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高放废物地质处置中核素迁移研究进展 被引量:3
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作者 唐振平 杜聪 +6 位作者 李南 毕文婷 吴鹏 孙浩然 汪佳伟 豆佳乐 段先哲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1704-1715,共12页
核技术在工业、农业、医学等领域有广泛应用,但也产生了大量放射性废物,其中高放废物含有大量放射性强、毒性大、半衰期长和释热量大的核素,对自然环境和人类健康构成了巨大的威胁,其安全处置一直是放射性废物管理中的重点难点问题,受... 核技术在工业、农业、医学等领域有广泛应用,但也产生了大量放射性废物,其中高放废物含有大量放射性强、毒性大、半衰期长和释热量大的核素,对自然环境和人类健康构成了巨大的威胁,其安全处置一直是放射性废物管理中的重点难点问题,受到国际社会的广泛关注。目前,深地质处置被认为是高放废物处理处置最有效可行的方法,而地质屏障中放射性核素迁移研究是高放废物地质处置安全评价的关键课题之一。本文首先对高放废物地质处置及核素迁移研究进行概述,然后论述了核素迁移数值模拟研究的关键技术(包括物理模型以及数学模型),最后分析了数值模拟在不同核素迁移研究中的应用进展。通过综合分析可知,目前核素迁移研究还存在以下主要问题:1)核素迁移的机理和规律尚不完全清楚,需要更多的基础研究和数据支撑;2)核素迁移的实验技术和设备还有待改进,需要更高的精度和灵敏度;3)核素迁移的数值模拟还存在不确定性和误差,需要进行更有效的验证和优化。未来的研究方向主要包括:1)加强核素迁移的理论研究,揭示核素在复杂条件下的迁移行为及其控制机制;2)发展核素迁移的实验技术,提高实验数据的质量和可信度;3)创新核素迁移的数值模拟方法,增强模型的适应性和预测能力;4)完善核素迁移的安全评价体系,建立更合理的评价指标和方法。 展开更多
关键词 高放废物 深地质处置 核素迁移 安全评价 数值模拟
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高放废物地质处置的安全评价模拟研究:以甘肃北山为例 被引量:4
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作者 段先哲 牛苏娟 +5 位作者 王灿州 王驹 周志超 凌辉 唐振平 李南 《中国矿业》 2021年第4期56-63,共8页
高放废物安全处置是全球放射性废物管理的重难点问题之一。目前全球拥有核工业的国家正在积极探索安全处置高放废物的前沿课题,但至今尚无高放废物处置库投入运行。我国北山高放废物地质处置地下实验室即将开工建设,因此亟需开展相关安... 高放废物安全处置是全球放射性废物管理的重难点问题之一。目前全球拥有核工业的国家正在积极探索安全处置高放废物的前沿课题,但至今尚无高放废物处置库投入运行。我国北山高放废物地质处置地下实验室即将开工建设,因此亟需开展相关安全评价研究,为今后处置库安全评价打下良好基础。本文论述了高放废物地质处置库安全评价的特性,并以处置库首选预选区甘肃北山为对象,开展了高放废物地质处置安全评价模拟研究,旨在为我国高放废物地质处置安全评价提供建议与参考。本文采用蒙特卡罗随机模拟方法,构建了处置库关闭后的破损情景,对拟贮存60 000个废物罐的处置库关闭后100万年期间的辐射水平进行了模拟计算。研究结果表明,甘肃北山处置库100万年内的高放废物有效剂量均低于国际要求的剂量限值,表明该处置库符合高放废物地质处置库的安全要求。本文对于我国甘肃北山高放废物地质处置安全评价的进一步研究具有重要意义。 展开更多
关键词 高放废物 地质处置 安全评价 甘肃北山
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离散裂隙网络模拟在地下硐室稳定性中的应用——以甘肃北山地下实验室为例 被引量:3
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作者 纪景仁 王驹 +2 位作者 唐振平 李亚伟 凌辉 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第21期9281-9287,共7页
