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三江平原东部土壤和农作物硒含量特征及影响因素

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环境科学 2024年第10期45卷 6195-6206页

作者：李敬杰杨涛王明国连晟吕永高蔡婧怡中国地质调查局水文地质环境地质调查中心保定071051

为识别三江平原东部胜利农场土壤和农作物硒(Se)元素含量特征及影响因素,综合利用统计学分析和相关分析等方法,对采集的83组表层土壤样品及34组农作物籽实样品的测试结果进行分析.结果表明,研究区ω(Se)范围为0.12~0.95 mg·kg^(-1),平... 详细信息

为识别三江平原东部胜利农场土壤和农作物硒(Se)元素含量特征及影响因素,综合利用统计学分析和相关分析等方法,对采集的83组表层土壤样品及34组农作物籽实样品的测试结果进行分析.结果表明,研究区ω(Se)范围为0.12~0.95 mg·kg^(-1),平均值为0.37 mg·kg^(-1),在表层土壤富集程度较强烈,富集系数为3.18;可氧化态Se是该区土壤Se的主要存在形态,其在沼泽土、白浆土、旱地和水田的占比分别为81%、79%、79%和80%,可还原态Se含量最低,占比不超过5%;土壤理化指标对Se含量差异的影响主要表现为Se与pH和总钾(TK)呈负相关,与阳离子交换量(CEC)、土壤有机质(SOM)、腐殖质(HS)、总氮(TN)和总磷(TP)呈显著正相关;不同土地利用类型土壤Se含量平均值由高至低表现为:旱地>水浇地>草地>林地,低pH值和高SOM的旱田土壤更易富集Se;不同土壤类型中沼泽土ω(Se)平均值最高,为0.45 mg·kg^(-1),高于研究区Se含量平均值;第四系冲积层ω(Se)平均值最高,为0.43 mg·kg^(-1),其母质主要以有机质丰富的湖相沉积物为主,是形成富Se土壤的重要因素之一;农作物与根系土中Se含量表现为负相关,低pH值或高SOM土壤中的Se不易被农作物吸收,其Se含量还受控于土壤Se的形态,与有效态Se含量呈正相关,与可氧化态Se含量呈负相关关系.建议通过减少耕地中人为化肥的使用量作为增加Se生物可利用性的手段来改变该区农作物Se水平现状.

关键词：三江平原土壤硒(Se) 农作物硒(Se) 理化性质土地利用土壤类型成土母质

美国FORGE计划犹他州干热岩开发示范项目进展综述

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世界科技研究与发展 2024年第2期46卷 263-276页

作者：张炜金显鹏王海华姚树青邵明娟中国地质调查局地学文献中心北京100083 中国地质图书馆北京100083 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心天津300309

21世纪是全球能源获取方式发生重要变化的时代。现有以煤炭、石油、天然气等传统资源为基础的能源正在逐渐被风能、太阳能、生物质能、地热能等环境友好、低排放的绿色能源所取代。干热岩是一种不含原生水(或含少量水但不能流动)的高温... 详细信息

21世纪是全球能源获取方式发生重要变化的时代。现有以煤炭、石油、天然气等传统资源为基础的能源正在逐渐被风能、太阳能、生物质能、地热能等环境友好、低排放的绿色能源所取代。干热岩是一种不含原生水(或含少量水但不能流动)的高温地热资源,可通过水力刺激改造形成增强型地热系统储层,从而提取数量相当可观的地热能。本文以美国能源部正在组织实施的FORGE计划犹他州干热岩示范项目为研究对象,综述了项目在场地地质条件表征、基础设施建设等方面取得的主要进展与成果,总结了项目在高温硬岩钻井、储层建造、微震监测等方面取得的广泛且深入认识,从统筹部署、组织实施、场地表征和设施建设、关键技术装备突破、数据共享等方面提出了值得我国借鉴参考的具体实践。

关键词：干热岩增强型地热系统地热能前沿瞭望台研究计划刺激改造裂隙网络诱发地震

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中国铁矿勘探开发及供需形势

地质论评 2024年第S1期70卷 111-112页

作者：吴琪仇巍巍江拓高宇马建明自然资源部信息中心北京100812 中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

