纳米物质测量的液态捕集剂研究

利用等离子体质谱技术,对已知矿区井下进行了纯水和不同浓度的盐酸、硝酸和王水等液态捕集剂的捕集吸附性能试验研究,获得了不同液态捕集剂中元素含量随浓度变化的规律。在已知隐伏矿区,选用3%硝酸、3%王水为捕集剂的纳米物质测量试验获得良好效果。

应用于矿产勘查的地下纳米物质

应用于矿产勘查的地下纳米物质刘应汉任天祥汪明启（地质矿产部物化探所，河北廊坊０６５０００））关键词纳米物质地球化学测量矿产勘查收稿日期：１９９６－１２－２４修改稿：１９９７－３－１７第一作者简介：刘应汉男１９６５年生工程师勘查地球化学诞生于９０年代的...

纳米微粒物质测量中动态累积法采样技术

采样技术是纳米级微粒物质地球化学测量方法的基础。有效的采样装置和合适的采样量是动态累积测量采样技术的两大关键。在已知隐伏矿区,利用合适的液态捕集剂进行了动态累积测量不同采样装置及抽气量效果对比试验,结果表明,手提式采样器装置系统效果明显优于大气采样器装置系统,每点采样量在9 L以上效果较好。试验表明所采物质不是真正的气体,而是纳米颗粒,需要较大压力才可以从土壤释放。

地气测量在湖南锡田地区深部找矿中的应用与意义

湖南锡田地区位于著名的南岭钨锡铅锌多金属成矿带湖南段,近年来显示巨大找矿前景,随着找矿勘探工作的深入,因第四系覆盖找矿难度增加,覆盖区有效靶区优选方法迫在眉睫。地气测量经多年来不懈研究,初步解决了捕集介质本底影响、野外操作系统误差等问题,结合其他方法,在湖南锡田地区优选锡钨矿靶区应用中发现地下190 m深钨矿体。笔者认为,地气测量可作为深部寻找隐伏矿的有效化探方法,将在覆盖区找矿靶区优选中发挥巨大作用,推动隐伏矿的勘查工作。

青海拉水峡铜镍矿纳米物质地球化学异常特征及找矿模型

不同矿种,纳米物质测量中元素异常特征亦应不同,青海拉水峡隐伏铜镍矿区纳米物质测量研究结果表明,无论是静态累积测量还是动态累积测量,铜镍矿体地段上方纳米物质中均出现以主成矿元素Cu、Ni为主,伴随Co、Mn、Au、Ag、Pb、Zn等多元素组合异常,且元素异常出现地球化学分带。为此,建立了铜镍矿区纳米物质测量找矿模型,以期在今后寻找隐伏矿中发挥作用。

纳米级微粒地球化学测量中异常重现性研究

纳米级微粒测量是寻找隐伏矿的新方法,选取实地模拟实验和在已知隐伏矿区,利用液态捕集剂和等离子体质谱分析测试样品,进行重复测量试验,研究结果表明,不同成矿元素,在地表形成异常的运移富集速率不同,其运移速率主要取决于纳米级微粒本身的地球化学性质,地下上升气流、断裂等裂隙有利于微粒的上升运移富集;纳米级微粒地球化学重复测量时,异常可具有良好的重现性,但异常重现较常规气体缓慢,通常需要2~3个月。

