高温高压和不同氧逸度下上地幔矿物岩石电导率的实验研究

借助于YJ-3000t六面顶高压设备和Solartron-1260阻抗/增益相位分析仪，在1.0~4.0 GPa和1073~1473 K及NNO (Ni+NiO)、IM (Fe+Fe3O4)、IW (Fe+FeO) 和MMO (Mo+MoO2) 4种固态氧缓冲剂控制氧分压条件下就位测量了单晶辉石、辉石岩、单晶橄榄石和二辉橄榄岩的电导率。取得如下结果： 1、在实验选择的频率范围10-1~107 Hz，无论从阻抗谱的Nyquist图还是Bode图均可以看出，电导率对频率具有很强的依赖性； 2、随着温度升高，电导率增大，Lg σ与1/T之间符合Arrhenius线性关系式； 3、在 IM和NNO固态氧缓冲约束条件下，随着压力升高，电导率降低，获得了一系列表征样品体系载流子特征的指前因子、活化能、活化焓和活化体积等Arrhenius参数； 4、在给定压力和不同氧缓冲剂控制下，按照NNO、IM、IW和MMO氧逸度降低的顺序，电导率减小； 5、在2.0 GPa和NNO控制下，按照 (001)、(100)、(010) 的顺序，透辉石的电导率和指前因子减小，活化焓增大，电学性质在不同晶面方向上存在各向异性； 6、样品中的小极化子导电机制可为电导率、指前因子、活化焓和活化体积等随温度、压力及氧逸度的变化规律提供合理解释。

锡成矿与A型花岗岩关系的地球化学研究——以湖南芙蓉锡矿田为例

湖南芙蓉超大型锡矿田位于湘南千里山－骑田岭地区南西部，骑田岭花岗岩体南部。该矿田是郴州－蓝山北东向W-Sn-Pb-Zn成矿代的重要组成部分。本论文在深入细致的野外地质工作基础上，选取有代表性的样品，首先进行了系统的显微鉴定、流体包裹体观察等，然后通过同位素年代学、微量元素、稀土元素和稳定同位素同位素（S、Pb、稀有气体）对比研究，探讨了矿田的成矿物质来源、成矿流体来源及骑田岭A型花岗岩岩浆活动与成矿的关系。最后初步建立了矿田的成矿理论机制。论文取得的主要认识如下： （1）芙蓉锡矿田是新近发现的一个与骑田岭花岗岩有关的超大型锡矿田。该矿田具有有利的成矿地质背景，其规模超大、Sn品位高、找矿潜力大。该矿田所赋存的骑田岭花岗岩样品投影点都落入A2亚类花岗岩范围内，是至今为止发现的与A型花岗岩有关（目前对该种新型锡矿类型研究还较少）的一个罕见的超大型锡矿田。 （2）芙蓉超单元岩体成岩同位素年龄大都在151～160Ma左右，该单元与成矿有关的岩体同位素年龄大都在136～160Ma，本文最新研究则表明芙蓉锡矿田主成矿期为150～160Ma。该矿区成岩与成矿时间比较吻合，正处于我国东南部中生代大规模的陆内岩石圈拉张和伸展，南北向构造体制向东西向的另一个构造体制转换，从而造成我国东南部成矿大爆发的独特地质背景时期。 （3）成矿物质、成矿流体多来源：矿田矿石硫化物流体包裹体的He同位素地球化学研究结果表明，该矿田成矿流体具壳幔两端员混合的特征，其中壳源组分主要由矿区骑田岭花岗岩提供，而幔源组分则可能与华南中生代大规模的地幔物质上涌、岩石圈发生拉张、伸展作用有关；Pb同位素组成表明，芙蓉超大型锡矿田成矿流体中的铅主要来源于上地壳，主要由矿区骑田岭A型花岗岩的岩浆热液提供；S同位素组成表明，该矿田成矿流体中的硫非单一的骑田岭花岗岩岩浆来源，同时有地层硫、生物硫及地幔硫等多种来源硫的混入；岩石、矿石及矿石硫化物的REE地球化学研究结果也进一步表明，在骑田岭花岗岩的岩浆热液作用阶段，岩石圈发生拉张、伸展作用产生的多期次的高温热液参与了矿田的成矿作用。 （4）成矿流体非均一化：矿石的REE地球化学以及S、He同位素组成分布特征表明，该矿田成矿流体均一化程度不完全。 （5）构造、岩浆岩及骑田岭花岗岩与成矿存在密切的关系：芙蓉锡矿田的构造控矿模式是邵阳－郴州断裂及炎陵－郴州－蓝山断裂为深源成矿物质的上涌提供了通道，郴州－临武大断裂为含矿流体的贯入提供了通道，而骑田岭矿区内发育的大小褶皱及断裂为矿质提供了储存空间，并直接控制了矿体的形成和分布；燕山期大规模、多期次的岩浆活动，及区内广泛分布的中酸性花岗岩类与该区Sn、Pb、Zn等有色金属成矿关系密切；区域大面积骑田岭A型花岗岩不仅在时空上与该区成矿密切相关，而且在成矿过程中起到了提供主要成矿物质、成矿流体等重要作用。 （6）初步建立了矿田成矿机制：在骑田岭岩体的岩浆作用阶段，由于中生代华南地幔物质上涌、岩石圈发生拉张、伸展作用，使幔源岩浆上侵，并在这个过程中导致对地壳物质的同化，形成了壳幔混合流体。骑田岭花岗岩岩体冷却，高的K、U、Th含量导致高的热产率，岩体内及围岩中发育的大断裂和小裂隙及围岩中丰富的水，都十分有利于岩浆侵位后数百万年的热液对流循环，形成广泛的蚀变和成矿作用，而芙蓉锡矿田的成矿流体可能就是这种在岩浆作用阶段已发生过壳幔混合的岩浆流体所分异出来的可能混合了浅源流体（包括雨水源、地下水源等）的热液流体。

