第一原理计算过渡金属掺杂尖晶石型LiMn2O4的电子结构

尽管对过渡金属掺杂锰酸锂后放电平台的升高现象有众多实验研究,但对其机理的研究却鲜见报道.采用第一原理的密度泛函理论,计算了过渡金属M(M=Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn)掺杂尖晶石型LiMn2O4的电子结构,并以此分析放电平台的升高机理.电子态密度分析发现由于M-3d能带的诱导作用,出现了新的O-2p能带,而锂脱出时获得的电子,主要是由费米能级附近O-2p能带提供的.当过渡金属M由Ti变化到Zn时,M-3d能带逐渐向低能量的方向移动,新的O-2p能带出现的位置也随之下移,当Li脱出时,需要更多的能量才能从低能量的O-2p能带上获得电子,因而体系能够获得较高的嵌入电压.     

华南陆块岩石圈有效弹性厚度及其构造意义

华南陆块受多阶段超大陆聚合、裂解, 碰撞、陆内造山, 及伸展等作用影响, 造成其深部结构和构造极其复杂。岩石圈有效弹性厚度(Te)是表征地质时间尺度上岩石圈力学强度的定量指标, 可为深入认识岩石圈力学结构及演化提供有效约束。本文基于导纳和相关函数联合方法对地壳布格重力异常和地形数据进行计算, 获得华南陆块Te的空间分布。Te高值(>20 km)区域主要分布于扬子地块的四川盆地周边区域, 而Te低值(<20 km)区域集中于华夏地块和江南造山带区域。由于Te分布特征与地热场、地震关系密切。通过分析研究区Te与地热场(地表热流、居里面深度)、地震之间的关系, 本文得到如下认识: (1)Te与地热场参数具有较好的相关性, 但受浅部地壳被破坏, 深部仍为克拉通地壳影响, 导致龙门山断裂带和江南造山带区域的Te与地表热流或居里面深度之间的部分对应关系相反。(2)Te与地震关系复杂, Te较薄区域并不代表着地震频发区域, 地震活动性与其所处的深部环境相关。龙门山断裂带强震频发的原因是受周边两块体中上地壳刚性地层长期相互作用, 致使应力和能量积累较强; 华夏地块区域地震较少是因为深部热物质上涌对华夏地块的壳幔进行强烈改造, 且地壳中存在横向不均匀分布的软弱地层对应力吸收, 造成能量和应力不易积累; 扬子地块的岩石圈力学强度较强是该区较少发生地震的重要原因。     

湖相烃源岩混合型母质成烃演化特征热模拟研究

为探讨湖相有机质成烃演化特征,选择混合型母质烃源岩进行加水模拟实验,以探讨混合型母质的成烃特征。研究表明,湖相混合型母质具较强的生油和生气能力,液态油产率随温度先增后降,生油窗明显。天然气形成于整个演化过程中,但主要形成于生油高峰后。气态产物主要有非烃气如氢气、氮气、一氧化碳、二氧化碳等,以及烃气(如从甲烷到C6+重烃)和一些烯烃。气体中二氧化碳含量最高,其次为氢气、甲烷和其他气体。二氧化碳在整个生油阶段都有较高含量,但随温度升高而降低,实际地质条件下大量二氧化碳主要都通过水合作用等而消耗殆尽,利于储集层次生孔隙的形成,氮气在生油早期含量高,氢气和烃类气体含量随温度升高而增加,实际气藏中由于氢气化学活性强而基本消耗掉了。正、异构烷烃之比随温度升高而增加,利用该参数时应注意热演化的影响。     

物质的第四种状态——等离子体

人们常认为固体、液体和气体是物质的三种状态,随着人们对大自然的认识愈来愈深入,找到了物质的第四状态,即等离子体。等离子体是一种气体,但与一般气体不同,它是一种带电的微粒团,就是把能量增加到气体内,使其分解为电子和正离子微粒,从而成为等离子体。但是,要使气体变为等离子体,所需要的能量是很大的,假设把固态物质转变为液体物质,所需的能量为1,把液态物质转变为气态物质,所需的能量为10,那么,若把气态物质转变为等离子体,则需能量为100,在太空中,包括太阳在内,百分之九十以上的物质都是以等离子体状态存在。     

