～+10.05,其中包裹体氢同位素δD_(H_2O)(‰)=-46.6～-111.8矿石硫同位素δ~(34)Si(‰)=-3.60～+4.90,铅同位素~(206)Pb/~(204)Pb=18.3817～18.8747,~(207)Pb/~(204)Pb=15.5932～15.8328,~(206)Pb/~(204)Pb=38.5152～39.9802.据硫、铅同位素研究认为,矿质来自花岗闪长岩浆:氢、氧同位素研究认为,成矿溶液主要为演化的混合型初始岩浆水(MCIMW),局部有大气降水或演化的大气降水的混入,并讨论了水/岩作用以及矿床所在地区地质地球化学的某些特点。     

福建玉华洞降水、滴水和新生碳酸盐δ~(18)O传递及环境意义

为探究福建玉华洞石笋δ18O的气候环境指示意义,于2011年7月~2013年12月,在将乐县天阶山逐月采集大气降水以及玉华洞3个滴水点和相对应的3个新生碳酸盐沉积物的样品,并进行氢氧同位素测试,分析δ18O在大气降水—洞内滴水—新生沉积物的传递过程及其变化规律.结果表明:3个滴水点的δD和δ18O均分布在当地大气降水线(δD=8.87δ18O+17.59(R2=0.97))附近,表明滴水的δD和δ18O体现了当地大气降水δD和δ18O的平均水平;沉积物δ18O的变化范围小于相对应的滴水δ18O变化范围,更小于洞外大气降水,但3者都呈现出夏秋季偏轻、冬春季偏重的季节性变化趋势;与逐月大气降水量对比发现,沉积物δ18O受月"降雨量效应"影响较少,沉积物δ18O主要受冬夏季降水水汽源地季节性差异的影响.总体而言,玉华洞沉积物δ18O值存在较明显的季节特征,其波动较好的继承了当地大气降水信息,玉华洞石笋δ18O可以用来重建季节性高分辨率的古气候记录.     

淮南煤田潘谢矿区深层地下水氢氧同位素特征分析

从淮南煤田潘谢矿区采集了不同水体(大气降水、地表河水、太原组灰岩水、奥陶系灰岩水和寒武系灰岩水)样品34个,进行溶解性总固体(TDS),δD和δ18 O的测试,分析了不同水体的氢氧同位素组成特征及其成因.结果表明:不同的蒸发斜率以及氘盈余表明潘谢矿区多个灰岩含水层的蒸发作用以及地下水滞留时间的差异.太原组灰岩水与地表水(河流)水力联系相对于奥陶系灰岩水更强,灰岩水(石炭系、奥陶系、寒武系的碳酸盐岩裂隙岩溶水)的同位素组成特征可能因为浅层水与深部地下水的混合.水岩作用等原因导致灰岩含水层表现出了不同程度的氢氧同位素漂移.     

东北平原西部山前台地区地下水环境同位素分析--以洮儿河流域中上游为例

根据地表水体样品、地下水样品的同位素测试结果,绘制δD δ18O关系图、δ18O H关系图,从而对东北平原西部山前台地区的地下水补迳排关系进行分析·获得该地区雨水线方程δD=7 1781δ18O-8 1151;高程效应关系式δ18O=-0 0049H-8 209;同时认为大兴安岭山区是该区地下水的补给区,补给源是大气降水,区内地下水循环迟缓,主要为1991年以来大气降水补给;地下水形成年龄在3 26～10 6年之间;地下水形成时年平均气温略低于现代年平均气温·     

广东省河源断裂带碳酸泉水化学特征及形成机制

为了解广东省河源断裂带碳酸泉的形成机理,全面认识碳酸泉形成过程,为碳酸泉的开发与管理提供科学依据,在河源断裂带地区采集了5组碳酸泉样品及18组非碳酸泉样品,开展了水化学特征分析及δD、δ~(18)O、~(14)C、δ~(13)C和~3He/~4He多种同位素分析。结果表明,碳酸泉主要水化学类型为Na-Ca-HCO_3型。δD、δ~(18)O同位素分别介于-43.32‰~-41.72‰和-7.06‰~-6.55‰,位于大气降水线附近,表明其补给来源于大气降水,补给高程在1 000~1 300 m。通过~(14)C法测年及修正后的δ~(13)C年龄校正模型计算得到碳酸泉的年龄在21~26 ka。碳酸泉点δ~(13)C的变化范围在-1‰~2‰之间,R/Ra(样品~3He/~4He与大气~3He/~4He之比)比值介于0~2.5,表明河源断裂带碳酸泉中的CO_2为幔源与变质混合成因,并以变质作用为主。     

