湖北鹤峰县杨家坪滑石矿地质特征及其成因探讨

湖北鹤峰县杨家坪滑石矿位于走马—东山峰背斜南西段之南东翼,是新发现的具有中型规模的滑石矿矿床。通过对滑石矿矿床地质特征及成因进行综合研究和分析,认为矿体赋矿层位为下震旦统陡山沱组三段中上部,分为黑滑石、白滑石两层矿,两者上下相距7~10 m,均呈似层状大致与围岩整合产出,矿石具沉积特征的鲕粒结构。矿石自然类型为块状滑石、片状滑石,黑滑石矿工业类型为白云石—滑石型,白滑石矿不具备工业价值。矿体特征、矿石成分、矿石结构特征以及稀土配分模式等共同表明,矿石为同生海相沉积成因,而矿石的片理化构造显示矿床叠加有后期的变质变形作用,矿床类型为沉积改造型滑石矿床。研究成果可为走马—东山峰背斜一带滑石矿进一步找矿和研究提供依据和支撑。

基于斜坡单元鄂西山区典型集镇地质灾害风险评价

鄂西山区处于全省地质灾害高易发区,灾害频发,风险呈现加剧之势。以恩施州巴东县野三关集镇为研究区,通过以斜坡为单元地质灾害调(勘)查工作,归纳了孕灾地质条件,并构建了斜坡地质灾害风险评价体系:首先基于斜坡单元进行评价单元划分;然后采用层次分析法,选取斜坡坡度、斜坡高差、剖面曲率、工程地质岩组、地质构造、斜坡结构、水系密度、植被覆盖率等8个评价因子,对区内斜坡地质灾害易发性进行评价研究;综合考虑人类工程活动和降雨的诱发影响,进行不同降雨重现期工况下危险性区划;根据研究区人口、建筑、道路、土地等承灾体分布,分别进行人口和经济易损性评价;最后根据危险性和易损性评价结果,进行地质灾害风险评价,为野三关集镇发展规划、精细化“隐患点+风险区双控”体系建设提供了理论依据和实际指导。结果表明:随着降雨量的增加,高风险区和极高风险区的面积逐渐增加,主要集中分布在研究区东北片区,针对极高、高风险区地质灾害隐患点和有变形迹象的斜坡建议采取工程治理或专业监测措施,制定应急预案。

微型桩技术在堆积层滑坡应急处置中的应用——以湖北英山县石鼓寺滑坡为例

滑坡在湖北黄冈地区每年新增地质灾害的数量中占比达80%,其中堆积层滑坡是主要类型。堆积层滑坡分布广泛、发生频率高、持续危害性大等特点给该地区地质灾害防治工作带来巨大挑战。微型桩技术具有工期短、见效快、占地少等优点。结合近年来微型桩在各地滑坡应急处置中的成功实践,本文在对英山县石鼓寺滑坡应急处置难点进行分析后,确定了采用微型桩先行支护的处置方案。滑坡数值模拟与位移监测数据证实了微型桩在黄冈地区堆积层滑坡应急处置中是可行的。该研究对黄冈地区应用微型桩技术处置小型土质堆积层滑坡具有很好的借鉴意义。

甲氧氯的水质基准、沉积物质量基准及生态风险评价

甲氧氯(methoxychlor,MXC)作为一种有机氯杀虫剂,由于在农业生产中的广泛应用,使其在水环境和沉积物中的检出频率均较高,并且对各种水生物种均具有毒性作用。因此,制定中国MXC水质基准(water quality criteria,WQC)和沉积物质量基准(sediment quality criteria,SQC),并开展生态风险评估,对保护中国水生生物至关重要。基于收集和筛选的17种水生生物的急性毒性数据和10种水生生物的慢性毒性数据。选取物种敏感性分布(species sensitivity distribution,SSD)模型的最佳拟合对WQC进行推导,MXC对水生生物的短期水质基准(SWQC)和长期水质基准(LWQC)分别为0.75和0.11μg/L。通过相平衡分配法,在WQC的基础上进一步推导出SQC,沉积物质量基准高值(SQC-H)和沉积物质量基准低值(SQC-L)分别为0.73和0.11 mg/kg。此外,通过收集中国地表水和沉积物中的MXC暴露浓度数据,利用风险商值法(risk quotients,RQ)进行生态风险评价,结果表明我国部分区域的地表水和沉积物存在一定的生态风险。本文的结果将为中国水生生物保护和降低MXC生态风险提供有价值的参考。

