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花岗岩风化过程中稀土元素富集分异机制研究进展: 2024年; 离子吸附型稀土矿的矿化与风化过程密切相关。华南离子吸附型稀土矿是我国重要的重稀土资源,为全球提供了90%的重稀土资源,具有储量大,分布广泛和易于开采等特点。近年来,花岗岩风化过程中稀土元素的迁移分异机制和离子吸附型稀土矿的成矿机理引起了国内外学者的广泛关注。通过对花岗岩风化壳结构发育特征、稀土元素在风化壳剖面的分布和赋存状态进行总结,归纳出离子吸附型稀土矿的成矿特点和稀土元素在表生风化过程中的迁移分异机制。风化过程中,稀土元素在原生矿物中释放主要吸附在风化壳的黏土矿物中,地下水活动和原生-次生矿物转化造成稀土元素的活化和迁移搬运,并最终导致这些元素富集成矿。表生地质过程对矿体的发育和保存具有重要制约。未来仍需更多关注稀土元素在成矿母岩中的预富集机制、稀土元素的迁移形式及利于离子吸附型稀土矿形成的表生条件等问题。; 董春放; 关键词：稀土元素花岗岩风化作用

花岗闪长岩和玄武岩风化过程中的稀土元素分异: 2024年; 稀土元素(REE)在表生风化过程中表现出独特的分布规律与分异特征,对于示踪化学风化和成土过程意义重大。本研究对湖南攸县玄武岩风化剖面样品进行了酸淋滤处理(1 mol/L HCl淋滤),并分别测试了残渣态、酸溶态组分的元素地球化学组成。结合前人在福建仙游花岗闪长岩剖面的矿物学及元素地球化学数据,对比研究了花岗闪长岩和玄武岩风化过程中的稀土元素分异行为。结果表明,仙游剖面与攸县剖面全岩样轻、重稀土分异特征受原生矿物(如富稀土难溶副矿物、斜长石)影响明显,多代表成土母质信息;两剖面的酸溶态组分轻、重稀土分异特征与次生黏土矿物组成相关(高岭石影响明显,蒙脱石无影响),多反映环境信息;pH值变化以促进磷酸盐矿物溶解的方式深刻影响着中稀土元素行为,因此酸溶态组分的中稀土元素组成信息不具地质意义。研究揭示,通过对风化剖面酸溶态组分稀土含量参数(ΣREE)及轻、重稀土分异程度参数(La/Yb)P的联用,可有效消除岩性(成土母质)因素的影响,精确示踪风化成土过程的不同阶段,从而可以作为剖面风化程度的替代性指标。; 陈庆华苏妮杨承帆杨守业; 关键词：风化剖面

风化过程中铼和硒的活动性及其对化石有机碳风化的指示被引量：1: 2024年; 化石有机碳风化是地质时间尺度上重要的碳源,对全球碳循环和气候变化具有重要影响,但如何量化一直是个挑战.河水铼(Re)含量的变化被认为具有示踪流域化石有机碳风化强度的潜力,然而Re的来源及其与化石有机碳风化之间的关系还知之甚少.为了更好地认识这一指标的有效性,本文选择重庆市城口县下寒武统水井沱组页岩风化剖面为研究对象,通过元素含量、逐级提取实验等分析,探讨页岩风化序列中Re和硒(Se)的活动性及其与化石有机碳风化的关系.结果表明,化学蚀变指数(CIA)从基岩到风化层逐步升高,指示增强的风化强度.根据逐级提取实验和质量迁移系数(τ)的变化发现,页岩中的Re和Se主要赋存于有机质相,风化过程中与化石有机碳同步流失,而与页岩中的硫化物矿物氧化无明显相关;风化过程中Re和Se不同的地球化学行为导致其与化石有机碳非等量流失.本研究支持Re作为示踪化石有机碳风化的指标,而Se是示踪化石有机碳风化的潜在指标.未来需要不同类型沉积岩剖面与流域相结合的研究,明确河水Re和Se的来源及其与流域化石有机碳风化之间的关系.; 张玉红汪进曲远馨朱超金章东; 关键词：活动性化学风化