雪硅钙石族矿物在我国的发现及其研究

雪硅钙石(Tobermorite或Crestmorite)最早由Heddle(1880)发现于苏格兰Tobermory地方因而得名。J.D.C.McConnell(1954),H.D.Megaw(1956)等根据化学成分、晶胞大小对其晶体结构提出臆测,可能属D_2~5-C222_1空间群,a 11.3,b 7.33,c 22.6,Z=4,斜方晶胞,为层链状结构。结构式为Ca_5Si_6O_(16)(OH)_2·4H_2O。S.A.Hamid(1981)测定的亚晶胞a′5.586,b′3.696,c22.779,Z=2,结构式为Ca_(2.25)[Si_3O_(7.5)(OH)_(1.5)]·H_2O,空间群为Imm2,并认为可能的有序结构是单斜的,空间群为P2_1,a_m 6.69,b_m 7.39,C_m 22.779,γ123°49′,结构中有Si_3(O/OH)_9的链平行于b轴,Ca的配位数为7。     

山西铝土矿的成因属性及地质意义

通过对山西铝土矿成因研究,得出山西铝土矿是堆积－沉只在长期风化的碳酸盐岩古陆上的古风化壳型铝土矿,风化源岩主要是为基底碳酸盐岩及其过渡岩石和盐质沉积。其26个一水硬铝石的氢氧同位素平均值：δ^18O为8．16％,δD为－109‰;3个勃姆石的δ^18O为10．4％,δD为一107‰;26个高岭石的δ^18D为16．84‰,δD为－91．7‰。这些数值都与国内外近代风化壳及现代土壤中相同或相近矿物的氢氧同位数值基本一致。而硬水铝石和高岭石的同位素计温还表明,山西铝土矿矿形成时的年平均气温为32．3℃或29．4℃或31．3℃,属热带陆地大气环境下表生作用的产物。     

可做饲料的石头——海泡石

在人们的常识里,石头是不能吃的,然而天地间无奇不有.在这里,我要向大家介绍一种可作动物饲料的石头——海泡石.海泡石(Meerschaum)是一种富有镁硅酸盐粘土矿物,色浅质轻,能浮于海水之上,形似海的泡沫,1789年由德国人威尔纳命名.它的化学分子式为Mg_8[Si_(12)O_(30)](OH)_4·8H_2O.海泡石呈白色至浅     

合川盐井溪嘉陵江组第二段盐溶角砾岩-次生灰岩的碳氧同位素组成

以四川盆地东部合川盐井溪剖面三叠系嘉陵江组第二段的盐溶角砾岩-次生灰岩为重点研究对象,在薄片观察、阴极发光和元素分析的基础上,探讨了盐溶角砾岩-次生灰岩和相邻地层中微晶灰岩、微晶白云岩的元素地球化学特征和碳、氧同位素组成。研究表明:盐溶角砾岩-次生灰岩锰、锶的质量分数和δ~(13) C、δ~(18) O平均值分别为268×10~(-6)、120×10~(-6)、-5.80‰和-8.97‰,微晶灰岩锰、锶的质量分数和δ~(13) C、δ~(18) O平均值分别为142×10~(-6)、767×10~(-6)、-1.60‰和~(-6).31‰。与相邻地层的微晶灰岩相比,盐溶角砾岩-次生灰岩具有较高的锰含量、较低的锶含量、较负的碳、氧同位素组成,显示盐溶角砾岩-次生灰岩的地球化学特征代表了表生成岩环境,其碳源主要与近地表大气水环境的CO_2有关,并可能掺和细菌硫酸盐还原作用产生的CO_2,氧除与近地表大气水有关外,并可能继承了硫酸盐中的氧;微晶灰岩则对海水地球化学信息具有更好的代表性。相邻地层微晶白云岩的锰、锶的质量分数和δ~(13) C、δ~(18) O平均值分别为291×10~(-6)、98×10~(-6)、-0.30‰和-4.23‰,具有和盐溶角砾岩-次生灰岩类似的锰、锶含量和较正的碳、氧同位素组成,碳同位素可能较好地代表了同期海水,氧同位素则代表了蒸发海水。     

植被截留对降水同位素分布的试验研究

植被截留对于探究小流域降雨空间变化原因以及深入理解产流机制具有重要的意义.本文通过对长江中下游小流域梅雨降水事件的林外降水和贯穿降水水样的稳定同位素(δ~(18)O和δ~2H)进行分析,探究贯穿降水同位素时空变化原因.通过拟合林外降水的δ~(18)O和δ~2H得到和睦桥流域梅雨事件大气降水线,其斜率和截距接近全球大气水线,但与中国东部季风区的大气水线存在明显的差别,主要是受采样方法、下垫面条件、气候环境和降水类型的综合作用.降水事件中的贯穿降水比林外降水的氘盈余平均值高,这可能与植被的截留以及强烈的蒸发有关.林外降水和贯穿降水的稳定同位素在时间尺度上的变化存在着明显的不同,总的来说贯穿降水相对更加贫化,这可能由蒸发分馏和雨强共同影响.贯穿降水的同位素展示明显的空间变化,主要由植物截留以及流域地形共同影响.     

