浮游有孔虫壳体Mg/Ca值——SST的替代性指标

通过对东北印度洋区MD77181和MD81349两支岩心中Globigerinoidessacculifer壳体极为精细的清洗和溶样后 ,由ICP -MS测试获得了近 2 6 0ka以来Mg/Ca值 .结果表明Mg/Ca值与δ18O值变化趋势较为吻合 ,随温度的增加而升高 ,浮游有孔虫G .sacculifer壳体Mg/Ca值是海洋表层水温 (SST)良好的替代性指标 .运用函数式Mg/Ca =0 .4 717exp(0 .0 82 5 SST)计算表明 ,包括印度洋在内的中、低纬地区 ,LGM时期的SST与全新世的温差大于最初CLIMAP推测的2℃ ,很可能达到 4℃ .

川东北地区三叠系飞仙关组白云化流体的Ca/Mg值估算

作为川东北地区三叠系飞仙关组天然气气藏最重要储集岩的粒屑白云岩和结晶白云岩的成因始终是沉积和石油地质学家高度关注的研究热点之一。在总结川东北地区三叠系飞仙关组不同类型白云岩形成温度的基础上,通过已有的白云化流体Ca/Mg值和温度之间关系式获得了川东北地区三叠系飞仙关组白云化流体的Ca/Mg值的主要分布范围。结果表明:不同类型白云岩对应的白云化流体具有不同的Ca/Mg值,同时证实了三叠纪海水或与之有关的海源流体、三叠纪海水与大气淡水混合流体的Ca/Mg值都符合在40～130℃区间、甚至更高温度下白云化(白云石沉淀)作用的要求,微晶白云岩和具原始结构的粒屑白云岩可能与地表—近地表的低温、小Ca/Mg值混合流体中相对快速的白云石沉淀作用有关,并形成了相对细的他形白云石;结晶白云岩(包括结构类似的过渡岩石类型、白云石胶结物)可能与埋藏的高温、大Ca/Mg值三叠纪海水或与之有关的海源流体中相对缓慢的白云石沉淀作用有关,并形成了相对粗的自形白云石。白云化流体的Ca/Mg值估算,可望为川东北地区三叠系飞仙关组优质储层白云岩的成因研究提供一些有价值的基础资料。

高温实验模拟Mg/Ca浓度对文石质生物碎屑白云石化过程的影响

高温(150℃以上)合成白云石实验被认为是了解自然条件下白云石成因的有效途径。选择自然条件下对白云石成因有重要影响的Mg/Ca值(摩尔浓度比)指标,分别采用鹿角珊瑚和大琵琶螺两种文石质生物碎屑为先驱反应物,在220℃高温环境下对不同Mg/Ca值(0.5、0.7、1.0、1.2、1.5)和不同反应时间(0.5、1.0、1.5、2、3、6、8、14 h)条件下文石质生物碎屑的白云石化过程开展研究。结果表明,在高温条件下白云石化过程可分为诱导阶段、快速反应阶段和平稳阶段,这一反应过程未明显受到先驱文石质反应物的影响,反映了流体Mg/Ca浓度对白云石化产物具有明显的控制作用。随着反应溶液Mg/Ca值的提高,白云石化的诱导期缩短、速率加快,产物白云石中CaCO_(3)的摩尔分数降低且有序度提高,表明高Mg^(2+)浓度能够促进Mg^(2+)快速交代文石中的Ca^(2+)并完成白云石的有序化过程。研究结果为解释自然条件下Mg/Ca浓度对白云石化过程的影响提供了基础理论支撑。

Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带对氧乐果农药废水的降解作用

为了有效降低有毒农药废水对环境造成的危害,以Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带为催化剂,采用类Fenton法研究了模拟氧乐果农药废水的pH值、H_2O_2用量和反应时间对化学需氧量(COD)的影响.结果表明,与传统Fenton法要求废水为酸性溶液的特点相比,当类Fenton法中的废水为中性溶液时,有利于提高废水的COD去除率.当H2O2的体积分数为2%时,COD去除率可以达到最大值.COD去除率随反应时间的延长而提高,在最初的10 min内,COD去除率高达47.32%,而当反应进行30 min后,COD去除率可以达到58.46%.虽然Mg_(75)Zn_(20)Ca_5非晶条带表面形成了少量MgO,但其非晶结构基本不变.与氧乐果废水的单一降解方法相比,该类Fenton法具有一定的优越性.