嫦娥工程科学数据的月球物质成分反演预研究

“对元素和物质类型进行探测”是我国嫦娥一号探月卫星对月球进行探测的四大科学目标之一。本文主要是针对“对元素和物质类型进行探测”这一主要科学目标，进行如何利用嫦娥探月卫星相应有效载荷的科学数据反演月表物质成分预研究。本文的内容主要包括如下的几方面： （1）对月球的化学元素、矿物和岩石的基本组成、性质与特征等方面进行了较为详细的叙述。 （2）对如何利用干涉成像光谱仪的数据反演元素含量进行了预先研究。首先提出了反演Ti含量的技术路线。同时采用月球采样点的双向反射数据替代相应的月球样品半球反射率的方法的主导思路，较为成功地对Le Mouéic等月表FeO定量方法进行了精炼，并且对于改进过程发现的问题，提出了解决的方法。 （3）利用国家天文台兴隆基地2.16m光学望远镜，在国内首次对月球表面进行了观测，观测区域为月表的采样点附近等。通过这段时间的观测，不仅积累了采样点附近区域等的光谱数据，相应的为如何利用我国嫦娥工程的科学数据进行物质反演奠定基础，而且为以后进一步的对月进行地基望远镜观测积累了实践经验等。 （4）为了更好的应用干涉成像光谱仪科学数据进行相关的月球科学研究，就必须进行数据的校正，即数据预处理。本文通过对不同光谱标准方案进行分析和比较，以及采用地基望远镜的观测数据进行实验，我们选取了进行光谱校正的标准光谱。 （5）同样为了对干涉成像光谱仪的科学数据的光度校正做好充分的准备，选择了适合于我们干涉成像光谱仪科学数据的光度校正函数，并且进行了光度校正的预演。 （6）嫦娥月球探测工程的科学数据为月球科学家们实现全月球表面主要矿物（辉石、斜长石、橄榄石和钛铁矿）的填图提供了新的契机。根据我国的伽玛射线谱仪，X射线谱仪数据和干涉成像光谱仪数据各自的特点，把这些数据进行数据融合，实现对月表主要矿物的反演预研究工作，并且提出了实现这一目标的较为具体的技术路线。 （7）在已经完成的月表主要矿物反演预研究的基础上，分为三种情况提出了对月球表面的岩石类型进行划分的方案，即，对月表克里普岩的反演、对月表高地岩石类型的反演和对月表的月海玄武岩类型的反演。

茶园土壤－茶树－茶汤系统中氟和铝的迁移、转化特征及饮茶型氟中毒的防治探索

由于茶树种植，茶园土壤pH略低于茶园外土壤；交换性铝、水溶性氟、交换性氟、有机结合态铝和土壤pH之间显著负相关。茶树体内氟、铝分布表现出很好的一致性。老叶、嫩叶、落叶和茶果中Al/F比值基本保持恒定（2.6~2.7），说明氟和铝是以某种成分固定的化合物形态存在并随叶片的生长而累积。在茶树生长适宜的土壤pH范围内，适当提高土壤的pH值，就可能使土壤中可利用的氟、铝大为降低，从而减少茶树中氟、铝的富集。测定茶叶水溶性氟最佳条件是：1.0g茶叶加250ml 70℃沸过去离子水，浸泡40min后，取样，加入TISAB（Na3Cit 294.0g，KNO3 20.0g/L，pH 6.0），氟离子选择性电极法测定。

汞矿化带土壤/大气界面汞交换通量研究

大气在汞的全球生物地球化学循环演化中占有重要的地位，而正确认识大气中汞的来源是准确理解和建立汞的生物地球化学循环模型的关键。大气汞的来源分为人为源和自然源。汞矿化带内土壤汞含量高于背景区几个数量级，是大气汞的重要自然释放源。 论文选取贵州省红枫湖地区作为对照区，滥木厂汞矿区，万山汞矿区和务川汞矿区为研究区，采用目前国际上广泛应用的大气自动测汞仪与动力学通量箱联用技术，对土壤/大气界面汞交换通量特征及机理进行了详细的研究。主要得到以下结论： (1)高汞区大气汞含量与土壤释汞通量高于对照区1 ~ 3个数量级，汞矿化带土壤是区域上重要的大气汞源； (2)土壤与大气界面间的汞交换是双向的，既有土壤汞向大气的释放，也有大气汞向土壤表面的干沉降； (3)在对照区和受人为因素影响较小的地区，土壤释汞通量具有显著的日变化和季节性变化规律，主要表现为白天高于夜间，暖季高于冷季；在人为污染较严重的地区或采样点，土壤与大气界面汞交换无明显变化规律，且表现出强烈的大气汞沉降； (4)影响土壤/大气界面汞交换的因素有土壤总汞含量、光照强度、降雨、土壤湿度、大气汞含量和植被覆盖情况等； (5)利用土壤释汞通量与光照强度之间的线性相关关系，建立了土壤释汞通量和光照强度的比值与土壤汞含量之间的对数相关关系，见下式： Ln (F/S) = (-1.155 ± 0.191) + (0.508 ± 0.036) LnC, r = 0.95, p < 0.0001 其中F为日平均土壤释汞通量，单位为ng m-2 h-1；S为日平均光照强度，单位为W m-2；C为各对应采样点土壤总汞含量，单位为mg kg-1。 滥木厂汞矿区土壤年平均释汞通量约为476 ng m-2 h-1 (326 ~ 694 ng m-2 h-1)；贵阳市土壤年平均释汞通量为15 ng m-2 h-1 (13 ~ 17 ng m-2 h-1)，高于模型预测值(1.1 ng m-2 h-1)1 ~ 2个数量级，这表明前期研究可能低估了汞矿化带土壤向大气的排汞通量。

