嫩江蛋白石页岩的结构及其吸附性能

对嫩江蛋白石页岩在600 ℃和1200℃之间进行了热活化处理,通过SEM、XRD和BET等测试手段对热处理前后的样品进行了表征,并测试了蛋白石页岩对罗丹明B溶液的吸附性能.结果表明:该蛋白石页岩主要由鳞石英和α-石英微晶经无序聚集形成,具有多孔状结构特征;原土比表面积平均高达82.856 m2/g,并随热处理温度升高而略有增加,900℃时比表面积达最大值,此后随热处理温度的升高比表面积快速下降;对罗丹明B溶液的吸附速率快,脱色率可达96%以上.该蛋白石页岩吸附能力强、吸附速度快、热稳定性高,具有广泛的应用前景.     

热处理砂岩微观结构及力学性质试验研究

采用核磁共振、电镜扫描、X射线衍射、单轴压缩等试验手段对某砂岩试样不同温度下（25～900 ℃）微观结构及力学性质的变化情况进行研究。研究表明：温度对砂岩试样微观结构具有重要影响，试样总孔隙率随温度的升高而升高，在150 ℃以下，由于中、大孔隙的减少，试样渗透性反而降低；当温度超过600 ℃时，中、大孔隙快速增加，试样渗透性能大幅增加；温度升高导致砂岩试样弹性模量减小、峰值应变增大以及孔隙压密阶段变长，宏观表现为脆性降低、塑性明显增强；热处理条件下，除微观结构的变化会导致砂岩试样力学强度改变外，试样矿物成分对其力学强度也具有十分重要的影响；450 ℃以下，由于矿物成分变化较小，试样力学强度主要受到孔隙度增加的影响，表现为强度随温度升高而降低；450～600 ℃，虽然孔隙率继续增长，但由于主要矿物高岭石发生脱水以及与其他离子形成新相矿物，进而导致试样强度没有随着孔隙增加而降低，反而出现一定的增长；超过600 ℃后，孔隙尤其是大孔隙的急剧增加，导致强度重新开始降低。     

高温下石灰岩和砂岩膨胀特性的试验研究

利用自行研制的高温岩石膨胀特性试验装置,对石灰岩和砂岩试件300～700 ℃高温过程中的膨胀特性进行试验研究。试验结果表明,升温过程中,石灰岩和砂岩的膨胀应力随温度的增加而增大,且砂岩膨胀速率比石灰岩大,刚到700 ℃时砂岩膨胀应力是石灰岩的2.45倍。升温过程中膨胀应力与温度曲线的拟合函数为2次抛物线,相关系数达0.94以上。恒温过程中,随时间延长2种岩石的膨胀应力缓慢增加,最后逐渐趋于稳定的数值。600 ℃高温后2种岩石膨胀均达到极限,但具体表现不同,700 ℃恒温结束时砂岩稳态膨胀应力是石灰岩的3.14倍。岩石热膨胀应力变化与其岩性、内部矿物分解、孔隙率变化、声速变化等有显著关系。     

热处理对柯尔碱膨润土微观结构和物化性能的影响

膨润土的热稳定性及其热处理过程中微结构和性能的变化直接影响着膨润土在矿物材料领域的应用,因此研究热处理过程中膨润土成分结构的演化以及表面性质的变化具有重要意义。目前对膨润土的研究多集中在钠化改型、有机化改性以及改型改性后的结构和性能方面,而对膨润土热处理过程中的微观结构和物化性能变化研究有待加强。本文以新疆柯尔碱膨润土为研究对象,在不同温度下进行热处理,利用X射线荧光光谱法分析原土的化学成分,通过同步热分析、X射线衍射、红外光谱以及扫描电镜等技术对热处理产物进行了物相分析和结构表征,并研究了比表面积、吸蓝量及胶质价在升温过程中的变化特征。结果表明:随着热处理温度的升高,柯尔碱膨润土的比表面积逐渐减少,物相组成和结构都发生了很大变化。加热到600℃后,膨润土的吸蓝量和胶质价急剧下降,其主要成分蒙脱石八面体片中的羟基开始脱出,层状结构发生破坏;800℃后蒙脱石相已经消失;1000℃时产生新的矿相——堇青石,粉末颗粒出现熔融现象;1200℃后转变为方石英相,颗粒基本完全熔融,重结晶现象明显。研究认为,600℃时柯尔碱膨润土的膨胀性和分散性基本丧失,矿物物化性能失效。     

煤系煅烧高岭土吸油值的影响因素

涂布造纸填料用煅烧高岭土要求有较高的吸油值.本文针对市场上高吸油值煅烧高岭土资源短缺的现状,研究煅烧高岭土吸油值的影响因素,寻求提高煅烧高岭土吸油值的方法.实验以唐山煤系高岭土为原料,在600～1000℃范围内间隔50℃取点,分别煅烧3h.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)观察煅烧高岭土的形貌并鉴定其物相.计算煅烧高岭土的烧失量,并检测其pH值、比表面积、Zeta电位等参数,分析它们对煅烧高岭土的吸油值的影响.结果表明:750℃煅烧的高岭土吸油值最高,可达76.3 g/100 g;煅烧高岭土的Zeta电位、pH值、比表面积等对其吸油值的影响均较为显著,其中比表面积对吸油值的影响最大.     