钢产量是衡量一个国家综合国力的重要指标,现阶段钢铁工业是我国国民经济发展的战略性支柱产业,2022年我国粗钢产量10.18亿吨,占全球粗钢总产量的55.6%;2022年我国生铁产量8.64亿吨,占全球生铁总产量的66.2%。中国是全球最大的粗钢、生... 详细信息

钢产量是衡量一个国家综合国力的重要指标,现阶段钢铁工业是我国国民经济发展的战略性支柱产业,2022年我国粗钢产量10.18亿吨,占全球粗钢总产量的55.6%;2022年我国生铁产量8.64亿吨,占全球生铁总产量的66.2%。中国是全球最大的粗钢、生铁生产国,同时也是全球最大的铁矿石进口国和消费国。铁矿石是钢铁工业发展最主要的原料,是我国战略性矿产之一,其保障程度直接关系到国家经济发展的可持续性。

关键词：铁矿勘探开发供需形势中国

中国海域沉积盆地咸水层二氧化碳地质封存潜力

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海洋地质与第四纪地质 2024年第3期44卷 98-114页

作者：陈建文王嘹亮王平康袁勇曹珂付玉通陆东宇杨长清李慧君王建强张银国龚建明孙晶赵化淋中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266237 青岛海洋科技中心海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室青岛266237 青岛市海洋地质碳封存工程研究中心青岛266237 青岛市海洋地质碳封存重点实验室青岛266237 中国地质调查局广州海洋地质调查局广州511458 中国地质调查局基础调查部北京100037

二氧化碳地质封存是二氧化碳捕集利用封存(CCUS)技术的关键环节,海域二氧化碳地质封存是将工业碳排放源或油气开发过程中捕集的二氧化碳,以超临界态注入到海底咸水层、废弃或开发中油气藏等地质体中,实现与大气长期隔离的过程。因远离... 详细信息

二氧化碳地质封存是二氧化碳捕集利用封存(CCUS)技术的关键环节,海域二氧化碳地质封存是将工业碳排放源或油气开发过程中捕集的二氧化碳,以超临界态注入到海底咸水层、废弃或开发中油气藏等地质体中,实现与大气长期隔离的过程。因远离人类居住地且有海水覆盖、具有“安全性高、环境风险小”特点,海域二氧化碳地质封存受到欧美等国家和地区的高度重视。本文在分析我国海域沉积盆地基本地质条件基础上,采用创新的模型体积法评价了我国海域沉积盆地咸水层二氧化碳地质封存潜力。研究表明,我国海域沉积盆地新生界厚度大,地壳稳定性较好,具有中低地温场特征,发育多套储碳-封盖组合,构造地层圈闭多,二氧化碳地质封存条件优越、咸水层封存潜力巨大。这将为我国海洋地质碳封存区带评价和目标区优选提供依据,对我国沿海省市碳达峰碳中和路径规划和离岸碳封存示范工程预研究具有重要意义。

关键词：二氧化碳地质封存中国海域沉积盆地模型体积法咸水层封存潜力

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我国地下水硝酸盐污染及源解析研究进展

环境科学 2024年第6期45卷 3129-3141页

作者：涂春霖陈庆松尹林虎李强和成忠刘振南中国地质调查局昆明自然资源综合调查中心昆明650100 自然资源部自然生态系统碳汇工程技术创新中心昆明650100 西南山地生态地质演化与保护修复创新基地昆明650100 中国地质大学(北京)水资源与环境学院北京100083

我国地下水中硝酸盐污染问题严峻,尤其农业产区地下水硝酸盐污染日益突出,严重影响了地下饮用水安全,急需引起重视.通过综述发现,我国地下水中硝酸盐的主要来源为大气沉降、土壤氮、农业施肥和粪便污水等,其中粪便污水和农业施肥是地下... 详细信息

