湘西渣滓溪钨锑矿床白钨矿的Sm—Nd和Sr同位素地球化学

渣滓溪钨锑矿床位于湘西雪峰山弧形构造带的中段，是我国典型的脉状充填型锑矿床。本文对渣滓溪矿区不同产状的白钨矿进行了Sm-Nd和Sr同位素研究。研究表明，渣滓溪矿区白钨矿的Sm／Nd变化范围相对较宽（0．36～0．63），^143Nd/^144Nd为0．51211～0．51288；在^147Sm／^144Nd-^143Nd／^144Nd图解中，该矿白钨矿样品没有明显的线性分布趋势，无法厘定出该矿的准确成矿时间。渣滓溪白钨矿的εNd（t）明显可分为两组（-10．2～-14．7和-3．79～＋0．01），其成矿流体中的Nd主要有两个来源，一部分可能来自晚元古代地层或下伏陆壳基底的碎屑岩，另一部分很可能与冷家溪群的基性、超基性岩有关。与Nd同位素不同，渣滓溪成矿流体中Sr同位素组成均一化程度较高，该矿白钨矿^87St／^86Sr为0．7304-0．7329；该矿这种明显富放射成因^87Sr的成矿热液，排除了成矿流体主要来自海水和赋矿围岩作为唯一矿源层的可能性，下伏陆壳的结晶基底很可能是这种高放射成因Sr的提供者。沃溪和渣滓溪白钨矿Sr-Nd同位素组成的对比研究表明，两矿区的成矿物质来源有所不同，前者应来自一种更古老、更成熟、更富放射成因Sr的下伏陆壳基底。

滇黔相邻地区峨眉山玄武岩地球化学特征及其成自然铜矿作用

峨眉山玄武岩分布于云、贵、川三省。在滇黔交界处，二叠世玄武岩因为广泛发育自然铜矿化而具有重要的研究意义。本研究通过地质、地层和地球化学的方法探讨本区出露的峨眉山玄武岩的起源、成因和喷发时代，同时用同位素方法探讨玄武岩铜矿成矿。通过本次研究获得以下成果： 1 探讨了威宁二叠纪玄武岩的成因。通过主量和微量元素地球化学特征研究表明：玄武岩起源于微混染的EMⅡ型富集地幔，岩浆端元矿物为石榴子石二辉橄榄岩。岩浆在上升过程中发生了辉石和橄榄石的分离结晶。微量元素Rb的强烈负异常，表明玄武岩形成后遭到了强烈的热液蚀变。 2 用恢复Rb-Sr古混合线定年方法确定了本区宣威组底部硅质页岩的成岩年龄为255±12 Ma，首次确定了峨眉山玄武岩的喷发上限年龄。 3 玄武岩铜矿石铅同位素组成206Pb/204Pb=18.078~18.923；207Pb/204Pb= 15.463~15.690； 208Pb/204Pb=38.301~39.036。通过Pb同位素比较研究，矿石铅同位素组成与玄武岩岩石铅同位素组成相似，成铜物质可能来源于玄武岩的淋滤。 4 与玄武岩铜矿伴生的沥青和碳质δ13CPDB值变化在－32.3‰ ~－21‰之间，与自然界δC13储库生物成因的碳同位素组成相符，表明其为有机成因。铜矿石中方解石的碳氧同位素表现出明显的特殊性，以富δ18OSMOW和贫δ13CPDB 为特征，δ18OSMOW和δ13CPDB值分别为13.1‰~22.9‰ 和-32.3 ‰ ~ -13．5‰。不同矿床碳同位素组成一致，暗示碳为同一来源，均为有机碳。 5 矿石中石英和方解石中流体包裹体的H-O同位素组成为：δ18O矿物-SMOW，14.3‰ ~18.9‰；δ18O水－SMOW，2.8‰ ~ 7.2‰； δ18D水－SMOW，-63.6‰ ~ -80.6‰。其中流体包裹体均一温度为151 ~ 201℃。研究表明，成矿流体来源于建造水与玄武岩发生强烈的水-岩反应所形成的成矿流体。成矿流体通过对流循环方式从玄武岩中萃取成矿物质,有机质对成矿流体的还原和对成矿物质的吸附作用可能是成矿的重要机制。

