岩石中多元素的X射线荧光光谱测定——经验系数法

采用经验和数法校正基体效应,X荧光光谱测定样品中的主、次痕量元素是一种简便而快速的方法,但由于经验系数的求取很大程度上取决于标准样品的类型、含量范围和计算方法,往往使用范围有一定的局限性,本文提出的标准分类法计算经验系数,在一定程度上克服了上述的局限性,具有较宽的分析范围。 实验部分 一、样品制备 称取颗粒度小于200目的粉末样品2g与1g微晶纤维素,置于塑料球内,盖紧,放入康氏振荡器内,滚动20分钟,使之混匀,倒入制样的钢模内,以20吨压力压制成直径为32mm的圆片,放入干燥器内待用。 二、仪器及测量条件 1.日本RIGAKU.S.MAX(3080)E型X射线荧光光谱仪;端窗Rh靶(QEG-75H)X光管。     

X射线荧光光谱法测定高氟地质样品中氟、钙等元素

采用X射线荧光光谱法测定高氟地质样品中氟、钙等元素,对样品进行熔融制样前处理,理论α系数和经验系数法校正基体效应。应用此方法分析国家一级标准物质和代表性样品,所测元素的精密度(RSD)均小于5%(除含量较低元素);分析不参加回归的标准物质和人工配制的标准样品,测量结果与标准值基本一致。通过实验数据可知,该方法可以满足高氟硅酸盐样品、萤石、萤石型铀矿、磷矿石等样品的测定要求。     

高原湖相沉积软土地基沉降计算经验系数的推算

高原湖相沉积软土压缩模量偏低,地基沉降计算深度范围内压缩模量当量值有时会小于2.5MPa,超出了规范沉降计算经验系数计算依据的取值范围,且具有沉降量偏大的特点。本文根据昆明地区某软土地基实测沉降资料,分别运用了三点法、双曲线法、Asaoko法拟合了最终沉降量,并与规范分层总和法的地基沉降量相比得到了6个沉降计算经验系数值,据此分析给出了压缩模量当量值2.05~4.15MPa时沉降计算经验系数的拟合曲线方程,提出了压缩模量当量值1.5~2.0MPa时沉降计算经验系数的建议值,弥补了在高原湖相软土地区沉降计算经验系数取值范围不足的问题。     

熔融玻璃片制样-X射线荧光光谱测定页岩中主量元素

熔融片法制样,用X射线荧光光谱法测定页岩样品中硅、铝、铁、钙、钾、镁、钠7个主量元素,以页岩、岩石、水系沉积物、土壤国家一级标准物质作为校准样品,使用理论α系数和经验系数相结合的方法校正基体效应。方法精密度(RSD,n=12)≤1.50%。分析结果与化学法进行对照基本一致。     

南方某工业区周边土壤和蔬菜中铅的健康风险评估

在南方某城市工业区周边采集了蔬菜样品100个、土壤样品145个,分析了土壤和蔬菜中铅的含量水平,对其健康风险进行了评估;并通过计算富集系数筛选出抗铅污染能力较强的蔬菜品种。研究区土壤中铅累积明显,共有135个土壤样品中的铅含量超过了二级土壤环境质量标准。蔬菜样品中铅含量范围为1.41～303.10mg·kg-1,均超过食品中污染物限量标准,超标率达到100%。其中,叶类蔬菜的铅含量明显高于根茎类和瓜果类蔬菜;瓜果类蔬菜的铅富集系数最低,抗污染能力最强,而根茎类和叶类蔬菜对人群健康存在严重的健康风险。     

基于X射线荧光光谱法测定常见生物样品中常量和微量元素

基于大米、小麦、玉米等23种国家生物成分系列标准物质,探讨了X射线荧光光谱法在常见生物样品中常量和微量元素测定中的应用。在对各待测元素的激发电流电压、分析线、背景位置、干扰谱线、分析晶体、准直器、探测器和脉冲高度分布等条件进行分析的基础上,采用粉末压片法制样,基于回归曲线法和康普顿散射线内标法求取各待测元素的标准曲线常数、元素间吸收效应的影响系数和谱重叠系数。结果表明:国家生物成分系列标准物质具有足够宽的含量范围和适当的含量梯度,基本能覆盖常见生物样品中各元素的含量范围。方法检出限能够保证测定结果的有效性,测量精密度为2.62%～14.79%,且标准物质各元素的测定值与标准值基本相符。方法具有简便、灵敏和准确的特点,能够满足分析的需求。     