典型农耕区黑土和沼泽土团聚体颗粒中重金属的分布特征解析

了解重金属在土壤中的富集特征是其风险评价和土壤修复的基础。分别以黑龙江省典型的农耕黑土和沼泽土为研究对象,采用干筛法获得>4 000、4 000～2 000、2 000～1 000、1 000～250、250～53和<53μm 6个粒级的土壤团聚体颗粒组。利用等离子质谱(ICP-MS)测定了本土和各级团聚体颗粒中Cr、Cd、As和Pb的含量,并对其颗粒组分布特征及对有机碳的响应进行了解析。研究表明,2种土壤中的重金属Cr、Cd和Pb的富集因子均大于1,而As则存在明显的流失。除了黑土中的As和Pb外,其他重金属随着团聚体粒径的增加而呈现富集减弱的趋势。其中,Cr和Cd主要趋向分布在粉-黏团聚体(<53μm)颗粒中;Pb在黑土中易赋存于1 000～2 000μm大团聚体中,在沼泽土中则富集于53～250μm的微团聚体中;As不但趋向被吸附在53～250μm的微团聚体中,而且在黑土中也容易被吸附在>1 000μm的大团聚体中。金属质量负载计算表明,大粒径颗粒组对土壤中重金属含量的总体贡献较大。土壤中有机碳含量均随着团聚体粒径减小而升高,Cr和Cd分布与颗粒有机碳含量正相关,黑土中As的分布与颗粒中有机碳含量负相关而在沼泽土中呈弱正相关,Pb的分布则与有机碳含量均无明显的相关性。

地气测量在北祁连盆地区找矿突破及其意义

北祁连地区是我国最重要的块状硫化物床成矿省之一,虽然该区分布有我国最大的块状硫化物矿床———白银矿田,以及200多处中小型矿床及矿(化)点,但除白银矿田外,多年来在找大矿方面未能突破。原因在于缺乏必要的手段,找矿勘探工作仅限于盆地周边的出露区。近几年,地气测量在黑河盆地的红层覆盖区先后发现了赖都滩和白柳沟矿体,不仅说明地气测量方法有效,而且说明黑河盆地具有寻找大型白银式多金属矿床的潜力。建议采用地气法对整个盆地进行系统勘查,并结合其它方法,优选出最佳的找矿靶区。作者认为,本区找矿突破可为整个北祁连地区其他盆地寻找块状硫化物矿床指出新的找矿方向,将找矿重点转到盆地区,以实现我国块状硫化物矿床勘查的全面突破。

平朔露天煤矿复垦区土壤中多环芳烃分布特征、来源解析及风险分析

原煤的开采、储存、运输及其加工利用过程是多环芳烃（PAHs）污染的主要来源。由于缺乏相关系统调查数据，其对煤矿复垦区土壤环境质量的影响尚不明确。平朔煤矿复垦土地主要作为耕地利用，了解其PAHs污染状况直接关系粮食安全和人体健康。该研究通过野外实地调查，开展了平朔煤矿复垦区表层土壤中多环芳烃（PAHs）的毒性风险分析研究。在整个平朔煤矿45km。范围内，以500m×500m间距为基准，按照不同用地类型，采集了0～20cm深度土壤样品179个，再按照1km×1km单元格组合后分析。使用安捷伦高分辨气相色谱一低分辨质谱进行目标物的检测。加入代用标准2一氟联苯（2-FBP）以进行回收率控制。研究结果表明：土壤中16种EPA-PAHs的含量范围为213．60～2513．20ng·g-1，均值为717．09ng·g-1.PAHs成分特征显示主要以3～4环为主（52％），5～6环次之（42％），2环所占比例最低（6％）。使用相关分析法判定，主要污染来源为原煤。毒性风险分析结果显示，平朔煤矿土壤PAHs存在一定生态风险，当土地重新作为农田加以利用时，需要加以关注。

太原市区土壤中多环芳烃污染特征研究

采用1个样/km2的密度,1个分析组合样/25km2的方法,对太原市区土壤中多环芳烃进行了调查。结果表明,太原市区土壤中多环芳烃的平均含量为8.65μg/g;空间分布上北高南低,高值点主要位于工业区及交通要道地段;组成上以四环及四环以上的多环芳烃为主。通过与国内外城市土壤的对比可知,太原市土壤PAHs污染已相当严重,其来源主要是煤炭的燃烧。太原市工业布局、能耗类型和地理位置是造成土壤PAHs污染的主要原因。