红枫湖有机氯污染物的生物地球化学

本研究以红枫湖为主要研究对象，对环境各介质中PCBs和OCPs进行了研究，讨论了理化因素TOC、粒度、SPM、微生物等对于PCBs和OCPs的影响，对各介质中PCBs和OCPs的组成进行了分析，讨论了红枫湖地区PCBs和OCPs的来源，并对其污染水平进行了评价，得到以下几点认识： 1、对红枫湖水体和沉积物的理化性质进行了分析，和洱海进行了对比。湖泊沉积物有机质含量和C/N比值表明红枫湖沉积物有机质主要来源于河流输入和湖泊内部，洱海主要以湖泊内源为主，与后面PCBs和OCPs分析结果相符。湖泊沉积物有机质及DNA呈现同一规律，表层是有机质和DNA的含量较高的区域，表层至底层整体呈逐渐降低的趋势，表明表层是微生物量和活性最高的层段，有机质的降解主要发生在此区域。湖泊沉积物粒度与有机质和DNA变化趋势一致，暗示了有机质的降解过程主要发生在表层，SRI和SRB的分析表明微生物在有机质降解过程中起着至关重要的作用。 2、红枫湖沉积物中7种PCBs的含量范围在3.2～31.6ng/g之间，主要以PCB28和PCB52为主。其中PCB28的含量范围在0.5～4.6ng/g，平均为1.8ng/g， PCB52含量在0.4～28.1ng/g。PCB28和PCB52低氯取代的PCBs占PCBs总量的60%以上。各点沉积物中PCBs的组成基本一致，其含量的变化主要与其输入来源和环境条件相关。沉积物中PCBs随深度整体呈现降低的趋势，但表层含量比次表层低，表明近年PCBs的输入降低。PCBs与TOC和粒径呈现较显著的正相关关系，与其自身的理化性质相关，PCBs具有较高的憎水性，倾向于在颗粒态中分布，也暗示了其来源。 3、红枫湖沉积物中13种OCPs的组成主要以HCHs和DDTs为主。其中HCHs的含量范围1.6～8.9ng/g，平均值为3.2ng/g，沉积物柱均值表现为HW>DB>HE>JJD；DDTs的含量范围在0.9～25.7ng/g，平均值为7.8ng/g，沉积物柱均值表现为HW>HE>DB>JJD。HCHs按其组成来看，以β-HCH和γ-HCH为主，DDTs以p,p’-DDE和p,p’-DDT为主。α-HCH/γ-HCH的比值在范围在0.1~3.0之间，表明HCH在环境中发生了改变，而且林丹的用量高于混合HCHs。DDT/DDE+DDD的比值基本都小于1，暗示DDTs在环境中发生了较长期的变化，β-HCH和p,p’-DDE的高含量也暗示了大气来源可能也是红枫湖地区OCPs的主要来源之一。 4、红枫湖湖水、汇入汇出河流及其周边土壤中PCBs和OCPs的分析，显示PCBs和OCPS在过滤后水中含量较低，主要分配在悬浮颗粒物中，悬浮颗粒物中的PCBs和OCPs组成与周边土壤中的组成基本一致。HCHs和DDTs的组成和α-HCH/γ-HCH、DDT/DDE+DDD的比值暗示水中悬浮颗粒物及其PCBs和OCPs主要来源于周边土壤和大气沉降。 5、 红枫湖后五鱼体内PCBs主要以4～6氯取代的PCBs的同系物为主，OCPs以HCHs和DDTs为主。鱼体内PCBs和OCPs对于水体的富集系数达到102～105。PCBs富集系数随氯取代数目的增加而增加，表明其生物有效性随氯取代数目的增加而增加，高氯取代的PCBs更容易通过食物链在高营养级生物体内富集，对人体造成危害。 6、 大气总悬浮颗粒物TSP中及背景区土壤中PCBs和OCPs的分析，与其它环境介质中结果基本一致。红枫湖地区大气、水、沉积物、生物和土壤各环境介质中PCBs和OCPs的组成基本一致，表明其来源具有一致性。α-HCH/γ-HCH和 DDT/DDE+DDD的值，及β-HCH、p,p’-DDE的高的比例，暗示红枫湖地区OCPs在环境中经历了较长时间的变化，而且大气长距离传输对于该区OCPs和PCBs的来源具有一定的贡献。从各因子的分析可以得出，红枫湖为该地区PCBs和OCPs的汇。 7、我国PCBs和DDTs、HCHs的含量除了典型区外，在国内外都处于较低和中等污染水平，红枫湖地区整体处于较低污染水平。根据Long和Chapman等对沉积物中POPs的评价方法，红枫湖沉积物中PCBs只有一个样品处于ERL和ERM之间，其它都低于ERL值，表明PCBs对生物造成不利影响的可能性较低；DDTs的值大部分处于ERL和ERM值之间，对生物造成不利影响的可能性较大；γ-HCH的值都低于TEC值，对生物的潜在影响较小。