西大别地区吕王-高桥混杂岩带石墨赋矿岩系碎屑锆石U-Pb年龄:对中元古代海相沉积事件的约束

【研究目的】扬子陆块北缘大别山地区古元古代—中元古代的物质记录有限,制约了前寒武纪地质构造演化认识。大别山核部吕王—高桥混杂岩带内“石墨片岩–石英岩夹大理岩”沉积岩系的年代学研究可为大别山地区中元古代古洋(海)盆演化提供新约束,对区域前寒武纪成矿与找矿提供科学指导。【研究方法】在开展1∶10000地质测量查明混杂岩带岩石组合特征的基础上,本文重点利用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱方法,对赋石墨矿变沉积岩系的石英岩开展锆石原位U–Pb同位素测年。【研究结果】大别造山带核部发育中元古代“石墨片岩–石英岩夹大理岩”变沉积岩系,为一套浅海相沉积、成熟度高的砂岩。石英岩原岩的碎屑锆石年龄峰值主要为2.55 Ga、2.06 Ga、1.86 Ga及1.43 Ga,最年轻峰值年龄1.43 Ga约束了原岩沉积时代下限。这套变沉积岩原岩沉积时代为中元古代晚期,其沉积物源可能主要来自扬子陆块基底。【结论】吕王—高桥混杂岩带保留了大别山核部较早的海相沉积记录,并为区域石墨成矿提供了物质基础。该变沉积岩系原岩可能形成于中元古代哥伦比亚超大陆裂解期的扬子陆块边缘海盆地。

基于水化学特征的赣东南石城-寻乌断裂带地热水成因模式

石城-寻乌断裂带控制了红层盆地分布、花岗岩侵入与深部热水的运移,是江西温泉分布最密集的区域,也是赣南最主要的控热构造。但目前研究仅限于零散地热田,缺乏从区域构造带尺度对地热水成因进行系统研究。为了探明石城-寻乌断裂带地热水成因,文章研究了石城-寻乌断裂带已有的14个地热田,采用水化学组分、同位素等方法手段开展研究。结果表明:(1)石城-寻乌断裂带整体可分为北段邵武-石城断裂,中段会昌浅层次热隆伸展构造及南段的寻乌断裂带三部分,地热水分别受上述3条主断裂控制,且断裂带活动程度由北向南增强,导致不同地热田的热储特征存在较大差异;(2)地热水属中性偏弱碱性水,在石城及会昌盆地段阳离子以钠和钙离子为主,阴离子以硫酸根、重碳酸根为主;在南部寻乌断裂带阳离子则以钠离子为主,阴离子以重碳酸根为主。水化学组分主要来源于水岩相互作用,蒸发岩与硅酸盐岩是主要离子的物源;(3)地热水来源于周边山脉雨水的就近补给。研究区地热水对应表观年龄较长,且构造带由北向南有热水年龄、幔源物质比例与热储温度同步增大的趋势;(4)断裂带热水属未成熟水,但随断裂带向南延伸有逐渐成熟的趋势。热储温度在54~144℃之间,最低温在石城沔坊,最高温在寻乌南桥东,呈现向南升温的趋势,对应热水循环深度也向南逐渐增加,最大可超过3 km深(寻乌南桥东)。沿断裂带地热水空间分异明显,水岩相互作用强度、地热水成熟度、热储温度、循环深度及水年龄、大地热流值、岩浆活动、地震活动等均与断裂带活跃程度相关,且随断裂带向南延伸而增加。断裂带南桥东地热田潜力最大,可作为断裂带深循环中高温地热勘查优先区。

