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水稻、小麦与土壤中重金属Cd含量的关系模拟研究

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地学前缘 2021年第1期28卷 438-445页

作者：于灏苏智杰祝培甜陈勇杨侨赵中秋中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083 自然资源部信息中心北京100812 自然资源部土地整治重点实验室北京100035

土壤污染防治工作已成为提升耕地质量、保护国土生态安全的重要任务之一。为了科学预测我国大宗农作物(如水稻、小麦)与土壤重金属含量的关系,减少安全利用类农用地的大量农产品与土壤的协同监测,实现重金属污染农用地的安全利用,本研... 详细信息

土壤污染防治工作已成为提升耕地质量、保护国土生态安全的重要任务之一。为了科学预测我国大宗农作物(如水稻、小麦)与土壤重金属含量的关系,减少安全利用类农用地的大量农产品与土壤的协同监测,实现重金属污染农用地的安全利用,本研究以重金属Cd为例,选取对水稻、小麦Cd含量影响较大的土壤Cd含量、土壤pH值、土壤阳离子交换量(CEC)和土壤有机碳(OC)含量作为输入因子,水稻、小麦Cd含量作为输出因子,分别建立了多元回归模型与神经网络模型。结果表明:水稻、小麦Cd含量与土壤Cd含量呈现正相关关系;模拟出的水稻、小麦与土壤Cd的多元线性回归模型的预测能力分别为67.8%和83.8%;利用神经网络构建了水稻、小麦Cd含量预测模型,在训练集、验证集和测试集中都表现出很好的预测能力,R值均大于多元线性回归模型,且MSE(均方误差)值较小,神经网络对水稻、小麦Cd含量预测具有很好的适用性,模拟精度总体优于多元回归预测模型。研究结果可为污染农用地的安全利用评价及优化配置提供一定的理论依据和参考。

关键词：土壤水稻小麦镉预测模型神经网络

青藏高原及邻区重要成矿带矿产资源基地调查与研究进展

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岩石学报 2019年第3期35卷 617-624页

作者：唐菊兴中国地质科学院矿产资源研究所自然资源部成矿作用与矿产资源评价重点实验室北京100037

西藏四大成矿带是特提斯洋漫长演化的产物,尤其近年来一系列超量富集铜金矿床的发现和勘查评价的成果,使得西藏不仅成为我国最重要的资源储备和开发基地之一,更是国家资源安全保障基地。然而,由于自然环境恶劣、地质工作艰辛、工作程度... 详细信息

西藏四大成矿带是特提斯洋漫长演化的产物,尤其近年来一系列超量富集铜金矿床的发现和勘查评价的成果,使得西藏不仅成为我国最重要的资源储备和开发基地之一,更是国家资源安全保障基地。然而,由于自然环境恶劣、地质工作艰辛、工作程度较低等原因导致带内众多关键地质问题仍未解决,尤其是被称为"世界屋脊的屋脊"的班公湖-怒江成矿带(简称班-怒带)的地质调查和矿产勘查评价工作受到严重制约。针对上述问题,由中国地质科学院矿产资源研究所牵头和主导的多个项目,与国内外12个高校、研究所、地勘单位、企业开展"产学研用"合作,以1∶5万区域(矿产)地质调查和综合研究为技术手段,以解决制约找矿突破的关键性科学问题为目标,取得了一系列重要认识:(1)从青藏高原中部构造、沉积、岩浆耦合等多方位出发,对晚三叠世-早白垩世的特提斯洋演化进行了深入的研究,提出了全新的认识,为找矿突破奠定了基础。(2)对多龙矿集区铜金矿床地质特征、矿床类型厘定、成矿动力学机制及矿床保存条件进行了细致的刻画,建立了斑岩-高硫化浅成低温热液型铜金矿的成矿模式和勘查模型,深化了多龙铜资源基地成岩成矿作用和成矿规律的认识,进一步指出多龙矿集区作为藏北"明珠"般地潜力及特色,做实了藏西国家级有色金属储备基地。(3)对班公湖-怒江成矿造山带野外填图工作方法进行了摸索,总结出一套符合班-怒混杂岩带的1∶5万岩性+构造填图理论和方法,并付诸实践。同时研发的"短红外光谱+高精度AMT+高精度磁法+土壤(岩石)地球化学测量"勘查技术方法组合在多个矿床的勘查评价中得到了有效的应用。(4)对班-怒带、冈底斯带新发现、新突破矿床的成岩成矿作用进行了深入研究,完善和丰富了大洋俯冲-大陆碰撞的矿床成矿系列,识别出多种新矿床类型,为西藏主要成矿带下一步找矿勘查工作指明了方向。

