碧玺的充填处理

利用宝石显微镜、红外光谱仪、紫外-可见光谱仪等测试方法对一件充填处理的黄绿色碧玺样品进行测试研究,宝石显微镜下可见糖浆状流动构造,有时可见蓝色闪光;红外光谱见3056cm~(-1)处苯环的特征吸收峰,以及2965cm~(-1)、2925cm~(-1)CH_3、CH_2的反对称伸缩振动致和2872cm~(-1)附近CH_3、CH_2的对称伸缩振动,显示样品进行了环氧树脂的充填处理;紫外-可见光谱仪测试见绿色碧玺的红区普遍吸收。     

铅玻璃充填碧玺初探

利用常规宝石学测试、X射线荧光光谱仪（XRF）、激光诱导离解光谱仪（LIBS）、电子探针（EPMA）对近来在珠宝市场上的铅玻璃充填碧玺样品进行测试与分析,旨在探讨其鉴定特征。结果表明,该铅玻璃充填样品的充填特征不明显,与传统的有机物充填处理方法不同;X射线荧光光谱和激光诱导离解光谱的测试结果显示,该铅玻璃充填碧玺样品具有明显的Pb峰。铅玻璃充填碧玺样品中充填物的电子探针二次电子像及背散射电子像特征,可作为碧玺样品是否经过了铅玻璃充填的诊断性依据,其充填物的化学成分主要为Si和Pb,呈不规则斑块状分布于裂隙中。     

碧玺充填探讨

采用宝石显微镜、红外光谱仪和荧光能谱仪对广州市荔湾广场的105件碧玺样品进行了测试分析。结果表明,绝大多数碧玺样品都存在充填处理的现象,其内部充填物为黄色与白色絮状物,并具有蓝色闪光、流动构造等特征;其中,充填现象不明显的碧玺样品在红外吸收光谱仪和荧光能谱仪下也可检测到有机物及Pb。     

黄色葡萄石的光谱学特征研究

利用傅里叶变换红外光谱仪、拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪等测试分析手段,并结合偏光显微镜及常规宝石学方法,对黄色葡萄石样品进行了系统的测试研究。结果表明,黄色葡萄石具有典型的显微交织结构。红外吸收光谱和拉曼光谱显示了硅氧官能团的振动在900-1100cm~(-1)和400~800cm~(-1)波段产生特征吸收峰,同时OH~-的振动产生了3495cm~(-1)红外吸收峰和320cm~(-1)、390cm~(-1)拉曼吸收峰。紫外可见光谱显示,葡萄石具有430nm和580nm的吸收带,推断其黄色调是由Fe~(3+)致色形成的。     

DiamondView^TM在有机充填碧玺鉴定中的应用

目前主要通过放大检查和红外光谱分析等测试方法对有机充填碧玺进行鉴定,但它们在准确性和直观性方面还存在一些问题。为弥补现有方法的不足,利用DiamondView^TM荧光成像技术对有机充填处理的碧玺样品进行研究。结果显示,在DiamondView^TM下碧玺样品呈绿色或蓝色荧光,部分样品可观察到生长结构特征。分布于碧玺裂隙及凹坑内的有机充填物呈较强的蓝白色荧光,并与碧玺的荧光具有明显的差异和界限。利用DiamondView荧光图像分析,可以快速准确地识别充填物的位置及分布,也为碧玺在充填程度等方面的研究提供了新的思路。     

天然变石和提拉法合成变石的红外-拉曼光谱分析

合成变石的晶体结构、化学成分及宝石学特征与天然变石基本一致,常规宝石学检测方法很难区分。实验采用红外光谱仪和拉曼光谱仪测试分析,发现天然变石以2 800cm~(-1)~3 300cm~(-1) O—H伸缩振动和2 362cm~(-1) CO_2伸缩振动为红外特征吸收峰,而提拉法合成变石无此特征吸收;拉曼分析中,638cm~(-1) Be—O弯曲振动为天然变石的特征吸收,674cm~(-1) Be—O伸缩振动、708cm~(-1) Be—O弯曲振动、473cm~(-1) Al—O平移运动为提拉法合成变石的特征吸收;对天然变石与提拉法合成变石拉曼谱932cm~(-1)进行洛伦兹线性拟合,得到天然变石半高宽均在17.0cm~(-1)以上,而提拉法合成变石均在17.0cm~(-1)以下。     

