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南京地区地源热泵系统优化及时间效应研究

水文地质工程地质 2024年第4期51卷 233-242页

作者：范琦袁林山赵存法田蓉江苏省地质局江苏南京210018

地埋管换热器孔间距的合理设计是开发侵蚀堆积平原地区浅层地热能时需首先解决的问题。为了获得能供设计参考的地埋管换热器孔间距,确保地源热泵系统长期稳定运行,依托南京市秦淮区石门坎102号地源热泵试验工程,通过温度监测和数值模拟... 详细信息

地埋管换热器孔间距的合理设计是开发侵蚀堆积平原地区浅层地热能时需首先解决的问题。为了获得能供设计参考的地埋管换热器孔间距,确保地源热泵系统长期稳定运行,依托南京市秦淮区石门坎102号地源热泵试验工程,通过温度监测和数值模拟方法,研究了地埋管换热器孔间距和地源热泵系统10 a运行的时间效应,获得了南京侵蚀堆积平原地区地埋管换热器孔合理间距和运行方式。结果显示:(1)夏季工况、夏季后恢复工况、冬季工况、冬季后恢复工况的完整运行周期内,地层温度经历升温、降温、缓慢降温、基本恢复的周期性变化;(2)南京侵蚀堆积平原地区经济合理的地埋管换热器孔间距为4.0 m;(3)采取夏季制冷时间和冬季制热时间相等的运行方式,延长夏季后恢复工况,可确保地源热泵系统长期稳定运行。结果能为南京地区地埋管的设计和浅层地热能工程研究提供科学依据。

关键词：时间效应侵蚀堆积平原地源热泵系统数值模拟

江西省乐平市水系沉积物重金属风险评价及源解析

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人民长江 2024年第4期55卷 87-94页

作者：贺玲赖书雅蒋起保饶建锋吴美仁江西省地质局第十地质大队江西鹰潭335001

为了识别江西省乐平市土壤重金属污染来源问题,科学制定土壤重金属源-汇高效诊断技术方案,对20世纪该地区水系沉积物中重金属Cd、Cr、Pb、Zn、Cu和Ni的污染状况、生态风险和来源情况进行研究,揭示历史时期重金属含量及来源特征。运用地... 详细信息

为了识别江西省乐平市土壤重金属污染来源问题,科学制定土壤重金属源-汇高效诊断技术方案,对20世纪该地区水系沉积物中重金属Cd、Cr、Pb、Zn、Cu和Ni的污染状况、生态风险和来源情况进行研究,揭示历史时期重金属含量及来源特征。运用地累积指数法、潜在生态风险指数法和潜在生物毒性效应协同评估水系沉积物中重金属的潜在生态风险,采用相关性分析、主成分分析和PMF模型进行源解析。结果表明:①重金属Cd、Cr、Pb、Zn、Cu和Ni浓度平均值分别为0.15,68.07,25.35,66.84,23.98,25.59 mg/kg;除Zn外,其余元素含量均值均超过中国水系沉积物背景值;除Pb和Zn外,其余元素含量平均值均超过江西省土壤背景值。6种重金属含量高值区分布基本吻合,主要分布在研究区东北部。②地累积指数和潜在生态风险指数结果均表明Cd和Cu的贡献较大。潜在生物毒性评价结果显示Ni的贡献较大。主成分和PMF模型分析结果具有一致性,结果显示6种重金属主要来源于自然源,受当地成土母质控制。Cd和Cu是引起环境风险的主要因子,需要加强关注。研究成果可为该地区重金属污染防治、水环境和土壤科学管理提供参考。