福建晚中生代以来基性-超基性岩的年代学、地球化学及其地球动力学意义

中国东南部位于亚洲东部大陆边缘的南段，处于扬子地块、印度板块和太平洋板块的中间地区，是中生代太平洋板块与欧亚板块相互作用的活跃区域，一直是地质学家关注的地区。晚中生代古太平洋板块对欧亚大陆的俯冲作用，以及大规模的钙碱性岩浆作用，是中国东南部晚中生代重要的构造-岩浆热事件。有关构造属性转换时间及大陆动力学演化过程、岩石圈伸展与地壳拉张期次和深部地质过程等问题，已成为当前重点研究的课题。基于此，本文以福建晚中生代以来的基性脉岩、基性岩、碱性超基性岩为研究对象，运用岩石学、矿物学、元素地球化学、同位素地球化学及K-Ar同位素测年等研究方法，较为系统地研究了闽西碱性超基性岩、闽北角闪辉长岩、闽西及闽东南基性脉岩的地质地球化学特征，对岩石成因、源区性质、成岩时代等进行了详细的分析，并据此反演福建及中国东南部中生代以来岩石圈伸展和地壳拉张期次、岩石圈地幔属性及演化性质，探讨了中国东南部中生代以来的大陆动力学背景。本次研究中获得以下几点初步认识： 1、闽西柳城新生代玻基辉橄岩呈岩筒侵入的，岩石化学研究表明，玻基辉橄岩属于钠质硅不饱和碱性超基性岩；系统的微量元素研究显示，岩浆在上升侵位过程中未发生明显的地壳混染作用，微量元素、稀土元素的地球化学特征是地幔源区性质的继承，地幔源区来自HIMU型地幔端元，HIMU型地幔端元的形成与大洋俯冲脱水板片及携带的沉积物再循环相关；柳城玻基辉橄岩由低程度部分熔融形成(约2.9%)，全岩K-Ar测年为12.6±1.3Ma，为中新世，岩石产出构造背景为陆内裂谷。 2、系统的地质地球化学研究表明，闽北赤门角闪辉长岩为低钾(拉斑)系列，有高Al2O3，Na2O>K2O特征，微量元素具有富集LILE、LREE，亏损HFSE特征，岩浆的地幔源区为富集型，具有EMⅡ性质；与沿海地区辉长岩对比研究，认为赤门辉长岩株可能是中国东南部由拉张向裂谷转换的标志，全岩K-Ar测年为67.6±5.4Ma，晚白垩世末期，岩体的形成动力学背景为拉张带-初始裂谷。 3、闽西基性岩脉主要呈NW向展布；对闽西基性脉岩的岩石学、矿物学和地球化学特征进行了研究，基性脉岩为亚碱性岩石系列，稀土元素、不相容元素和Sr、Nd同位素表现出两种不同的地球化学特征，闽西存在两个不同地幔源区，即弱亏损地幔源区和富集地幔源区(类似EMⅡ型地幔端元)，源自弱亏损地幔源区形成的基性脉岩以LILE弱富集、不出现Nb、Ta、Ti负异常和同位素Nd弱亏损及Sr弱富集为特征，源于富集地幔源区的基性脉岩，以不同程度富集LILE、LREE、有Ta、Nb、Ti负异常和Nd、Sr同位素富集的特征，源区壳幔相互混合特征明显；闽西基性脉岩均产出于板内环境，区域构造背景为大陆拉张带； 4、闽东南基性岩脉主要呈NE向展布；闽东南基性脉岩强烈富集LILE、LREE、亏损HFSE，Nb、Ta、Ti负异常，表征岛弧玄武岩地球化学特征；岩浆上升侵位过程中未发生地壳混染作用；微量元素和同位素研究表明，脉岩岩浆起源于富集源区，地幔源区发生俯冲组分交代作用，地幔源区有由富集向亏损转化的趋势，闽东南基性脉岩产出构造背景为陆缘拉张裂谷带，基性脉岩形成与长乐-南澳断裂带活动有一定的联系； 5、福建地区基性脉岩K-Ar年龄分布范围为57.9±1.3~136.6±2.7Ma，结合福建地区发育的碱性岩、A型花岗岩和双峰式火山岩和已发表基性岩脉的年代学数据，认为福建省中生代地壳拉张期次分别为75Ma±、85Ma±、90~100Ma、110~120Ma、125Ma±和180~165Ma，中国东南部地壳拉张作用与多金属成矿存在耦合关系； 6、通过对福建晚中生代以来基性脉岩、基性岩、碱性超基性岩的系统研究，表明中国东南部晚中生代以来岩石圈地幔性质发生明显的变化，总体的变化趋势是亏损地幔代替富集地幔，这种趋势与软流圈地幔上涌改造、擦拭了中生代地幔富集的特点，也与岩石圈伸展、地壳拉张关系密切；中生代岩石圈的富集可能是俯冲流体交代与俯冲板片携带地壳物质进入地幔再循环的结果。