红外光谱法检测、鉴定翡翠

翡翠分天然翡翠和人工优化处理翡翠,其红外光谱吸收谱带有所区别。利用傅立叶变换红外光谱仪获取天然翡翠和高分子聚合物充填处理的翡翠及蜡质物充填处理的翡翠特征红外光谱,可以鉴别。直接透射法:波数4000～2000cm~(-1),漫反射法:波数4000～400cm~(-1),分段测定。     

水下收缩裂隙形成过程及裂缝充填模式研究

通过野外实地考察测试,对水下收缩裂隙整体形成过程、裂隙内充填物沉积模式、影响因素等进行了详细讨论,并且建立了相应的地质理论模型。水下收缩裂隙的形成共分4个阶段,依次为:泥水混合物进入低洼地带的初始混浊状态;沉积压实稳定阶段;水位线下降,盐度增大,裂隙形成阶段;沉积裂隙充填阶段。其中“异常高压作用”,对于初始裂隙的形成、沉积物孔隙水的有效排出以及主要渗流通道的发育起到了重要作用。单一泥质地层裂隙内充填物沉积模式与沙泥互层的多旋回地层略有差异,主要表现为沙层的润滑作用以及对早期裂隙内充填物类型的影响。上述两种地层裂隙内充填物沉积特征均与后期充注期次相对应,表现出很好的韵律性。裂隙纵剖面中生物发育层的出现,对裂隙内充填物的物理、化学性质将产生重要影响。     

水下收缩裂隙形成过程及裂缝充填模式研究

通过野外实地考察测试,对水下收缩裂隙整体形成过程、裂隙内充填物沉积模式、影响因素等进行了详细讨论,并且建立了相应的地质理论模型。水下收缩裂隙的形成共分4个阶段,依次为:泥水混合物进入低洼地带的初始混浊状态;沉积压实稳定阶段;水位线下降,盐度增大,裂隙形成阶段;沉积裂隙充填阶段。其中“异常高压作用”,对于初始裂隙的形成、沉积物孔隙水的有效排出以及主要渗流通道的发育起到了重要作用。单一泥质地层裂隙内充填物沉积模式与沙泥互层的多旋回地层略有差异,主要表现为沙层的润滑作用以及对早期裂隙内充填物类型的影响。上述两种地层裂隙内充填物沉积特征均与后期充注期次相对应,表现出很好的韵律性。裂隙纵剖面中生物发育层的出现,对裂隙内充填物的物理、化学性质将产生重要影响。     

不同充填度下岩体剪切−渗流耦合试验研究

利用自主研发的煤岩剪切?渗流耦合试验装置,开展不同充填度下含结构面砂岩相似材料剪切?渗流耦合特性试验研究。结果表明：（1）在恒定水压情况下,充填度越大,相似材料的峰值剪应力越小,法向位移越大且发生剪缩现象,一定充填度范围内流量峰值也越大;（2）剪切过程中流量变化主要受充填物中产生的裂隙控制,剪切位移越大,裂隙越发育,流量越大。法向位移对流量变化有一定影响,但随着充填度的增大,影响越来越小;（3）随充填度的增加,充填物的破碎程度逐渐增大。充填度较小时,其主要受到裂隙开度的控制;充填度较大时,主要受法向力影响。由于渗透水的软化作用,结构面的磨损程度逐渐减小。     