氢化物发生-原子荧光光谱法测定地球化学样品中痕量碲

采用焙烧富集分离地球化学样品中痕量Te,并用氢化物发生原子荧光光谱法测定。通过实验确定出方法的最佳实验条件,在此条件下获得的检出限为0.005μg/g,线性范围0.025~10μg/g,精密度(RSD,n=8)为5.03%~9.24%。方法已用于国家一级地球化学标准物质中痕量Te的测定,结果与标准值基本相符。     

南海北部典型区块岩石圈有效弹性厚度分析

有效弹性厚度(Te)是刻画岩石圈弹性性质的重要参数,通过分析有效弹性厚度值,可以获得与区域构造相关的信息,为后续解释工作提供一些依据。基于均衡响应函数法,选取南海北部区域4个典型区块的数据,计算均衡响应函数值,并根据公式推算得到各区块的Te值,通过分析Te值对研究区地质构造有所了解。     

滇西澜沧老厂大型银铅锌多金属矿床伴生分散元素碲

碲（Tellurium,Te）在自然界为典型的分散元素[1],在有色冶金、石油化工、玻璃陶瓷、医药卫生以及电子材料等领域有广泛应用,具有很高经济价值。Te的地壳克拉克值仅为1×10^9～10×10^9[1],主要在热液型多金属硫化物矿床、夕卡岩型铜矿床和岩浆铜镍硫化物矿床中作为伴生元素回收利用。我国四川石棉大水沟独立碲矿床是目前世界上发现的首例Te的独立矿床[1-2]。     

对影响SF6气体湿度检测准确性的原因

文章简要介绍了SF6气体湿度的检测结果与环境温度变化而变化。由于SF6气体的湿度对于电气设备的灭弧性能,绝缘强度,以及电气设备的寿命有着很大的影响因此在技术层面来说检测SF6气体的湿度值准确性很重要。文章简要阐述了通过试验得出结论外部环境的高低对于SF6气体的湿度值的变化有着影响,并通过得出数据绘制成曲线图得出结论,SF66气体湿度检测数值是随着外部温度的升高而增大的。另外通过试验得出的结论也解决了测试温度与标准温度的检测出现的差异而无法进行比较这一技术难题。同时提出当SF6气体中含有烃类杂质的蒸气时检测的结果也同试验的真实结果存在差异。     

云南澜沧老厂大型银-铅-锌多金属矿床发现碲的富集

碲(Te)虽然在地球中含量极低,仅为1.6 ng/g[1],但它的用途却十分广泛,在冶金、石油、化工、电子、医药等领域有着十分重要的应用.自从我国西南石棉大水沟独立碲矿床被发现以来[2,3],Te的成矿作用引起了地质学家们的广泛关注和极大兴趣.     

松辽平原土壤碳库变化及其原因分析

基于东北松辽平原多目标区域地球化学调查数据,计算了表层(0～20 cm)土壤有机碳密度和储量,与全国第二次土壤普查时的土壤有机碳密度进行对比研究,分析了土壤有机碳密度变化的主要影响因素。结果表明:松辽平原不同土壤类型表层土壤有机碳与无机碳构成比例存在明显差异,沼泽土、暗棕壤、泥炭土、白浆土、水稻土、黑土等有机碳含量占土壤总碳含量的90%以上;栗钙土、潮土、风沙土、褐土等土壤有机碳含量占总碳含量80%以下。研究区当前表层土壤有机碳储量约为1 448 Tg,自20世纪80年代以来减少约115.94 Tg,下降了7.4%,其中进入大气估算约为104.88 Tg,占土壤有机碳损失的90.5%。不同土地利用方式中,旱地减少76.12 Tg,对大气贡献CO_2最大,其次为盐碱地和草地,分别减少16.32 Tg和15.93 Tg。研究认为,造成土壤碳库减少的主要原因是30年来松辽平原气温的升高,旱地和草地由于温度升高引起的土壤有机碳库减少占总损失的70%,而包括农业生产、土地利用变化、水土流失等因素导致的有机碳减少仅占总损失的30%左右。     

