常见宝玉石材料的放射性研究

选取了市场交易量较大的代表性珠宝玉石品种,如金刚石、刚玉、碧玺、祖母绿、翡翠、珍珠、珊瑚等,利用低本底多道高纯锗伽马能谱仪对其进行核素分析,测试天然放射性核~(226)Ra、~(232)Th和~(40)K的比活度值,获得样品的放射性水平。测试结果表明所有样品的放射性比活度处于很低的水平,低于检测值37 Bq/g,处于安全限以下;内照指数I_(Ra)和外照指数I_γ均远远低于国家对建筑材料中放射性核素的限量;人工辐照过的宝石样品放射性活度高于大多数未经过辐照处理的宝玉石样品。     

华东地区含煤岩系天然放射性水平与生态健康风险评价

本次研究基于地表γ辐射剂量率、氡放射性测量及²³⁸U、²³²Th、²²⁶Ra、⁴⁰K放射性核素测试,识别华东地区含煤岩系的放射性异常地层,评价区域典型煤矿区空气、固体、水体、植物介质的天然放射性水平。结果显示：赋存于石炭系、二叠系的普通煤田与赋存于寒武系的石煤矿区呈现显著差异的天然放射性水平。普通煤田矿区地表γ辐射剂量率、氡放射性测量值总体上处于本底水平范围,矿区固体介质、水体、植物样品核素含量处于正常水平,不存在放射性污染。华东地区石煤分布带,属于放射性γ辐射高背景区,石煤矿区的原煤、煤矸石、土壤、岩石等固体介质的²³⁸U、²²⁶Ra核素富集明显,并显示更为显著的空间变异性。区域石煤条带监测矿区居民源于γ外照射引起的吸收剂量均超过国际标准限值1 mSv/a,总有效剂量均超过了2 mSv/a,地下水总α、总β浓度为限值的10~30倍,放射性污染不容忽视。华东地区石煤矿区公众所受辐射剂量较高,矿区的地下水、建材、植物等介质已经出现零星的放射性污染,应加强石煤矿区放射性环境监测,及时采取适当的控制措施。     

运用1∶25万化探数据进行区域天然放射性填图评价

以1∶25万化探数据为切入点,在分析全国各城市天然放射性水平特征的基础上,运用放射性填图评价技术研究了成都平原天然放射性水平分布特征。结果表明:研究区环境天然放射性核素238 U、232 Th、40 K含量频数均呈正态分布,数值均在正常本底范围内;238 U比活度总体上低于全国平均水平,232 Th和40 K比活度总体上高于全国平均水平;研究区天然放射性辐射水平、γ射线照射量率、吸收剂量率、年有效剂量当量均低于世界和全国的平均水平;研究区γ射线内、外照射指数均在国家限量标准控制范围之内。     

缅甸紫色翡翠的致色机理——光谱和色度学研究

采用电子探针分析、能量色散X射线荧光光谱、傅里叶变换红外光谱、紫外-可见光谱和色度学方法等多种手段,对55个缅甸紫色翡翠样品进行了全面分析。结果表明,缅甸紫色翡翠的主要化学成分为SiO₂、Al₂O₃和Na₂O,含量与标准硬玉接近。色度学测试分析显示,缅甸紫色翡翠的彩度C^*主要受色度值a^*控制,而色调角h°主要由色度值b^*控制。缅甸紫色翡翠可分为两种类型:Ⅰ型紫色翡翠主要由Mn³⁺致色,并在紫外-可见-近红外光谱570 nm显示主要吸收带;Ⅱ型紫色翡翠由于Fe²⁺-Ti⁴⁺之间的电荷转移致色,在光谱540 nm和610 nm显示吸收。两种翡翠中均存在Fe³⁺的吸收峰,样品中的全铁含量决定其色调角及明度。     