贵州喀斯特山区植物营养元素和碳、氮、硫同位素组成研究--以贵阳花溪杨中流域为例

喀斯特的面积分布很广，占全球总面积的10%。我国喀斯特面积占国土面积的13%，主要集中在我国的南方。而贵州喀斯特山区位于西南喀斯特地貌最集中成片分布的中心区，是我国乃至世界热带、亚热带喀斯特地貌连续分布面积最大、发育最强烈的高原山区。和非喀斯特地区相比，贵州喀斯特山区由于碳酸盐岩的特殊理化特性，造成土层浅薄、土被不连续、岩石裸露率高、持水量低，适生树种少、群落结构单一、植被生长极其缓慢，生态环境十分的脆弱。加之人类不合理的活动，使得喀斯特山区植被退化非常严重。因此，开展贵州喀斯特山区植物的营养元素和碳、氮、硫同位素的研究是为了更好的了解该区植被的营养元素状况、生理生态特性以及营养元素的生物地球化学循环，更好地为该区森林、植被的治理、恢复以及生态系统的保护等提供决策依据。本研究选择典型喀斯特山区作为研究点，并以非喀斯特山区为对照。研究喀斯特山区植物的营养元素含量水平、分布状态、变异特征以及营养元素之间的相互关系和碳、氮、硫的同位素组成的种间差异、生境差异特征以及时空变化特征进行了研究。主要得到以下几点认识： 1、植物的N、P、K、Ca、Mg、S的平均含量大于1000 μg729;g-1； Fe、Mn、Al的平均含量在100 μg729;g¬-1～1000 μg729;g¬-1之间；Zn、Sr的平均含量为10 μg729;g¬-1～100 μg729;g¬-1之间；Cu和Mo的含量小于10 μg729;g¬-1，Mo最低(仅为0.17 μg729;g¬-1)。Ca、P、K、 Fe、Mn、S、Sr高于所报道的陆生植物元素的含量；Mg低于陆生植物的元素含量；其它元素在元素含量范围内。植物营养元素的特点为Ca>K>Mg型，和我国其它地区相比，喀斯特山区植被具有高钙的特征。 2、N、P、K、Mg为正态分布；Ca、Al、Fe、Mn、Cu、Zn、Sr、Mo、S为对数正态分布。Al、Fe、Mn、Sr的变异系数大于100%；N、P、K、Ca、Mg、S、Cu的变异系数小于60%。其中，Ca的变异系数最小(为11.8%)。P和K、P和Cu、Al和Fe、Al和Zn、Fe和Zn之间具有极显著的相关关系；N和P、P和Mg、K和Al、K和Cu、Ca和Sr、S和Mo之间具有显著的相关关系。 3、不同的生境下植物营养元素存在差异，差异在2倍范围内。其中，Mn、Al、Sr元素差异较大，分别达到2.1、1.5、1.4倍。 4、植物δ13C、δ15N、δ34S值的分布范围分别为-26.98‰～-29.15‰、-4.08‰～-0.79‰、-8.69‰～-6.04‰；平均值分别为-28.14‰、-2.41‰、-7.53‰。δ13C除了高于我国热带雨林区植物外，均低于其它地区，且变化范围较窄；不同地区之间植物的δ15N、δ34S值存在较大差异。 5、不同植物种之间的δ13C、δ15N、δ34S值存在较大的差异，不同生境条件下植物的δ13C、δ15N、δ34S值也存在差异。植物的δ13C值从生长初期到末期有降低的趋势；δ15N、δ34S则无一定的变化规律，不同的植物种的季节变化不同。植物的δ13C、δ34S随海拔的升高而增大，但δ15N随海拔的升高而降低。

中国东南部赣杭构造带基性岩浆活动及其意义

中国东南部晚中生代以来的动力学背景一直受到大量学者的关注，特别是大陆岩石圈地幔和大规模岩浆活动事件。华南地区广泛发育的基性脉岩，为研究中国东南部动力学背景提供了载体。前人分别从年代学、矿物学、岩石学和地球化学等方面对广布于华南（福建、广东、江西、海南、湖南等地区）基性岩进行了详细研究，并取得了许多重要成果。 赣杭构造带地处一级大地构造单元扬子地块和华夏地块结合部位，横跨江南元古宙岛弧和华南加里东造山带两个二级构造单元，长期控制两侧地质构造、岩浆活动、沉积、变质及成矿作用。带内发育的基性岩为认识构造带活动情况提供可能。但目前对构造带内的基性岩浆活动的研究较少，应用系统的矿物学、元素和同位素地球化学及同位素年代学等研究方法，对赣杭构造带中生代以来的基性岩体及基性脉岩进行了系统研究。并应用其形成时代、源区性质等结论对中国东南部岩石圈伸展减薄、地幔性质等地球动力学背景中的问题进行探讨。主要取得以下几点认识： 1. 系统进行资料收集，并在此基础上进行野外考察和采样，明确了赣杭构造带发育基性岩的岩石类型主要为辉长岩，辉绿岩及橄榄辉绿岩。主要分布在构造带的南侧，受主/次断裂控制明显。 2. 明确赣杭构造带基性岩体主要为辉长岩，落在粗面玄武岩-玄武岩-玄武粗面安山岩，碱性-亚碱性范围内各有分布，但以亚碱性居多。SiO2范围从45.11-53.47 wt%，MgO的范围从4.06-9.28 wt%，TiO2的范围从0.79-3.63 wt%。微量元素总体富集大离子亲石元素（LILE）（Ba、Rb）、轻稀土（LREE），而亏损高场强元素（HFSE）（Ta、Nb、Zr、Hf、Ti）和重稀土元素（HREE）。余江、东乡、枧头、虎头等近构造带样品，岩浆来源与OIB近似，Nb、Ta亏损不明显。岩浆源区地幔性质从亏损地幔向富集地幔都有分布，流体熔体的交代作用及地壳物质参与可能是造成富集程度不同的主要原因。基性岩体未受到明显的地壳混染，主要经部分熔融形成，成岩过程中发生了橄榄石和单斜辉石的分离结晶作用。构造带对岩浆源区及深部壳幔物质演化发挥重要作用，还控制着岩浆的上升侵入。 3. 赣杭构造带基性脉岩主要为辉绿岩类，在玄武岩-玄武安山岩范围内，碱性-亚碱性范围内都有分布，以亚碱性占大多数。SiO2的范围从44.44-54.73 wt%，MgO的范围从2.74-7.89 wt%，TiO2的范围从0.91-3.39 wt%。微量元素总体富集大离子亲石元素（LILE）（Ba、Rb）和轻稀土元素（LREE），而亏损高场强元素（HFSE）（Ta、Nb、Zr、Hf、Ti）。基性岩脉经不同程度部分熔融作用形成，且成岩过程中经历了橄榄石、单斜辉石及少量斜长石的分离结晶作用。样品没有受到明显的地壳混染现象。基性脉岩的源区性质与流体熔体交代作用及地壳物质参与有关。少量下地壳以拆沉形式加入了原始地幔，进而通过流体熔体交代作用，造成了原始地幔的富集。伸展活动的逐渐加大及软流圈的上涌为拆沉提供了有利条件。赣杭构造带对岩浆源区、深部壳幔物质演化及岩浆上升侵入影响显著。 4. 赣杭构造带岩浆活动发育呈现多元化特点，Sr-Nd-Pb同位素特征显示有EMⅡ的参与。流体交代特征比较复杂，源区存在金云母和金红石的交代，进一步说明下地壳成分参与了壳幔相互作用。同位素模拟表明古老基底通过源区混合也有所参与。结合前人的研究，提出了本区的成岩模式。赣杭构造带地区伴随岩石圈伸展作用的进行，发生了岩石圈减薄及软流圈地幔的上涌作用，少量下地壳物质拆沉到岩石圈地幔参与了岩浆的形成，构造带重新活化及活动对岩浆形成制约明显。新生代岩石圈地幔对中生代岩石圈地幔继承和改造。 5. 根据K-Ar年龄并结合区域内已有同位素年龄，赣杭构造带上的基性岩具有周期性分布特点，初步分为±180 Ma、145-150 Ma、120-140 Ma、95-110 Ma和65-80 Ma五组，且以120-140 Ma和95-110 Ma的峰值最为集中，代表了赣杭构造带岩浆活动最为强烈的期次。据目前研究，145 Ma限定了中国东南岩石圈伸展作用开始作用的下限，随着研究深入，更早能准确指示转换年龄的证据可能会被发现。大于140 Ma的岩浆比较偏向于构造体制转换下的构造-岩浆活动产物，与岩石圈的减薄及软流圈上涌关系密切。整个华南的岩石圈伸展作用对大规模金属成矿意义明显。赣杭构造带在热源、流体来源及驱动机制等方面对区内的以铀为主的金属成矿作用起到了制约。