长江水中氢氧同位素组成的季节性变化

本工作测定了长江沿岸三个城市上海、南京、武汉从1982年10月到1983年9月年度中每月长江水中氢氧同位素的组成。观察到长江水中氢氧同位素组成随季节而变化,水中氢氧同位素含量5月最高,10月最低。长江水中氢氧同位素组成δD、δ~(18)O间的关系为δD=7.01δ~(18)O-1.94。     

中世纪暖期和现代暖期中国季风降水时空模式及其机制

IPCC第五次评估报告认为中世纪暖期(950—1250 A.D.)和现代暖期(20世纪增温)存在具有高可信度.气象观测结果显示20世纪中期以来的显著增温时期,中国降水变化呈现典型的"南涝北旱"两极模式.然而,这一模式与中世纪暖期代用指标重建降水所揭示的"南干北湿"模式存在显著差异,且这一差异的动力学机制亦不明确.继承大气降水氧同位素(δ~(18)O)的中国石笋δ~(18)O记录是描述水循环演变历史信息的理想天然示踪剂.本文将北京石花洞(中国北方)和贵州董哥洞(中国南方)石笋δ~(18)O记录进行对比,基于δ~(18)O-降水-大气环流信号之间的机理联系,解析中世纪和现代暖期大气降水时空模式及其机制.结果显示中世纪暖期石花洞石笋δ~(18)O值显著负偏,指示亚洲夏季风增强,雨带北移,印度洋远源水汽输送增加,而南方洞穴石笋δ~(18)O值相对正偏,指示降水减少或者蒸发加强,局地环流降水增加.在中世纪暖期,洞穴记录对比结果呈现与其他指标重建结果一致的"南干北湿"模式. 20世纪增温时期,石花洞与董哥洞石笋记录均显示δ~(18)O值正偏过程,指示夏季风减弱,雨带南移,北方降水减少;南方降水则由近源水汽输送所控制.研究结果暗示中世纪暖期亚洲夏季风增强可能是气候自然变率的结果,而现代暖期季风减弱则可能与人类活动影响下的海温异常有关.     

皖北矿区煤层底板岩溶水氢氧稳定同位素特征

对皖北矿区主要含水层的氢氧稳定同位素进行了测试与分析,岩溶含水层中太原组石灰岩岩溶裂隙水(简称"太灰水")δ(18O)均值为-8.69‰,δD均值为-68.64‰,奥陶系石灰岩裂隙溶隙水(简称"奥灰水")δ(18O)均值为-8.47‰,δD均值为-70.10‰。指出了该矿区地表水、新生界松散层类第4层含水层(简称"四含水")、煤系砂岩水、太灰水、奥灰水氢氧稳定同位素一般特征。同时根据太灰水和奥灰水氢氧稳定同位素组成,着重分析了底板岩溶水的补给环境与径流环境以及岩溶水与其它含水层之间的联系。     

云南普洱大平掌铜多金属矿床同位素地球化学研究及意义

大平掌矿区位于滇西南澜沧江火山岩带中南段的南部,夹持于NNW向区域性李子箐断裂(F4)和酒房断裂(F1)。是典型的与中酸性火山岩有关的VHMS型矿床。通过对硫、铅、氢氧同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体来源及演化。同位素(S、Pb、H、O)研究结果显示:硫同位素δ34S(-2.4‰～2.7‰,平均值为-0.4‰),铅同位素组成(206Pb/204Pb≈18.195—18.942;207Pb/204Pb≈15.408—15.641;208Pb/204Pb≈37.599—38.659),δD值介于-78‰—-59‰,石英矿物的δ18O≈7.2‰—11‰,石英中的水δ18OH2O≈-3‰—0.35‰,研究结果表明:硫主要来源于火山喷气作用,海水硫酸盐对成矿作用的贡献很小;铅同位素组成具有壳-幔混合源铅的特点,深源物质参与成矿明显;成矿热液流体应是深循环海水与岩浆水的混合流体。