大别山榴辉岩带片麻岩的锆石拉曼光谱研究

我们对来自大别山榴辉岩带11个片麻岩样品的锆石进行了拉曼光谱研究,这些研究集中在1008和356cm~(-1)峰和它们的半高宽上。依据阴极发光(CL)图像特征,锆石可分为三种结构类型:(1)核边结构,由一个老的岩浆锆石核和一个变质边构成,也可由两期变质锆石构成;(2)CL 不均匀强反差发光的锆石,这些锆石的一些部位明显发亮,这些发亮的部分是在早期岩浆锆石发育而来的;(3)CL 总体是均匀的或弱反差发光锆石。在 CL 图像的基础上,我们用拉曼扫描的方法分析了这3类不同结构的锆石。1008和356cm~(-1)峰显示了相同或相似的图像特征,而它们的半高宽图像有相同或相似的图像特征。峰和半高宽图像可以有一定差异。核边结构的和 CL 不均匀强反差发光的锆石的 CL 结构也反映在拉曼光谱的图像上,半高宽的图像更相似于锆石的 CL 图像。CL 总体是均匀的或弱反差发光锆石的拉曼光谱图像通常也是相对均匀的。11个样品锆石的1008cm~(-1)峰位值和它的半高宽落在放射破坏趋势上,我们认为早期继承的锆石在超高压变质过程中发生了完全退火和重结晶。一粒锆石拉曼光谱图像的结构反映的是不同的部分蜕晶化程度的差异,由于有相同的蜕晶化历史,这些部分的蜕晶化程度与这些部分的 U 和 Th 含量应该是正相关的。     

锆石红外光谱在地质研究中的应用

以甘肃白银厂地区的7件锆石同位素年龄样品为例,根据其红外光谱中615cm-1吸收峰的高和半高宽度的比值,将锆石样品的变生程度量化,并将其分为晶质锆石、半变生锆石和变生锆石3类。参考相关资料,利用7件锆石样品的红外光谱特征对其铀钍含量和"红外年龄"做了估测,并将估测年龄与其U Th年龄和全岩Rb Sr年龄进行了比较和分析。     

氯盐溶液的拉曼光谱特征及测试探讨

常温下氯盐溶液水的拉曼包络线歪斜度受氯离子浓度和阳离子的影响,水拉曼包络线歪斜度很难准确评价复杂流体中的氯离子浓度,在-170℃下氯盐溶液的拉曼光谱研究表明,H2O和nCl-[H OH-]n的拉曼光谱峰能很好地分解并明显地显示,其中nCl-[H OH-]n的拉曼峰与H2O的拉曼峰比值与氯盐的浓度呈正相关,用nCl-[H OH-]n的拉曼特征峰强度(I3401～3413.18cm-1)与H2O的拉曼特征峰强度(I3088～3106cm-1)比值(InCl-[H -OH-]n/IH2O)为纵座标,作相关图,二者的相关性较好,可以应用于溶液中氯离子摩尔浓度测定。     

川西冕宁-德昌稀土矿带正长岩-碳酸岩杂岩体中锆石矿物学特征与矿化过程

川西冕宁-德昌稀土成矿带不同矿床中各种产状的正长岩是主要的赋矿围岩,运用各类显微图像、拉曼光谱、电子探针等测试方法分别选取其中新鲜(Ⅰ类)、重结晶(Ⅱ类)、受热液蚀变(Ⅲ类)和受成矿流体蚀变(Ⅳ类)的锆石进行矿物学研究。Ⅰ类和Ⅱ类锆石特征相似,透射图清晰,含岩浆子晶矿物包裹体,结晶程度好,拉曼光谱半高宽较小;Ⅲ类锆石透射图呈云雾状,晶体结构由于受到破坏而呈筛状,拉曼光谱半高宽较大,含少量钍石包裹体,低Zr,高U、Th、Hf、Ce含量;Ⅳ类锆石由于受到更强烈的蚀变,结构破坏最强烈,拉曼光谱半高宽最大,包裹体大量出现,锆石成分含有更多的U、Th、Hf以及La、Ce、Nd、Sm。各矿床正长岩-碳酸岩杂岩体中的锆石,Ⅰ类—Ⅲ类—Ⅳ类经历的蚀变程度逐渐加深、结构破坏增强、钍石包裹体和U、Th、Hf、Ce含量不断增加,反映了岩浆-伟晶岩-成矿过程中,锆石经历了不同的蚀变过程,同时也反映了稀土从岩浆到成矿不同阶段的蚀变矿化和富集。     

大别山高压-超高压片麻岩锆石的拉曼光谱学研究

对大别山高压-超高压片麻岩的锆石进行了激光拉曼探针、阴极发光(CL)、U-Pb年龄和U、Th等微量元素的测定分析.研究结果表明:锆石拉曼光谱1008cm-1峰的半高宽普遍小于20cm-1,指示锆石结晶程度较好到中等程度的蜕晶化;早期继承锆石在三叠纪高压-超高压变质作用中经历了退火和重结晶作用,所受的放射性通量是从200Ma的早侏罗纪开始积累的,表明高压-超高压岩石在这一时间已出露地表;北大别白垩纪岩浆热事件对高压-超高压岩石的影响很小;大多数锆石数据都落在天然锆石的放射性破坏趋势(RDT)中,表明锆石在高压、超高压过程中基本发生了完全的重结晶.     