关键词：水系沉积物重金属生态风险评价来源分析江西省

甲氧氯的水质基准、沉积物质量基准及生态风险评价

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湖泊科学 2024年第2期36卷 443-451页

作者：杨虎成肖宇煌莫春雷高杰蔡爱民张泽涛常亮易春瑶资源与生态环境地质湖北省重点实验室(湖北省地质局) 武汉430034 湖北省地质环境总站武汉430034

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(sed... 详细信息

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。

关键词：甲氧氯水质基准沉积物质量基准生态风险

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吡虫啉的本土物种敏感性分布及水质基准研究

湖泊科学 2024年第1期36卷 177-186页

作者：杨虎成莫春雷李亚云周艳松王艺霖郭静资源与生态环境地质湖北省重点实验室(湖北省地质局) 武汉430034 湖北省地质环境总站武汉430034

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... 详细信息

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。

关键词：吡虫啉水质基准物种敏感性分布法生态风险

西准噶尔南部晚石炭世中-酸性火山岩成因机制及其对准噶尔洋闭合时限的约束

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地学前缘 2024年第3期31卷 40-58页

作者：支倩任蕊段丰浩黄家瑄朱钊张新远李永军陕西省地质调查院陕西省水工环地质调查中心陕西省健康地质研究中心陕西西安710068 长安大学地球科学与资源学院陕西西安710054 长安大学地质工程与测绘学院陕西西安710054

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb... 详细信息

西准噶尔地区广泛分布石炭纪岩浆岩类,了解它们的成因和形成机制可为揭示准噶尔洋盆晚古生代构造格局和发展演化以及约束古大洋闭合时限提供重要依据。本文报道了西准噶尔南部哈拉阿拉特山地区晚石炭世中酸性火山岩的岩石学、锆石U-Pb年代学以及地球化学特征。岩石学研究表明其岩性主要为安山岩、英安质安山岩、流纹英安斑岩和流纹岩。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年结果表明哈拉阿拉特山地区中酸性火山岩年龄为308~305 Ma,为晚石炭世中晚期。中酸性火山岩均相对富集轻稀土和大离子亲石元素,亏损Nb、Ta等高场强元素,富钠贫钾,属于低钾拉斑中钾钙碱性系列岛弧火山岩。其中安山岩和英安质安山岩具有较高SiO_(2)(56.15%~66.13%)、Al_(2)O_(3)(16.03%~17.94%)、Na_(2)O(3.44%~5.59%)、Sr((364~576)×10^(-6))含量和Na_(2)O/K_(2)O(3.20~6.40)、Sr/Y(33.5~55.6)比值,贫MgO(1.59%~2.68%)、Y((10.0~16.0)×10^(-6))和Yb((1.08~1.83)×10^(-6))的特征,并且具有Eu正异常(δEu=1.09~1.22),属于典型的埃达克岩,是经俯冲的洋壳板片在石榴角闪岩相发生部分熔融而成,且熔融产生的埃达克质熔体在上升过程中未与上覆地幔橄榄岩发生明显交代作用;流纹岩和流纹英安斑岩具有高的SiO_(2)(69.59%~75.03%)和全碱(w(Na_(2)O+K_(2)O)=7.81%~8.89%)、极低的TFe 2O 3(0.94%~1.57%)和MgO(0.12%~0.97%)含量以及弱负Eu异常(δEu=0.63~1.00)等特征,为准铝质I型流纹岩,是下地壳镁铁质岩石部分熔融的产物,很可能有少量幔源岩浆混入。综合本文数据并结合研究区大量前人已发表的岩浆岩类研究成果,认为西准噶尔南部地区在晚石炭世中晚期仍处于岛弧弧后盆地演化体系,准噶尔洋的闭合时限可能至少推迟至早二叠世早期之后。

关键词：岛弧火山岩晚石炭世弧盆体系西准噶尔南部准噶尔洋

江西九岭南缘蚀变花岗岩型锂矿床成矿地质特征及找矿方向

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矿床地质 2024年第2期43卷 244-264页

作者：徐喆张芳荣张福神王光辉吴俊华唐维新楼法生谢春华高原董菁陈军况二龙周宾江西省地质调查勘查院基础地质调查所江西南昌330030 江西省地质局江西南昌330036 江西省地质调查勘查院江西南昌330009 江西省地质局第一地质大队江西南昌330052 江西省地质局生态地质大队江西南昌330030

近年来,九岭南缘同安-白水洞地区取得了重大找矿突破,发现了多处大型、超大型蚀变花岗岩型锂矿床,系统梳理该地区锂矿成矿地质特征对于总结区域成矿规律,指导下一步找矿勘查具有重要意义。笔者通过详细的野外地质调查和钻孔编录,并结合... 详细信息