考虑实测锤击数影响的动力触探杆长修正系数研究

现行规范中动力触探锤击数修正系数的确定需考虑实测锤击数影响,而业内对此少有研究。在一次人工做功击打时,动力触探落锤和探杆通过碰撞传递机械能,基于一维碰撞理论,若恢复系数不为0,则二者碰撞后速度不等,在重力和土阻力作用下会继续碰撞。推导了仅计算首次碰撞后探杆能量、计算首次碰撞后落锤与探杆能量之和及计算首次碰撞后有限次碰撞3种计算方案下的杆长修正系数计算方法。研究结果表明：在碰撞过程中和在一次人工做功击打的两次碰撞间是否考虑土体阻力作用,对杆长修正系数的计算都有影响。使用计算首次碰撞后落锤与探杆能量和的计算函数对现行规范中杆长修正系数拟合,得到重型和超重型决定系数分别为0.9935、0.9751。仅考虑两次碰撞间土体对探杆阻力的影响,使用计算首次碰撞后有限次碰撞的计算方法,当恢复系数≤0.3时,计算得到的杆长修正系数随锤击数增大而减小。     

石墨炉原子吸收法中As、Sb、Se、Te的原子化机理研究

本文应用热力学和动力学相结合的方法研究了石墨炉原子吸收法中As、sb、se、Te的原子化机理。应用作者早先提出的公式 k=kd×(At/(A_(max)-At))计算温度下的原子形成常数k,绘制Arrhenius图。通过直线斜率得到的原子化活化能来确定各元素的原子化过程。实验表明,As和se是以固态金属进行原子化,而Sb则与介质有关,在盐酸介质中以气相氯化物解离原子化:在硝酸介质中以双原子分子原子化。Te与Sb类似,且与灰化温度有关。     

1.0 GPa、高温下岩石熔融玻璃的弹性波速测量及其地球物理意义

利用超声波反射法,在1.0GPa、最高温度分别达900℃和730℃条件下,测量了岩石成分从酸性到基性的7种熔融玻璃的纵波波速(vp)和横波波速(vs)随温度的变化。实验过程证明,高压下升温过程中样品被压缩导致了样品中弹性波走时减少,而降温过程中样品长度基本保持不变。结果显示,1.0GPa下,随实验温度升高,不同成分玻璃的vp首先以-0.2×10-3km.s-1.℃-1到-0.7×10-3km.s-1.℃-1不等的速率缓慢降低,而其vs多以-0.1×10-3km.s-1.℃-1速率随温度升高而降低。当温度高于玻璃转变温度(Tg)后,玻璃的vp开始以-0.8×10-3km.s-1.℃-1到-3.6×10-3km.s-1.℃-1不等的速率快速下降。根据玻璃vp随温度变化速率的改变,拟合出这几种玻璃的转变温度从584℃到654℃。由实验获得的玻璃波速,利用Voigt-Reuss-Hill(VRH)平均计算出下地壳岩石中玻璃的存在将降低岩石的波速,并由此为下地壳低速层提出一种新的解释,即非晶质体的存在可能在下地壳形成地震波低速层。     

太平洋富钴结壳中碲元素的地球化学特征及其富集机制探讨

文章通过对采自太平洋海域不同海山上68个结壳样品中Te元素地球化学特征的研究,探讨了富钴结壳中控制Te元素富集的古海洋氧化还原环境及其富集机制。分析表明,太平洋海域中大多数结壳的w(Te)变化于13.4×10-6~115.8×10-6,平均50×10-6,是海水w(Te)的109倍;结壳中w(Te)与Mn/Fe比值呈正相关,相关系数为0.51;与Fe呈负相关,相关系数为-0.61,显示结壳中Te与Co有类似的地球化学特征。古海水氧化还原环境的改变是控制结壳中Te元素含量变化的重要因素;能反映古海水氧化还原环境的Ce异常与结壳中Te含量基本呈同步变化趋势,Te含量具有随古海水氧化程度减弱而降低的特征。结壳中Te元素的富集主要受控于其内的Mn/Fe比值。Te元素的富集机制除被海水中带微弱正电荷的FeOOH胶体以库伦静电吸附外,还可能与δ-MnO2表面上以一种表面络合物方式的富集机制有关。Te进入结壳的存在形式及其在不同古海洋环境中的富集机制还有待进一步研究和探讨。     

麦哲伦海山区维嘉平顶海山群富钴结壳伴生有用元素空间分布特征

本文对麦哲伦海山区维嘉平顶海山群富钴结壳样品中的伴生有用元素(REE、PGE、W、Mo、Au、Te)的空间分布特征进行了研究。研究表明:富钴结壳伴生有用元素在平面上的分布极不均匀,但多以条带状平行水深等深线分布,也有少数区域表现为斑块状分布,且不同的伴生有用元素的富集区域有所差别;REE和PGE主要在南部和西南部斜坡发育,而W、Mo则主要富集于西北部和东部斜坡,Au集中发育在东南部的海斜坡上,Te的分布呈斑块状富集于各向斜坡。随着水深增加,REE和PGE呈现出由最高含量降低后逐渐升高的变化趋势,W、Mo、Au、Te则随着水深增加含量由低升高,后略有降低,再小幅升高的变化趋势。     