I/(Ca+Mg)作为指示碳酸盐沉积氧化还原条件的重要指标:研究进展与问题评述

海水氧化还原条件显著影响真核生物的起源与早期演化,但以往有关早期海水氧化还原条件研究的对象,主要依赖相对深水的细粒碎屑岩沉积(如黑色页岩),而对真核生物集中分布的浅水环境中的碳酸盐岩关注不够且手段缺乏。这显著制约了对真核生物起源与早期演化机理的认识。近年来,有学者提出碳酸盐岩的I/(Ca+Mg)值可作为反映海洋氧化还原条件的重要指标,并将其广泛应用于海相碳酸盐岩的古氧相研究中。该指标的提出主要基于对现代海洋碘组分的观测以及室内方解石合成实验结果:观测结果表明,海水中的碘主要以氧化态(IO_3^-)和还原态(I^-)2种形式存在,随着氧含量的下降(如在氧极小带),氧化态的碘被逐步转换为还原态的碘,且海水中的IO_3^-浓度与海水氧含量大体呈正相关。实验研究证明,IO_3^-可按一定的分配系数进入到碳酸盐矿物晶格中,但I^-则不能。由于IO_3^-/I-的还原势能与O_2/H_2O的还原势能接近,因此I/(Ca+Mg)值是最早响应海洋氧含量下降的指标之一,可用于表征深时(如前寒武纪)次氧化环境中表层海水的氧含量波动。此外,学者们也尝试建立I/(Ca+Mg)值与氧含量之间的半定量关系,如I/(Ca+Mg)值大于0和2.5μmol/mol这两个临界值所对应的海水氧含量。结合大量现代缺氧水体和氧极小带中碘组分与溶解氧浓度相关关系的研究,作者提出I/(Ca+Mg)=1.5μmol/mol为重要的临界值之一,可用于限定初级生产力在表层海水中所能产生的最大氧浓度值(~10μM),并能进一步区分海水和大气的氧化。此外,对I/(Ca+Mg)值的应用进展及潜在问题进行评述,并对可能的发展方向进行展望。

洞穴滴水、石笋中元素及元素比值对气候环境变化响应的研究进展

滴水/石笋元素是除δ^(18)O和δ^(13)C,研究气候环境变化的又一重要代用指标。外界气候环境变化通过改变表层岩溶带和岩溶含水层中的水文环境,甚至洞穴环境,进而影响元素的溶解、运移和沉淀过程,从而使得滴水/石笋中元素表现一定的变化规律。本文通过分析影响洞穴滴水元素及元素比值变化的因素:元素来源、水—岩相互作用和滞留时间、差异性淋滤、先期碳酸盐沉淀及分配系数的基础上,从元素对岩溶区“二元结构”和极端天气/气候事件响应的角度,探讨了滴水/石笋中元素的气候环境指示意义。取得了以下认识:(1)强降水带来的冲刷作用和溶解作用,促进土壤和基岩中元素、胶体和天然有机质(NOM:Natural Organic Matter)等物质在短时间内快速溶解和运移,使滴水中元素含量增加;但随着降水增多带来的稀释作用,使得滴水/石笋中Mg,Sr和Ba等元素含量降低,因此,单一元素的解译较为复杂;(2)基岩/溶液中元素溶解和沉积的差异,导致元素相对含量的变化,使得元素X/Ca值对外界环境的响应具有一致性,尤其是Mg/Ca和Sr/Ca值:在干旱条件下,降水减少导致方解石先期沉积(PCP:Prior Calcite precipitation)作用增强,使Mg/Ca和Sr/Ca值增大。但目前存在着一些问题:(1)Mg/Ca和Sr/Ca值变化对强降水事件的响应并不明显,可能与新、老水混合及元素溶解过程中的溶解比例差别不大有关;(2)多源、多期混合水源会导致洞穴滴水元素对极端事件响应减弱;(3)Mg/Ca和Sr/Ca的变化为解释δ^(18)O的“雨量效应”及“源效应”提供了见解,但元素变化能否反映季风强度的变化,仍有待进一步的研究。基于以上认识,笔者提出开展更加系统的大气—土壤—包气带—洞穴的监测;开展更高分辨率、更长时间尺度的洞穴监测;开展多区域、多洞穴系统对比研究来更加深入地开展洞穴石笋元素研究。