青弋江流域河流水化学与岩石风化过程: 2024年; 为研究中国东部亚热带流域的岩石风化特征,以长江下游青弋江流域为研究区,通过测定青弋江干支流河水及雨水的主要离子浓度,结合水化学和正演模型识别流域岩石风化特征并估算其岩石风化速率和对大气CO_(2)消耗速率.结果表明:流域岩石风化受人为活动影响小,岩石风化以碳酸参与风化为主,硫酸与硝酸的作用可忽略.流域河水阳离子主要来源为碳酸盐岩风化(占59.2%),其次为硅酸盐岩(17.9%).大气降水和蒸发岩的贡献较低,分别占9.6%和5.6%.碳酸盐岩和硅酸盐岩风化速率均为上游山区支流‒徽水(32.04 t·km^(-2)·a^(-1)和20.97 t·km^(-2)·a^(-1))>青弋江干流(24.12 t·km^(-2)·a^(-1)和8.91 t·km^(-2)·a^(-1))>下游平原支流‒漳河(13.68 t·km^(-2)·a^(-1)和2.85 t·km^(-2)·a^(-1));CO_(2)消耗速率为徽水(5.86×10^(5) mol·km^(-2)·a^(-1)和3.29×10^(5) mol·km^(-2)·a^(-1))>青弋江(2.45×10^(5) mol·km^(-2)·a^(-1)和2.43×10^(5) mol·km^(-2)·a^(-1))>漳河(0.77×10^(5) mol·km^(-2)·a^(-1)和1.39×10^(5) mol·km^(-2)·a^(-1)).青弋江流域的岩石风化以碳酸风化碳酸盐岩为主,其风化速率略低于我国东部的其他亚热带硅酸盐岩分布区.青弋江流域的化学风化速率在空间上有所差异,上游山区的硅酸盐岩风化为全流域贡献了更多碳汇,对区域碳循环过程具有重要意义.; 黄鑫靳孟贵梁杏马斌张结曹明达张志鑫苏晶文; 关键词：亚热带岩石风化水文地质

燕山山地片麻岩风化过程与地球关键带结构耦合关系研究: 2024年; 山地地球关键带的形成和演化在不同空间尺度上受风化过程的控制。本文以细粒角闪斜长片麻岩和粗粒黑云斜长片麻岩为例,研究片麻岩地球关键带结构的演化过程,识别影响地球关键带垂向结构的主控因素。结果表明片麻岩的物理风化程度较高,化学风化程度低且细粒角闪斜长片麻岩化学风化程度相对较高,发育等体积风化,化学损耗低于0.5。在风化成土过程中黑云母含量和矿物粒径影响风化程度,从而影响其地球关键带结构,风化初始阶段黑云母通过铁氧化和层间钾被其他水合阳离子替代而扩张,岩石破碎,形成大量裂隙,渗透率提高。粗矿物颗粒导致母岩比表面积较低,物理崩解程度较高,促进孔隙度和渗透率提高,因此粗粒黑云斜长片麻岩风化前锋可达到5 m,强风化层可达1 m,土壤平均厚度多大于20 cm,而角闪斜长片麻岩风化前锋深度减至1.5 m以内,平均土壤厚度多小于20 cm。该研究成果有助于认识山区土壤形成过程,为国土空间规划提供科学依据。; 孙紫坚陈自然卫晓锋王书来殷志强张守林周亦; 关键词：燕山山地岩石风化黑云母

渤海典型油品短期风化过程的实验研究: 2024年; 针对海上溢油的短期风化过程,选取目前渤海区域油田主要生产的5种典型的油品进行了短期风化过程的实验分析,以探讨蒸发、乳化和沉潜作用对油品的具体影响。实验结果显示,油膜厚度、风速和温度显著影响蒸发过程,而乳化物的形成及其稳定性则与胶质和沥青质的含量紧密相关。蒸发过程主要引发油品密度的变化,乳化过程则对油品的密度和黏度均造成显著影响。特别值得注意的是,在高温区间内,温度对蒸发率的影响相对减弱,且船舶燃油和10号柴油的蒸发率对风速的变化表现出更高的敏感性。此外,低黏度油品的沉潜过程主要受小粒径悬浮颗粒物的影响,而大粒径颗粒物则更易促进高黏度油品的沉潜。基于上述实验数据,建立了经验公式,用以量化蒸发率、乳化率和沉潜率与环境因素及油品性质之间的关联,公式在描述油膜厚度、风速和温度对风化过程的影响时,拟合度R^(2)基本可以达到0.9。这些实验结果和经验公式为预测海上溢油行为提供了有力的工具,有助于制定更为精准的溢油应急处理策略。; 徐江玲刘桂艳奉杰毕凡李轶斐曹瑞辰吕咸青; 关键词：海洋溢油风化过程蒸发乳化沉潜