日本Se型和Te型浅成低温热液金矿床的地球化学、矿物学及地质学特征

日本的浅成低温热液金矿床可分为Se型和Te型。Se型矿床产于沉积岩及火山岩中,而所有的Te型矿床则赋存于火山岩内。将这类矿床的地质学、矿物学和地球化学特征与伴随浅成矿化活动地热系统的特点进行比较表明:(1)Se型和Te型矿床形成于同一地热系统的两个不同部位;(2)Te型矿床的形成比Se型更靠近热源;(3)在比酸式硫酸盐型更远离火山中央的矿化区形成Te型矿床;(4)火山成因的SO_2气体的影响及主岩的类型是造成矿液化学性质(氧活度、硫活度、pH值、硫同位素成分)不同的重要因素,它们对日本的Se型和Te型浅成低温热液金矿床的形成起了重要的作用。     

低压N_2吸附测试条件对页岩样品测试结果的影响

<正>低压N2吸附能够获得较为准确的比表面积、孔尺寸、孔体积、孔径分布等参数,是目前页岩气储层纳米孔隙系统表征的常用方法之一。低压N2吸附实验测试条件如样品粒径及脱气温度的选择可能对测试结果造成较大影响,从而影响对页岩储层孔隙的准确评价。前人相关研究中页岩气储层低压N2吸附实验测试条件的选择尚未形成统一标准。笔者通过黑色页岩样品不同粒径和不同脱气温度条件下的低压N2吸     

颗粒粒径对滑坡碎屑流动力特征及能量转化的影响——以四川省三溪村滑坡为例

滑坡碎屑流的能量演化机制涉及复杂的碰撞、摩擦和能量转化,对滑坡灾害的防治具有重要意义。以四川省三溪村滑坡为例,采用离散元法建模,研究了不同土颗粒粒径下滑坡的运动堆积特征、能量演化过程及其对建筑物的影响。结果表明,在不同粒径条件下,滑坡的堆积特征变化不大,但它们对能量转换和建筑物的冲击力有显著的影响。粒径越大,滑坡启动速度越快,峰值动能速度越高,碰撞耗散能量越大,摩擦耗散能量越少。粗粒土中颗粒间距越大,颗粒间的碰撞效应越明显,有利于能量传递,因此,对房屋的冲击力越大。因此,在模拟过程中不能忽视颗粒粒径对滑坡碎屑流动力学特征的影响。这些研究结果揭示了不同粒径土粒在滑坡运动过程中的能量演化机制,为能量演化对建筑冲击的影响提供了初步的认识,可为滑坡碎屑流的防治提供指导依据。     

不同温度条件下气体压力升降过程中瓦斯运移规律的试验研究

利用自主研发的含瓦斯煤热-流-固耦合三轴伺服渗流装置,对不同温度条件下型煤试件在气体压力升降过程的渗流特性进行了试验研究,以模拟随采深增加引起的地温升高条件下煤的渗透特性。同时,为探讨低渗储层的滑脱效应进行了相同条件下氦气的平行试验。研究结果表明：（1）升压阶段,轴向应变增大,径向应变减小,近似呈线性变化;降压阶段,随气体压力降低,应变呈现出与升压阶段相同的变化趋势。随温度升高,应变随气体压力变化的斜率增大。（2）升压阶段,随气体压力升高,渗透率呈二次抛物线型变化,约在气体压力为3.0 MPa左右到达最小;降压阶段,随气体压力减小,渗透率先略有减小后增大,升压阶段渗透率大于降压阶段渗透率。（3）升压阶段滑脱效应引起的渗透率变化量大于降压阶段的变化量,且滑脱效应所引起的渗透率变化量随气体压力增加呈幂指数函数降低。     

卫星深层充电特征研究

通过MCNP软件模拟部分卫星介质深层充电特征。航天器介质平板充电过程简化为电子穿过屏蔽物质进入到介质聚四氟乙烯。模拟出没有屏蔽层时介质内部产生最大电场对应的介质厚度;增加屏蔽物质Al对介质内部产生最大电场的影响;不同屏蔽Al厚度最介质内部产生的最大电场的影响。