乌江流域不同演化阶段水库汞的输入输出通量研究

北欧和北美的研究发现水库是典型的汞敏感生态系统，新建水库而引起的鱼体甲基汞污染问题已受到科学家的高度重视，而我国在这方面的研究比较薄弱。本论文选择乌江流域的6个水库作为研究对象，并根据年龄把这些水库划分为3个演化阶段，洪家渡、引子渡、索风营水库为初级演化阶段，普定、东风水库为中级演化阶段，乌江渡水库为高级演化阶段。对这6个水库总汞和甲基汞的输入和输出通量进行了研究，探讨了不同演化阶段的水库对总汞和甲基汞的“源/汇”作用，主要研究内容有以下三个方面：(1)各水库入出库河流中汞的分布特征；(2)大气降水中汞浓度及沉降通量的分布；(3)乌江流域不同水库汞的输入输出通量。通过本论文的研究，得出以下主要结论： 1. 乌江流域河流中总汞、颗粒态汞、溶解态汞、活性汞、总甲基汞、溶解态甲基汞的年均浓度分别为3.41±1.98、2.05±1.73、1.36±0.44、0.24±0.11、0.15±0.06、0.08±0.03 ng226;L-1。与国内外其它河流的比较发现，总汞的浓度明显低于国外受污染的河流，略高于国外未受污染的河流。溶解态汞、活性汞、甲基汞的浓度略低于受污染的河流，与未受污染的河流基本相当。与同处在贵州喀斯特地区的阿哈湖、红枫湖、百花湖的入出库河流相比，总汞、溶解态汞、活性汞、甲基汞、溶解态甲基汞的浓度均明显偏低。 2. 水库的修建显著降低了出库河流中总汞、颗粒态汞的浓度，使总甲基汞和溶解态甲基汞的浓度升高，而且增加了出库河流中溶解态汞、活性汞、总甲基汞占总汞的比例。不同形态汞的沿程分布显示，梯级水库的修建改变了河流原有的汞的生物地球化学过程，使乌江多个河段的甲基汞升高，并且随着水库生态系统的不断演化，水库输出的甲基汞将增加，下游河流水体中甲基汞有继续升高的趋势。 3. 大气降雨中总汞、溶解态汞、颗粒态汞、活性汞、总甲基汞的浓度分别为7.49~149 ng226;L-1、1.23~10.0 ng226;L-1、5.76~142 ng226;L-1、0.56~2.94 ng226;L-1、0.08~0.82 ng226;L-1，且以颗粒态汞为主，约占总汞比例的87%。总汞、溶解态汞、颗粒态汞、甲基汞的浓度有明显的季节变化趋势，冬春季高于夏秋季，而空间分布特征不明显。2006年总汞、甲基汞的年湿沉降通量为34.7±5.80 µg226;m-2226;yr-1、0.18±0.03 µg226;m-2226;yr-1，且主要受降雨量的影响。乌江流域降雨中总汞的浓度及其湿沉降通量远高于北美和日本，低于中国的一些城市地区（如长春和北京），而甲基汞的浓度和通量与其它地区相当。 4. 在乌江流域的不同水库中，降雨输入总汞和甲基汞的通量主要受降雨量和水库面积的影响，而与降雨的汞浓度间没有相关性。河流向水库输入总汞的量主要受河流流量的控制，而输入甲基汞和颗粒物的量受河流流量和浓度的影响。下泄水输出总汞、甲基汞、颗粒物的通量受浓度和流量的影响。由于流域面积/水面面积的比值较大，水库水量、总汞、甲基汞、颗粒物的输入以河流为主，分别占总输入的87%、80%、85%、86%。输出以下泄输出为主，下泄水输出的水量、总汞、甲基汞、颗粒物分别占总输出的80%、77%、86%、79%。 5. 从输入-输出通量的结果发现，各水库均表现为河流颗粒物输送的“汇”；除乌江渡水库外，其它水库均表现为总汞的“汇”；对甲基汞而言，引子渡、洪家渡、索风营水库表现为“汇”，而普定、东风、乌江渡水库则表现为“源”。 6. 普定和洪家渡水库中总汞的贮存率为56%和57%，明显高于其它水库，说明在上游有水库存在的情况下，水库对总汞“汇”的作用将降低。普定、东风、乌江渡水库中甲基汞的净通量分别为+69.4 g226;yr-1、+368 g226;yr-1、+857 g226;yr-1，转化率为13%、73%、84%，说明甲基汞的净通量和转化率与水库的演化阶段有关，随着水库演化阶段的升高而增加，并且随着水库的不断演化，甲基汞将从“汇”变成“源”。