关键词：青藏高原成矿带斑岩矿床矿产资源基地

铅试金-石墨炉原子吸收光谱法测定铂钯矿浸出液中铂和钯

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冶金分析 2021年第9期41卷 34-40页

作者：姚明星毛香菊孙启亮张宏丽倪文山中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室

铂钯矿浸出液中铂和钯的准确测定,对铂和钯的综合利用具有十分重要的意义。铂钯矿浸取液中铂和钯含量较低,且还含有大量的共存离子,若直接对铂和钯进行测定,干扰较为严重。采用铅试金法对样品中铂和钯进行分离富集,在优化仪器参数的基础... 详细信息

铂钯矿浸出液中铂和钯的准确测定,对铂和钯的综合利用具有十分重要的意义。铂钯矿浸取液中铂和钯含量较低,且还含有大量的共存离子,若直接对铂和钯进行测定,干扰较为严重。采用铅试金法对样品中铂和钯进行分离富集,在优化仪器参数的基础上,建立了石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)测定铂钯矿浸出液中铂和钯的新方法。将10mL铂钯矿浸出液滴在试金配方凹槽内,滴入硝酸银溶液作为灰吹保护剂,再覆盖试金配方,经高温熔融和灰吹,样品中的铂和钯被富集于银合粒中。采用先加入硝酸、再加入盐酸的方式溶解银合粒,用石墨炉原子吸收光谱法进行测定,实现了对样品中铂和钯的测定。优化了铂和钯的石墨炉灰化温度和原子化温度以及原子化读数时间。在选定的优化实验条件下,铂和钯的吸光度与其对应的质量浓度运用二次方程最小二乘法拟合校准曲线,曲线拟合良好,铂和钯校准曲线的决定系数分别为0.999 8、0.999 7,特征浓度分别为2.14、0.34ng/mL。将实验方法应用于铂钯矿浸出液中铂和钯的测定,测得结果的相对标准偏差(n=6)为2.7%～5.7%,加标回收率为84%～118%,加标回收率满足国家地质矿产行业标准DZ/T 0130—2006的要求。

关键词：铅试金浸出液铂钯矿铂钯石墨炉原子吸收光谱法(GF-AAS)

偏硼酸锂-四硼酸锂熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定石膏中多组分含量

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中国无机分析化学 2023年第7期13卷 741-747页

作者：张丽萍孙启亮姚明星张宏丽肖芳倪文山中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所郑州450006 国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心郑州450006 自然资源部多金属矿综合利用评价重点实验室郑州450006

石膏在我国储量丰富,应用广泛,快速准确分析其成分含量对石膏资源的综合利用具有重要意义。针对酸溶法无法测定SiO_(2),碱熔法无法测定K_(2)O、Na_(2)O的问题,通过优化熔剂用量、熔融温度,建立了偏硼酸锂-四硼酸锂熔融-电感耦合等离子... 详细信息

石膏在我国储量丰富,应用广泛,快速准确分析其成分含量对石膏资源的综合利用具有重要意义。针对酸溶法无法测定SiO_(2),碱熔法无法测定K_(2)O、Na_(2)O的问题,通过优化熔剂用量、熔融温度,建立了偏硼酸锂-四硼酸锂熔融-电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定石膏中CaO、SO_(3)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)、MgO、TiO_(2)、K_(2)O、Na_(2)O、SiO_(2)含量的方法。结果表明采用试样与偏硼酸锂-四硼酸锂混合熔剂质量比例1∶5,在铂金坩埚中1000℃熔融10 min,在超声条件下,于50 mL盐酸(10%)中浸取熔融物,能够有效分解试样而浸取待测组分。向标准溶液系列中加入偏硼酸锂-四硼酸锂-盐酸基体溶液以消除基体对测试结果的影响。各待测组分的校准曲线的相关性系数均大于0.999,方法检出限在3~292μg/g;分别对国家一级标准物质GBW03109a、GBW03110和实际样品进行测定,5次平行测试标准物质的相对标准偏差(RSD)在0.14%~8.9%,测定结果的相对误差在0.030%~8.9%,测试结果与标准值无显著性差异;实际样品中各成分测定值的RSD(n=5)为0.24%~8.8%。方法操作简单、准确度高、精密度好、检出限低,可以同时测定石膏中的多组分含量,能够为石膏资源综合利用、调查评价提供一定的技术支撑。