我国地下水中硝酸盐污染问题严峻,尤其农业产区地下水硝酸盐污染日益突出,严重影响了地下饮用水安全,急需引起重视.通过综述发现,我国地下水中硝酸盐的主要来源为大气沉降、土壤氮、农业施肥和粪便污水等,其中粪便污水和农业施肥是地下水硝酸盐超标的主要原因.总结了水化学分析法、多元统计分析法、稳定同位素示踪法和微生物源追踪等技术在地下水硝酸盐溯源中的应用.各种溯源方法均有一定的局限性,建议采用多种方法联合识别地下水中硝酸盐来源,并通过多元统计分析和同位素定量解析模型计算不同污染来源贡献率.硝酸盐污染溯源经历了从定性到定量的研究过程,目前基于δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)解析硝酸盐来源的SIAR和Mix SIAR模型已经相当成熟,但由于不同输入端元同位素特征值范围相互重叠,不同时空变化等条件下δ^(15)N-NO_(3)^(-)和δ^(18)O-NO_(3)^(-)值具有一定差异,以及氮迁移转化过程中的同位素分馏等的影响,导致模型计算得出的结果还存在不确定性,需要进一步优化模型的解析方法,以更精准地获取硝酸盐污染来源及其贡献率,服务于地下水资源的科学管理.

关键词：地下水硝酸盐污染源解析多元统计分析稳定同位素

美国能源部地热钻井技术研发最新部署及干热岩开发示范创新实践

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钻探工程 2024年第3期51卷 1-8页

作者：张炜王海华翁炜姚树青邵明娟中国地质调查局地学文献中心北京100083 中国地质图书馆北京100083 北京探矿工程研究所北京100083

与其他主要的可再生能源相比,地热能是唯一能够提供基本负载电力的能源。干热岩是指不含原生水或含少量水的高温深部岩体,可通过水力刺激改造形成增强型地热系统储层,从而提取数量可观的地热能。干热岩型地热资源的开发面临两方面主要... 详细信息

与其他主要的可再生能源相比,地热能是唯一能够提供基本负载电力的能源。干热岩是指不含原生水或含少量水的高温深部岩体,可通过水力刺激改造形成增强型地热系统储层,从而提取数量可观的地热能。干热岩型地热资源的开发面临两方面主要技术挑战,一是花岗岩和玄武岩等极坚硬岩石对机械钻速的限制,二是钻井所处地层温度超过随钻测量和旋转导向等工具电子设备的运行温度上限。近年来,美国能源部资助的FORGE计划犹他州项目为测试新的钻头技术和优化钻井作业流程提供了机会,以逐步提升机械钻速并降低钻井成本。本文综述了美国能源部地热技术办公室近年发展规划中对地热钻井技术研发的部署,重点分析了犹他州项目在钻井实践过程中对基于物理限制因素重新设计的工作流程的应用,总结了美国能源部围绕地热钻井技术开展的多次规划编制以及部署实施的相关项目涉及的主要领域,以及犹他州项目在探索和实践钻井作业流程优化方面取得的认识。

关键词：干热岩型地热资源增强型地热系统地热能前沿瞭望台研究计划机械比能钻压转速 PDC钻头

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永不停息的捕碳能手——岩溶

中国矿业 2024年第S1期 634-635+638页

作者：韦延兰李文莉王莉中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部广西岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心广西平果喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站中国地质图书馆/中国地质调查局地学文献中心

岩溶作用，作为一种独特的地质过程，不仅塑造了令人赞叹的自然景观，还具有显著的碳汇功能。岩溶作用过程，碳酸盐岩与二氧化碳和水发生化学反应，生成碳酸氢根离子，这一过程不仅在地质上具有重要意义，更在生态和气候层面扮演着关键... 详细信息

岩溶作用，作为一种独特的地质过程，不仅塑造了令人赞叹的自然景观，还具有显著的碳汇功能。岩溶作用过程，碳酸盐岩与二氧化碳和水发生化学反应，生成碳酸氢根离子，这一过程不仅在地质上具有重要意义，更在生态和气候层面扮演着关键角色。它通过吸收大气和土壤中的二氧化碳，将其转化为水体中的碳酸氢根离子，进而沉积于地下或被水生植物吸收，有效降低了大气中的二氧化碳浓度。这种自然碳汇过程，不仅有助于减缓全球气候变化，对抗温室效应，而且对于保护和增强生物多样性、维持生态平衡具有深远影响。本文从岩溶碳汇机制过程、岩溶碳汇潜力介绍新词汇“岩溶碳汇”。岩溶碳汇，作为地球自然碳循环的一部分，其潜力的挖掘和利用，对于实现碳中和目标、促进可持续发展具有重要的战略意义。