超细粉末压片X射线荧光光谱法分析铬铁矿中的多种元素

随着超细标准物质的研制,超细样品在地质分析中得到了进一步的应用。本文利用超高速行星式碎样机粉碎铬铁矿标准物质制成超细样品,采用粉末直接压片制样波长色散X射线荧光光谱测定铬铁矿中的多种元素(Cr、Si、Al、Fet、Mg、Ca、S、Co、Ni、V)。采用多种铬铁矿标准物质和人工配制标准物质制作工作曲线,经验系数和散射线内标法校正元素间的吸收-增强效应,方法精密度(RSD,n=10)为0.24%~2.95%。本方法有效地克服了样品的粒度效应,分析结果的精密度和准确度不低于化学法。     

碳硫仪单点校正法测定岩石样品中的硫

以单点校正法,采用国家一级标准物质,用标准样品的标准值与实验值求得校正系数,测定与标准物质基体相类似岩石样品中的硫,简单、快速。经标准物质校验,结果与标准物质吻合。方法检出限、准确度和精密度均能满足地质样品的分析要求。     

不同含水层岩性沉降经验修正系数的研究

为了较为准确地计算降水施工引起的地面沉降值,本文选取大量地铁降水施工中沉降监测数据,并利用最小二乘法对数据进行处理分析。针对不同岩性事先给定经验系数,然后,将此经验系数计算出数据值与处理后沉降实际监测数据进行对比分析,并进行误差统计分析,如果符合最大概率法分布规律,那么此经验系数符合实际情况,可用;如果不符合最大概率法分布规律,那么此经验系数不符合实际情况,不可用,返回上一步,重新给定经验系数。最终,计算出不同岩性对应的修正系数取值范围,对北京地区降水影响范围内的各类地层,提出一个较为适当的修正系数。研究成果将为工程技术人员对降水引起的地面沉降,进行预测提供参考依据。     

关于金矿床品位,厚度变化系数计算时样品的合理使用

本文认为计算金矿床品位、厚度变化系数的样品为参加储量计算的平衡表内各级储量的全部基本分析样品,计算的顺序是先矿体后全区,应以单排样参加计算,厚度和品位变化系数的样品必须吻合,应在未处理特高品位时计算。用砂钻勘探的砂金矿床应以单工程的混合砂厚度、混合砂品位进行计算。     

砂岩Kaiser点信号识别特征研究

对岩石试件加载及破坏过程进行了声发射试验,根据参数分析法得到Kaiser点。采用FFT研究了Kaiser点信号的频谱特征。运用小波包分析方法,计算了Kaiser点信号的能谱系数。用混沌时序分析方法研究Kaiser点信号,运用关联积分法方法提取关联维数D,综合FNN法和互信息法得到合适的m、? 值重构相空间,计算Kaiser点信号的最大Lyapunov指数,研究声发射信号混沌动力特征。结果表明,Kaiser点信号具有混沌特征。     

岩体渗流分析的无网格方法

岩体的渗透破坏、岩体中石油渗流、地下工程的防渗设计等无不与渗流计算有关。但由于岩体渗流介质的非均质性和各向异性特性、边界条件和几何形状的复杂性、初始条件的不确定性等因素制约着解析法在渗流计算中的广泛应用。应用无网格方法来求解岩体的渗流问题,通过变分原理详细推导无网格方法求解岩体渗流的离散方程及相关的计算公式,并利用有限元耦合方法对边界条件进行了处理。通过两个数值算例说明该方法的正确性和有效性。     

蒙特卡洛法与有限元结合搜索边坡临界滑动面

把蒙特卡洛随机搜索法与有限元法相结合,搜索边坡的临界滑动面及其对应的最小安全系数.通过随机跳跃法生成一定数量的初始试算滑动面,根据有限元分析的应力和孔隙水压力结果计算给定滑动面的安全系数,利用随机走步法不断更新试算滑动面,使试算滑动面安全系数不断减小,最终确定边坡临界滑动面及其对应的最小安全系数.本方法通过随机搜索,克服了大多数常规优化方法易陷入安全系数局部极小的问题.数值算例分析说明了本文提出的确定边坡临界滑动面的方法的有效性和优越性.     