贵州省典型土法炼汞地区汞的生物地球化学循环和人体汞暴露评价

贵州省是我国最重要的汞工业基地，境内分布着大量的汞矿床，汞金属储量88000 t，占全国总储量近80%。汞矿开采、冶炼历史悠久，大规模的汞矿开采冶炼活动都已经停止。但是，由于汞矿区偏僻的自然地理位置、落后的经济水平和近期金属汞价格的攀升，这些地区仍然存在着较大规模的土法炼汞活动。大面积的土法炼汞活动和长期的大规模汞矿开采冶炼活动，给矿区生态环境造成了严重的汞污染。土法炼汞工艺十分落后，冶炼过程向周围大气释放大量的汞，而土法炼汞工人也必然会遭受严重的汞蒸气暴露。释放到大气的汞在进入周围环境后，在自然条件下通过微生物活动，会转化为毒性、生物有效性更强的甲基汞，并通过食物链富集放大，最终对矿区居民的身体健康构成一定的威胁。 本文选择贵州省务川汞矿区、万山汞矿区和铜仁垢溪、老屋场土法炼汞地区，进行了土法炼汞的汞释放量估算、汞矿地区环境汞污染调查及炼汞工人和矿区居民汞暴露调查和健康风险评价，系统阐述了贵州典型土法炼汞地区汞的生物地球化学循环特征及人体汞暴露评价。 1. 务川和铜仁垢溪地区的土法炼汞活动是当地大气的最主要人为释汞源。务川汞矿区土法炼汞的平均释汞因子为18.2%（6.9-32.1%），土法炼汞活动每年向大气排汞3.7-9.6 t；铜仁垢溪地区土法炼汞的平均释汞因子为9.8%（6.6-14.5%），土法炼汞活动每年向大气排汞1.3-2.7 t。 2. 务川汞矿区大面积的土法炼汞活动和长期大规模的汞矿活动以及垢溪、老屋场地区的土法炼汞活动，给当地的大气、地表水体和土壤造成了严重的汞污染，而汞污染程度受汞矿开采冶炼活动的历史和规模的影响显著。务川汞矿区大气汞浓度空间变化很大（7-40000 ng226;m-3），受矿业活动影响的区域，大气汞含量明显升高；重污染区大气汞平均浓度为15000 ng226;m-3，轻污染区为120 ng226;m-3，对照区为24 ng226;m-3。务川矿区地表水体的总汞含量的变化范围为43-2100 ng226;L-1，总甲基汞含量变化范围为0.30-1.1 ng226;L-1；垢溪、老屋场地区地表水体总汞含量的变化范围为92-2300 ng226;L-1，总甲基汞含量变化范围为2.6-7.9 ng226;L-1，地表水体显示了极强的甲基化能力。颗粒态汞占地表水体总汞含量的绝大部分比例，是矿区地表水体汞迁移的主要方式；而甲基汞则以溶解态为主。务川汞矿区土壤总汞含量的变化范围为1.3-360 mg226;kg-1，垢溪、老屋场地区土壤总汞含量的变化范围为0.18-47.5 mg226;kg-1，土壤剖面表层土壤汞的富集表明大气汞的沉降是土壤汞的重要来源，而土壤pH、有机质含量和土地利用类型影响着土壤中汞的迁移和富集。 3. 务川汞矿区土法炼汞工人尿汞含量的平均值高达1060 g226;g-1 Cr，铜仁垢溪地区炼汞工人尿汞含量的平均值为347 g226;g-1 Cr，铜仁老屋场地区炼汞工人尿汞含量的平均值为917 g226;g-1 Cr，土法炼汞工人尿汞平均含量远远超过世界卫生组织规定的职业暴露人群的最大允许值-50 g226;g-1 Cr，说明土法炼汞工人遭受严重的汞蒸气暴露。部分土法炼汞工人已经表现出轻度慢性汞中毒的症状，其肾脏已经遭受到一定程度的损伤。铜仁垢溪地区一般居民尿汞的平均值为40.0 g226;g-1 Cr，铜仁老屋场地区一般居民尿汞含量的平均值为66.2 g226;g-1 Cr，万山汞矿区大水溪居民尿汞含量的平均值为56.9 g226;g-1 Cr，说明土法炼汞地区一般居民也遭受一定的汞蒸气暴露。对照区人群尿汞含量的平均值为1.30 g226;g-1 Cr，万山下场溪村居民尿汞含量的平均值为2.5 g226;g-1 Cr，其尿汞水平与对照组接近。 4. 食用大米是汞矿区居民甲基汞暴露的主要途径。万山汞矿区大水溪、下场溪和报溪3个村庄居民头发总汞含量的几何平均值分别为7.3、1.9和2.3 g226;g-1，而头发甲基汞的平均含量分别为2.8、1.3和1.5 g226;g-1，说明万山汞矿区居民存在一定程度的汞暴露。3个村庄居民食用大米总汞的平均含量分别为58.5、21.3和33.1 ng226;g-1，大米甲基汞的平均含量分别为14.6、5.7和4.0 ng226;g-1。居民食用的蔬菜、猪肉和饮水也表现出很高的总汞含量，但是甲基汞含量很低。3个村庄居民食用大米的摄入量占总甲基汞摄入量的平均比例分别为97.5%、94.1%和93.5%，且不同参与者每日通过食用大米的甲基汞摄入量和对应的头发甲基汞含量之间存在显著的相关关系 (r=0.65, p<0.01)，这证实了居民头发甲基汞的来源确实是食用大米，食用大米是汞矿区居民甲基汞暴露的主要途径。 5. 铜仁垢溪、老屋场地区炼汞工人头发甲基汞的平均含量分别为5.05 g226;g-1（2.35-10.6 g226;g-1）和5.63 g226;g-1（2.54-9.55 g226;g-1），而一般居民头发甲基汞的平均含量分别为3.53 g226;g-1（1.87-5.65 g226;g-1）和4.01 g226;g-1（2.29-9.23 g226;g-1）。万山汞矿区大水溪、下场溪和报溪3个村庄居民头发甲基汞的平均含量分别为2.8、1.3和1.5 g226;g-1。务川汞矿区土法炼汞工人和居民的头发甲基汞含量的变化范围为0.47-5.69 μg226;g-1。对照组头发甲基汞的平均含量为0.65 g226;g-1，变化范围为0.26¬-1.38 g226;g-1。食用大米甲基汞摄入量的估算表明，铜仁垢溪和老屋场地区部分居民的甲基汞摄入量已经超过世界卫生组织2003年制定的标准-0.23 g226;d-1226;kg-1，汞矿区大部分人群的甲基汞摄入量超过了美国环保局的推荐值－0.1 g226;d-1226;kg-1 (USEPA, 1997)，而对照区居民的甲基汞摄入量均没有超过这一推荐值，表明铜仁垢溪和老屋场地区居民存在一定的甲基汞暴露风险，而其他汞矿区人群也存在通过食用大米暴露甲基汞的潜在风险。