关键词：岩溶碳汇碳酸盐岩二氧化碳气候变化

宁东煤田横城矿区太原组煤中关键金属的物质来源和富集机理

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地质学报 2024年第8期98卷 2336-2350页

作者：黄鹏程郭雅杰史禹韬曹佳亮李宝庆田继军姬晓燕上官云飞庄新国马少东中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北武汉430074 中国地质大学(武汉)构造与油气资源教育部重点实验室湖北武汉430074 宁夏回族自治区煤炭地质局宁夏银川750001

对宁东煤田横城矿区太原组9号煤层进行了矿物学和地球化学研究,以便查明煤中关键金属的分布、赋存和富集特征,并评价其综合利用前景。研究结果表明:①横城矿区9号煤以高的镜质组含量、特低—低灰分产率和中—高硫含量为特征。②煤中矿... 详细信息

对宁东煤田横城矿区太原组9号煤层进行了矿物学和地球化学研究,以便查明煤中关键金属的分布、赋存和富集特征,并评价其综合利用前景。研究结果表明:①横城矿区9号煤以高的镜质组含量、特低—低灰分产率和中—高硫含量为特征。②煤中矿物主要由高岭石组成,以细胞充填状、透镜状和薄层状等形式存在。煤层底板中矿物主要由石英、高岭石和白云母组成,其主要为碎屑成因。③煤层中常量元素主要由SiO_(2)和Al_(2)O_(3)组成,煤中Li、Zr、Nb、Hf、Pb和Th的含量达到轻度富集—富集程度,其中Li、Pb和Th主要赋存于高岭石,Zr和Hf赋存于锆石,Nb赋存于高岭石和锐钛矿。矿区9号煤层形成于受海水影响的潮坪-潟湖环境,煤层下部形成于铁源供给不足的低位沼泽环境,煤层上部形成于铁源严重不足的高位沼泽环境,故下部煤层中硫以黄铁矿硫为主而上部以有机硫为主。煤中碎屑物质主要来源于阴山古陆和阿拉善地块,阴山古陆主要提供了元古宙的陆源碎屑物质,阿拉善地块主要供给了早石炭世的碎屑物质,此外也有少量的火山灰和奥陶系灰岩风化残积物进入到含煤盆地。煤中的Li、Zr、Nb等关键金属的富集主要受控于长英质的碱性—过碱性物质输入量的多少,同时水/岩作用过程也导致了关键金属的活化、迁移和重新分配。煤灰中Li_(2)O含量超过其边界品位,REO、Ga、Zr和REY接近相应边界品位,故可考虑Li-Ga-Zr-REY等的综合开发利用。

关键词：关键金属赋存状态富集机理宁东煤田太原组

山东莱芜垂阳矽卡岩型铁矿尾矿中关键金属钴综合利用评价探讨

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地质论评 2024年第3期70卷 1220-1224页

作者：段壮高继雷马明冯启伟李春稼李思远李勇林鲁军付燕刚高健翁郝泽江李岩中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所河北廊坊065000 自然资源部地球化学探测重点实验室河北廊坊065000 山东省第一地质矿产勘查院济南250109 富铁矿勘查开发技术山东省工程研究中心济南250109 中国地质调查局天津地质调查中心天津300170 中国地质调查局武汉地质调查中心武汉430205

1研究目的钴是高温合金、电池材料、防腐材料、磁性材料等重要原料,广泛应用于航空航天、电子电器、机械制造、汽车、化工农业、陶瓷等领域,在国民经济和社会发展中具有特殊的意义。特别是从移动电子设备,到新能源汽车的动力电池,再到... 详细信息

1研究目的钴是高温合金、电池材料、防腐材料、磁性材料等重要原料,广泛应用于航空航天、电子电器、机械制造、汽车、化工农业、陶瓷等领域,在国民经济和社会发展中具有特殊的意义。特别是从移动电子设备,到新能源汽车的动力电池,再到电网储能,钴作为锂电池正极材料——钴酸锂的重要组成,都是不可或缺。因此,钴被世界上众多国家列为21世纪重要的关键战略资源(Gulley et al.,2018)。现今我国是世界上最大的钴资源进口国(95%依靠进口)和消费国(US Geological Survey,2018),而且钴资源紧缺,保障程度低(蒋少涌等,2019;许德如等,2019)。

关键词：山东莱芜矽卡岩型铁矿尾矿关键金属钴矿综合利用