以甘肃北山地下实验室为研究对象,开展了离散裂隙网络-离散元(discrete fracture network-discrete element method, DFN-DEM)耦合方法在花岗岩地下硐室围岩稳定性分析方面的探索研究。选取地下实验室工程勘察范围内代表性勘察钻孔和地... 以甘肃北山地下实验室为研究对象,开展了离散裂隙网络-离散元(discrete fracture network-discrete element method, DFN-DEM)耦合方法在花岗岩地下硐室围岩稳定性分析方面的探索研究。选取地下实验室工程勘察范围内代表性勘察钻孔和地表露头裂隙数据进行统计分析,利用三维离散单元软件3DEC构建离散裂隙网络(discrete fracture network, DFN)和等效岩体模型,模拟分析了地下实验室-560 m水平试验巷道的硐室的稳定性。结果表明:硐室开挖引起硐室围岩应力重分布,裂隙与硐室开挖面相交部位发生应力集中现象,硐室围岩出现位移变形;在现有条件下,硐室围岩变形量较小,应力集中程度不高,地下硐室稳定性较好。 展开更多
关键词 高放废物地质处置 地下实验室 离散裂隙网络 等效岩体 稳定性
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湘中月山中三叠世花岗岩成因及其构造意义
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作者 任烜 贺海洋 +6 位作者 唐振平 陈亮 王亭亭 侯淡平 刘毅 柳位 张焕宝 《桂林理工大学学报》 北大核心 2025年第2期147-161,共15页
湖南省中部发育有一系列三叠纪花岗岩,其成因及构造意义存在较大争议。以湘中月山花岗岩为研究对象,开展了岩石(相)学、锆石年代学和地球化学等研究。结果显示:月山花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为245±1 Ma,表明该岩体侵位... 湖南省中部发育有一系列三叠纪花岗岩,其成因及构造意义存在较大争议。以湘中月山花岗岩为研究对象,开展了岩石(相)学、锆石年代学和地球化学等研究。结果显示:月山花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为245±1 Ma,表明该岩体侵位时代为中三叠世;锆石饱和温度较低(平均728.66℃),微量元素组成具有显著的Ce正异常和Eu负异常,轻稀土亏损,具典型的岩浆锆石特征;全岩主量元素富硅(SiO_(2)在76.65%~81.72%)、富碱(Na_(2)O+K_(2)O在6.67%~8.53%)、贫TiO_(2)(0.04%~0.08%),显示出过铝质(A/CNK在1.09~1.19)、高钾钙碱性S型花岗岩特征;全岩富集Rb、Th、U等大离子亲石元素,亏损Nb、Ti等高场强元素,具有明显的Eu负异常(δEu在0.13~0.36);全岩地球化学特征指示其属于壳源型花岗岩,且岩浆源区为泥质岩的部分熔融;结合构造环境判别及区域构造岩浆演化,认为月山花岗岩形成于同碰撞构造环境。 展开更多
关键词 月山花岗岩 中三叠世 锆石U-PB年龄 岩石成因 构造意义 湘中
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甘肃北山新场花岗岩的成因、构造意义:来自地球化学、锆石U-Pb年代学及Lu-Hf同位素的约束
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作者 贵仁高 王驹 +7 位作者 孙嘉 石开拓 肖文舟 周淼 张晓平 李南 吴鹏 段先哲 《地质学报》 北大核心 2025年第8期2672-2693,共22页
新场位于甘肃北山南部东段,是研究北山南部构造演化及开展高放废物地质处置选址评价的关键区域。新场岩体主要由中细粒黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩和片麻状英云闪长岩三个岩相单元组成。黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩表现出富硅、富钾... 新场位于甘肃北山南部东段,是研究北山南部构造演化及开展高放废物地质处置选址评价的关键区域。新场岩体主要由中细粒黑云母二长花岗岩、花岗闪长岩和片麻状英云闪长岩三个岩相单元组成。黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩表现出富硅、富钾(K_(2)O>Na_(2)O)、富碱、铝含量中等特征,属于弱过铝质的高钾钙碱性A2型花岗岩,而英云闪长岩则低硅、富钠(K_(2)O<Na_(2)O)、低碱、铝含量中等,属于准铝质的中钾钙碱性I型花岗岩。三种花岗岩都富集大离子亲石元素(如Rb)和高场强元素(如Th、Zr、Hf),但亏损大离子亲石元素(如Ba、Sr)和高场强元素(如Nb、Ta、Ti),具有典型的岛弧花岗岩特征。