老河口市红层边坡崩塌危岩体运动轨迹及冲击能量分析

本文以汉丹铁路沿线切坡形成的陡崖边坡为研究对象,分析危岩段的边坡特征,对危岩体特征进行分类,运用Rockfall软件模拟滚石崩落轨迹,综合预测滚石冲击能量,对老河口地区及同类型红层边坡变形破坏的防治具有指导意义及参考价值。研究表明:区内多数落石的最大水平运动距离在15m左右,最远运动距离接近32m,沿线危岩体直接威胁平台处的汉丹铁路和下方居民建筑安全,不威胁S302省道及省道过往行人和车辆;建议加强沿线专业监测,局部辅以喷浆防护。

吡虫啉的本土物种敏感性分布及水质基准研究

吡虫啉是一种新烟碱类杀虫剂,环境中吡虫啉的残留会对水生生物产生潜在的慢性毒害作用,然而我国目前尚缺乏吡虫啉的淡水水生生物基准。为了构建吡虫啉的水质基准以及评估其对本土水生物种的生态风险,搜集筛选了吡虫啉对我国本土淡水水生生物的急慢性毒性数据,获得了来自5门14科的共21种急性毒性数据和来自5门11科的共15种慢性毒性数据。选取Log-normal和Log-logistic两种分布模型分别对毒性数据进行拟合以得到吡虫啉的物种敏感性分布。拟合优度检验结果表明Log-normal分布对急性和慢性数据均有更好的拟合效果。吡虫啉对我国本土水生物种的短期水质基准为6.95μg/L,长期水质基准为0.47μg/L,可作为保护我国水生生物的水质基准。采用风险商值法评估了吡虫啉在我国主要流域地表水的生态风险,结果显示研究区所包括流域地表水中78.95%的水体为低风险水体,15.79%的水体为中风险水体。本研究结论可为吡虫啉水质标准制定、水生生物保护和水生态环境管理提供科学依据。

微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定土壤有效硼

探究用微波消解进行前处理与电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)检测相结合的方法,通过实验对消解时间、消解温度、升温时间及测定过程中铁共存干扰元素、土壤的pH进行了研究。在ICP-OES光谱仪的最优工作条件下,谱线249.773 nm的硼灵敏度高、峰形好,测定结果表明,当样重为10.00 g,浸提液体积为20 mL时,方法检出限为0.005 mg/kg,测定下限为0.020 mg/kg,精密度和准确度满足检测要求,此法适用于批量土壤有效硼的测定。

DCB浸提-土壤中游离铁三种检测方法的比较与分析

土壤中游离铁的测试方法有电感耦合等离子体发射光谱法、原子吸收分光光度法、比色法等。通过对比实验,发现三种方法各项指标均能满足检测要求,电感耦合等离子体发射光谱法测定RSD=0.50%,相关系数为1.0000,流程更简单,检出限更低,线性范围更宽,精密度更高,准确度更好。本文指出,在实际检测生产中,采用DCB浸提-电感耦合等离子体发射光谱法,既可确保结果准确可靠,又可大幅提高检测效率。该方法更适合大批量土壤样品中游离铁的测定。

小体积液液萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定地下水中32种半挥发性有机污染物

建立小体积液液萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定地下水中32种半挥发性有机污染物(SVOCs)的方法。采用2 mL二氯甲烷和正己烷混合溶剂(体积比为1∶1)加入到20 mL水样中,添加2 g NaCl,涡旋萃取60 s,经DB-5MS UI色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25μm)分离,SRM模式检测,内标法定量。32种SVOCs的质量浓度在0.5~20μg/L范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系,相关系数均大于0.995,方法检出限为0.002~0.06μg/L。样品加标回收率为72.5%~129%,测定结果的相对标准偏差为0.65%~21.1%(n=6)。该方法样品处理简单快捷,所需水样和有机试剂体积较少,能够满足地下水中32种SVOCs的高效测定。