贵州典型陆地生态系统土壤中有机碳含量及碳同位素组成

选取贵州典型喀斯特地区，并以非喀斯特地区为对照，分析了不同土壤及植被类型下植物优势种、枯枝落叶、土壤剖面中整体土壤有机质及不同粒径组分中有机质的稳定碳同位素组成，同时测定了土壤有机碳含量、pH值和土壤颗粒组成，目的是为了提高对该地区土壤有机质的来源、分解和转化过程及区域碳库特征的认识，对比喀斯特与非喀斯特生态系统中有机质的稳定碳同位素组成差异，为石漠化地区治理水土流失提供理论依据，同时为喀斯特生态系统土壤有机质的生物地球化学循环研究提供基础资料。通过对7个地区的研究认识到：1．紫色土的pH值及有机碳含量最低，黄壤次之，石灰土具有较高的pH值和有机碳含量，土壤类型是影响土壤pH值的主要因素，生物富钙作用是石灰土具有较高有机碳含量的主要原因。2．研究区土壤碳氮比值较低，土壤有机碳和有机氮含量具有明显的相关性。 3．石灰土的粘粒含量高于黄壤。土壤有机质的化学稳定性对有机碳在不同粒径组分中的分配及富集产生重要影响。4．植物优势种叶子的碳同位素组成，主要由光合作用途径控制，但环境因素仍然存在。黄壤与石灰土中有机质的δ13C值深度分布明显不同。土壤中矿物质土粒的含量是影响不同粒径组分中有机质δ13C值剖面分布的主要因素。

长江上、下游湖泊中稀土元素地球化学及环境效应研究

随着人口数量的急剧膨胀和工业化、城市化进程日益加快，水环境问题成为一个令人关注的全球性问题。众所周知，人类可利用的淡水有90%以上集中在湖泊中，而湖泊自身的自然特征使其成为一个极易受到污染的水体，一旦污染，治理与恢复将是一项困难且耗时的工程。虽然这一问题已经引起人们的高度重视，但相关的研究仍然滞后。人们至今还无法彻底弄清楚污染物在湖泊水体中是如何迁移转化的，污染物又如何的发生自净化作用，又会在什么样的条件下对湖泊产生二次污染等一系列问题。但人们逐渐认识到悬浮颗粒物在污染物的产生、迁移、沉淀过程中扮演了重要角色，因此水/粒相互作用过程成为研究污染物在湖泊中环境行为特征的关键课题。 稀土元素(REEs)由原子序数57～71的镧系元素(La～Lu)和39号元素Y组成，因其具有非常相似但又有细微差别的特殊化学性质，被广泛用来示踪各类地球化学过程。由于稀土元素在地球化学过程中的变化是随原子序数的增加而连续变化的，它比单个微量元素示踪体系有更好的示踪性。同时， REE对水/粒相互作用过程的响应比较敏感，这是因为稀土元素在水体中主要以胶体方式存在，易于被吸附或解吸，在这个过程中，轻重稀土元素又因它们的吸附及络合行为不同而发生分异，所以表生水体中的稀土元素还具有明显的过程特征，可以用来示踪水体的水/粒相互作用过程。 本项研究的主要目的是通过对湖泊中稀土元素的地球化学行为研究，认识元素在湖泊水体中的水粒相互作用过程，了解它们在水体中的分布特征以及存在形式，并对比不同特征湖泊中稀土元素的地球化学迁移过程，为有关水环境的治理及决策提供科学依据。通过对稀土元素的萃取方法和太湖、巢湖、龙感湖、红枫湖、阿哈湖五个不同湖泊及其周边河流中水化学和稀土元素的研究，得出以下初步结论： 1.从有机膦萃取稀土实验来看，pH是影响有机膦萃取效率的主要因素。实际环境体系中，各种物理、化学参数均不相同，针对不同的表生水体需要调到特定的pH值才能得到最佳的萃取效果。 2．红枫湖和阿哈湖的溶解态稀土平均含量低于世界平均淡水的稀土含量，红枫湖为18.2ng/kg，阿哈湖为6.5ng/kg。太湖、巢湖、龙感湖的溶解态稀土平均含量较高，分别为74. 7ng/kg、104.8ng/kg、64.8ng/kg。环太湖河流丰水期和枯水期溶解态稀土的平均含量分别为649.2ng/kg、35.0ng/kg。丰水期河流的溶解态稀土浓度普遍比枯水期浓度高50%－100%，但合溪和城南河高出110倍和46倍，显然严重的污染导致了这一结果。 3．红枫湖及环红枫湖河流、阿哈湖、太湖流域水体的稀土配分模式为重稀土富集型，但合溪、直湖港、望虞河、胥江、横泾塘、太浦运河和阿哈湖入湖游鱼河等七条河流呈现出有趣的中稀土富集模式。巢湖和龙感湖溶解态稀土为平坦型的配分模式。巢湖稀土元素在丰水期和枯水期的分异在整个湖泊中具有规律性：从西到东（La/Yb）SN值逐渐增大，即轻稀土的相对含量逐渐增高。藻类的吸收作用可能是造成这种现象的主要原因。同时说明，轻稀土可能是促进藻类生长的“催化剂”之一。 4．红枫湖及环红枫湖河流和阿哈湖水体溶解态Ce出现负异常，氧化还原作用是产生这种现象的主要原因之一；化学风化作用可能是红枫湖发生Ce异常现象的另一原因。太湖、巢湖、龙感湖中δCe值约为1，主要原因是四价铈在强的水动力条件下无法通过颗粒物的净化作用而除去，它们仍然以细微颗粒物或胶体的形式保留在水体中。 5．颗粒物含量和pH是控制水体中稀土含量的重要因素。在龙感湖和巢湖，稀土元素的含量均随着pH值的增大而减小；但颗粒物在这两个湖泊中对水体中的溶解态稀土表现出不同的吸附解吸作用。而太湖、红枫湖、阿哈湖这样高碱度水体中，HCO3－通过平衡反应和络合竞争作用使得H+的调节功能和颗粒物的吸附解吸作用大大削弱。 6．碳酸根的络合作用是造成太湖流域、红枫湖流域、阿哈湖水体中稀土元素呈重稀土富集型的主要原因。而水体中细微胶体过多，使得巢湖和龙感湖水体中稀土元素呈现出平坦型的稀土配分模式。阿哈湖入湖河流的中稀土富集现象则反应了矿山开采导致入湖水体受到污染的事实，而太湖周边河流丰水期的中稀土富集则说明了地表径流向河流中输入了大量有机污染物产生的影响。 7．在碱性或中性水体中，Ln(CO3)n3-2n是REE无机络合物中的主要存在形式，五个湖泊流域的平均含量在90.6%-99.8%之间。并且∑Ln(CO3)n3-2n所占的比例越高，其重稀土富集程度也就越高。在富营养化水体中，LnPO4形态稀土含量在1.00%－8.31%之间，LnPO4通常处于过饱和状态，并以无定形沉淀和胶体态的形式保留在水体中。PO43－对水体中溶解态稀土的存在有着很强的限制性作用，反过来颗粒物及胶体上的稀土也可能通过共沉淀作用影响水体中溶解态PO43-的含量。 8．模拟显示在DOC含量高的水体中，稀土有机络合形态将取代碳酸盐的络合形态占主导地位。从整个稀土序列来看，无论是随着溶解有机质浓度还是pH的变化，稀土的有机络合形态的均呈现总体自轻稀土向重稀土增加的趋势，但自Eu至Dy中稀土部分呈现一个上凸的趋势，显示了中稀土与溶解有机质较强的络合作用。 9．悬浮颗粒物相态提取研究结果显示：①铁锰氧化物相富集轻稀土（和中稀土），AEC态更多地富集中稀土，而有机相则明显优先富集重稀土和中稀土，残渣相则大多显示近似平直的类似于页岩的稀土配分模式；②从各相态中相对比例来看，基本的递减顺序为残渣相≥铁锰氧化物相>AEC态和有机结合态。悬浮物携带的稀土中，30％或更少是潜在生物有效的。但是，这个比例对不同的元素和不同的湖泊变化很大。从湖泊颗粒物的相态提取分析，悬浮颗粒物是重金属类物质的主要迁移介质，在迁移和归宿的模式中仍然必须加以考虑。③从颗粒物中稀土元素赋存形态和配分模式，可以精确的示踪水体中的物质来源，并可以对水体中颗粒物的组成进行预测和判断。④由于水体污染程度越重，轻重稀土相对比例在不同相态中变化越明显，残渣态稀土的所占相对比例越小，因此颗粒物中不同形态稀土的相对比例可以作为判断水体的污染轻重的新标准，并可以进行污染负荷量趋势的常规评价。

