奎屯河流域地下水及沉积物化学组分特征对氟释放的影响

新疆奎屯河流域是典型的原生高氟区。运用数理统计、定性与定量分析结合的研究方法,研究奎屯河流域沉积物化学组分相关性、地下水及沉积物化学组分特征及水-土系统中氟的释放机理。结果表明:奎屯河流域沉积物F含量与沉积物Mg、Ca、Mn、Fe、Cu、As含量呈正相关关系;水-土系统中氟离子经过矿物溶解-沉淀、络合-解离等水文地球化学作用,不断改变赋存状态;相同深度下,氟含量受到水文地球化学作用、土壤腐殖质等的影响,改变赋存环境,地下水氟含量随沉积物氟含量的增大呈先增大后减小趋势。

全球俯冲沉积物组分及其地质意义

俯冲沉积物在壳幔相互作用和深部地幔过程中扮演了重要角色,对汇聚板块边缘处的俯冲带岩浆成因与地幔地球化学过程也产生了重要影响。全球俯冲沉积物输入速率为0.5~0.7 km^3/a,由陆源物质(76%)、钙质碳酸盐(7%)、蛋白石(10%)以及结合水(7%)组成,化学组分与上地壳相似,主要受陆源物质影响,同时海洋过程产生的组分(生物相、热液相和自生相)会稀释陆源物质。不同海沟处的俯冲沉积物组分存在一定的差异,在增生边缘,俯冲沉积物组分与上地壳相似,而在非增生边缘海洋过程产生的组分占比增加。在俯冲过程中,随着温度和压力的增加,俯冲沉积物发生一系列化学反应,以流体、熔体或者超临界流体的形式对弧下地幔与岛弧地壳产生影响,部分俯冲沉积物与其下伏洋壳或岩石圈(俯冲残余组分)一同进入地幔(甚至是下地幔),对地幔不均一性作出贡献。地球化学示踪剂显示俯冲沉积物影响着地球不同构造背景下的岩浆过程。因此,俯冲沉积物在板块构造与地幔柱两大动力学系统中具有重要作用,通过准确计算俯冲沉积物组分,并综合运用各类地球化学指标,计算各元素或同位素的输入与输出通量,可得到更准确的俯冲残余组分,为研究地球动力学过程提供重要的基础性资料。