浅谈盐水精制中pH值对操作控制的影响

通过对原盐中Ca^(2+)和Mg^(2+)在精制中的数据分析,得出pH值对操作控制的影响。

Mg(OH)_2的新应用

一项在澳大利亚Tasmania大学实验室进行的脱墨实验值得我们关注，实验主要检测了多种碱性试剂，如MgO、Mg（OH），CaO、Ca（OH）2和NH4OH，最终集中在MgO试剂的研究上，并且探讨了该试剂的最佳实验条件。实验结果表明：将Mg（OH）2用于脱墨，比传统NaOH脱墨表现出更高的脱墨效率和经济效益，使用Mg（OH）2作为脱墨剂，可直接减少的脱墨试剂花费为3～5Euro／t脱墨浆。

石漠化地区洞穴滴水地球化学特征——以贵州省石将军洞为例

为探讨石漠化条件下岩溶洞穴滴水水化学特征及其对地表环境的指示意义,选取贵州省安顺市具有强烈石漠化特征的石将军洞进行为期1年的动态监测,并对该洞穴8个滴水点滴速及元素质量浓度进行分析,根据各滴水点滴速季节变化稳定性将滴水点分为2种类型:1快速型,岩层薄,滴速不稳定.2平缓型,岩层厚,滴率季节变化平缓,受到降水影响小;各月滴水记录的元素质量浓度呈现一致的空间变化规律,季节变化小.石漠化地区土薄石厚,滴速主要受到岩石裂隙的控制,水-岩作用的程度控制洞穴滴水的变化.石将军洞位于强度石漠化地区,土壤层薄,涵养水源能力不足,导致石将军洞滴水pH值呈现"旱季低雨季高"的异常现象,而非受大气降水季节性变化的影响;石将军洞滴水Mg/Ca比值呈现旱季高雨季低的规律;对比2个不同石漠化程度洞穴的Ca2+,Mg2+等元素质量浓度以及EC,发现:气候条件完全一致的2个洞穴,轻度石漠化洞穴本寨洞Ca2+,Mg2+质量浓度、EC以及变化幅度都高于石将军洞.总之,石漠化地区洞穴理化特征变化主要驱动因子来自于本身洞穴体系,而并非直接的外界气候条件.

