青藏高原盐湖硼、锂同位素变化规律及其对当雄错盐湖资源评价应用

近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并以此为基础,对西藏典型富硼、锂盐湖−当雄错开展了硼同位素示踪,解决了当雄错与其物源硼同位素特征不符的难题,提出当雄错湖底蕴含大型硼、锂矿床的新认识,并预测了湖底的硼、锂资源量。根据盐湖体系硼、锂同位素地球化学特征,揭示了溶蚀湖的盐湖资源评价意义,为盐湖体系硼、锂同位素示踪和盐湖资源评价奠定理论基础。此外,借助硼同位素地球化学手段建立的当雄错“围岩−地热水−盐湖”的物源补给模式在西藏和全球具有普遍性。

西藏当雄错流域热泉成因机制及其对盐湖成矿物质(Li-Rb-Cs)的供给

【研究目的】西藏当雄错地区位于当惹雍错—许如错裂谷的北部,区内的曲热白玛和扎日取生等地分布有多处热水活动,由于泉水向当雄错盐湖供给了Li和B物质,因此对其水化学特征和成因研究具有十分重要的科学意义。【研究方法】采集了6件泉水样品并进行化学组分和稳定同位素分析,计算了泉水的主要化学系数和矿物饱和指数,对泉水的化学组分进行了聚类分析。【研究结果】结果表明,曲热白玛泉水富集元素Li、B、Rb、Cs等元素。泉水受大气降水和雪水补给,具有浅循环特征。曲热白玛泉水具有较长的径流路径和更强烈的水岩相互作用,泉水中的HCO_(3)-主要来自碳酸盐岩和岩浆活动产生的CO_(2)。SiO_(2)温标计算的热储温度相对可靠,曲热白玛样品的热储温度为123.33~128.22℃。【结论】当雄错地区的热水活动受控于南北向的当惹雍错—许如错裂谷,受地壳深部的局部熔融层影响,热水与硅酸盐矿物发生了水岩作用,携带了Li、Rb、Cs等微量元素,在混入地表冷水后,还与二叠系、白垩系的碳酸盐岩发生了水岩作用,沿区内的活动断裂上升至地表最终汇入当雄错湖水。这一现象表明,西藏部分富Li、Rb盐湖的成矿物质来源可能与广泛的南北向裂谷活动有关,这些裂谷不仅提供了盐湖聚集成矿的地理空间,同时也提供了沟通深部物源和地表空间的通道。

利用MC-ICPMS对水样中硼同位素比值的测定

采用Amberlite IRA-743硼特效树脂进行水溶液中硼的分离,对洗脱液温度、体积以及树脂动态交换容量等进行了实验。它的动态交换容量为4.2mg/g,在室温条件下,用5mL2%HNO3可定量从树脂柱上洗脱被吸附的硼。采用Neptune型MC-ICPMS进行硼同位素组成的测定,1μg/g浓度的硼标准溶液获得放大的信号强度约为0.7V,硼的化学分离过程有效避免了质量歧视效应。实验结果表明,MC-ICPMS对硼存在严重的记忆效应,通过采用5%HNO3-(1%HNO3+0.1%HF)-H2O-20% NH3H2O-H2O的交替清洗方法,可在约1h内消除硼的记忆效应。在最佳仪器条件下,对含有250ng硼的水样,可以快速测定硼的同位素组成,δ11B测定的绝对偏差为0.4‰～0.5‰(SD)。

西藏羊八井地热田硼同位素地球化学特征初步研究

基于国外大量硼同位素示踪的地热研究实例,在先期建立的MC-ICP-MS测定水中硼同位素分析方法基础上,以羊八井地热田为研究对象,进行了热田地热流体的硼同位素地球化学初步研究。研究表明,羊八井地热田区热储流体的硼同位素值为-10.5‰～-9.1‰,为非海相来源;结合区域地质特征,研究认为热储内的硼组分来源于蚀变花岗岩围岩,并且蚀变花岗岩的硼同位素特征可能与深层地热流体相似。研究表明羊八井浅层热储内硼元素的地球化学行为并非完全是保守元素,存在着一定的硼同位素分馏。在端元硼同位素特征差异较小的羊八井热田,为硼同位素二元混合模型示踪水体混合过程带来了相当的复杂性。本文从热田开采过程与采样时间、水—岩相互作用、气—液相分离以及结垢过程等方面分析了浅层热储内引起硼同位素分馏的可能因素,其中从整体来看,气—液相分离过程的影响相对较大;而在个别井位水—岩相互作用与结垢的影响可能相对较为显著。