近年来,九岭南缘同安-白水洞地区取得了重大找矿突破,发现了多处大型、超大型蚀变花岗岩型锂矿床,系统梳理该地区锂矿成矿地质特征对于总结区域成矿规律,指导下一步找矿勘查具有重要意义。笔者通过详细的野外地质调查和钻孔编录,并结合前人研究成果,将九岭南缘燕山期花岗岩划分为4个阶段,其岩性从老到新依次为中细-中粗粒斑状二云母二长花岗岩→中细粒含斑(少斑)二云母二长花岗岩→细粒二云母二长花岗岩→中细粒白云母二长花岗岩,各岩性之间呈明显的侵入接触关系。其中晚阶段白云母二长花岗岩与锂矿具有成矿专属性,并常超覆于其他燕山期岩体之上,内部见有早期岩体的捕虏体。以w(Li_(2)O)≥0.20%圈定锂矿体,矿体主要分布于白水洞岩体上部的中、强钠长石化白云母二长花岗岩中,同时有少量的伟晶岩和细晶岩矿体,局部花岗岩围岩被矿化,但下部弱钠长石化白云母二长花岗岩及地表局部地段白云母二长花岗岩不含矿。锂主要赋存于锂白云母和锂云母中,脉石矿物主要为钠长石、石英、钾长石、云母等。燕山期花岗岩蚀变普遍且较强烈,蚀变类型主要有钾长石化、钠长石化、白(锂)云母化、云英岩化、黄玉化等。白(锂)云母化表现为围绕原生白云母边缘发育交代的白云母和锂云母,同时与钠长石化紧密伴生。成矿作用主要发生在碱交代阶段,局部叠加云英岩化(酸交代)阶段。上述特征表明九岭南缘蚀变花岗岩型锂矿为热液作用的碱交代阶段富集成矿。结合水系沉积物异常特征,笔者初步总结了该地区锂矿成矿要素,建立了找矿标志,并圈定了陈家里-新庵里、港口-东坑、三角岭-东窝里、张家里-窑场里等地区作为下一步重点找矿靶区,为九岭南缘蚀变花岗岩型锂矿勘查提供参考。

关键词：锂矿蚀变花岗岩型成矿地质特征钠长石化蚀变作用碱交代找矿方向九岭南缘

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江西德安彭山矿田遥感找矿预测研究

岩石矿物学杂志 2024年第4期43卷 973-981页

作者：谭荣徐裕敏徐先宇王天晨余振东江西省地质局第三地质大队江西九江332100

矿田找矿预测过程中受基础地质大数据的影响较大,导致其应用于地质复杂区域时筛选结果的准确性较差,为此研究了江西省德安县彭山矿田遥感找矿预测方法。以下鞭山锡矿区作为彭山地区的典型矿田,分析了其地质特征与成矿规律,依据分析结果... 详细信息

矿田找矿预测过程中受基础地质大数据的影响较大,导致其应用于地质复杂区域时筛选结果的准确性较差,为此研究了江西省德安县彭山矿田遥感找矿预测方法。以下鞭山锡矿区作为彭山地区的典型矿田,分析了其地质特征与成矿规律,依据分析结果再结合遥感技术,获得遥感找矿要素与遥感蚀变信息,建立遥感综合信息找矿靶区预测模型,得到彭山地区找矿靶区定量预测结果输出。预测结果显示,研究区共定量预测出3个典型找矿靶区,分别位于该区的西北侧、西侧及东侧区域,主要具环形与条带状构造,构造发育方向主要为东北向、西北向及近南北向,所提取到的遥感蚀变信息主要有碳酸盐化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化及铁染,3个靶区均具有较好的成矿条件;野外实际查证证实3个靶区中存在高岭土化、铁染及碳酸盐化等蚀变发育,且蚀变岩块中Cu与Au的含量较高,预测结果得到证实,可为该区域的找矿勘探提供可靠的参考依据。