稀土元素分析表明,三者存在显著的轻重稀土分馏,其中轻稀土相对富集且分馏较强,而重稀土相对亏损且分馏较弱,特别是黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩显示出强烈的铕亏损。锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果显示,这些岩体的年龄分别为262.9±5.2 Ma、264.4±3.6 Ma、259.4±6.3 Ma,表明花岗岩形成于中二叠世至晚二叠世。锆石Lu-Hf同位素分析表明,三个岩相单元的εHf(t)和tDM2分别为7.9~11.0、5.2~9.8和4.6~6.4,以及756~560 Ma、933~637 Ma和967~848 Ma,暗示这些花岗岩岩浆可能源自新元古代地壳的部分熔融。黑云母二长花岗岩与花岗闪长岩的形成经历了角闪岩的部分熔融,且后期岩浆分离结晶作用较强,而英云闪长岩形成于角闪岩的部分熔融,岩浆分离结晶作用较弱,三者均为同源岩浆演化的产物。结合构造演化背景,中二叠世北山南部处于碰撞后伸展环境,且南部洋盆在该时期前闭合,形成辉铜山-账房山蛇绿岩带。新场区域不具备矿产资源成矿潜力,这也可为北山高放废物地质处置提供一定启示。 展开更多
关键词 甘肃北山新场岩体 花岗岩地球化学特征 锆石U-PB定年 锆石Lu-Hf同位素 构造演化 矿产资源成矿潜力
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甘肃北山新场深部地下水中铀的赋存形态及其影响因素的地球化学模拟研究
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作者 吴鹏 王驹 +4 位作者 凌辉 周志超 段佳欣 李南 段先哲 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1007-1016,共10页
核能的快速发展产生了大量的高水平放射性废物(简称高放废物),对生态环境和人类健康构成了巨大的威胁,其安全处置已成为国际放射性废物管理的重难点问题。深部地质处置被普遍认为是高放废物最安全可靠、技术上非常可行的处置方法。目前... 核能的快速发展产生了大量的高水平放射性废物(简称高放废物),对生态环境和人类健康构成了巨大的威胁,其安全处置已成为国际放射性废物管理的重难点问题。深部地质处置被普遍认为是高放废物最安全可靠、技术上非常可行的处置方法。目前,我国已启动了甘肃北山新场高放废物地质处置地下实验室的建设,放射性元素铀在深部地下水中的形态分布及其影响因素从微观层面能为北山深地质处置性能评价提供基础数据,但尚不明晰,亟需开展相关地球化学模拟研究。基于PHREEQC中的llnl.dat数据库,添加NEA-TDB和ThermoChimie数据库中U(Ⅵ)的热力学数据,使用地球化学模拟软件PHREEQC.v3和PhreePlot.v11对铀在我国甘肃北山新场高放废物地质处置地下实验室场址BS28孔深部地下水中的赋存形态及分布进行了模拟计算,旨在厘清铀在北山深部地下水中的赋存形态,探讨pH、pE以及Ca^(2+)与HCO_(3)^(-)浓度比对铀在北山深部地下水中形态分布的影响。模拟结果表明,在该深部地下水环境下,铀主要以六价的形式存在,Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)(aq)和CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-)是主要的赋存形态,其占比分别为84.14%和15.16%。受氧化还原氛围的影响,铀的价态在pE<1时逐渐由U(Ⅵ)转变为U(Ⅳ),且在pE=-1~1时,UO_(2)(s)和可溶性碳酸铀酰络合物可同时存在。Ca^(2+)与HCO_(3)^(-)的浓度比低倾向于形成CaUO_(2)(CO_(3))_(3)^(2-),浓度比高易于形成Ca_(2)UO_(2)(CO_(3))_(3)(aq)。Ca^(2+)-UO_(2)^(2+)-CO_(3)^(2)三元体系很大程度上会影响铀在北山深部地下水的溶解度和迁移能力。本研究结果将有助于查明铀在北山花岗岩裂隙中的迁移和吸附机理。 展开更多
关键词 高放废物 铀赋存形态 深部地下水 地球化学模拟 甘肃北山新场
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基于随机模拟的火山CO_(2)释放通量预测研究:以意大利埃特纳火山为例