东北四海龙湾玛珥湖沉积物纹层计年与137Cs、210Pb测年

对东北四海龙湾玛珥湖SHLF6孔纹层沉积物的¹³⁷Cs放射性测量表明:¹³⁷Cs比活度的最大值出现在55cm处,对应于1963年世界原子弹试爆高峰期。纹层计年表明0～6cm共有35个纹层层偶。从75cm到65cm,¹³⁷Cs比活度从256±009dpm/g急剧增加到1868±017dpm/g,可能65cm对应于1954年。通过测量²²⁶Ra子核²¹⁴Pb和²¹⁴Bi（能量为295keV,352keV和609keV）放射的光子数获得²²⁶Ra比活度数据,然后求得过剩²¹⁰Pb_{比活度（²¹⁰Pbuns）。²¹⁰Pbuns比活度随深度增加而呈指数衰减,其异常波动可能与人类活动以及沉积速率变化有关,例如55cm处²¹⁰Pb比活度较高,与¹³⁷Cs的峰值对应,这可能与1963年前后人工核实验的高峰有关,因为核试验不仅产生¹³⁷Cs,而且可以产生208Pb和²¹⁰Pb;45cm处²¹⁰Pb比活度较低,而²²⁶Ra较高,可能与人类活动加剧,导致沉积速率增加有关。根据²¹⁰PbunsCRS模式,SHLF6孔0～19cm的平均沉积速率为20mg/cm²·a,或约为011cm/a。²¹⁰Pb测年数据与¹³⁷Cs时标及纹层计年均有很好的一致性。四海龙湾玛珥湖发育的纹层为年纹层,可以建立高分辨率时间序列。}     

某矿山天然放射性核素的调查

对某矿山工作场所和生活区分别进行了样品采集,并使用ORTEC公司生产的16000道HPGeγ能谱仪进行了测量。结果表明,该矿山工作场所天然放射性核素的比活度大多高于生活区,其中危害最大的为尾矿坝;某些生活区天然放射性核素的比活度比对照点和国家均值要高,但多数都在国家均值范围内,最高值出现在3号生活区的农田土样中,其天然放射性核素的比活度分别为：α（226^Ra）——750．4Bq/kg、α（232^Th）——91．5Bq/kg、α（40^K）——1202Bq/kg。     

应用纤维素示踪北京市PM2.5天然植被排放来源的研究

大气细粒子(PM_2.5)污染是全球尤其是我国许多城市的重要环境问题。利用示踪物质识别和估算大气颗粒物来源是公认的可靠技术,纤维素可以作为示踪物质表征一次颗粒物的天然植被排放来源。本文针对大气细粒子中纤维素含量低、全程序空白相对较高等难点,优化建立了纤维素酶水解、GOD-苯酚-四氨基安替比林测糖法,在我国首次应用于测定大气PM_2.5中纤维素的含量,估算天然植被排放源的贡献。方法检出限为0.26 μg/m³(纤维素),可以满足大气PM_2.5纤维素测定要求;而且有效地降低了空白,全程序空白值(36.5 μg葡萄糖)低于文献方法空白值(53.8 μg葡萄糖),使之更适合于PM_2.5的测定。使用本方法对2012年5月至6月采集的北京市大气PM_2.5样品进行分析,纤维素检出率为96%,纤维素的平均含量为(0.573±0.17) μg/m³,折合为天然植被排放量占PM_2.5质量浓度的1.37%±0.65%;天然植被排放源对有机碳的平均贡献率为4.4%,最大达到9.2%,反映出天然植被排放是北京市PM_2.5的重要来源之 一。本研究方法为我国城市大气颗粒物(包括总悬浮颗粒物、PM₁₀、PM_2.5等)来源识别提供了新的手段。     

陨石的放射性比活度及其成因分析

近几年国际陨石市场发展迅速,陨石类饰品以不可替代的独特优势备受公众瞩目,多数消费者普遍存在陨石辐射危害人体健康的误解和疑虑。本文通过针对性测试可作为饰品原材料的铁陨石、橄榄陨铁、普通球粒陨石和玻璃陨石的块体样品,以及普通球粒陨石粉末样品的放射性元素(²²⁶Ra、²³²Th和⁴⁰K)比活度,获得这些样品的放射性比活度数据。结果表明,所检测陨石样品的放射性比活度和内外照辐射指数(I_Ra和I_γ)均低于人体皮肤放射性安全标准,同时低于和田玉和祖母绿等传统宝玉石;而玻璃陨石的放射性比活度略高于作为对比的宝玉石,但低于人体安全标准。通过对所检测样品的矿物组合和化学组成等指标对比分析,认为陨石中具有高浓度放射性元素的矿物含量极低,宇宙射线不能导致陨石放射性增加,玻璃陨石相对较高的放射性比活度主要由源区岩石中残留含高放射性元素矿物引起。     

绿色翡翠颜色分布规律研究

采用国际照明委员会CIE LAB色度坐标,定量描述了翡翠的绿色,分析了颜色的分布情况,总结其分布规律,建立起翡翠绿色L^*、a^*、b^*、C^*、h_ab的分布关系。当明度较小时,色调角几乎不变,彩度和明度呈现近似的线性相关;当明度变大时,色调角的变化幅度稍大,彩度值在明度中等偏低时变为最大。这些信息将在很大程度上对翡翠绿色分级的细化起到积极作用,可以用来指导翡翠色卡的制备。     