关键词：电感耦合等离子体原子发射光谱法偏硼酸锂-四硼酸锂石膏多组分分析

碱熔-共沉淀富集分离-电感耦合等离子体原子发射光谱法测定钒钛磁铁矿中痕量钪

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冶金分析 2021年第3期41卷 56-61页

作者：肖芳倪文山毛香菊张宏丽张丽萍孙启亮中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所国家非金属矿资源综合利用工程技术研究中心自然资源部多金属矿评价与综合利用重点实验室

用过氧化钠-氢氧化钠混合熔剂在750℃的马弗炉中将钒钛磁铁矿试样熔融,再用沸热的三乙醇胺(1+9)浸取熔块,使铁、钛、铝与三乙醇胺络合进入溶液,钒也以含氧酸盐形式进入溶液,向溶液中加入3mL 10g/L氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀,溶液中痕... 详细信息

用过氧化钠-氢氧化钠混合熔剂在750℃的马弗炉中将钒钛磁铁矿试样熔融,再用沸热的三乙醇胺(1+9)浸取熔块,使铁、钛、铝与三乙醇胺络合进入溶液,钒也以含氧酸盐形式进入溶液,向溶液中加入3mL 10g/L氯化镁溶液生成氢氧化镁沉淀,溶液中痕量钪则与氢氧化镁共沉淀从而与基体溶液中其他元素分离。过滤沉淀后,采用沸热的盐酸(1+1)溶解沉淀,以Sc 363.075{92}nm作为分析谱线,建立了电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)测定钒钛磁铁矿中痕量钪的分析方法。实验表明:氢氧化镁共沉淀法可将钪与样品中干扰元素(铁、钛、钒、铬、钠、硅和铝等)分离,避免了基体的干扰。在选定的实验条件下,钪的质量浓度在0.050～2.00μg/mL范围内与其发射光谱强度呈良好的线性关系,校准曲线线性相关系数r为0.999 9,方法检出限为1.5μg/g,定量限为5μg/g。方法用于钒钛磁铁矿样品中钪的测定,结果的相对标准偏差(RSD,n=6)为0.58%～2.3%,加标回收率为96%～103%,测定结果与分光光度法的测定结果一致。

关键词：钒钛磁铁矿氢氧化镁共沉淀钪电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)

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航空地球物理在战略性矿产勘查中的应用前景

地球科学与环境学报 2023年第2期45卷 143-156页

作者：熊盛青徐学义中国自然资源航空物探遥感中心北京100083 自然资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室北京100083 中国地质调查局北京100037

实施新一轮找矿突破战略行动急需高效的勘查技术支撑。航空地球物理是重要的高效找矿勘查方法,在世界矿产勘查史上一直发挥着重要作用。21世纪以来,我国航空地球物理技术取得了长足的发展:自主研发的高灵敏度仪器、更高分辨率和更多种... 详细信息