福建省基性岩的年代学和地球化学：晚中生代以来中国东南部地幔演化

中国东南部地处太平洋板块与欧亚板块的接合部位，其独特的地理位置和构造运动长期以来引起了地质学家的广泛关注。自印支运动以来，板内构造演化复杂而多样。最引人注目的无疑是燕山期广泛而强烈的构造一岩浆热事件。近年来随着研究的深入，逐渐凸显出两个重要的地质问题需要解决：（1）中国东南部晚中生代构造属性的转变时间及地球动力学演化过程；（2）多金属成矿作用与岩石圈伸展减薄及地壳拉张的关系。基于此，本文以中国东南部福建省的基性脉岩、岩体为研究对象，运用系统的矿物学、岩石学、岩石地球化学、同位素地球化学及同位素年代学证据，详细论述了晚中生代中国东南部板块俯冲、地慢演化、壳幔相互作用及岩石圈伸展减薄的地球动力学过程，探讨了地壳拉张期次在福建省区域构造上的响应。本研究主要获得以下几点认识：1、岱前山辉长岩体沿福建长乐一南澳大断裂带分布，侵位于沿海的绿片岩相和角闪岩相的变质岩中及内陆的中生代火山岩中。岩体的微量元素特征表现为与俯冲作用有关的岛弧特点。岱前山岩体由低程度部分熔融形成（约7％），伴有角闪石、单斜辉石的分离结晶作用和斜长石的堆晶作用。时间上与古太平洋板块低角度一歪斜俯冲、晚中生代的变质事件、平潭一东山变质带抬升和长乐一南澳剪切带运动在时间上基本一致。岩体是受俯冲流体交代的上地慢，经部分熔融沿长乐一南澳断裂一应力转换带侵入。它与中国东南部出露的其它基性岩同源，但未受到地壳的混染作用。2、闽南茅坪一晒鞍角基性侵入体具独特的地球化学属性，表现为高Al2O3、CoO、MnO，低FeOT、MgO、TiO2含量，富集轻稀土元素（LREE）和大离子亲石元素（LILE），并具正的Pb异常和负的Ti异常；Sr-Nd-Pb同位素结果显示，该基性岩有EM2组分的参与。模拟计算表明，该基性岩墙群是尖晶石二辉橄榄岩地慢5-15％部分熔融的产物；微量元素配分模式及理论模拟表明茅坪一晒鞍角基性岩体的地慢源区在熔融前曾受到1％俯冲沉积物熔体的源区混染和5％流体交代作用。基性岩浆在上升过程中还受到10％左右的地壳物质的混染作用，导致该区基性岩富放射成因Sr、Pb同位素。3、福建省晚中生代基性脉岩富Al2O3（14.0-20.4 wt%）、CaO（4.09-12.7wt％）。按地球化学特征可分为两组：第一组脉岩具较低稀土总量（53.8-145.5μg／g）和平缓的稀土配分模式L（La/Yb）n=1.68-4.651，而第二组脉岩的稀土总量较高（63-247μg／g），且轻稀土富集［（La/Yb）n＝4.63-19］。在原始地慢标准化图解上，第一组脉岩显示Pb的正异常和Ti负异常，无Nb、Ta异常，而第二组脉岩显示明显的Nb一Ta一Ti负异常和Pb正异常。两组脉岩经历了不同的源区混合和陆壳混染过程，第一组脉岩显示了以陆壳混染为主的地球化学过程，不具有岛弧特点的微量元素配分模式表明该类基性岩的地慢源区可能未受俯冲作用过程影响，第二组脉岩的岛弧地球化学特点暗示该类基性岩地慢源区是经俯冲作用改造过的富集岩石圈地慢。第一组基性脉岩来源于石榴石一尖晶石二辉橄榄岩地慢，而第二组脉岩来源于尖晶石或尖晶石一斜长石二辉橄榄岩地慢。地球化学数据显示，不同类型的地慢存在不均一性，反映了不同程度的交代作用或不同量俯冲沉积物的加入。福建省晚中生代基性脉岩产生于拉张构造背景，与岩石圈的伸展减薄及软流圈的上涌紧密联系；4、福建省基性脉岩的同位素特征显示，第一组脉岩具较高的143Na／144Nd，第二组脉岩的143Nd／144Nd较低；Th/Nd、Ba/La比值及理论模拟结果表明，第二组脉岩可能受到流体交代和俯冲沉积物的源区混合作用，而第一组脉岩基本未受俯冲组分（沉积物＋流体）的改造。地壳混染对两组脉岩可能起着重要的作用。EC-AFC理论模拟表明，福建省基性脉岩在上升过程中受到前寒武纪变质岩的影响，这种混染作用在一定程度上改变了同位素组成。因此，福建省晚中生代基性脉岩的地球化学特点是太平洋板块俯冲与壳慢相互作用共同作用的结果；5、K-Ar年龄结果表明，出露于福建省的基性脉岩年龄具周期性分布，表现为五个周期：70-75Ma士，85 Ma士，105-110Ma，125Ma士和135-140Ma。这与前人的研究结果基本一致，表明福建省与中国东南部区域上有相似的地壳拉张期次。K-Ar年龄主要集中分布在14OMa→65Ma之间，这表明：①140M。限定了中国东南部岩石圈伸展作用开始的下限，也就是说中国东南部晚中生代的岩石圈伸展至少开始于140Ma左 右，而并非90Ma；②标志着中国东南部大规模拉张作用的开始，表明构造属性由令挤压为主转变为以拉张作用为主。