个旧岩浆杂岩地质地球化学及成因研究

燕山中晚期，个旧岩浆活动强烈，并形成基性、中性、酸性及碱性杂岩体。对此前人已做过很多工作，但对其成因机制并未做详细探讨。本文以神仙水花岗岩、卡房花岗岩及贾沙辉长-二长岩为研究对象采用XRF、ICP-MS、EMPA-1600等分析测试方法，对个旧岩浆杂岩体的元素地球化学特征做了详细的分析和总结，并初步得出以下结论： 1、贾沙辉长-二长岩富集LILE、LREE，相对亏损HREE，并具有富碱特征和Eu的弱负异常，说明其为富集地幔来源；但与OIB相比，具有Nb、Ta、Ti等元素的亏损，说明其受到地壳混染作用。 2、个旧花岗岩普遍具有高硅、高铝、富碱（尤其富钾）等特征。随着SiO2含量的增加，Al2O3、Fe2O3T、MgO、CaO、TiO2、P2O5的含量呈线性降低；当SiO2含量大于70%时，Na2O和K2O含量变化不大。 3、岩石类型上，个旧各花岗岩体的铝质系数A/CNK值为0.92～1.08，属于I型花岗岩；构造环境上，个旧花岗岩形成于大陆碰撞环境，为碰撞晚期或后碰撞构造环境；其主要成分来源于地壳，并有基性成分和酸性成分的混合特征。 4、初步研究表明，个旧花岗岩形成于与玄武质岩浆底侵有关的下部大陆壳重熔作用。