石灰岩和砂岩高温力学特性的试验研究

利用自行研制的岩石加温装置和RMT-150C岩石力学试验机, 对石灰岩和砂岩试样高温后的力学特性进行了试验研究。试验结果表明, 随着温度升高, 两种岩石纵波波速逐渐减小。单轴压缩过程中的全程应力应变曲线经历了压密、弹性、屈服、破坏4个阶段; 达到峰值应力后两种岩石均发生脆性破坏, 砂岩破坏时呈锥形炸裂, 而石灰岩则呈草捆状破坏。高温对两种岩石的强度都有一定的弱化作用, 其峰值应力都随温度升高而降低, 石灰岩700 ℃时强度降幅达84.59 %, 而砂岩强度仅比常温降低22 %左右。两种岩石的峰值应变都随温度升高逐渐增大, 但具体表现不尽相同, 石灰岩500 ℃时应变增加了30.57 %, 500 ℃之后峰值应变基本无变化, 甚至到700 ℃时还略有降低; 砂岩700 ℃时峰值应变增加了80.63 %, 其峰值应变的变化与其微观结构变化相关。随着温度升高, 两种岩石的弹性模量和变形模量均减小, 700 ℃时石灰岩弹性模量降幅为86.8 %, 砂岩弹性模量降幅为46.94 %; 700 ℃时石灰岩变形模量下降了83.9 %, 砂岩的变形模量下降了53.06 %。      

铵伊利石矿物热稳定性研究

通过室内对含铵伊利石粘土岩样品加热处理,利用DTA、XRD、FTIR、氮元素分析等方法研究了铵伊利石的热稳定性,发现铵伊利石矿物中的氮含量随温度的升高而逐渐降低.铵伊利石矿物晶格结构在500℃之前,具有稳定性,层间的N表现为缓慢释放的特征.在500～600℃温度区间,层间N的释放速率加剧.600℃开始向半晶质化方向发展,700 ℃以上晶格结构破坏,层间NH4+消失.加热到700～800℃高温相中,仍残留有0.3%～0.5%的氮,这表明矿物中的N在高温下通过与Si、Al和O原子化学结合,仍具有比较高的相对稳定性.本研究对于认识地球系统幔源物质演化、运移、分异、脱气作用和氮循环等具有重要理论意义.     

不同W氧化度钠钨青铜的结构特征与合成方法探究

钠钨青铜NaxWO3(0≤x≤1)因其特殊的物理化学性质受到学者的日益关注,它是一种孔道结构的非严格计量含钨化合物,Na+填充于由[WO6]八面体排列组合起来的二级结构空隙中。随着x值的增加,W的平均氧化度逐渐降低,NaxWO3依次发生单斜-正交-四方Ⅰ(空间群I4/nmm)-六方-四方Ⅱ(空间群P4/mbm)-立方晶体结构的转变,结构对称型逐渐升高(四方Ⅱ型除外)。本文从晶体化学角度系统研究了不同W平均氧化度钠钨青铜的结构特征,并通过固相合成法得到了四方和立方钠钨青铜,通过水热合成法得到了六方钠钨青铜。实验结果表明,在固相合成过程中,还原剂NaBH4的量越多,W还原的价态越低,实现钠钨青铜NaxWO3由四方结构向立方结构的转变;在相同还原剂量情况下,合成温度越高,得到的钠钨青铜结构对称型越高;合成立方钠钨青铜的温度一般为700~850℃,高于四方钠钨青铜的合成温度(600~700℃);反应需要适当的酸碱度环境,合成四方和六方钠钨青铜的pH值应控制在6左右,在水热合成过程中,六方结构的钠钨青铜pH值设在2附近较适宜。本文为钠钨青铜系列化合物及不同结构钠钨青铜的合成提供了参考。     

硅灰石与盐酸快速反应规律及应用研究

在反应体系pH≤1．5时，硅灰石与盐酸快速反应，经40－100min反应后，体系分为固液两相，固相为水合 二氧化硅沉淀及少量酸不溶性杂质矿物，液相为以溶胶形式存在的二氧化硅和大量CaCl2；当反应pH值在0．3－0．6时，液相中以硅溶胶形式存在的二氧化硅量最大，占总量46％以上。快速反应中仍存在少量具有慢速反应特征的柱状颗粒，该颗粒中心CaSiO3很难反应完全。快速反应产物经表面积较大，若在酸反应前添加有机助剂聚乙二醇（PEG）,反应pH值在0．3－0．6。反应时间40－100min，反应后用KOH溶液中和到pH＝4，可制备高比表面积多孔SiO2，比表面积＞430m^2／g，孔径1－2nm。     

西华山钨矿床白钨矿的矿化特征和形成条件

白钨矿化是改造早期金属矿化的产物。矿化强度与黑钨矿化呈正消长,范围常大于黑钨矿化。白钨矿化形成温度在266～180℃以下,矿化流体pH为5.3～7.6。文中列出了400K、500K、600K时的logfo_2和logfs_2值。     

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...     

土的可恢复剪胀的一种解释

从土的各向异怀角度对土的可恢复剪胀现象进行了解释。基于各向异性情况下的土体弹性本构关系理论分析，认为土的可恢复剪胀现象可部分归因于土的各向异性引起的弹性剪胀。借助有关土体弹性参数实验结果，研究了应力诱导各迥异性对土体弹性剪胀的影响，结果表明：随土体应力诱导各向异性的增大，土体的弹性剪胀也增大。从土体弹性剪胀角度研究了土的卸荷体缩条件，认为土体卸荷体缩取决于加载应力路径的应力增量比，给出了土体出现卸荷体缩的区域。