贵州碳酸盐岩红色风化壳稀土富集与分异的机理研究

近期对贵州碳酸盐岩红色风化壳研究发现，碳酸盐岩基岩中稀土含量一般为几十个μg/g，而在岩一土界面附近即E显示超常富集，REE总量最高可达31000μg／g以上，远高于碳酸盐岩基岩和一般风化壳REE含量。同时，稀土富集的部位是剖面底部，而在其它的风化壳中稀上往往在剖面中部即全风化层底部富集。REE超常富集的样品同时伴有Ce的强烈亏损，6Ce值最低为0.007，这也是目前报道过的风化壳中的最低值。另外，风化前缘稀土相对于PAAs标准化后显示MREE富集的特征。弄清碳酸盐岩红色风化壳中稀土富集和分异的机理，有助于丰富稀土表生地球化学知识，同时也为喀斯特地区风化成土地球化学过程和土壤物质来源的示踪提供了重要依据。本文通过对稀土赋存状态的实验研究，结合稀土元素质量迁移系数，系统的分析了稀土元素在碳酸盐岩风化壳中的迁移、转化行为，探讨了稀土发生富集和分异的机理。本次研究取得了如下认识：1、通过对白云岩和灰岩风化壳稀土赋存状态的对比，发现在碳酸盐岩红色风化壳中稀土具有相同的赋存和转化规律。稀土富集层中稀土主要以专性吸附态和残渣态的形式存在，其次是有机质结合态。稀土的赋存状态说明粘土矿物对稀土的吸附是导致稀土在底部超常富集的主要原因。其次，次生稀土磷酸盐矿物，主要是La、Nd等的轻稀土磷酸盐矿物也是稀土富集的主要载体。此外，有机质和铁锰氧化物对稀土的迁移、富集也发挥着重要作用。非富集层主要以 残渣态和铁锰氧化物结合态的形式存在，表明随着风化作用的增强，稀土越易进入稳定的相态中。2、元素质量迁移系数真实的反应了元素的迁入迁出情况。碳酸盐岩的非等体积风化使得稳定的微量元素相对基岩富集，也为风化壳稀土提供了基本的物质来源，但不是导致稀土超常富集的主要原因。稀土元素在风化壳上部表现出很强的活化迁移能力，几乎全部迁出，并且在底部显示明显的带入富集，上部淋漓的稀土为底部稀土的超常富集提供了稳定而充足的物质来源。3、风化壳底部狭窄的碱性障是稀土超常富集的主要制约因素。碳酸盐岩的酸不 溶物含量低，碳酸盐矿物可溶性强，发育程度较高的风化壳剖面能够在垂向上很窄的范围内形成碱性障。7-9的pH值增大了粘土对稀土的吸附量，同时还提高了稀土与各种络阴离子络合的稳定性，有利于稀土沉淀。对于发育完整的碳酸盐岩红色风化壳，介质条件的改变是缓慢的，不能在剖面底部形成碱性障，因此稀土在剖面上部迁出，下部迁入富集，富集层位往往和其它岩类风化壳一样在全风化层的底部。4、经页岩标准化的稀土分布模式在风化前缘显示MREE富集。导致这一现象的原因主要是风化壳中MREE的迁出程度大于HREE和LREE，风化流体显示MREE富集。在底部碱性障条件下，富M咫E的风化流体沉淀、富集。风化流体向下渗透，水岩反应的结果是白云岩也显示M咫E富集，灰岩由于岩一土界面的阻挡，水岩反应深度不大，基岩往往无明显的稀土分异。5、在碳酸盐岩红色风化壳上部Ce显示正异常，底部富集层显示强烈负异常。剖面上部，Ce3＋氧化水解，氧化产物主要与铁锰氧化物共沉淀，少量的与粘土形成氢键或者与有机物络合沉淀，导致剖面上部正异常。Ce在剖面中的迁出量很少，在底部稀土富集层，沉淀富集时主要是La、Pr等LREE，Ce相对贫乏，因此，富集层Ce显示强烈的负异常。与碳酸（氢）根或者磷酸根等络合物形式迁走的Ce很少，不是导致Ce强烈负异常的主要原因。6、基岩性质和良好的水热条件导致碳酸盐岩风化前缘形成特殊的微环境一一碱性障，这是稀土在碳酸盐岩风化壳底部超常富集和分异的主要原因，也是碳酸盐岩红色风化壳稀土行为不同于其它岩类风化壳的主要原因。稀土元素在风化作用过程中发生明显的重组分配，其分布特征不能用以指示物源信息，只能反应风化作用过程信息。