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作者 孙浩然 豆佳乐 +3 位作者 李南 吴鹏 杜聪 段先哲 《地学前缘》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期429-437,共9页
火山活动能够将地球深部的碳输送到大气圈,是地质碳排放和深部碳循环的重要形式。火山区所释放的温室气体(尤其是CO_(2)气体),对全球气候有着重要的影响。在全球气候变暖及“碳中和”计划的背景下,估算火山区温室气体释放通量,评估其对... 火山活动能够将地球深部的碳输送到大气圈,是地质碳排放和深部碳循环的重要形式。火山区所释放的温室气体(尤其是CO_(2)气体),对全球气候有着重要的影响。在全球气候变暖及“碳中和”计划的背景下,估算火山区温室气体释放通量,评估其对全球碳排放的影响,具有至关重要的意义。本文阐述了火山区温室气体释放的主要特征及调查方法,并以意大利埃特纳火山为例,指出可以使用地统计学原理对火山区CO_(2)气体采样数据进行插值模拟。最后,本文分析了加入协变量进行协克里格插值模拟的可行性,并与普通克里格插值法的模拟结果进行比较。结果表明:火山区CO_(2)释放通量与火山区土壤温度之间具有相关性,引入土壤温度进行协克里格插值模拟,可以优化模拟结果的误差指标。本研究将为定量评价火山活动对气候变化的影响以及预警火山灾害提供重要依据。 展开更多
关键词 火山活动 温室气体 碳排放 随机模拟 克里格插值法
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宏基因组解析不同温度饥饿胁迫下污泥中胞外耐药基因的动态特征
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作者 唐振平 刘博阳 +3 位作者 高媛媛 段毅 杨正卿 周帅 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1397-1406,共10页
活性污泥是细胞外耐药基因(eARGs)重要储存库之一,本文采用宏基因组技术探究了不同温度(12,20和30℃)饥饿胁迫(即无营养基质)下活性污泥中eARGs的动态特征.结果表明,30d饥饿促使eARGs的相对与绝对丰度分别削减3.5%~26.0%、66.1%~81.4%,... 活性污泥是细胞外耐药基因(eARGs)重要储存库之一,本文采用宏基因组技术探究了不同温度(12,20和30℃)饥饿胁迫(即无营养基质)下活性污泥中eARGs的动态特征.结果表明,30d饥饿促使eARGs的相对与绝对丰度分别削减3.5%~26.0%、66.1%~81.4%,且eARGs的丰度在12℃饥饿后明显高于20和30℃饥饿.12℃饥饿能够维持大部分胞外可移动遗传元件(eMGEs)的稳定性,而20和30℃饥饿导致eMGEs的相对丰度分别降低41.4%~54.4%、48.7%~67.4%.eARGs优势寄主(Mycobacterium和Nitrospira)的丰度在不同温度饥饿后保持稳定.与20和30℃饥饿相比,12℃饥饿下活细胞比例较高,且胞外DNA吸附/降解率较低,有利于维持eARGs的稳定性.研究结果阐明了不同温度饥饿胁迫对活性污泥中eARGs归趋的影响,可为控制实际污水处理厂中eARGs的散播提供科学依据. 展开更多
关键词 活性污泥 细胞外耐药基因(eARGs) 饥饿 温度 宏基因组 动力学
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贫Cd碳酸盐岩发育土壤Cd的富集与超常富集现象——以贵州岩溶区为例 被引量:13
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作者 冯志刚 刘威 +2 位作者 张兰英 李佩珊 马强 《地质通报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期533-544,共12页