实施新一轮找矿突破战略行动急需高效的勘查技术支撑。航空地球物理是重要的高效找矿勘查方法,在世界矿产勘查史上一直发挥着重要作用。21世纪以来,我国航空地球物理技术取得了长足的发展:自主研发的高灵敏度仪器、更高分辨率和更多种类型数据的无缝采集、更精细的数据处理和更精准的解释方法、更大的探测深度、更广的应用领域,尤其是多参量航磁、时间域航空电磁、航空重力等新勘查技术得到快速发展。国内外找矿勘查实践表明,航空地球物理可在矿产勘查的不同阶段中发挥重要的直接或间接找矿作用,尤其是对铁、铜、镍、铀、钾盐等紧缺矿产勘查成效显著。但是,针对战略性矿产勘查以难进入地区和以深部间接找矿为主的新需求,航空地球物理找矿勘查面临信息微弱、浅部干扰大、探测(解释)结果的不确定性和地质-地球物理找矿模型难以构建等难题;存在自主研发的新航空地球物理装备使用不够充分、实用化程度不够高,基于较低成本的无人机平台勘查技术发展较慢,具有更高分辨率的航磁张量梯度、航空重力梯度和航空电磁等新技术发展滞后,先进实用的高精度航空地球物理数据采集与数据处理技术不完善,航空地球物理与地质和其他方法融合不深入等问题。基于此,初步总结了航空地球物理找矿勘查中不同方法在不同找矿阶段的作用,以及探测不同矿种、不同矿产类型的有效性,提出了航空地球物理支撑战略性矿产勘查的思路:以先进的成矿系统理论为指导,研究有效的技术方法或方法组合,以解决找矿勘查部署和隐伏矿体(或成矿地质体)精准定位问题为主要目标,重点实现国产化仪器和软件平台的实用化,研制更高灵敏度的仪器和高效的低飞行高度-高分辨率综合探测方法、有效的信息增强和弱信息提取技术、智能化的多源信息联合反演与地质-地球物理建模方法,发展空-地-井地球物理协同勘查技术。最后,展望了航空地球物理战略性矿产勘查的应用前景,讨论了航空地球物理勘查技术的发展趋势和今后需重点发展的技术方法。

关键词：航空地球物理矿产勘查探测仪器软件平台地质-地球物理建模空-地-井协同勘查技术战略性矿产应用前景

长江三角洲典型县域耕地土壤重金属污染生态风险评价

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农业机械学报 2021年第11期52卷 200-209,332页

作者：魏洪斌罗明吴克宁陈庭永自然资源部国土整治中心北京100035 自然资源部土地整治重点实验室北京100035 中国地质大学(北京)土地科学技术学院北京100083

为全面掌握长江三角洲地区典型县域耕地土壤重金属污染状况与生态风险特征,通过野外实地采样和室内土壤重金属含量化验分析,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对宜兴市县域耕地土壤中As、Cd、Cu、Hg、Pb... 详细信息

为全面掌握长江三角洲地区典型县域耕地土壤重金属污染状况与生态风险特征,通过野外实地采样和室内土壤重金属含量化验分析,采用单因子污染指数法、内梅罗综合污染指数法和潜在生态风险指数法对宜兴市县域耕地土壤中As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn 6种重金属元素进行污染和生态风险评价。结果表明,宜兴市耕地土壤重金属土壤污染总体较轻,耕地土壤重金属污染点位超标率为10.27%,Cd、Cu、As、Hg、Pb、Zn的超标率分别为10.11%、0.88%、0.44%、1.49%、0.10%、0.35%,从超标率来看Cd和Hg为宜兴市主要污染元素,其中Cd的样本超标率高于全国耕地Cd的超标率。宜兴市耕地土壤重金属污染总体呈现“轻微”生态风险,生态风险贡献率较高的为Cd,达到57.46%,生态风险等级较高区域为丁蜀镇的东北部、张渚镇的东南部和徐舍镇的东北部区域。宜兴市耕地土壤重金属污染源可能主要来源于人为的化工生产活动。研究可为耕地土壤重金属污染预防控制治理提供理论依据,提高耕地资源安全利用水平。

关键词：耕地土壤重金属污染生态风险典型县域长江三角洲地区

花岗伟晶岩中锂辉石和透锂长石产出特征及其形成条件

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岩石学报 2023年第7期39卷 2138-2152页

作者：刘强李鹏严清高李建康自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 北京大学地球与空间科学院造山带与地壳演化教育部重点实验室北京100871

锂辉石(Spd)和透锂长石(Ptl)是富锂花岗伟晶岩中重要的锂铝硅酸盐矿物,查明锂辉石和透锂长石的形成条件和演化过程对进一步揭示花岗伟晶岩型锂矿床形成机制具有重要意义。锂辉石和透锂辉石通常产于伟晶岩的中间带或者核部,但两者结晶温... 详细信息