硼同位素分析方法研究进展

硼具有两种稳定同位素^(10)B和^(11)B,其在自然界的丰度分别是19.90%和80.10%。自然界硼同位素组成变化很大,δ^(11)B变化可达90‰以上(-30‰～+60‰)。硼同位素的分析精度优于0.2‰,因此被广泛应用于多种地质过程的示踪研究。近年来,硼元素的提取、分离纯化和仪器测定技术均取得了可喜的进展,分析精度不断提高,为硼同位素地球化学研究奠定了良好的基础。本文从样品分解、化学分离和仪器测定等方面对硼同位素分析测试方法进行了归纳总结。

盐湖硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究进展

盐湖作为盐矿资源的重要载体和富集区,探讨其矿物质来源及富集规律,不仅为盐湖的形成、演化及成盐成矿规律研究奠定了基础,也为盐湖资源评价及合理的开发利用提供了科学依据,具有重要的理论和现实意义。近年来,随着同位素地球化学的发展,同位素在盐湖领域的研究成果也日益丰富,使盐湖研究的深度和广度也得到快速发展。文章简要概述了硼、锂、锶、氯同位素的分馏机理及其在盐湖研究领域的发展历程,重点介绍了国内外取得的主要成果和最新进展,探讨了存在的问题,以促进硼、锂、锶、氯同位素地球化学研究在中国盐湖领域的进一步发展。

兰坪-思茅盆地钾盐成矿研究现状及存在的问题

兰坪-思茅盆地目前是我国唯一的固体钾盐产区,随着勘探程度的深入,其钾盐储量有望进一步增加,为保证国家粮食产量和粮食安全提供有利支撑。文章综述了近年来公开发表的兰坪-思茅盆地钾盐成矿方面的相关文献,得出:1)兰坪-思茅盆地处于特提斯钾盐成矿域,尽管盆地内已经发现了勐野井钾盐矿,但是其规模较小,更大规模的钾盐矿有待被发现;2)盆地以中—新生界沉积盖层为主,下三叠统因构造抬升而缺失,中—上三叠统为海相地层,侏罗系为海陆过渡相,白垩系及以上地层为陆相沉积;3)盆地内钾盐的产层为勐野井组,主要含钾矿物为钾石盐,其次为光卤石;4)Br的相对含量和δ^(11)B、δ^(34)S_(CDT)、^(87)Sr/^(86)Sr的值显示盐岩物源以海水为主,同时受陆源水和火山活动的影响;5)钾盐矿床化学类型、成盐物质来源和成盐时代等方面与呵叻盆地相似,但呵叻盆地主要的含钾矿物为光卤石。针对兰坪-思茅盆地钾盐资源勘查,在今后的工作中需进一步厘清成盐物质来源和成盐时代,也需要加强与邻区钾盐成矿模式的对比研究。

从地球化学角度看“核用硼矿”

国内核用硼需求日益增大,面对严峻形势,部分企业提出西藏阿里地区发现"核用硼矿"。针对"核用硼矿"的提出及其意义,本文依据已取得的丰富的硼同位素地球化学研究成果,从地球科学角度入手解析我国硼矿同位素特征,通过将硼同位素地球化学参数换算为核用硼的硼-10丰度指标,进而对全球主要硼矿硼-10丰度特征进行分析。在世界硼-10资源总体认识的基础上,我们发现"核用硼矿"概念的错误根源,即其借用同位素地球化学指标的相对丰度概念对硼矿中硼-10的绝对丰度状况进行评价。本文认为,面对日益增大的核用硼需求,研发高效低耗环保的硼同位素分离工艺才是解决问题的关键,而非寻找异常富集10B的"核用硼矿"床。

茶卡盆地上新世以来地貌演化过程:盆地沉积地球化学记录

青藏高原东北缘作为青藏高原向北东扩展的前缘之一，盆岭地貌发育特征显著，对区内盆岭构造的新生代构造变形以及地貌演化研究，及认识青藏高原整体演化及其动力学机制提供背景资料（图1）。

1995年兵库县南部地震时观测的同震地磁变化

在离1995年兵库县南部地震(M=7.2)震源区近100km的两个台上观测到脉冲式的同震地磁变化。在该主震时其最大幅度为0.6～1.0nT,而持续时间为20～30s。在发震时刻及其之后17s地震波到达观测点之前,这些变化看来就已经开始了。对余震的叠加时间分析亦揭示了类似的地磁变化,尽管其幅度比主震时小一个量级。作为这种同震地磁变化的可能原因,讨论了地壳电动机制。