通过对贵州岩溶区19条风化剖面Cd分布特征的研究,初步揭示了贫Cd碳酸盐岩发育的土壤中Cd的富集机制及Cd含量的约束因素。①贫Cd基岩发育的土壤同样可以导致Cd的明显富集,甚至超常富集,且含量峰值通常位于土壤层底部(T1)。②Cd在基岩中... 通过对贵州岩溶区19条风化剖面Cd分布特征的研究,初步揭示了贫Cd碳酸盐岩发育的土壤中Cd的富集机制及Cd含量的约束因素。①贫Cd基岩发育的土壤同样可以导致Cd的明显富集,甚至超常富集,且含量峰值通常位于土壤层底部(T1)。②Cd在基岩中通常优先赋存在酸不溶相,另一方面,由于基岩酸不溶物含量一般极低,酸溶相的Cd占全岩Cd的比例仍处于绝对优势。在富Cd的基岩酸不溶物基础上,叠加了来自酸溶相中Cd的贡献,是岩溶区土壤Cd普遍富集的原因。③土壤中Cd的含量与其在基岩或基岩酸不溶物中的含量均不相关。T1中Cd的含量受制于Cd在基岩酸不溶物中的含量、基岩酸溶相Cd占全岩中Cd的质量百分数、T1中Cd的亏损率的共同约束。有利于Cd在T1中超常富集的最佳条件是:Cd在基岩酸不溶物中含量高、基岩酸溶相Cd占全岩中Cd的比例大、T1中Cd的亏损率小。另外,对于由基岩酸不溶物残余累积形成的土壤层,T1为其发育起点,Cd在T1中含量高,通常在土壤层中也高,反映出一般风化剖面的发育特征。研究结果可以深化对岩溶环境Cd地球化学行为的认识,为区域上基于地质成因开展Cd污染风险评价及建立其清洁水平提供参考。 展开更多
关键词 贫Cd碳酸盐岩 土壤 CD 超常富集 岩溶区 贵州
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Al(OH)_(3)胶体、腐殖酸和碳酸铀酰在饱和多孔介质中的共迁移
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作者 李惠 王红强 +3 位作者 侯伟 胡鄂明 雷治武 王清良 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期93-98,共6页
探究了CO_(2)+O_(2)地浸采铀工艺中胶体对铀迁移行为的影响规律。以Al(OH)_(3)胶体、腐殖酸(HA)和碳酸铀酰(UC(Ⅵ))为研究对象,考察了pH=7.6、不同流速下,单一体系(Al(OH)_(3)胶体或UC(Ⅵ))、二元体系(Al(OH)_(3)-UC(Ⅵ))和三元体系(Al(... 探究了CO_(2)+O_(2)地浸采铀工艺中胶体对铀迁移行为的影响规律。以Al(OH)_(3)胶体、腐殖酸(HA)和碳酸铀酰(UC(Ⅵ))为研究对象,考察了pH=7.6、不同流速下,单一体系(Al(OH)_(3)胶体或UC(Ⅵ))、二元体系(Al(OH)_(3)-UC(Ⅵ))和三元体系(Al(OH)_(3)-UC(Ⅵ)-HA)在饱和石英砂介质中的迁移规律。结果表明,单一迁移体系中,流速更易影响Al(OH)_(3)的迁移效率,且随着流速增大,Al(OH)_(3)和UC(Ⅵ)迁移率显著增加。二元迁移体系中,UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)的迁移在流速5 mL/min时易受抑制,迁移率最小;UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)共存会互相抑制对方的迁移。三元迁移体系中,UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)的迁移基本不受流速影响;HA的存在显著促进了UC(Ⅵ)和Al(OH)_(3)的迁移。本研究为调控改善矿物胶体沉积、提高浸铀效果提供了科学依据。 展开更多
关键词 柱实验 地浸 Al(OH)_(3)胶体 腐殖酸 碳酸铀酰 多孔介质 吸附 共迁移
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华南中生代玄武岩地球化学特征及其地球动力学意义 被引量:5
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作者 李赛 段先哲 +6 位作者 牛苏娟 李南 孙浩然 吴鹏 戴浩橦 郭聪 丁心科 《地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1001-1015,共15页
华南板块是中国东部岩石圈的重要组成部分,广泛发育中生代玄武岩,这些玄武岩为研究华南岩石圈演化提供了重要的窗口。前人对华南中生代玄武岩开展了大量的研究,但是对于玄武岩的源区性质以及构造环境等认识仍存在较大争议。本文系统性... 华南板块是中国东部岩石圈的重要组成部分,广泛发育中生代玄武岩,这些玄武岩为研究华南岩石圈演化提供了重要的窗口。前人对华南中生代玄武岩开展了大量的研究,但是对于玄武岩的源区性质以及构造环境等认识仍存在较大争议。本文系统性分析了华南宁远、道县、长城岭、白面山、汝城等地区中生代玄武岩的主微量元素及Sr-Nd-Pb同位素组成,获得如下主要认识:(1)华南中生代玄武岩主要由碱性和亚碱性玄武岩组成,其SiO_(2)和全碱(Na_(2)O+K_(2)O)含量分别为42.81 wt%~55.54 wt%和1.6 wt%~5.97 wt%;(2)除了宁远玄武岩具有OIB微量元素特征,华南中生代玄武岩具有岛弧玄武岩相似的微量元素配分型式;(3)主量和微量元素特征表明华南中生代玄武岩的形成主要受控于部分熔融,且在岩浆演化过程中经历不同程度的分离结晶作用,未遭受明显的地壳混染作用。