关键词：德安县彭山矿田地质成矿规律找矿靶区遥感技术蚀变信息

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桂西二叠系铝土矿含矿岩系沉积相特征及其演化

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地质通报 2024年

作者：张启连黄光琼韦访黄文芳邓军李活松韦良喜蒙家锋覃良朝杨海黄宝宁吴含志辛晓卫马坚高黎家龙吴向宇广西二七四地质队广西地质调查院广西第四地质队广西第三地质队

桂西二叠系铝土矿含矿岩系沉积相研究薄弱，亟待加强。通过线路调查和剖面研究，厘定出含矿岩系的四个沉积相八个亚相，即顶部为沼泽炭泥相，上部为滨海平原泥岩相，中部准平原铝土岩（矿）相，下部滨湖平原—湖泊铁铝质岩相；中部准平... 详细信息

桂西二叠系铝土矿含矿岩系沉积相研究薄弱，亟待加强。通过线路调查和剖面研究，厘定出含矿岩系的四个沉积相八个亚相，即顶部为沼泽炭泥相，上部为滨海平原泥岩相，中部准平原铝土岩（矿）相，下部滨湖平原—湖泊铁铝质岩相；中部准平原相可分为凹地铝土岩夹泥岩亚相、缓坡残坡积铝土矿亚相、凹地沉积铝土矿亚相、斜坡铝土岩亚相，下部滨湖平原—湖泊铁铝质岩相可分为滨浅湖铝土质泥岩—铁质泥岩—铁铝岩亚相和滨湖平原古土壤亚相。陆相火山灰在各相中均有残存。含矿岩系中泥岩成分变异指数ICV在1上下波动，表明存在沉积再循环，泥岩中CIA均大于97，显示风化程度高；亲硫元素（Cu、Zn、Co、Ni）和亲铁元素（V）在下部铁铝质岩相普遍高于中上部铝土岩（矿）—泥岩相，亲氧元素（Th、U、Nb、Ta、Sn、W）则相反；铝土矿相稀土总量最高，中上部铝土岩（矿）—泥岩相中的δCe和L/H均明显高于铁铝质岩相。砾屑及元素地球化学显示含矿岩系具有继承性；对应四个沉积相可推断三个演化阶段，第一阶段为红土聚集，第二阶段为准平原化（即铝土矿化），第三阶段为平原化；含矿岩系发育期间火山灰持续沉降。铝土矿是第二次风化壳的产物。

关键词：铝土矿含矿岩系沉积相古气候古地理火山灰桂西

考虑降雨条件陕北Q_(2)黄土斜坡稳定性的非线性劣化研究

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地质科技通报 2024年第3期43卷 218-226页

作者：周少伟边小卫李卫波马园园李菲陕西省地质调查院陕西省地质科技中心西安710004

降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生。通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q_(2)黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响。首... 详细信息

降雨致灾是陕北黄土斜坡最常见的灾害之一,揭示降雨对黄土斜坡稳定性影响特征有利于预防滑坡灾害的发生。通过一系列室内试验研究了降雨条件下陕北Q_(2)黄土的力学特性变化特征,并结合数值模拟分析了其对陕北黄土斜坡稳定性的影响。首先设计干湿循环试验(循环路径和次数)以模拟降雨条件(如强度、频次等);其次通过三轴剪切试验获取陕北Q_(2)黄土的力学性质的变化规律;最后以陕北地区某黄土斜坡为例,利用有限元计算并分析不同降雨条件下斜坡安全系数和塑性区的变化特征。结果表明:(1)干湿循环作用后Q_(2)黄土的抗剪强度存在非线性劣化特征。当干湿循环次数超过一定范围后,黄土物理力学性质参数劣化的边际效应减弱,并趋于稳定。(2)降雨作用下黄土斜坡的稳定性呈现出随着降雨频次或降雨强度的增加而降低的趋势。(3)Q_(2)黄土斜坡的塑性区范围随着Q_(2)黄土力学性能的不断劣化而增大,体现了降雨条件对黄土斜坡稳定性影响的非线性特征。研究结果为降雨型滑坡预防提供参考。

关键词：降雨条件 Q_(2)黄土干湿循环作用抗剪强度安全系数黄土斜坡非线性劣化陕北地区

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