天然气中金属微量元素的发现及其生态环境意义

为了开展天然气田生态地球化学评价和天然气藏的非常规地球化学勘查研究,首次引进地气测量的抽气采集法采集天然气中的微量元素并获得成功。利用等离子光谱分析法进行检测,发现川西天然气中含有51种微量元素,其属性有碱金属、碱土金属、稀有金属、过渡金属、主族元素、卤素和非金属,以元素周期表上的第四、五、六周期的元素为主。Zn、Ca、K、Na、P、Cu、Mg、Ba、Pb、Fe含量占总量的95%以上,其中以Zn和Ca含量最高,占总量的56.7%,K、Na、P、Cu含量次之。该发现不仅对天然气的成因、烃源、成藏过程的研究以及天然气的利用有重要作用,而且对天然气田上方生态环境的研究具有重要意义。

新疆西昆仑地区干旱荒漠景观区域化探方法技术初步研究

西昆仑地区地处中国风成沙的沉降区，与其它区相比较，风成沙粒级偏细。风成沙中主要颗粒成分为石英长石，但偏粗粒级混有一定比例近源岩屑；细粒级云母和暗色矿物颗粒增多，导致风成沙各粒级元素含量分布从粗粒至细粒级呈两头偏高，中间偏低的趋势。该区水系中普遍见风成沙掺入，水系沉积物从粗至细粒级石英长石颗粒逐渐增多，岩屑颗粒逐渐减少，石英长石主要来自风成沙。水系沉积物中，元素含量以80目级为界出现明显差异，-80目粒级元素含量明显受到风成沙干扰。因此，在该区开展区域化探采样粒级应为-10^+80目粒级。奥依且克地区-10^+80目和-80目两种粒级试点测量结果，表明-10^+80目粒级的正确性。

羌塘高原典型矿区水系沉积物地球化学特征与区域化探扫面方法

羌塘高原是目前区域化探全国扫面工作最大的空白区和地质找矿工作的新区,这里的化探扫面和地质找矿工作正在推进中。水系沉积物测量是该区主要区域化探扫面方法。在羌塘高原上,风成沙广布,其粒级主要集中在–40目,比例高达90%以上,是影响区域化探找矿效果的最大因素。通过四个矿区水系沉积物地球化学特征研究发现:1)水系沉积物不同粒级中,大部分矿化指示元素含量都呈不对称的"反S"型或"U"型分布,富集在+40目粒级和–160目粒级中。以–10^+40目为采样粒级,很大程度上可以消除风成沙的干扰。2)大型矿床形成的指示元素异常沿水系迁移距离为4~8 km,异常面积>25 km2;小型矿床形成的异常迁移距离1 km左右,异常面积1 km2左右。3)确定区域化探扫面最佳技术指标为:采样粒级–10^+40目;采样密度1点/4 km2(勘查目标定位到大型以上矿床时)或1点/km2(勘查目标定位到小型以上矿床时)。

西藏驱龙铜矿区及其外围找矿前景地球化学评价

西藏驱龙斑岩铜矿床的发现是近年我国地勘行业找铜工作的重大突破之一。在发现找矿线索、确定成矿类型和评价找矿前景的过程中,勘查地球化学起了举足轻重的作用。1∶20万区域化探异常圈定了Cu-Mo矿化的范围,异常追踪查证工作确定了Cu-Mo矿化类型和找矿的有利地段。通过测区系统的地球化学勘查工作,结合地质构造资料,认为驱龙地区存在典型的斑岩铜矿床地球化学异常模式,矿化体剥蚀程度很浅,是找寻以斑岩型Cu-Mo矿化为主的超大型铜钼矿床的良好远景区。