Ni-MgO正相关、CaO/Al_(2)O_(3)-CaO正相关和Eu无明显异常表明华南中生代玄武质岩浆经历了橄榄石和单斜辉石结晶,但无明显的斜长石结晶;(4)Sr-Nd-Pb同位素特征表明华南中生代玄武岩为EMⅡ地幔源区,其源区可能有洋壳沉积物的参与;(5)华南中生代玄武岩可能形成于与古太平洋板块俯冲相关的大陆板内环境;(6)华南岩石圈改造可能与中生代古太平洋俯冲板块的交代作用有关,后者所释放的酸性熔体/流体与地幔橄榄岩相互作用,最终造成了华南岩石圈物理化学性质的强烈改变;(7)古太平洋俯冲板块可能对华南有色金属、稀有金属等多金属成矿发挥着重要作用,其释放的熔体或流体为矿石活化和迁移提供了重要的驱动力。 展开更多
关键词 华南板块 岩石圈演化 中生代玄武岩 古太平洋俯冲板块 有色金属 稀有金属
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花岗岩氡析出影响因素研究进展 被引量:2
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作者 龙淑琴 谢焱石 +3 位作者 谭凯旋 张明华 单健 王升 《辐射防护》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期11-18,共8页
随着对氡气危害认识的加深,花岗岩作为生产、生活上接触较多的天然辐射来源,其氡析出特征对人居环境的辐射影响得到广泛关注。本文从岩石的原生特性和次生变化两方面对花岗岩的氡析出进行文献综述,发现花岗岩氡析出与岩石化学成分、矿... 随着对氡气危害认识的加深,花岗岩作为生产、生活上接触较多的天然辐射来源,其氡析出特征对人居环境的辐射影响得到广泛关注。本文从岩石的原生特性和次生变化两方面对花岗岩的氡析出进行文献综述,发现花岗岩氡析出与岩石化学成分、矿物成分和成因类型等原生特性以及次生风化和蚀变导致的放射性核素分布、矿物颗粒大小以及岩石微裂隙等因素密切相关。研究表明,铀镭活度与花岗岩氡析出表现出线性相关,但受铀赋存矿物类型的影响,矿物成分的具体影响还需进一步研究,可能与其构造背景或者物质来源有关。岩石次生变化对花岗岩氡析出的影响主要表现为风化和蚀变使得放射性核素迁移到颗粒表面和岩石裂隙等有利于氡析出的位置,而颗粒变小比表面积增大以及岩石内表面积和孔隙率增加使得铀镭发生富集和逃逸,从而最终促进岩石氡的析出。岩石原生特性和次生变化对花岗岩的氡析出起着重要的影响作用,铀镭活度可以作为花岗岩氡析出率潜力的预测指标,而对于矿物成分和岩石的次生变化则是研究花岗岩氡析出的重要潜在因素。故此,未来需要系统研究并定量描述岩石化学、矿物成分和次生变化,并据此建立合理有效的岩石氡析出模型,帮助更全面地掌握岩石中氡析出规律,为地下工程及人居环境的氡防护提供理论依据。 展开更多
关键词 氡析出 花岗岩 岩石特性 风化和蚀变作用
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Mg同位素示踪中国东部中生代深部碳循环 被引量:1
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作者 段先哲 牛苏娟 +7 位作者 李赛 李南 孙浩然 郭聪 肖文舟 隋清霖 冯鹏 贺海洋 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期1345-1360,共16页
地球深部碳循环对全球气候变化、生命探索和岩石圈演化的研究具有重要意义。中国东部岩石圈是地球深部碳循环的重要场所,其减薄和破坏与深部碳循环密切相关。中生代太平洋板块俯冲是制约中国东部岩石圈减薄和破坏的关键,对华北克拉通和... 地球深部碳循环对全球气候变化、生命探索和岩石圈演化的研究具有重要意义。中国东部岩石圈是地球深部碳循环的重要场所,其减薄和破坏与深部碳循环密切相关。中生代太平洋板块俯冲是制约中国东部岩石圈减薄和破坏的关键,对华北克拉通和华南板块的大规模金属成矿作用具有重要作用。笔者等系统阐述了Mg示踪地球深部碳循环原理,例举了镁同位素示踪中国东部深部碳循环的实例,论述了中生代俯冲的古太平洋板块所释放的碳酸盐熔体/流体与地幔相互作用,是造成中国东部地幔具有普遍的轻Mg同位素组成的重要原因。此外,指出轻镁同位素的多解性,提出多同位素联合示踪是未来研究地球深部碳循环的趋势。 展开更多
关键词 深部碳循环 中生代 中国东部岩石圈 MG同位素 岩石圈减薄与破坏 古太平洋板块俯冲