水溶剂加速萃取-超高效液相色谱串联质谱测定土壤中全氟羧酸

采用水溶剂加速萃取超高效液相色谱串联质谱法(UPLC-MS/MS)建立了土壤中6种全氟羧酸(PFCs)的分析方法,并对色谱分析条件、水溶剂萃取条件、固相萃取柱净化条件及实验材料选择等进行了优化。结果表明,以ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱为分离柱,2.0 mmol/L乙酸铵水溶液为流动相A,甲醇为流动相B,梯度洗脱下可在9 min内完成6种PFCs的测试,检出限为0.03~0.4μg/kg。对实际土壤样品进行测定,加标回收率为90.7%~118%,相对标准偏差为5.6%~18.0%,精密度和准确度均较好。该方法前处理过程简单、易操作,仪器检测效率高、结果准确,能够满足土壤中PFCs的检测要求。

微波消解-原子荧光光谱法同时测定人体血液中砷和汞

用微波消解-原子荧光光谱法同时测定人体血液中砷和汞,使用65%的硝酸5 mL微波消解,1∶1的盐酸2 mL提取,5%硫脲+5%抗坏血酸溶液1 mL预还原。实验结果表明该方法检出限为As 0.016μg/L;Hg 0.007μg/L;相对标准偏差为As:4.41%~4.65%;Hg:1.41%~2.08%(n=11),加标回收率砷:99%~107%,汞:97%~101%。该方法稳定性好、精密度高、操作简便,可用于人体血液中砷和汞的同时测定。

丹江口库区库岸稳定性评价

对丹江口库区库岸进行专项调查,在库岸基本特征分析的基础上,从地质条件、斜坡自然环境、地质灾害、动力作用4个方面对库岸稳定性进行评价,为丹江口库区生态环境保护和地质灾害防治规划提供初步的基础地质依据。

铜绿山铜铁矿土壤重金属污染空间分布特征研究

以大冶市铜绿山铜铁矿为研究区,系统采集了56个表层和深层土壤样品,并对Cu、Pb、Zn和Cr等14种重金属的含量进行了测定;采用GIS空间分析,研究了大冶市铜绿山铜铁矿区土壤中重金属元素的分布特征,采用单因子污染指数评价和内梅罗污染指数评价法对重金属的污染现状进行了研究。初步探讨了典型钻孔重金属元素的纵向分布规律。结果表明,铜绿山铜铁矿的土壤中Mn、Zn、As、Cu和Pb含量呈现高累积状态,重污染土壤占比34.09%。

热脱附—气相色谱—质谱法测定环境空气中挥发性有机污染物

建立了热脱附—气相色谱—质谱法测定环境空气中挥发性有机污染物(VOCs)的方法。对比了5种不同填充材料不锈钢采样管对35种VOCs的吸附能力,发现填充材料为Tenax GR(35/60)/Carbograph 1 TD(40/60)的混合填料采样管对分析物的捕集效果最好。在优化的热脱附条件下,35种VOCs在5~100 ng范围内线性关系良好,相关系数为0.9991~0.9999,当采样体积为2 L时,方法检出限为0.06~0.55μg/m^(3)。加标水平为5、20和100 ng时,35种VOCs的平均回收率为78.0%~116%,相对标准偏差(n=6)在0.25%~4.51%。采用该方法对3个前处理车间空气进行检测,检出包括卤代烃、苯系物、氯苯类在内的20种目标化合物,其浓度范围为0.07~178μg/m^(3)。该方法准确、可靠、灵敏度高,能够满足实际环境空气样品中35种VOCs的准确定量。