显微激光拉曼光谱锆石定年方法及其应用

锆石是岩浆岩、沉积岩和变质岩中的常见副矿物,由于其具有高Th、U含量的特点,已成为地质年代学研究的理想矿物之一。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的原理是锆石中U、Th原子自发的α衰变而引起其自身晶格的辐射损伤,锆石晶格破坏的积累和时间呈正相关关系,并且与锆石拉曼光谱半高宽Γ具有相关性。利用锆石显微激光拉曼光谱仪测量锆石特征峰的半高宽可以计算出锆石的辐射损伤累积,进而计算得到锆石发生辐射损伤所累计的时间。锆石辐射损伤定年方法具有空间分辨率高、样品制备和测试方法简单等优势。但是此方法也受控于诸多影响因素,例如锆石自身结构的不均一性、锆石发生热退火作用的速率、锆石重结晶作用及辐射损伤饱和度等对定年结果均具有影响。显微激光拉曼光谱锆石定年方法的建立将有助于判定碎屑锆石物源区、揭示岩体热演化史以及识别继承锆石经历的后期构造热事件等研究。本文从显微激光拉曼光谱锆石定年方法的基本原理、计算过程及年龄影响因素等方面对该方法进行了介绍,并通过对松多高压变质带中变泥质岩中锆石的年代学研究,结合前人的应用实例,对该方法的应用前景进行了展望,为锆石年代学研究提供新的技术手段。     

甘肃白银厂矿田锆石红外光谱特征和地质年龄估测

应用矿物红外光谱学的方法系统研究了白银厂地区7件锆石同位素年龄样品的红外光谱。测定结果表明，3件样品的吸收峰强而窄，整体线形与标准的晶质锆石谱线相符合；其余4件样品的吸收相对较弱，峰形圆钝；谱线均有不同程度向变生锆石特征谱线的演化，以变生程度最高的LGG-6为尤。根据615cm^-1吸收峰的H／M值可将所研究样品分为晶质锆石、半变生锆石和变生锆石三类，并利用锆石红外光谱特征估测了铀钍含量和地质年龄。同时还评估了相应样品的U-Pb同位素年龄的可靠性。     

天然与合成紫晶的红外和偏振拉曼光谱鉴定特征

天然紫晶与合成紫晶的鉴别是国内外珠宝鉴定实验室的一个难题,前人主要从双晶、色带、包裹体、红外吸收光谱特征等方面开展了研究。在利用红外光谱鉴别天然紫晶与合成紫晶时,不同的学者尚对3595cm-1或3543cm-1吸收峰作为诊断性还是指示性的判据存在不同认识。本文系统采集了典型的天然紫晶与合成紫晶样品,研究了利用红外光谱测试技术鉴别天然紫晶与合成紫晶的局限性,并尝试将偏振拉曼光谱应用于紫晶成因鉴别。结果表明:利用3595cm-1、3543cm-1红外吸收峰进行紫晶鉴别仅具有指示性意义,不能作为决定性的判定依据,偏振拉曼光谱可作为重要的补充。天然紫晶的偏振拉曼光谱(偏振方向:HH)均出现400cm-1的拉曼峰,而该峰在合成紫晶偏振拉曼光谱中缺失;合成紫晶的偏振拉曼光谱(偏振方向:HH)均具有795cm-1、448cm-1的拉曼峰,而这两个峰在天然紫晶偏振拉曼光谱中缺失。偏振拉曼光谱产生差异的原因可能与天然紫晶和合成紫晶内部晶格变形程度的不同有关。本文揭示的400cm-1、448cm-1和795cm-1偏振拉曼峰可作为鉴别紫晶成因的新依据。     

琥珀的激光拉曼光谱特征研究

采用激光拉曼光谱仪对波罗的海、多米尼加、缅甸三个地区的琥珀样品进行了拉曼光谱测试分析,描述了拉曼光谱的位置、形态、相对强度,分析了振动模式,同时对某些分子基团如ν（C-H）,ν（C-O）做了谱带归属。结果表明,琥珀结构中碳链骨架振动是导致其拉曼光谱形成的主要原因,同一产地不同品种琥珀的拉曼谱峰特征基本一致,不同产地琥珀的拉曼谱峰仅在个别拉曼位移处存在较小差异。另外,对前人提出的用拉曼光谱中ν（C=C）和δ（CH2）的强度比值N（I1645cm-1／I 1450cm-1）来确定天然树脂成熟度的初步设想进行了验证分析。拉曼光谱对于琥珀真伪及其产地的鉴定有一定的辅助作用,但不能作为鉴别产地的唯一指示性依据。     

变质锆石拉曼光谱研究--以大别造山带为例

对大别山的道士冲辉石岩、双河榴辉岩和碧溪岭石榴橄缆岩的锆石进行了激光拉曼探针，阴极发光（CL）观察和U、Th等微量元素的微区分析及U－Pb同位素测定，发现锆石拉曼光谱波数和半高宽都能指示其蜕晶化程度，但对于高度蜕晶化锆石，波数已经不再完全适用，而只能通过其特征谱峰半高宽来确定。碧溪岭石榴橄榄岩锆石微区微量元素和拉曼探针分析发现，半高宽和Th/U比正相关，这是由岩浆锆石在变质过程中不同程度的固态重结晶作用造成的，其可能曾经遭受过约220Ma的热事件扰动。双河榴辉岩锆石则可能遭受了流体参与下的变质重结晶作用的影响。锆石重结晶作用是变质岩中锆石年龄和化学组成变化的主要原因。     

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。     

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.     

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。     

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