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铀对大型溞的急性毒性效应 被引量:1
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作者 陈亮 周霞飞 +4 位作者 夏良树 贺海洋 郭知鑫 王正庆 唐振平 《核科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期869-875,共7页
为了初步探讨铀对水生生物的急性毒性效应,以大型溞为研究对象,以溞体活动抑制为毒性观察指标,进行了急性毒性试验。结果表明,各试验组受试体死亡率和铀溶液之间呈现出显著的时间-剂量-效应关系特征,主要表现为随着暴露时间延长和铀浓... 为了初步探讨铀对水生生物的急性毒性效应,以大型溞为研究对象,以溞体活动抑制为毒性观察指标,进行了急性毒性试验。结果表明,各试验组受试体死亡率和铀溶液之间呈现出显著的时间-剂量-效应关系特征,主要表现为随着暴露时间延长和铀浓度增加,试验受试体的死亡率升高,铀对大型溞存在强烈的毒害作用。铀对大型溞的24 h EC_(50)和48 h EC_(50)分别为12.61(11.91~13.43)mg/L和10.95(10.41~11.47)mg/L。通过对比发现铀的不同形态其生物毒性差异明显,难溶于水的U_(3)O_(8)生物毒性低于可溶性的UO_(2)(NO_(3))_(2)·6H_(2)O。 展开更多
关键词 急性毒性 半最大效应浓度 生物毒性
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华南地区热液铀矿床成矿潜力的构造扩散模型研究
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作者 翁宗翔 谭凯旋 +5 位作者 段先哲 谢焱石 韩世礼 杨月平 李咏梅 宋静 《大地构造与成矿学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期801-809,共9页
华南地区是我国重要的铀成矿区,特别是中新生代强烈的岩浆活动形成了众多的花岗岩型和火山岩型等热液铀矿床。本文运用构造扩散模型对华南地区花岗岩型铀矿床和火山岩型铀矿床的潜在资源量进行了分析与评估。构造模型从地壳构造运动的... 华南地区是我国重要的铀成矿区,特别是中新生代强烈的岩浆活动形成了众多的花岗岩型和火山岩型等热液铀矿床。本文运用构造扩散模型对华南地区花岗岩型铀矿床和火山岩型铀矿床的潜在资源量进行了分析与评估。构造模型从地壳构造运动的角度出发,引入折返速率、侵蚀速率、矿床形成速率等参数,利用矿床的年龄‒频率分布以及形成深度来模拟U元素在地壳中的迁移,从而预测矿床的资源量。研究结果表明,华南地区具有潜在的热液铀矿床总数约459个,其中近地表约86个,0.5~1 km深处约348个,1~2 km深处约25个。铀矿床主要集中在0.5~1 km深度,占矿床总数的75.8%,其潜在花岗岩型和火山岩型热液铀矿总资源量达到数十万吨。该区还有较好的铀矿找矿潜力,大多数矿床被剥蚀至地壳深度2 km以内,并且集中在地壳0.5~1 km深度内,应当要加强深部铀成矿理论研究与找矿工作。 展开更多
关键词 热液铀矿 构造扩散 铀矿资源潜力 华南地区
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微塑料对U(Ⅵ)的吸附特性及机理研究
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作者 唐振平 赵双岑 +2 位作者 朱飞羽 姜天云 高媛媛 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2022年第S02期183-190,共8页
选取典型工业微塑料聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的混合物(PMMA/PS)为研究对象,研究了溶液pH、微塑料的投加量与粒径、盐度和共存离子对PMMA/PS微塑料吸附典型放射性重金属U(Ⅵ)的影响,并采用傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱等手段分析P... 选取典型工业微塑料聚甲基丙烯酸甲酯和聚苯乙烯的混合物(PMMA/PS)为研究对象,研究了溶液pH、微塑料的投加量与粒径、盐度和共存离子对PMMA/PS微塑料吸附典型放射性重金属U(Ⅵ)的影响,并采用傅里叶红外光谱和X射线光电子能谱等手段分析PMMA/PS与U(Ⅵ)的互作机理。结果表明,PMMA/PS对U(Ⅵ)的吸附容量随溶液pH的升高呈先增大后减小的趋势,并于pH 7达到峰值(4.00 mg/g)。此外,高盐度和共存金属离子可以强化PMMA/PS对U(Ⅵ)的吸附作用。PMMA/PS对U(Ⅵ)的吸附由化学吸附控制,且是多层、自发进行的吸热过程。PMMA/PS与U(Ⅵ)的作用机制主要包括静电作用、孔隙填充和表面络合作用。 展开更多