河北宽城蛇纹石玉的宝石矿物学特征研究

河北宽城蛇纹石玉结构细腻,颜色可呈肉红色、绿色,当地市场称之为"热河玉"。本文通过常规宝石学测试结合激光拉曼光谱、电子探针、X射线粉晶衍射、激光剥蚀等离子质谱以及可见光吸收光谱等手段对其进行了系统分析,并采用伽玛能谱仪对其放射安全性进行了检测。结果表明,肉红色样品折射率及相对密度值均较低,折射率为1.54~1.55,相对密度为2.33~2.43,主要组成矿物为斜纤蛇纹石,主要具纤维交织结构、纤维柱粒交织结构,局部可见变余生物骨架结构,次要矿物有方解石和透辉石,Fe和Mn元素含量相对较高,Fe元素含量范围在184.9×10^-6~951.7×10^-6,Mn元素含量为106.4×10^-6~287.3×10^-6;绿色样品折射率为1.55~1.56,相对密度为2.58~2.62,主要组成矿物为叶蛇纹石,具更加细腻的纤维交织结构,次要矿物为滑石及四方硫铁矿,Fe元素含量极高,可达5 979×10^-6~6 359×10^-6。结合可见光吸收光谱分析结果认为Fe³⁺、Fe²⁺以及Mn³⁺的综合作用是导致样品呈现肉红色的主要原因,而Fe²⁺和Fe³⁺则是导致绿色的主要原因。放射性检测结果显示样品的内、外照射指数及放射性比活度值均低于标准要求,对人体无放射性危害。     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

土钉支护失稳分析

某基坑采用复合土钉墙支护,开挖至坑底后,基坑北侧发生失稳事故。本文就其事故发生原因作一探讨。     

地震次生地质灾害风险评估集对态势分析

5．12四川汶川8级强震引发了大量次生地质灾害,加剧了灾情并严重影响抗震救灾。地震次生地质灾害受多重因素制约,其孕育与致灾过程具有不确定性。利用集对分析原理与方法,对地震次生地质灾害进行同异反态势分析,拟定了风险评估的集对分析同一度、差异度、对立度等指标体系的构建原则与赋值标准,对承灾体系统的不确定性及其作用作了刻画与分析,建立了不同风险分区代表性的集对分析联系度表达式,为地震灾害研究提供了可资借鉴的新思路和技术方法。     

下扬子区三叠纪古地理演化

下扬子区在三叠纪期间接受了早-中三叠世海相碳酸盐沉积、中-晚三叠世海陆交互相和陆相湖沼沉积.沉积相带的空间分布和古地理格局的变迁明显地受到区域构造的控制.区内盆地发育与演化是在华南板块与扬子板块、扬子板块与华北板块相互作用的背景下进行的.早-中三叠世末期的印支运动是下扬子区构造-古地理格局改变的决定性因素,使下扬子海盆闭合,沉积类型由海相沉积变为陆相沉积.下扬子区三叠纪古地理的演化特征也为板块碰撞提供了沉积证据.     

多年冻土融沉性分类研究

在冻土工程中,冻土的融沉性评价是工程地质勘察的主要内容之一,融沉性分类是冻土地基基础设计施工的重要依据．根据345个冻土原状样品融沉压缩试验数据,提出了细砾、砂土、粉土、黏性土、泥炭化黏性土和泥炭质土等6类土的融沉系数一含水量或融沉系数一超塑含水量线性回归方程式,得到与各融沉性分级相应的界限含水量或界限超塑含水量．最后...     

Kinetics of dehydration of Ca-montmorillonite

Isothermal thermogravimetric experiments have been carried out to determine the reaction kinetics of the dehydration processes in fuller's earth, a natural Ca-montmorillonite. Dehydration in swelling clays is a complex reaction, and analysis of the thermogravimetric data using empirical rate equations and time-transformation analysis reveals that the nature of the rate controlling mechanism is dependent upon both the temperature regime of the sample as well as the extent of reaction. For fuller's earth, we find that the dehydration kinetics are dominated by a nucleation and growth mechanism at low temperatures and fractions transformed (stage I), but above 90 °C the last stages of the reaction are diffusion controlled (stage II). The activation energy for dehydration during stage I is around 35 kJ · mol⁻¹, whereas the removal of water during stage II requires an activation energy of around 50 kJ · mol⁻¹. These two stages of dehydration are associated with primary collapse of the interlayer (stage I) and movement of water that is hydrated to cations within the interlayer (stage II). Received: 28 August 1998 / Revised, accepted: 27 January 1999