多光谱遥感数据与多类型机器学习算法的浅海水深反演方法评价

以万宁海域为例,选取不同水环境条件的3景Landsat-8(20190716、20210628)与Sentinel-2数据,利用随机森林(Random Forest,RF)回归、支持向量机(Support Vector Machine,SVM)、偏最小二乘(Partial Least Squares Regression,PLSR)3种机器学习方法分别开展水深反演试验,并评价其精度。结果显示,水体透明度最好、海浪效应最弱的一景Landsat-8(20190716)数据获得最高的水深反演精度,在0~40 m水深区间,R^(2)为0.814,MAE、RMSE和MAPE分别为3.39 m、4.31 m和0.366,在0~20 m水深区间,R^(2)为0.874,MAE、RMSE和MAPE分别为2.24 m、3.24 m和0.449。RF算法在整个水深区间获得相对高的水深反演精度,SVM和PLSR算法在部分水深区间的水深反演中显示出优势。

超声辅助衍生-高效液相色谱法测定水中草铵膦、草甘膦及氨甲基膦酸的含量

取2 mL水样,依次加入6 mg二水合柠檬酸三钠、1 mL 0.05 mol·L^(-1)四硼酸钠溶液和2 mL 1 g·L^(-1)9-芴甲基氯甲酸酯(FMOC-Cl)溶液,在常温、250 W超声功率下衍生10 min。加入0.40 g氯化钠进行盐析,涡旋2 min,静置1 min,收集下层水相过0.45μm滤膜,滤液用高效液相色谱法分析。以PAH C18色谱柱作固定相,不同体积比乙腈和0.2%(体积分数)磷酸溶液的混合溶液作流动相进行梯度洗脱分离,荧光检测器检测。结果显示:草铵膦、草甘膦、氨甲基膦酸的质量浓度均在0.400~50.0μg·L^(-1)内和其对应的衍生产物的峰面积呈线性关系,检出限(3.143s)分别为0.2,0.1,0.1μg·L^(-1)。按照标准加入法进行回收试验,回收率为87.6%~100%,测定值的相对标准偏差(n=6)为5.7%~12%。方法用于实际水样的分析,检出结果均为阴性。

固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法测定水中13种苯胺类化合物

建立了固相萃取-超高效液相色谱串联质谱法测定水中13种苯胺类化合物。样品通过HC-C18固相萃取小柱富集,洗脱后加入内标苯胺-D5进行氮吹浓缩,经HSS T3色谱柱(150 mm×2.1 mm,1.8μm)分离,采用多反应监测扫描模式,以内标法定量。13种苯胺类化合物在0.1~100μg/L(其中3-硝基苯胺为0.2~200μg/L)范围内与特征离子的色谱峰面积线性关系良好,相关系数均大于0.995,方法检出限为0.001~0.006μg/L,平均加标回收率为67.3%~117%,测定结果的相对标准偏差为3.77%~16.9%(n=6)。该法操作简单、稳定性好,能够满足实际水体中13种苯胺类化合物大批量样品分析的需求。

持续强降雨影响下黄梅县袁山村三组滑坡破坏特征与成因分析

2020年7月8日凌晨4点5分,湖北省黄梅县大河镇袁山村三组在强降雨作用下突发一起体积为40000 m^(3)的小型岩土混合型滑坡,造成8人遇难,1人受伤,以及大量农田、房屋、管道、输电线路损毁,直接经济损失约1760万元。为查明滑坡破坏特征和成因机制,采用现场工程地质调查和流固耦合数值模拟方法,对滑坡体的形态、规模、变形破坏特征与成因机制进行分析总结,认为袁山村三组滑坡为持续性强降雨诱发的小型高位远程岩土混合型滑坡-碎屑流,强降雨作用3.5 h之后,雨水渗至滑面,导致坡体地下水位迅速抬升,滑坡岩土体基质吸力和有效应力急剧降低,破坏模式为牵引式破坏。本文研究成果可为鄂东北地区类似滑坡的机理分析与监测预警工作提供有益的借鉴。