影响震后城市重建选址的社会因素的研究

综述了震后城市重建选址的研究。对3种选址方式及其影响因素进行了讨论,指出人文因素对选址方式有很强的影响。结论指出:在震前做好重建规划是提高减灾效率的关键。

伴随地震与火山活动性的电磁场

与最近地震及火山事件可能有关的磁、电和电磁场变化的新观测,已经在日本云仙火山、印度洋留尼汪岛、加州朗瓦利火山、中国与俄罗斯的断层、加州圣安德烈斯断层和其他几个地区中获得。对于火山事件,可以确定在各个喷发阶段中,由不同物理过程所引起的贡献。缓慢过程(几周到几月)包括近地表的热退磁效应、压磁效应以及由磁化物质旋转/移动所引起的效应。快速过程(数秒至数天)包括由伴随爆炸型喷发的瞬间应力重新分布导致的压磁效应和由火山区常有的高液压部分的破裂所导致的电动效应。对于地震事件,在确保磁力仪探头对地震晃动不敏感且处于磁场梯度低的地方的情况下,所观测的同震偏移是瞬时的。基于大地测量与地震所确定的断层参数,压磁位错的简化模式在数量与符号方面均与所观测到的信号相一致。在流体静压力至岩石静压力的条件下,流体充满部分的破裂所产生的电动效应可产生100～0.01Hz频段的瞬时信号。然而,大地震之前数秒至数周内,震中区的近场测量并未见明显的大尺度流体的驱动过程。由地震和火山喷发引起的捕获大气层压力波(又称重力波和/或声学波、运行性电离层扰动或TID扰动)所导致的电离层扰动是共有的,并且传播到很远。这些是地震与火山爆发所期望的结果,它必须从与地震活动相关的电离层扰动之前的VLF/ULF电磁场记录中加以鉴别,并从中消除其效应。

断层没有摩擦吗?

圣安德烈斯断层附近的热流测量没有观测到任何摩擦生热,这是构造上一个长期未解决的问题,并被称之为圣安德烈斯热流佯谬。传统的解释是,在断层滑动期间存在于断层上的剪应力至少必须是比岩石摩擦实验所期望的100MPa小一个量级左右,何以如此,人们迷惑不解。1996年,《自然》杂志上发表了Melosh和Scott的文章提出了对于这个难题的解释。

重大突发事件对全球的影响

近年来,全球遭受重大突发事件的风险不断增长,对世界各国的经济、社会甚至政治都产生了重大的影响.

地震离我们并不远

我们脚下的大地并不是平静的。有时，地面会突然自动地晃动起来，振动持续一会儿便渐渐地平静下来。这就是地震。地球上到处都会发生地震，但不是到处都会发生大地震；地球上每天都有地震，但不是每天都有大地震。小地震分布有时规律不明显，但较强的地震，特别是破坏性的强震，在地理上常呈带状分布，称为地震带。全球主要地震活动带有3个：

技术灾害及其减防对策

技术灾害是人类在生产活动中以技术问题为主因所造成的灾害.20世纪末期以来,世界技术灾害频发.技术灾害与自然灾害一样给人类带来了严重的灾难.

减灾是全球共同关注的课题 2007年国际减灾会议(IDRC)在中国哈尔滨召开

2007年8月22日，由哈尔滨工业大学、民盟中央灾害与社会管理专家论坛（FDSMCCCDL）、中华人民共和国水利部、联合国教科文组织（UNESCO）、联合国国际减灾战略（UN／ISDR）、国际红十字会和红新月会（IFRC）、国际减灾中心（IDRC）共同主办的2007年国际减灾会议在著名的冰城哈尔滨市召开。这是继2006年瑞士达沃斯国际减灾会议之后，全球科学界、政界、民间、

走进灾区

尽管汶川大地震已经过去半年多了,但是,当去年底我们来到受到重创的灾区时,还是被震惊的说不出话来。与地震刚发生后的那个惨烈的景象相比,眼前灾区恢复生产、重建家园的巨大变化深深地触动着我们每一个人的心灵……灾区的人民何其不幸又是何其不屈!虽然这场特大地震灾害发生的时间是这么短暂,但它必将在很长一段时期内令人难以忘怀,之所以把这篇笔记放在"绿色家园"栏目中,就是希望在地震灾区重建的家园,明天依旧是山水如画,满目青翠,经济腾飞,人民安居。

关于灾害应急机制的思考

目前我国灾害应急体制中存在的突出问题 在对各种灾害的处理过程中,我国政府应急能力的提高已为社会公认,但相对于国外发达国家的灾害应急机制,我国仍存在一些不足之处.