安徽月山岩体成因及其与成矿关系探讨

月山岩体是长江中下游地区与成矿作用有关的重要的中酸性侵入岩体之一。本文通过对月山岩体的岩石学特征和岩石地球化学特征的详细研究，讨论了岩体成因及岩浆演化特征；同时对安庆铜矿床稀土元素地球化学特征进行了详细研究探讨，最后对岩浆演化与成矿关系进行了探讨。取得了以下几点认识： 1、岩石化学特征：月山岩体岩石化学上具有高碱、富钾的特征，岩石学分类应属于高钾钙碱性系列。岩浆演化过程中具有向富硅碱演化的趋势。 2、微量元素和REE地球化学特征：富集LREE，富集LILE，亏损HREE、高场强元素（Nb、Ta），Eu异常不明显，稀土配分为强烈右倾型。高Sr含量为岩体重要特点。 3、岩体成因：本区为地壳的构造薄弱环节，太平洋板块的俯冲引起区域内地壳拉张，致使地幔上隆并低度部分熔融，形成高钾玄武岩浆。基性岩浆上侵同化古麻粒岩相下地壳，同时铁镁质矿物分离结晶，岩浆向富碱闪长岩质岩浆转化，岩浆在经历至少两次AFC过程之后侵位成岩。AFC过程为主要成岩机制。 4、岩体微量元素及同位素特征研究显示，岩浆源区为被俯冲交代的富集地幔。交代作用可能与古老的陆块俯冲有关。 5、矿床稀土元素特征研究表明：安庆铜铁矿床的形成与月山岩体具有密切关系。铜、铁来源于岩浆，其富集与成矿过程是岩浆演化的结果，其中铁在成矿流体中富集主要与AFC过程中岩浆的钠质含量增高，发生Na－Fe分离作用关；铜在成矿流体中的富集与岩浆富含水分、挥发份有关，岩浆快速上升，压力骤减，富含挥发分的岩浆水携带大量铜析出,富集成矿。

阿哈水库中不同形态汞迁移转化规律的初步研究

阿哈水库是贵阳市集中式生活饮用水源地一级保护区，具有极为重要的社会和经济功能。长久以来阿哈水库流域内乡镇煤矿、个体煤窑矿采严重，大量酸性矿山废水未经处理直接入库以及近几年来的人工石灰投放使阿哈水库水体成为罕见的高铁锰含量的硫酸盐型水体。本研究于同一水文年的枯水期（2005年3月）和丰水期（2005年8月）分别对水库不同深度分层水体、沉积物间隙水、沉积柱剖面、阿哈水库所有支流水体中不同形态汞的含量、分布特征以及迁移转化规律进行了详细的研究。研究结果发现： 1. 阿哈水库水体中各种形态汞浓度均出现季节性变化。总汞(HgT)浓度变化范围为2.1~19.5 ng•L-1，平均为9.3ng•L-1；溶解态汞(HgD)浓度变化范围为1.7~ 9.0 ng•L-1，平均为4.1ng•L-1；颗粒态汞(HgP)浓度范围为0.3~14.8 ng•L-1，平均5.2 ng•L-1；活性汞(HgR)浓度范围为0.1~ 4.5 ng•L-1，平均1.7 ng•L-1； 2. 阿哈水库水体颗粒态汞与总汞呈极显著相关，说明阿哈水库水体的颗粒态汞强烈影响着总汞迁移和分布。水库水体甲基汞与溶解态汞之间存在极显著正线性相关，证明水库水体中的甲基汞的产生和迁移与溶解态汞有着密切的关系，但是，水体甲基汞与总汞之间并不存在相关性。 3.阿哈水库水体丰水期溶解态汞、活性汞、溶解态甲基汞浓度均远高于枯水期浓度，除了外源径流输入的影响外，很大程度与丰水期水库底部缺氧，氧化还原界面由沉积物-水界面进入水体密不可分。较大表面积铁锰氧化物还原为可溶态的铁锰离子，使沉积物释放大量被吸附的汞进入水体，造成水体溶解态汞、活性汞、溶解态甲基汞的升高。 4. 阿哈水库沉积物间隙水中总汞和甲基汞浓度出现明显的季节性变化，丰水期〉枯水期。间隙水中甲基汞浓度与沉积物中甲基汞含量呈极显著性相关。阿哈水库沉积物间隙水中甲基汞的浓度除了沉积物表层0cm到表层下8cm出现峰值外，在表层10cm以下仍然发现有浓度波动，两者可能归因于汞的甲基化进程受硫酸盐还原菌和铁还原菌的双重影响。 5. 阿哈水库沉积物总汞含量在枯水期和丰水期基本没有变化，变化范围为160-252 ng•g-1，平均为209 ng•g-1，大大高于其他未受污染地区水库沉积物中总汞含量。甲基汞含量变化范围为0.22-7.21 ng•g-1，平均为1.76 ng•g-1。 6. 阿哈水库入库河流pH为7.5-8.5，总汞浓度为7.1-47.9 ng•L-1；甲基汞浓度为0.16-2.50 ng•L-1；活性汞浓度为0.25-2.43ng•L-1，且随季节变化明显，枯水期<丰水期。阿哈水库入库河流汞的主要存在形态为颗粒态汞，总汞与颗粒态汞呈显著正相关。九十年代末期至今，矿山煤窑废水经集中治理，阿哈水库流域的煤窑废水污染状况得到很大改善。目前，阿哈水库汞的主要来源为未经处理直接排入水库中的生活污水和其它工业废水。阿哈水库唯一的出湖河流－小车河中，各种形态的汞均较入湖河流中的汞含量大大减少，这表明水库的沉淀和拦截净化作用相当显著。