大别山榴辉岩中石榴石拉曼光谱特征及其地质学意义

利用拉曼分析技术测定大别山榴辉岩中石榴石的拉曼谱峰,测试结果表明榴辉岩中石榴子石的类型为镁铝-鉄铝石榴子石系列,与电子探针所得结果一致。石榴石高频区的拉曼位移与半高宽表现出反相关关系,并且从颗粒边部至中部再至边部呈现有规律的变化,具体表现为中部拉曼位移较小,在912.4cm~(-1)~913.9cm~(-1)之间,而边部拉曼位移较大,在914.6cm~(-1)~917.0cm~(-1)之间;半高宽则体现为中部较大,在23.46cm~(-1)~24.04cm~(-1)之间,而边部较小,在21.19cm~(-1)~23.11cm~(-1)之间。拉曼位移的变化体现了晶体结构的变化。说明榴辉岩折返过程中,因外部压力变化导致的矿物的晶格变形首先从颗粒中部开始,而中部及边部拉曼位移与半高宽的明显差异,说明晶格变形未达到均一化,很可能与榴辉岩的折返速率较快有关。研究榴辉岩中石榴石的拉曼谱峰特征可为探讨高压矿物在构造环境变化时的拉曼响应以及板块的俯冲及折返机制提供一定的依据。     

埃塞俄比亚欧泊充填处理及鉴定特征研究

埃塞俄比亚WOLLO地区产出的欧泊品种丰富,但火欧泊和水欧泊不稳定,易因外界温度或水分变化形成较多裂纹,严重影响其稳定性及加工性能。因此,本实验对埃塞俄比亚WOLLO地区产出的多裂纹火欧泊、水欧泊样品进行了充填处理,并对充填前、后的样品进行了显微放大观察和红外光谱、相对密度、紫外荧光的测试及分析,总结出了有机充填欧泊的一些鉴定特征。测试及分析结果显示,在2800-3100cm叫范围内红外吸收峰为有机充填欧泊的主要鉴定特征,表面及内部显微充填特征、偏小的相对密度、裂隙处的蠕虫状及空洞缺陷处的斑块状强蓝白色荧光可作为辅助鉴定特征。从样品的充填及测试分析结果可见,埃塞俄比亚WOLLO地区产出欧泊的有机充填方案可行,比较明显的开放裂隙易被充填。     

充填物性质影响结构面剪切特性试验研究

通过自主研发的煤岩剪切-渗流耦合试验装置,开展了无充填结构面和充填石膏、岩屑、黄泥结构面的剪切试验。利用三维光学扫描技术,研究了结构面的三维形貌特征和裂隙开度演化。结果表明：充填结构面的峰值剪应力和法向位移由充填石膏、岩屑到黄泥依次递减,受充填物强度影响较大;无充填结构面由于直接接触,剪切后表面发生明显磨损,结构面粗糙度系数（JRC）整体减小且变化最为显著,充填石膏和岩屑结构面的JRC变化次之,充填黄泥结构面几乎没有变化;充填物破坏和结构面磨损主要受裂隙开度演化和局部应力集中的影响。随着剪切位移的增大,在裂隙开度较小的区域,应力分布较大,充填物易沿此处破碎,无充填结构面沿此处严重磨损。     