贵阳市表层土壤重金属污染元素环境地球化学基线研究

贵阳市位于贵州省中部云贵高原东斜坡地带，地处东经106°07′至107°17′，北纬262°11′，至272°22′之间，属东部平原向西部高原的过渡地带，地形地貌多样，海拔高，纬度低，具有亚热带湿润温和型气候的特点，资源丰富，能源充足，自然环境得天独厚。本论文详细研究了贵阳市8046平方公里面积内表层土壤中砷、福、铬、铜、汞、镍、铅、锌8种重金属污染元素的环境地球化学特征，确定了土壤环境地球化学基线，并建立了判别自然的和人为的环境影响的地球化学指标，进而计算污染参数：重金属累计指数和污染程度，在此基础上进行了土壤重金属污染来源分析。取得认识如下：1、贵阳市表层土壤中重金属污染元素的均值、标准差、极值、主要含量区间分别是：砷18·ogmg／kg、11·57 mg／kg、79.30mg/kg、AS95.9％＜40mg/kg；福0.302mg／kg、0.363mg／kg、2.620mg／lcg、Cd95.7％＜1.000mg／kg；铬75.3mg／kg、37.3mg／kg、271.0mg／kg、Cr95.9％＜150.0mg／1cg；铜43．lmg／kg、30.3mg/kg、213.0mg瓜g，Cu94.6o／＜100mg／kg；铅43.2mg／kg、31.3mg／kg、318.9mg/kg，Pb95.5％＜100.0mg/kg；汞0.222mg／kg、0.531mg／kg、7.030mg／kg，Hg98.2％＜1.00Omg/kg；镍38.3mg/kg、14.9mg／kg、102.5mh/kg，Ni95.8%＜70mg/kg；锌84.7mkg、49.8mg／kg、385.0mg/kg，Zn93.4％＜150.0mg/kg。2、利用相对累计总量分析方法和相对累计频率分析方法确定贵阳市表层土壤中重金属元素的基线值和受人为影响的下限：砷为9.04mk和29.0mg/kg；福为0.068mg／kg和1 ．OIOms／kg；铬为44.0mg／kg和100.2mg/kg；铜为18.8mg/kg和68.4mg/kg；铅为14.8mg/kg和70.lmg／kg；汞为0.045mg／kg和0.530mkg；镍为17.0mg/kg和57.0mg/kg；锌46.3mg/kg和112.0mg/kg。3、对贵阳市表层土壤重金属含量进行地质累计指数分析，结果显示贵阳市的表层土壤中：41％未受砷污染，43％的在无污染到中度污染之间，14％的中度污染，只有2％的介于中度污染到强污染之间；40％未受福污染，19％无污染到中度污染之间，14％的中度污染，19％的介于中度污染到强污染之间，7％的强污染，1％的表层土壤强污染到极强污染之间；46％未受铬污染，47％在无污染到中度污染之间，6.8％的中度污染，0.2％介于中度污染到强污染之间；38％未受铜污染，38％在无污染到中度污染之间，22％的中度污染，2％的介于中度污染到强污染之间；18％未受铅污染，47％在无污染到中度污染之间，28％的中度污染，3％介于中度污染到强污染之间；12％未受元素汞污染，37％在无污染到中度污染之间，36％的中度污染，11％介于中度污染到强污染之间，2％的强污染，1％的介于强污染与极强污染之间，1％的极强污染；19.2％未受镍污染，63.7％在无污染到中度污染之间，16.8％的中度污染，0.3％介于中度污染到强污染之间；41％未受锌污染，50％在无污染到中度污染之间，7％的中度污染，2％介于中度污染到强污染之间。4、贵阳市表层土壤中重金属元素含量的污染程度计算显示：砷的污染程度最大为4，27，50.2％的表层土壤未受污染，97％的表层土壤污染程度小于2，总污染程度略大于O，即受到轻微污染；蝠的污染程度最大为12.1，57.9％的表层土壤未受污染，％％的表层土壤污染程度小于4，总污染程度大于。，即受到污染；铬的污染程度最大为2.01，69％的表层土壤未受到重金属元素铬的污染，30.6％的表层土壤受到轻微污染，总污染程度小于O，即未受到污染；铜的污染程度最大为5.09，53.2％的表层土壤未受到重金属元素铜的污染，总污染程度略大于0，即受到轻微污染；铅的污染程度最大为8.11，49.9％的表层土壤未受到重金属元素铅的污染，总污染程度略大于0，即受到轻微污染；汞的污染程度最大为45.87，56.1％的表层土壤未受到重金属元 素汞的污染。总污染程度大于0，即受到污染；镍的污染程度最大为1.56，64％的表层土壤未受到重金属元素镍的污染，总污染程度小于O，即未受到污染；锌的污染程度最大为2.85，77.8％的表层土壤未受到重金属元素锌的污染，总污染程度小于0，即未受到污染。综合考虑8种重金属污染元素，贵阳市40.2％的表层土壤无重金属元素污染，巧％的表层土壤在无污染到轻微污染之间，36.1的表层土壤轻微污染，7.2％的中度污染，1.4％的表层土壤严重污染。5、福和镍只存在较少的污染区域，其余六种元素都存在局部的重金属含量受人为因素影响。砷的污染区域主要集中在筑东部的马场和西部清镇的暗流、王家院等地；铬的污染区域主要集中筑南部的花溪马林、西部的暗流一酒坪等地；铜的污染区域则主要集中在筑南部的燕楼马林处；汞的污染区域分布在筑北开阳双流、筑西北六广以及筑中扎佐三片；铅的污染区域分布在筑东北的宅吉、城关；筑西麦格等处；而锌的污染区则集中在筑东北面的开阳花梨和城关。总体来说，镍、铜的含量是处于最安全的位置，而汞、铅的警戒区域面积很大，几乎函盖了全部研究区域，福次之，砷、锌、铬适中。6、贵阳市表层土壤中重金属污染元素的含量主要与矿山、长期的农业措施和燃煤带来的污染有关。所有重金属含量超标区几乎都对应于矿区，其污染可能来自于母岩，也可能来自矿区生产而导致的“三废”污染。汞、铅、镉的“警戒”区域面积较大，主要是由长期的农业污染造成，特别是磷肥和含污染元素的农药、除草剂等的施用，汞、隔“警戒”区域面积较大的原因还与燃煤后重金属的大气沉降有关。另外砷的污染也和燃煤后大气沉降有关。贵阳市表层土壤没有受到重金属污染元镍的污染。7、在本研究区域内，重金属含量呈现不同含量等级的土类是由于长时间受人为影响的结果，而重金属含量处于单一等级区间的土类则受人为因素影响较小，其含量区间反映了背景值含量范围。在贵阳市的表层土壤中，黄壤、石灰土、水稻土受人为影响较多，石质土、粗骨土、紫色土、黄棕壤受人为影响适中，沼泽土和山地草甸土受人为影响较少。8、本文建议：（1）在乌当区金华镇三铺村、修文县久长镇新隆村、白云区牛场乡小山村、修文县扎佐镇丁官村、修文县大石乡天桥村、开阳县双流镇凉水井村、修文县六广镇滨江村这几个综合污染较为严重的区域采取政府宏观调控手段，指导当地农户进行绿化苗木、花卉等不进入食物链的植物，或者在合适的地方，进行退耕还林，种植生态林。同时建议有关部门在这些区域开展土壤重金属治理工作；（2）在清镇市的暗流一卫城、王家院、水塘以及开阳县马场一哨上等砷含量较高区域种植旱生禾谷类食用籽粒的作物，如小麦、玉米、高粱等，不能种植水生作物和叶菜类作物；在北部开阳双流片、西北部修文六广一大石片、筑中扎佐一牛场片汞含量较高区域推广竺麻的种植；在东北部开阳花梨一城关锌含量较高区域建议农户种植玉米；在开阳的宅吉一龙水、城关和清镇的麦格片区铅含量较高区域，大力发展烟草的种植；在修文久长、大石、开阳城关一马场、清镇麦格、乌当水田一新堡等搞含量较高地区推荐种植豆科食用籽粒作物。9、综合考虑国家《土壤环境质量标准（GB15618一1995）》中规定监测的8种重金属污染元素，污染程度（Cd）的判别指标可以定量化为：Cd≤O：无污染；O＜Cd燕1无污染到轻微污染；1＜Cd≤5：轻微污染：5＜Cd≤10中度污染；Cd＞10：严重污染。

