贵州喀斯特地区河流的研究——碳酸盐岩溶解控制的水文地球化学特征

测量了喀斯特地区乌江、沅江两大水系的河流枯水期的主元素、Sr^2+离子浓度和Sr同位素比值。这些河流的化学组成代表了流经碳酸盐岩地层的河水的化学组成。这些河流及其支流有高的溶解盐，TZ^+变化范围为：2．1～6．3meq／L，高于全球河流的平均值(TZ^+=0．725meq／L)。河水含有较高的溶质浓度，河水水化学组成以Ca^2+和HCO3^-为主，其次为Mg^2+和SO4^2+，Na^++K^+和Cl^-+Si分别只占阳离子和阴离子组成的5％～10％。这些河流的化学和同位素组成主要受其自流盆地的地质特征控制。流经碳酸盐岩地层的乌江水系河流具有较高的Sr浓度(1．1～9．70mol/L)和较低的^87Sr／^86Sr比值(0．7077～0．7110)，与流经碎屑岩地层的沅江水系的清水江河流中较高的^87Sr／^86Sr比值(0．7090～0．7145)及较低的Sr浓度(0．28～1．32mol／L)形成鲜明的对比。流域盆地的地理岩性控制了河水的化学组成和同位素组成。对河水的化学计量分析表明河水化学组成受碳酸盐岩溶解控制，而碳酸盐岩主要受碳酸和硫酸作用而溶解。乌江流域受硫酸作用特别明显，表明硫酸主要来源于燃煤或流域盆地硫化物矿物氧化而形成的大气输入化学元素和同位素比值之间的相互关系表明3个主要来源为：石灰岩、白云岩和硅酸盐岩的风化.同时估计了碳酸盐岩和硅酸盐岩的化学风化速率．结果表明流域盆地的碳酸盐岩风化速率远远高于许多世界大河。岩石风化过程中硫酸的出现或土地的过度使用或土壤植被的退化等都可能是导致流域的碳酸盐岩风化速率如此高的原因。

西南喀斯特流域碳酸盐岩的硫酸侵蚀与碳循环

流域化学侵蚀及其速率与流域生态和环境之间的关系是当前地表地球化学研究的重要前沿领域，其中碳酸盐岩的硫酸风化机制及其与区域碳循环的关系则是科学家们最为关注的科学问题。因此，近年通过研究西南喀斯特流域地表水地球化学对这一科学问题进行了研究，发现西南喀斯特地区河水一般含有较多的SO4^2-，从化学计量学、SO4^2-的占δ^34S和溶解无机碳（DIC）的δ^13C分析发现，硫循环中形成的硫酸广泛参与了流域碳酸盐矿物的溶解和流域侵蚀：西南喀斯特流域碳酸盐岩的侵蚀速率为97t／（km^2·a），消耗COz量为25t／（km^2·a）。对乌江流域河水硫酸盐离子的硫同位素研究结果认为：参与流域侵蚀的硫酸主要来自煤系地层硫化物和矿床硫化物的氧化及大气酸沉降，分别对河水SO4^2-的贡献为50％、27％和20．5％（其余2．5％的SO4^2-为硫酸盐蒸发岩的溶解）；硫酸风化碳酸盐岩向大气净释放CO2的总通量为8．2t／（km^2·a），依此计算西南喀斯特区域向大气释放CO2的通量为4．4×10^12g／a，相当于每年西南碳酸盐岩风化消耗CO2总通量的33％。将乌江流域的研究结果对我国大陆碳酸盐岩分布区域进行相应计算发现，硫酸风化碳酸盐矿物向大气释放的C02总通量为28×10^12g／a，相当于全球硅酸盐风化消耗CO2量的26％。硫酸参与流域侵蚀改变了区域碳循环，人为过程可以通过释放酸沉降、矿业活动和土地利用等形式加速流域侵蚀和影响流域元素的生物地球化学循环.