锂辉石(Spd)和透锂长石(Ptl)是富锂花岗伟晶岩中重要的锂铝硅酸盐矿物,查明锂辉石和透锂长石的形成条件和演化过程对进一步揭示花岗伟晶岩型锂矿床形成机制具有重要意义。锂辉石和透锂辉石通常产于伟晶岩的中间带或者核部,但两者结晶温度压力条件存在差异:透锂长石形成于高温低压条件,锂辉石在相对低温高压条件下稳定,两者随温度压力条件改变可发生相互转换。当温度降低时,透锂长石可以转换为锂辉石和石英(Qtz)集合体(SQI),而当压力升高时,锂辉石和石英集合体又可以转换为透锂长石。精确厘定锂辉石和透锂长石的相互转换温度压力条件,可以揭示富锂伟晶岩形成演化的P-T轨迹。本文基于近年来关于锂辉石、透锂长石等相关研究成果,总结了其产出特征和形成条件,认为:(1)在富锂伟晶岩体系内,锂铝硅酸盐矿物的结晶主要受温压条件控制,与熔体成分关系较小,锂辉石和透锂长石稳定温压范围为400~680℃、160~400MPa;(2)锂辉石在岩浆出溶流体晚期演化而成的偏碱性流体叠加作用下,先后发生钠化/钾化、白云母化和锂绿泥石化等蚀变作用;(3)温度越高、铝饱和指数(ASI)越小,H 2O的含量越多,锂在熔体中的溶解度更大;(4)锂辉石和透锂长石的结晶实验,指示了伟晶岩的快速结晶过程,其结构的形成受过冷却度的影响,高温高压实验表明5%H 2O含量(不饱和条件)和50~130℃的过冷却度范围是伟晶结构形成的最佳条件;(5)岩浆中CO 2、Li元素含量对富锂伟晶岩结晶体系的酸碱度调节、降低岩浆液相线、降低熔体粘度和增加水合簇分子等方面起到了关键作用。未来,原位高温高压实验技术(如热液金刚石压腔)等分析技术的应用,将对研究花岗伟晶岩型稀有金属矿床成矿机制提供更为直接可靠的实验依据。

关键词：锂辉石透锂长石高温高压实验溶解度 H_(2)O 过冷却度

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云南腾冲热泉中稀有金属矿化特征及其意义

地质学报 2019年第6期93卷 1321-1330页

作者：郭唯明马圣钞孙艳赵芝钟海仁姚垒珊自然资源部成矿作用与资源评价重点实验室中国地质科学院矿产资源研究所北京100037 中国地质大学(北京)地球科学与资源学院北京100083 云南腾冲火山热海投资开发有限公司云南腾冲679100

云南腾冲地区正在活动的热泉中普遍含有Li、Be、Rb、Cs等稀有金属和W、Sb、Tl、Mo等微量元素,以Li、Rb、Cs、W的富集最为显著。热泉中Li、Rb、Cs、W的平均值分别为2895.1μg/L、839.8μg/L、417.9μg/L、61.74μg/L,普遍高于Cu、Pb、Zn... 详细信息

云南腾冲地区正在活动的热泉中普遍含有Li、Be、Rb、Cs等稀有金属和W、Sb、Tl、Mo等微量元素,以Li、Rb、Cs、W的富集最为显著。热泉中Li、Rb、Cs、W的平均值分别为2895.1μg/L、839.8μg/L、417.9μg/L、61.74μg/L,普遍高于Cu、Pb、Zn的含量(分别为13.6μg/L、0.24μg/L、6.83μg/L)。Au、Ag等贵金属和稀土元素的含量很低,基本上低于检出限。此外,温度越高的泉水稀有金属的含量也相应增高;而氦同位素资料表明,热泉中不但有幔源物质的供给,而且,随着幔源组分贡献的增大,稀有金属的含量明显升高。因此,热泉活动是可以导致稀有金属富集成矿的。鉴于腾冲地区水热活动广泛而强烈,近20年来不同年份热泉中Li的含量又是相对稳定的,可以认为热泉不但可以形成稀有金属矿床,而且速度是比较快的。每年随着水热活动带出的锂金属量可达500多吨,其成矿效果明显优于贵金属、稀土和铜铅锌等有色金属。研究热泉型稀有金属的成矿机制,对于我国西南三江地区寻找热液蚀变或热泉沉积型稀有金属矿床,具有重要的理论意义和现实意义。

关键词：热泉锂热泉沉积型稀有金属腾冲