Peak identification for PCDD/Fs in environmental samples at different temperature programs

A method has been developed for peak recognition of 136 polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) and polychlorinated dibenzofurans (PCDFs) at different temperature programs. Their retention behaviours are predicted on the basis of an identification database of retention values (A, B) of gas chromatography. By the retention times of C-13 labelled 2,3,7,8-substituted PCDD/F internal standards, the retentions of all PCDDs and PCDFs can be calculated. After comparison with the retentions of practical environmental samples, the predicted values have been proved to be very accurate. (C) 2000 Elsevier Science Ltd. All rights reserved.

Distribution patterns of PCDD/Fs in chlorinated chemicals

The purpose of this research was to determine polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofurans (PCDD/F) in five chlorinated chemicals (phthalocyanine copper, phthalocyanine green, chloranil-1 and 2, and triclosan), and to compare their 2,3,7,8-tetrachlordibenzo-IpI-dioxin equivalents (TEQ). The distribution patterns of total PCDD/Fs and 2,3,7,8-substituted PCDD/Fs were elucidated in detail. The TEQ values of toxic PCDD/Fs in all chemicals were in the range of 5.03-1379.55 ng I-TEQ/kg. The contribution of OCDD and OCDF in phthalocyanine green was 75% of the total TEQ. For chloranils, the maximum contribution of toxic PCDD/Fs was from 2,3,7,8-substituted HxCDF and 2,3,7,8-substituted HpCDF. The TEQ of HxCDF and HpCDF in chloranil-1 was 90% and in chloranil-2 was 71%. And the toxic contribution increased with the degree of chlorination for PCDFs. (C) 2005 Elsevier Ltd. All rights reserved.