贵州云峰铝土矿中铀矿物的发现

有关铝土矿中铀富集的报道很多,但至今未见独立铀矿物存在的相关文献。本次研究采用岩相学观察、X衍射(XRD)、ICP-MS、电子探针(EPMA)、拉曼光谱分析等手段,对黔中典型的铝土矿——云峰铝土矿中的晶质铀矿进行了研究。研究发现该铝土矿床中,铀富集明显(w(U)(18×10~(-6)～62×10~(-6)),平均值35×10~(-6)),铀矿物大小呈微米至亚微米级,围绕锐钛矿边缘生长、或充填于高岭石微裂隙中、或散布于与黄铁矿密切相关的高岭石或硬水铝石中。铀矿物的主要组分为UO_2(w(UO_2)为52.2%～80.88%)和TiO_2(w(TiO_2)为1.85%～14.98%);电子探针面扫描显示铀矿物中钛分布不均匀;铀矿物的拉曼特征波长为442 cm~(-1)和454 cm~(-1),因此,初步推测铀矿物为晶质铀矿和含钛晶质铀矿。其形成过程大致如下,来源于下寒武统牛蹄塘组黑色岩系中的铀(U~(4+))在风化过程中氧化为U~(6+)、析出、被Al~-, Fe~-氧化物/氢氧化物吸附;在沉积和成岩过程中,随着三水铝石转变为勃姆石和硬水铝石、铁氧化/氢氧化物转变为黄铁矿,吸附的铀解吸、还原(U~(6+)至U~(4+))、最后形成铀矿物。     

岩石张拉裂缝与充填胶结裂隙的相互作用

工程开挖扰动、卸荷和水力破岩产生的工程裂缝与先存裂隙的相互作用在岩石工程中十分普遍,建立适用于工程裂缝遇先存裂隙的扩展准则是解释工程裂缝扩展机制和研究岩体弱面剪切滑移的关键。采用两种不同强度的混凝土充填材料模拟强、弱胶结的先存裂隙,在只考虑准静态张拉应力作用下,依据半圆三点弯法测定了充填胶结型岩石的Ⅰ型静态断裂韧度;通过分析工程裂缝扩展轨迹,获得了临界启裂角与应力逼近角的关系;进一步探讨了工程裂缝与先存裂隙的相互作用扩展模式与判别准则。结果表明：张拉应力作用下工程裂缝与先存裂隙的相互作用受应力逼近角、启裂逼近距离和充填物胶结强度的共同影响;充填胶结砂岩的静态断裂韧度随应力逼近角增大先增大后减小;启裂逼近距离较大时,断裂韧度随应力逼近角变化不大,而启裂逼近距离较小时,断裂韧度随应力逼近角增大呈现先增大后减小的规律;应力逼近角影响充填胶结岩石的断裂韧度,但影响程度不如启裂逼近距离和充填物胶结强度,且存在一个极限影响距离。即使在张拉应力作用下,岩石材料的裂隙前端同样存在剪切局部化,因此,工程裂缝是否穿过先存裂隙取决于应力逼近角、启裂逼近距离和充填物胶结强度共同作用下裂隙面的抗剪强度和先存裂隙...     

湖北天然绿松石与优化处理绿松石的宝石学鉴别特征

本文主要以湖北天然绿松石、浸胶绿松石和注有色胶绿松石为研究对象,结合优化处理工艺过程及所用的胶水混合液,通过宝石学常规测试以及扫描电子显微镜、红外光谱仪、激光拉曼光谱仪和紫外可见光谱仪等宝石学现代仪器的测试分析,研究有效鉴别湖北天然绿松石和浸胶绿松石、注有色胶绿松石的测试方法。结果表明,注有色胶绿松石的颜色较呆板,浸胶和注有色胶绿松石相对密度较低且在长波紫外荧光灯下显示强至弱的蓝色荧光;扫描电镜下可见浸胶和注有色胶绿松石微晶之间的空隙被不同程度的胶质物充填,但该方法为有损法,不推荐使用;红外光谱中2 930、2 860、1 730、1 460 cm-1附近由有机物基团振动所致的红外吸收谱带可有效区分三者,是最为快速、无损、准确的方法;拉曼光谱中2 942、2 873、1 452、1 620、830 cm-1附近的吸收峰可作为鉴别湖北天然绿松石和浸胶或注有色胶绿松石的重要依据;紫外可见光谱中较弱的429 nm吸收峰和宽缓的677 nm吸收带可作为区分天然绿松石和注有色胶绿松石的鉴别依据,但无法区分天然绿松石和浸胶绿松石。     