广义节点无网格法在土力学固结分析中的应用

借鉴流形方法思想,引入广义节点的概念,对传统的无网格法进行了改进,建立了可具有任意高阶多项式插值函数的广义节点无网格方法.与传统无网格方法相比,广义节点无网格方法更具有一般性,当选取0阶广义节点位移插值函数时便可得到传统的无网格法.结合土工固结问题,通过推导建立了Blot固结方程的数值计算列式,对静态固结问题进行数值计算,通过对比分析验证了所建议方法的可行性.     

改进响应面法及其在倾斜荷载桩可靠度分析中的应用

针对结构可靠度分析中常用的二次函数响应面法的不足,提出一种采用髙次响应面函数和利用JC法几何性质原理确定迭代中心点准则的响应面法。在此基础上,将该法应用于倾斜荷载桩的可靠性分析,计算了基于桩顶水平位移过大和桩身材料屈服这两种失效模式下的基桩可靠度,并连同蒙特卡罗法和二次函数响应面法的计算结果进行了比较。计算表明,改进的响应面法减少了计算的迭代次数,有效地提高了计算精度和数值试验的稳定性,可用于大型复杂结构的可靠性分析。     

Fast automatic solution of the inverse resistivity problem

The paper presents a fast automatic approach to solve the inverse resistivity problem, assisted by optimization, which is a non-linear model-fitting technique. The selected inverse problems are ill-posed and the inverse solution is defined by ‘best fit’ in the sense of least-squares. Formulations are presented in a systematic manner for Newton’s method, least squares method and Marquardt’s modification (ridge regression) method based on local linearization of non-linear problem. The convergence of least-squares method and Marquardt’s method, to provide a robust solution, are first tested on a theoretical model and effectiveness of Marquardt’s method is demonstrated, and then two-field apparent resistivity curves from Banda district, India are interpreted and discussed.     

杂交边界点法求解带自由面的渗流问题

将杂交边界点法与迭代法相结合,求解有自由面的渗流问题。杂交边界点法基于杂交位移变分原理和移动最小二乘近似,利用基本解插值域内的场函数,而边界上的变量则用移动最小二乘近似,是一种纯边界类型的无网格方法。利用该方法只需在边界上布点而不需要划分任何网格的特性,先假定自由面的初始位置,再进行迭代求解。数值算例表明,该方法精度较高、计算量较小,适合于求解各种具有自由面的渗流问题。     

岩土力学数值模拟结果的概率评估方法研究

提出了一种用于评估多参数随机变异情况下岩土力学非线性数值模拟结果可靠性的多维高效直接积分型随机分析方法.它首先根据多维积分理论和可靠性分析的直接积分法确定多维随机输入参数的计值点;然后利用非线性数值模拟方法,比如有限元法或有限差分法等,完成所有计值点上的计算任务,据此就可以利用多维高效积分程序计算待评估响应量的前几阶矩(一般包括1～6阶矩);最后利用多种方法,包括曲线拟合法、加权余量法及最大熵法计算响应量的概率分布,并据此算出响应量的概率置信区间,用于定量评估响应量的可靠性.数值算例表明,此法具有精度和计算效率较高的优点.     

空心包体应变计地应力分量计算方法及应用

为进一步改进和完善空心包体应变计地应力计算方法,基于地应力现场实测过程中空心包体应变计的安装方式,采用线性参数的最小二乘拟合方法对地应力分量计算公式进行了推导,得出了6个地应力分量的改进算法及其标准误差的计算公式。采用实现完全温度补偿并考虑岩体非线性的地应力测量技术,对弓长岭井下矿-160、-220、-280 m 3个水平3个测点进行了地应力现场实测,得到了3组孔壁应变数据。分别使用常规算法和改进算法对3个测点的地应力分量进行计算并分析其标准误差。结果表明：采用改进算法计算得到的地应力分量其标准误差普遍小于常规算法计算地应力分量产生的标准误差,说明改进算法比常规算法具有更高的可靠度。在此基础上,对弓长岭井下矿地应力赋存规律进行了研究。结果显示：矿区地应力场以水平构造应力为主导,最大水平主应力的走向总体上为南东东-北西西方向,最大水平主应力、最小水平主应力和垂直主应力均随深度呈增长关系。     

PALEOMAGNETIC METHODS FOR CORRELATING THE AGE OF ROCKS

The physical basis of paleomagnetism is described. The methods of rock paleomagnetic correlation are considered; the method of remanent magnetization direction, the method of inversions and the method of remanent magnetization amount. The possibilities and fields of application of each method are considered. The results of Far East basalt age correlations carried out by author are given.—Auth.