典型岩溶小流域碳酸盐岩风化过程及其碳汇效应: 2024年; 碳酸盐岩风化过程是一个吸收大气CO_(2)的过程,具有碳汇效应。利用岩溶区水体的水文地球化学特征揭示碳酸盐岩风化过程、计算流域岩溶碳汇通量是全球变化研究的一个重要方面。以广西柳州官村地下河流域(GGW)为例,2021年4个季度的监测结果表明:(1)HCO_(3)^(-)和Ca^(2+)是主要的阴阳离子,阴阳离子当量浓度和TDS浓度反映了碳酸盐岩强烈的风化作用;(2)水化学时空分布特征显示,GGW的水化学类型为HCO_(3)-Ca型,水岩作用过程除了H_(2)CO_(3)风化碳酸盐岩外,还有H_(2)SO_(4)和HNO_(3)风化碳酸盐岩;(3)在研究H_(2)CO_(3)、H_(2)SO_(4)和HNO_(3)共同参与的水岩作用过程中,用δ13 C DIC计算H_(2)CO_(3)风化碳酸盐岩的CO_(2)消耗量为2.38 mmol·L^(-),CO_(2)净消耗量用[HCO_(3)^(-)]mol-[Ca^(2+)+Mg^(2+)]mol表示,平均净消耗量为1.98 mmol·L^(-),用CO_(2)净消耗量计算出的GGW无机碳汇强度(以CO_(2)计)C m为86.37 t·km^(-2)·a^(-);(4)不考虑外源酸作用,利用水化学径流法计算出的GGW无机碳汇强度(以CO_(2)计)C m为94.49 t·km^(-2)·a^(-),CO_(2)净消耗量是水化学径流法计算的CO_(2)汇量的91.41%;(5)碳汇强度为2008年的1.91倍,研究结果可为人工干预增加岩溶碳汇潜力评估提供一定的参考和借鉴。; 陈发家肖琼胡祥云胡祥云孙平安孙平安

微生物介导辉锑矿风化过程中锑的地球化学行为研究: 我国锑（Antimony,Sb）资源丰富,储量和产量均居世界首位。锑矿开采活动对周边环境造成了诸多不利的影响。辉锑矿是自然界中锑的主要赋存矿物,其风化作用是锑进入环境循环的关键途径之一。辉锑矿风化过程受到生物与非生物因素...; 邵俐; 关键词：辉锑矿

花岗岩成矿元素迁移富集的分析方法——以滇西南大同山稀土矿区矿化与风化过程为例: 2024年; 研究区位于滇西南临沧花岗岩中南段.为查证稀土矿体中有色金属、稀有金属的共伴生情况,在钻孔的稀土矿体中采集30件化学分析样品,分析元素为W、Sn、Nb、Ta、Rb、Cs.对花岗岩成矿元素迁移富集的研究,采用了如下方法步骤:1)将各元素的分析值由大到小顺序排列并划分为6个组,每组5个数据;进行观察后发现21件样品未发生矿化,4件样品发生过Sn矿化,4件样品发生过Rb矿化,1件样品发生过Sn、Rb矿化.2)在未发生矿化的样品中,将风化壳与未风化岩石的元素质量分数进行对比,定量评估岩石在风化过程中元素的迁移富集程度;与该地区基岩相比较,风化壳中W、Sn、Nb、Ta质量分数增高(元素富集),Rb、Cs质量分数下降(元素迁移).3)将Sn、Rb矿化样品的平均值与非矿化样品的平均值进行对比,定量评估岩石的矿化程度;发生矿化的样品平均值中,Sn矿化伴有较弱的W、Ta矿化,Rb矿化伴有明显的W、Ta、Cs矿化,Sn、Rb矿化伴生明显的W、Ta、Cs矿化.; 顾光明李杭严城民马重辉雷星胡凯兵; 关键词：花岗岩成矿元素稀土矿分析方法

利用微液滴的风化过程理解无机盐晶体结晶动力学: 2024年; 如何测量结晶成核速率、理解晶体结晶动力学过程是晶体化学的学习难点。大气气溶胶颗粒,在高湿度条件下以液态存在,当环境相对湿度(Relative humidity,RH)降低至某个范围内时,颗粒物发生从液态到固态转变,这个过程被称作气溶胶的风化(Efflorescence),发生液-固相变时的RH被称为风化点(Efflorescence relative humidity,ERH),通常也被认为是雾霾转变为灰霾的临界相对湿度。本文将科研中大气气溶胶风化结晶动力学的测量方法引入本科生教学实践,介绍如何利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱技术(ATR-FTIR)确定气溶胶微液滴集群的结晶比,并利用结晶比随环境湿度的变化获得均相和异相成核速率。利用这种方法获得气溶胶微液滴结晶成核动力学数据以及对这些数据分析理解,有助于促进晶体化学的教学工作。; 高宇毅马帅帅庞树峰张韫宏; 关键词：ATR-FTIR 均相成核异相成核

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