附子理中汤对脾阳虚大鼠脂质过氧化损伤和能量代谢障碍的影响

目的:通过脾阳虚大鼠回肠组织中GSH-Px、MDA,线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ和Na^+-K^+-ATP酶、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶的检测,及经附子理中汤干预治疗后三对指标变化情况,探讨脾阳虚证状态下大鼠脂质过氧化损伤及能量代谢障碍的机制,及附子理中汤改善脾阳虚证的作用机理。方法:采用经典复合因素造模方法塑造脾阳虚大鼠模型,将42只大鼠随机分为正常对照组、脾阳虚模型组、中药反证组,用ELISA检测大鼠回肠组织中GSH-Px、MDA,线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ和Na^+-K^+-ATP酶、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶的表达水平。结果:脾阳虚状态下,大鼠回肠组织中GSH-Px、线粒体呼吸链复合物Ⅰ、Ⅳ和Na^+-K^+-ATP酶、Ca^(2+)-Mg^(2+)-ATP酶活性均显著降低(P<0.05,P<0.01),而MDA含量呈上升的趋势(P<0.01);经附子理中汤中药治疗后,其活性均有所回升,但仍低于正常组(P<0.05,P<0.01),MDA含量也有所下调(P<0.05)。结论:脾阳虚证状态下及中药治疗后,抗氧化酶与能量代谢相关酶的活性变化,脂质过氧化损伤及能量代谢障碍的影响,提示可能与脾阳虚证的病理机制及附子理中汤的作用机理有关。

N-乙基丙酰胺在高浓度盐溶液中的超快二维红外光谱

β-多肽是由β-氨基酸组成的一类非天然多肽,具有丰富的二级结构。N-乙基丙酰胺(NEPA)是研究β-多肽骨架结构动力学的重要模型分子。解析NEPA在不同溶液环境下的超快结构变化,对研究β-多肽在不同条件下的结构分布及动态结构变化过程有着重要意义。我们选取酰胺-Ⅰ带为探针,利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱和超快二维红外(2DIR)光谱手段,研究了NEPA分别与高浓度(4.5mol·L^(-1))下的CaCl_2和MgCl_2之间的作用机制。本研究旨在阐明离子与NEPA酰胺单元的相互作用,为解释β-多肽在复杂溶液环境中的结构动力学提供实验依据。

华北中元古代浅海碳酸盐沉淀方式变化:海水氧化还原条件波动的响应?

海相碳酸盐的沉淀方式被认为与水体氧化还原条件密切相关,即太古宙至古元古代缺氧的铁化海水中碳酸盐沉淀抑制剂Fe2+和Mn2+强力抑制灰泥在水柱中成核,但允许文石直接在海底生长,从而导致大量文石以海底沉淀方式产出,而新元古代适度的氧化海水则有利于灰泥以水柱沉淀方式形成。然而,碳酸盐沉淀方式的长期变化还可能受控于其他因素,其与海水氧化还原条件之间的关系还需要通过大量具体实例来验证。针对上述科学问题,笔者选择碳酸盐沉淀方式尚处于过渡时期的华北中元古界碳酸盐岩为研究对象,开展碳酸盐沉淀方式及与之对应的氧化还原条件研究。结果表明,华北高于庄组三段(约1.56 Ga)、雾迷山组四段下部(约1.48 Ga)和铁岭组二段(约1.44 Ga)发育大量灰泥水柱沉淀,其Ⅰ/(Ca+Mg)值较高(普遍大于0.5μmol/mol)、Ce负异常(低至0.8),指示适度氧化的条件;而高于庄组四段下部(约1.55 Ga)和雾迷山组二段中部(约1.50 Ga)则发育大量纤维状文石海底沉淀,其Ⅰ/(Ca+Mg)值约为0,指示次氧化至缺氧的环境。因此,本研究首次用大量实例证实了前寒武纪海水氧化还原条件对碳酸盐沉淀方式的重要调控作用,并且后者可作为海水氧化还原条件分析的重要指标,适用于高效开展长序列、多剖面的低氧背景下前寒武纪碳酸盐岩地层的氧化还原条件分析。

青藏高原中锂在盐湖中富集的影响因素

锂资源主要来源于花岗伟晶岩矿床和盐湖卤水,从宏观和微观2个方面对青藏高原中锂在盐湖中富集的影响因素进行了探讨。现今富锂的盐湖除受高山深盆的构造地貌、一定干凉-湿润潮湿-干寒的周期性变化以干旱为主的气候控制外,盐湖中不同元素对其在盐湖中的赋存状态以及富集程度影响也很大,具体表现为:低Ca和低Mg的pH值强碱性的环境下更有利于Li的富集。