四川龙门山地区泥盆纪腕足化石碳、氧同位素研究

海相碳酸盐岩中的碳、氧同位素组成及其演化特征分析是古气候、古海洋环境研究的一种常用手段。古代海相碳酸盐岩稳定同位素组成能近似地反映古海洋稳定同位素的组成。因此,研究海相碳酸盐岩稳定同位素组成对于了解古海洋平面变化、构造活动、全球气候冷暖变化、生物灭绝以及古海水温度、盐度等具有十分重要的意义。40多年碳酸盐岩碳、氧同位素研究历史表明：腕足化石分布广泛、壳体为低镁方解石成分，因而具有较强抵抗成岩后生作用改造能力，是重建地质历史时期原始海洋碳、氧同位素的理想分析对象。本论文对来自四川龙门山泥盆纪的腕足化石进行碳、氧同位素分析。通过对其碳、氧同位素不同影响因子的分析，结合四川龙门山泥盆纪时期的构造活动、地理位置以及其海平面变化的探讨，本论文得出如下初步认识： 1：四川龙门山腕足化石微体结构识别、阴极发光实验、微量元素识别以及碳、氧同位素研究表明：绝大多数腕足化石保存着原始的海水碳、氧同位素特征。 2：腕足化石的碳、氧同位素组成显示：其演化趋势同四川龙门山泥盆纪时期岩相古地理所反演的海平面变化有着良好的相关性。氧同位素呈负相关，碳同位素呈正相关。吉维特早、中期和弗拉斯早期的海侵、吉维特晚期和弗拉斯晚期的海退都在碳、氧同位素演化特征中有所反映。 3：通过对腕足化石中的氧同位素组成演化原因探讨中，氧同位素虽对应于海平面变化，但其却可能受控于引起海平面变化的冰川效应、大洋深层水的形成以及温度。初步估计冰川效应及大洋深层水可能影响氧同位素变化幅度为2.5‰，温度因蒸发作用所造成的氧同位素变化达2‰，同时温度的变化加强冰川效应。三者共同作用造成四川龙门山泥盆纪腕足化石氧同位素变化达5‰。碳同位素变化则受控于海平面变化。

大麻坪地区二辉橄榄岩的部分熔融实验研究

本文以大麻坪地区二辉橄榄岩为初始物料，在压力为1.0~3.0GPa、温度为1350~1550℃条件下进行了部分熔融实验，对实验产物的岩石化学成分进行了相应的分析和研究，查明了二辉橄榄岩发生部分熔融和结晶分异的条件，揭示了熔融过程中主量元素迁移的趋势，实验中还发现了实验产物的产出形态与压力的关系及成分的变化。本次研究根据大麻坪二辉橄榄岩的部分熔融所得的熔体与该区玄武岩之间的关系，并利用这些关系来初步探讨汉诺坝玄武岩的成因。本次实验得出大麻坪地区二辉橄榄岩部分熔融实验产物的一些规律：MgO的含量随着熔融程度的增加而增加，在熔体中MgO含量较低情况下，特别压力为0.5~1.0GPa的条件下，MgO和SiO2的含量呈负相关函数；初始物料中的Mg#明显地控制着部分熔融产物FeO的含量；随着部分熔融程度增高，部分熔融熔体成分中的CaO/Al2O3值随之增加。大麻坪玄武岩具有单斜辉石分异趋势，而本次利用二辉橄榄岩部分熔融实验的反演也有类似的趋势，这暗示着如果本区玄武岩的原岩为二辉橄榄岩，那么可能存在橄榄玄武岩→玄武岩的演化趋势。

滇东南老君山变质核杂岩地球化学和年代学初步研究

本文通过对滇东南老君山变质核杂岩各组成单元的地质特征、地球化学、热年代学等详细而系统的研究，得到了如下结论： （1）老君山地区存在古元古代结晶基底和中、新元古代岩浆活动，其中新元古代岩浆活动与华南（超级）地幔柱侵入、罗德里亚大陆裂解有关。 （2）南捞片麻岩与南温河花岗岩同属加里东期扬子板块与华夏板块同碰撞造山环境产物，两者同属变质泥岩、砂岩及中基性岩上壳岩部分熔融的S型花岗岩。 （3）老君山变质核杂岩基本形成时限在印支期260-160Ma，之后经历了不断隆升并在第三纪末出露剥蚀的过程。 （4）在老君山变质核杂岩韧-脆性基底拆离断层系和韧性核部剥离断层系各存在一次大规模的成矿作用，前者形成了南秧田、新寨等大型矿床，后者形成了都龙超大型矿床。时代分别为晚印支期的220-200Ma左右和晚燕山期80Ma左右。 （5）越北古陆的构造属性属于扬子和华夏板块拼贴前的华夏板块，即属于华南板块构造单元而非印支板块构造单元；Song Ma和Day Nui Con Voi剪切带之间的部分是从扬子板块西缘走滑剪切600km的杂岩体，亦非印支板块构造单元。 （6）较为详细论证了老君山地区的构造演化过程，并对滇东南泥盆纪-三叠纪末的构造演化提出了新的模式，即Song Ma古缝合线是印支板块与华南板块陆陆碰撞的残留形迹，八布蛇绿岩是大陆边缘前陆盆地局部海盆化的产物，其构造位置在俯冲期位于弧后盆地位置，在陆陆碰撞其位于前陆褶皱冲断带位置。 此外，本文还对利用都龙锡锌多金属矿床矿石中的锡石TIMS U-Pb定年方法进行了探索，确定了行之有效的锡石溶解的实验流程及方法，并首次获得都龙锡锌多金属矿床矿石中锡石TIMS U-Pb年龄为79.1±1.6Ma，证实了锡矿化主要与燕山晚期岩浆热液活动有关。