基于裂隙充填特征的坝基岩体灌浆效果评价

灌浆是水工建筑物基础处理中最常用的技术手段,通过灌浆封堵裂隙使基础岩体的防渗性、结构强度等达到设计要求。裂隙是透水透浆的最基本结构面,在灌浆处理中浆液对裂隙的充填程度是灌浆效果最直观的表现,由于灌浆工程的隐蔽性,裂隙的充填特征难以直接获取到,目前大多采用间接的压水试验法进行效果评价。利用钻孔摄像技术对灌浆钻孔进行成像探测,获取钻孔360°壁面图像,识别灌浆后的裂隙充填特征,考虑不同充填特征对灌浆效果的影响,建立以充填裂隙和未充填裂隙为要素的灌浆效果评价指标——钻孔内裂隙充填指数(borehole fracture filling integrity,BFFI),探讨BFFI与常规压水试验透水率结果的相关关系,利用三次多项式拟合两种评价指标的函数关系,建立基于钻孔内裂隙充填指数的灌浆效果评价标准,并将该方法应用到雅砻江桐子林水电站厂房坝区帷幕灌浆补充试验中,结果表明,(1)压水试验法和BFFI法的灌浆效果评价结果吻合度较高,进一步说明了BFFI法评价灌浆效果的可行性;(2)利用钻孔摄像技术开展灌浆效果评价,既直观地展示浆液在裂隙中的充填特征,又能反映灌浆效果,为灌浆效果评价提供了新的思路和方法。     

发现含金流体充填律

舒缓波状断层形成于构造动力脉冲作用以及由初始波向近相似波依次发育地区。并根据同构造期含金流体在舒缓波状断层中充填的主要影响因素(充填空间、流体和驱动方式)分析结果和金矿脉地质变量(含脉率、成矿温度、地球化学异常等)在多级裂隙介质中、一条和一组舒缓波状断层中的分布规律,发现含金流体充填律,充填先后顺序由多级裂隙介质的大裂隙→中裂隙→小裂隙,到一条舒缓波状断层的初始波→第一对近相似波→……→第n对近相似波,再到一组舒缓波状断层的中心舒缓波状断层→第一对侧翼舒缓波状断层→……→第n对侧翼舒缓波状断层。进而获得充填律理论结构模型(扇形结构),可用于理论找矿和生产实践等方面。     

元素迁移级序路径和共轭地球化学异常存在机制的数学考虑

1.扩散陷阱自然界中存在三种重要类型的扩散环境:块状固体、块状固体软弱部位及水溶液。实验表明,在常温下,硅酸盐矿物中阳离子的扩散系数一般介于10~(-14)至10~(-18)cm~2sec~(-1)量级之间。多数电解质在水溶液中的扩散系数为10~(-15)cm~2cec~()-1量级。块状固体软弱面(如亚颗粒或颗粒边界、裂隙及断裂等,可充填或不充填有水溶液)的扩散系数介于上述两者之间。     

斯里兰卡乳白色蓝宝石的热处理

采用Ⅹ射线荧光仪(WD-XRF)、光学显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和拉曼光谱仪等分析方法,研究了斯里兰卡产乳白色蓝宝石(Geudas)。Geudas虽然具有能致蓝色所需的Fe2O3、Ti O2,但这种次透明乳白色天然蓝宝石属于低级别。为了提高Geudas的颜色等级和级别,观察了真空状态下,1600℃加热5 h和1800℃加热1 h时Geudas颜色、内含物的变化。结果表明,Geudas中的致色物Fe2O3、Ti O2含量与合成蓝宝石中的含量相当。在1600℃热处理时,宝石的颜色不发生变化,只是宝石内部不透明内含物得到生长。在1800℃热处理时,宝石颜色由乳白色变成蓝色,同时具有内含物得到生长的特点。因此,为使Geudas的颜色得到改善,应采用1800℃高温热处理的方法。