西江干流河水主要离子及锶同位素地球化学组成特征

水环境中锶（Sr）含量及其同位素组成特征的研究有助于认识区域水文地球化学特征及流域盆地岩石风化速率等地球化学行为，因此河流环境中Sr的地球化学行为是地球化学研究的重要课题之一。对中国南方西江干流及其支流河水主要阴阳离子及sr同位素组成进行了分析，发现其水化学组成主要以Ca^2＋、Mg^2＋、HCO3^-和SO4^2-离子为主，分别占阴阳离子组成的80％以上。郁江河水具有较高的Sr同位素比值（^87St／^86Sr=0．71049）和较低的Sr含量（0．0263mg／L），而西江河水具有较低的Sr同位素比值以及较高的Sr含量，其Sr含量变化范围在0．0667．0．187mg／L之间，平均含量为0．136mg／L；Sr同位素比值变化范围在0．70856．0．70936之间，平均比值为0．70894。与世界主要河流水体中Sr含量平均值（0．078mg／L）及Sr同位素比值（^87Sr／^86Sr=0．7119）相比，西江干流水体具有较高的Sr含量及较低的Sr同位素比值。两条河流河水中主要离子及Sr的来源存在显著差异，西江干流河水中的主要溶解离子及Sr同位素主要源于碳酸盐岩（石灰岩和白云岩）的风化作用，主要受黔江及其上游红水河等化学组成所控制，而郁江则主要受碎屑岩风化作用的影响；同时，中上游地区的酸沉降及人类活动的输入可能导致西江干流水体受到一定程度的污染，而郁江受污染程度则相对较小。

硫同位素分馏中的生物作用及其环境效应

自然界中硫同住素组成变化范围较大（-65‰～＋120‰）。许多环境过程可以引起硫同住素分馏，表生环境下微生物还原硫酸盐是最重要的硫同位素分馏过程。在≤50℃条件下，厌氧细菌使硫酸盐SO4^2-还原成H2S，后者与金属离子结合形成硫化物或直接从体系中逸出，这种硫循环过程是造成地球各层圈中硫的轻、重同位素变异的最主要原因。但生物成因的硫同住素分馏过程复杂，受诸多因素的限制。本文综述了由生物作用导致的硫同素分馏的发生机理和影响因素，以及生物硫循环所导致的环境效应。

贵阳地区雨水化学与Sr同位素地球化学

对贵阳地区22个雨水样品的化学组成和Sr同位素的研究表明，贵阳地区大部分雨水样品的pH值小于5．6(pH=4．53)．雨水中Ca^2+是最主要的阳离子，平均值为57μmol·l^-1(12-164μmol·l^-1)，占阳离子组成的64％-87％；Mg^2+是次要的阳离子，平均值为13μmol·l^-1(5—4μmol·l^-1)，Ca^2+和Mg^2+之和占了阳离子组成的78％-96％；K^+平均值为11μmol·l^-1(2—44μmol·l^-1)；Na^+最少，其平均值为4μmol·l^-1(1—8μmol·l^-1)．SO4^2-是最主要的阴离子，平均值为941μmol·l^-1(34—279μmol·l^-1)，占阴离子组成的28％-94％；NO3^-是次要的阴离子，平均值为48μmol·l^-1(1-252μmol·l^-1)，SO4^2-和NO3^-是决定雨水酸度最主要的离子，SO4^2=和NO3^-之和占阴离子组成的77％-99％；Cl^-最少，平均值为20μmol·l^1(1—128μmol·l^-1)．贵阳地区雨水中Sr的浓度为0．02-O．33μmol·l^-1，^87Sr／^86Sr比值较小(0．707934-0．709080)，非海盐来源的^87Sr／^86Sr比值为0．707820-0．709078．元素比值及Sr同位素组成辨识出贵阳地区雨水溶质主要来源于人为活动，岩石／土壤化学风化次之，海相输入很小或可以忽略不计．

金华市大气降水的化学组成特征及来源解析

对2004年大气降水样品监测资料的综合分析和研究表明,金华市降水样品pH值的分布范围在3.64～6.76之间,降水的酸雨率为79.3%。SO4^2-和NO3^-是降水中主要的阴离子,分别占降水中阴离子总量的66.1%和21.7%。NH4^＋和Ca^2＋是降水中含量最高的阳离子,分别占阴离子总量的56.6%和33.4%。降水中这些离子的浓度水平一般比世界上其它地方高,但大大低于国内的北方地区。由于降水中缺乏足够的中和物质,大约76%的降水酸度被NH4^＋、Ca^2＋和K^＋等碱性成分中和。陆源型离子Ca^2＋、Mg^2＋和K^＋以及海盐性离子Na^＋和Cl^-之间存在明显的相关关系,另外Ca^2＋和SO4^2-、Mg^2＋和SO4^2-、Mg^2＋和NO3^-以及Mg^2＋和Cl^-之间也可以观察到比较好的相关关系。土壤和海水的富集系数表明,研究区域的Ca^2＋和K＋主要来源于岩石/土壤风化,SO4^2-和NO3^-主要归因于人为活动的影响。