关键词 微塑料 聚甲基丙烯酸甲酯/聚苯乙烯 吸附 U(Ⅵ)
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自然界铀同位素分馏研究进展及展望
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作者 宋静 谭凯旋 +3 位作者 刘振中 李春光 李咏梅 翁宗翔 《核化学与放射化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期565-574,I0002,共11页
铀是自然界中天然存在的最重的放射性元素,其在地壳中广泛分布。随着质谱测量铀同位素比的技术精度的提高,人们逐渐认识到自然环境中铀同位素也具有分馏作用。本文主要对近年来有关铀同位素分馏的研究成果进行了综述,介绍了自然界中铀... 铀是自然界中天然存在的最重的放射性元素,其在地壳中广泛分布。随着质谱测量铀同位素比的技术精度的提高,人们逐渐认识到自然环境中铀同位素也具有分馏作用。本文主要对近年来有关铀同位素分馏的研究成果进行了综述,介绍了自然界中铀的地球化学行为和铀同位素的分析方法。自然界铀同位素分馏与核体积效应有关,核体积效应导致重铀同位素更倾向于富集在还原物相当中,U(Ⅵ)还原为U(Ⅳ)的δ^(238) U(δ^(238) U为研究样品同位素组成相对于标准物质的千分偏差)变化达到了1.0‰以上。铀同位素组成对氧化-还原环境较敏感的特性揭示了铀在氧化还原交换反应中的同位素分馏机理,形成于不同氧化-还原环境的铀矿床的δ^(238) U存在明显的差异,实验研究表明生物还原作用引起的铀同位素分馏程度更大。因此,铀同位素分馏在反演铀矿成矿环境以及地浸采铀矿山等放射性污染区域的核素迁移转化机理与环境修复的研究中具有重要的示踪作用。最后,提出了铀同位素分馏研究进一步的发展方向,以及在地浸采铀矿山地下水环境修复和其它地球科学领域的应用前景。 展开更多
关键词 铀同位素 分馏 氧化还原
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内蒙古呼伦贝尔早中生代花岗岩的年代学和岩石地球化学研究——对岩石成因和地球动力学机制的制约
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作者 段先哲 王灿州 +5 位作者 丁心科 马永胜 唐振平 张彦生 牛苏娟 沈鸿杰 《有色金属工程》 CAS 北大核心 2020年第8期89-98,共10页
内蒙古呼伦贝尔地处华北克拉通东北部,分布着大面积的中生代花岗岩,这些花岗岩对于研究华北克拉通岩石圈的演化、构造环境及动力学机制具有重要的意义。然而,前人对这些花岗岩的岩石成因、构造环境、侵位机制的研究较少。基于野外地质调... 内蒙古呼伦贝尔地处华北克拉通东北部,分布着大面积的中生代花岗岩,这些花岗岩对于研究华北克拉通岩石圈的演化、构造环境及动力学机制具有重要的意义。然而,前人对这些花岗岩的岩石成因、构造环境、侵位机制的研究较少。基于野外地质调查,对呼伦贝尔早中生代花岗岩开展了主量、微量元素成分和锆石U-Pb同位素测年等系统性的研究。锆石U-Pb同位素定年结果表明,这些花岗岩是早三叠世((251.1±1.2)Ma)和早侏罗世((187.4±1.1)Ma)岩浆活动的产物。早三叠世和早侏罗世花岗岩均为高钾钙碱性系列,富集轻稀土元素和大离子亲石元素(如Rb、Th、U、K),相对亏损Nb、Zr、Hf、P、Ti等高场强元素,与中国二长花岗岩平均分布模式相似。综合微量元素特征和地质研究成果表明,呼伦贝尔中生代花岗岩形成于壳源岩浆的结晶分异。早三叠世花岗岩侵入岩形成于板内拉张环境;早侏罗世花岗岩其形成的构造背景与陆壳间相互作用及洋壳(古亚洲洋)向陆壳(西伯利亚克拉通)的俯冲作用有关,即大洋俯冲-同碰撞环境,且俯冲作用混入了一定量的洋壳成分所致,同时高钾花岗岩的出现,也反映出古亚洲洋洋壳的俯冲碰撞作用,表明早中生代侵入岩可能形成于造山带(岛弧及活动大陆边缘)背景。本研究将为呼伦贝尔有色金属勘探提供重要的地质依据。 展开更多
关键词 华北克拉通 呼伦贝尔 花岗岩 早中生代 锆石U-Pb同位素定年 有色金属勘探
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