四川大岩子铂—钯矿床的原生地球化学异常特征及盲矿预测

迄今为止文献中未见有铂矿原生晕研究的报道,通过对大岩子矿区地表和不同中段坑道原生晕的研究,发现在铂—钯矿体周围有清晰的F、Sb、Cd、Hg、As、Ag、Au、Pd、Pt、Cu、N i元素的原生晕,其中F、Sb、Cd、Hg、As为前缘指示元素,Au、Ag为近矿指示元素,Pt、Pd、Cu、N i为成矿指示元素。元素的垂直分带序列为(地表至矿体):(F、Sb、Cd、Hg、As)—(Ag、Au)—(Pd、Pt)—(Cu、N i)。地表岩石地球化学测量发现的III号Pd、Pt异常带,具有多元素异常组合特征,判断为矿致异常,推测在该异常带下方可望找到隐伏矿体。坑道原生晕研究发现,在PD4中段出现浓集中心醒目、浓度分带清晰的F原生晕,推测在PD4中段下方可能存在新的盲矿体。

黑龙江黑土区农田土壤/大气界面汞交换通量特征研究

运用动力学通量箱与Tekran 2537B气态汞分析仪技术,对黑龙江省黑土区农田土壤/大气界面汞交换通量进行了实地监测,结果显示不同地区黑土的汞交换通量存在显著差异,7个监测点土壤/大气界面汞交换通量均值为(69.46±37.08)ng·m-2·h-1,接近我国典型城市城区土壤/大气界面汞交换通量平均水平。影响因素分析显示,土壤汞含量影响土壤释汞能力,汞交换通量与总辐射强度、土壤温度、土壤湿度和风速呈显著正相关,与相对湿度呈显著负相关,与大气压不相关。

基于Web of Science数据库的土地复垦与生态重建文献计量学分析

研究采用文献计量学方法，基于Web of Science数据源，从论文年度变化趋势、研究国家和机构、期刊分布、研究人员、论文影响力和研究内容六个方面对1982～2013年土地复垦与生态重建研究文献进行发文量和引证分析。结果共检索出中国、美国、英国等104个国家和地区1633个研究机构的4760名作者在1077种刊物上发表的1745篇文献。分析表明，近32年来国际土地复垦与生态重建研究年发文量符合线性增长规律，美国在此领域论文综合影响力较高，中国科学院是在此领域发文量最多的研究机构，荷兰的《Ecological Engineering》是刊载土地复垦与生态重建论文质量较高的期刊，研究热点主要集中在土壤质量、土地管理、水土保持、植被生长、生态系统演替及动力学机制、地理信息系统、遥感和建模等研究领域。

中国北方某城市近郊土壤中重金属污染现状及潜在危害

通过中国北方某城市近郊土壤环境质量的系统调查发现,本区土壤中重金属污染物的化学组成主要为Hg、Cu、Pb、Zn、Se、Cd等;该城近郊土壤的重金属污染是一种典型的大面积、低含量的散漫型污染,局部存在着一些高含量的热点污染。污染物存在形式的研究显示,本区土壤中很有可能存在着潜在的重金属“化学定时炸弹”。

纳米科学与隐伏矿藏──一种寻找隐伏矿的新方法、新技术

纳米科学与隐伏矿藏──一种寻找隐伏矿的新方法、新技术ＮａｎｏｍｅｔｒｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＨｉｄｄｅｎＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓ￥／／任天祥，刘应汉，汪明启（河北廊坊地矿部物化探研究所，河北廊坊１０２８４９）随着科学技术的迅速发展，经济竞争的日...

川西新场气田地气测量试验

通过对新场气田地气测量分析,发现地气测量的纳米微粒金属元素在新场气田上方有明显的异常显示。综合土壤地球化探结果对比分析,认为Ba、Cd、Cu、Mo、Zn、P、V、Ni等20多种纳米微粒金属元素在新场气田与相同的土壤微量元素都有着共同的响应。同时分析了有机地球化学指标在气田地表上方的表现模式,其特征和地气、土壤元素表现基本一致。地气测量方法在一定条件下对寻找天然气藏、确定气田范围具有一定的应用前景。