新疆塔木铅锌矿成矿流体特征与矿床成因

新疆塔木铅锌矿赋存于石炭系碳酸盐岩断层破碎带中，矿体和手标本尺度呈现管／脉构造特点。管／脉壁主要由闪锌矿、方铅矿构成，管／脉中心充填白云石Ⅱ，管内可见钡-钾长石微粒，暗示成矿流体淋滤下伏地质体。充填期白云石Ⅱ较第Ⅰ期白云岩化灰岩表现出贫^13C、^18O的特点，反映成矿过程可能存在贫^13C、^18O的物质加入。鉴于白云石Ⅱ流体包裹体均一温度为119～191℃、闪锌矿流体包裹体存在CH4、C2H6、H2S气相组分、邻区达木斯乡和什拉甫剖面下石炭统有4个沥青显示点和24个荧光显示点、麦盖提斜坡海相石炭系曲1井、麦3井原油驴C介于-34‰～-31‰之间及流体包裹体液相组分未见SO4^2-，可以推测成矿作用与热化学硫酸盐还原（TSR）过程相关。综合上述因素，可以认为新疆塔木铅锌矿为后生的与TSR作用相关的矿床.

滇西上芒岗金矿床地质地球化学特征

上芒岗金矿由下部原生卡林型和上部 红色粘土型金矿体所组成，赋矿地层为侏罗系勐戛组砂泥质岩、白云质灰岩和二叠系沙子坡组泥硅质灰岩、白云岩。北东向上芒岗断裂构造与不整合面和岩溶的复合控制了矿床和矿体。围岩蚀变以硅化（似碧玉岩化）、黄铁矿化、碳酸盐化和粘土化为主，并具有水平与垂向分带性。地球化学研究表明，蚀变与矿化岩石的稀土含量与未蚀变泥质灰岩基本一致，成矿溶液为富CI^－型和富SO4^2-型，爆裂温度为183－378℃，δ^34S=6.471‰-21.965‰，δ^18O=9.3‰-11.6‰，δD=-70‰--77‰，^206Pb/^204Pb=19.551-20.05,^207Pb/^204Pb=15.690-16.240,^208Pb/^204Pb=38.710=40.137。红色粘土型矿石的红土化作用只达到粘土阶段。

滇西上芒岗卡林型金矿床地球化学特征

岩石化学与微量元素研究表明，在强经泥质灰岩中，SiO2和Au、As、Sb含量增高，CaO、CO2和MgO含量降低；在强碳酸盐化泥质灰岩中，AgO和CO2含量增高，SiO2含量降低；不同蚀变与矿化岩石的稀土含量和配分模式与未蚀变泥质灰岩基本一致。流体包裹体研究揭示，成矿溶液为富Cl^-型和富SO4^2-型，爆裂温度为183－378℃。同位素研究指示，δ^34S=(6.471-21.965)×10^-3，δ^18O=(9.3-11.6)×10^-3，δD=(-70--77)×10^-3,^206Pb=19.551-20.05,^027Pb/^204Pb=15.690-16.240,^208Pb/^204Pb=38.710-40.137；成矿流体具有岩浆水和大气降水相混合的特点，成矿物质具有壳－幔混合特征。

Structure of coordination polymer, [Zn(bipy)(H2O)(3)SO4] center dot 2H(2)O (bipy=4,4 '-bipyridine)

The crystal of the title compound (C10H18N2O9SZn M-r=407.69) belongs to the hexagonal system, space group P 6(5) with cell parameters: a=11.411 (2), c=20.908(4) Angstrom, V=2357.7(7) Angstrom(3), Z=6, D-c=1.723g/cm(3), F(000)=1260, mu(MoKa)=1.743mm(-1). The final R and omega R factors are 0.072 and 0.178 respectively for 1335 observed reflections. in the structure, zinc ions are bridged by 4,4'-bipyridine to form infinite chains. The sheets containing parallel chains stack along a 65 screw axis to give a helical staircase motif. The helical structure is mainly controlled by the hydrogen bonds.

The effect of KSCN on the partition of proteins in polyethylene glycol/(NH4)(2)SO4 aqueous two-phase system

The effect of potassium thiocyanate on the partitioning of lysozyme and BSA in polyethylene glycol 2000/ammonium sulfate aqueous two-phase system has been investigated. As a result of the addition of potassium thiocyanate to the PEG/ammonium sulfate system, the PEG/mixed salts aqueous two-phase system was formed. It was found that the potassium thiocyanate could alter the pH difference between the two phases, and, thus, influence the partition coefficients of the differently charged proteins. The relationship between partition coefficient of the proteins and pH difference between two phases has been discussed. It was proposed that the pH difference between two phases could be employed as the measurement of electrostatic driving force for the partitioning of charged proteins in polyethylene glycol 2000/ammonium sulfate aqueous two-phase system.