Timescales of interface-coupled dissolution-precipitation reactions on carbonates

In the Earth's upper crust, where aqueous fluids can circulate freely, most mineral transformations are controlled by the coupling between the dissolution of a mineral that releases chemical species into the fluid and precipitation of new minerals that contain some of the released species in their crystal structure, the coupled process being driven by a reduction of the total free-energy of the system. Such coupled dissolution-precipitation processes occur at the fluid-mineral interface where the chemical gradients are highest and heterogeneous nucleation can be promoted, therefore controlling the growth kinetics of the new minerals. Time-lapse nanoscale imaging using Atomic Force Microscopy (AFM) can monitor the whole coupled process under in situ conditions and allow identifying the time scales involved and the controlling parameters. We have performed a series of experiments on carbonate minerals (calcite, siderite, dolomite and magnesite) where dissolution of the carbonate and precipitation of a new mineral was imaged and followed through time. In the presence of various species in the reacting fluid (e. g. antimony, selenium, arsenic, phosphate), the calcium released during calcite dissolution binds with these species to form new minerals that sequester these hazardous species in the form of a stable solid phase. For siderite, the coupling involves the release of Fe²⁺ ions that subsequently become oxidized and then precipitate in the form of Fe^III oxyhydroxides. For dolomite and magnesite, dissolution in the presence of pure water (undersaturated with any possible phase) results in the immediate precipitation of hydrated Mg-carbonate phases. In all these systems, dissolution and precipitation are coupled and occur directly in a boundary layer at the carbonate surface. Scaling arguments demonstrate that the thickness of this boundary layer is controlled by the rate of carbonate dissolution, the equilibrium concentration of the precipitates and the kinetics of diffusion of species in a boundary layer. From these parameters a characteristic time scale and a characteristic length scale of the boundary layer can be derived. This boundary layer grows with time and never reaches a steady state thickness as long as dissolution of the carbonate is faster than precipitation of the new mineral. At ambient temperature, the surface reactions of these dissolving carbonates occur on time-scales of the order of seconds to minutes, indicating the rapid surface rearrangement of carbonates in the presence of aqueous fluids. As a consequence, many carbonate-fluid reactions in low temperature environments are controlled by local thermodynamic equilibria rather than by the global equilibrium in the whole system.     

Gastropods Associated with Fossil Traces from Yacoraite Formation(Maastrichtian-Danian),and its Paleoenvironmental Significance,Jujuy,Northwestern Argentina

Abstract: We present results tending to characterize the new records of invertebrates from the Yacoraite Formation (Maastrichtian-Danian). The fossils reported come from two stratigraphic sections exposed in the surroundings of Maimará and Jueya, province of Jujuy, northwestern Argentina. The selection was based on geological and paleontological evidence. The recovered fossils include gastropods and invertebrate fossil traces, including Planolites, Skolithos and Gastrochanoelites ichnogenus. As result of our review, we discussed the possibility of assigning the analyzed gastropods to the family Zygopleuridae (gene. et. sp. indet.), as an approximation to the taxonomic resolution of this fossil fauna. The trace fossils were assigned to the archetypical Glossifungites ichnofacies. The study of the fossil assemblage allowed us to define a shallow depositional environment, characteristic of a marine context with high-energy conditions.     

微波消解法在水泥工业样品分析中的应用

在过去的几年中,辅助燃料(如旧轮胎和塑料垃圾)在水泥行业应用越来越重要,不仅是价格原因,更重要的是这些应用在经济和环境方面对于处理废弃材料起到了重要作用。水泥回转窑的高温是塑料垃圾焚烧的最好条件。旧轮胎作为辅助燃料的应用已经很长时间了,因为它们的材料、反应行为及对最终产品的影响都已经得到了很好的认知,而塑料垃圾的分析相对比较困难。如塑料瓶子及塑料薄膜往往添加各种不同的色素及添加剂。水泥对锌和其他痕量元素非常敏感,尤其是氯元素。因此,在燃烧前,必须先将PVC材料挑出,而食品包装材料必须先经过清洗避免氯化钠残留而带入氯元素。这就是粉碎垃圾需要完全消解及分析的关键原因。因为垃圾的组成是不均一的,完全     

密闭微波消解-等离子体发射光谱法测定钢铁样品中的硅

硅作为冶炼组分,可以提高钢的可淬性、稳定性以及耐腐蚀性。硅也是生产硅钢的重要原料,硅钢是当今最重要的软磁材料。钢铁中绝大部分的Si来自于生产过程中加入的脱氧剂——硅铁。在这个过程中Si不会生成熔渣而析出,Si保持溶解于钢水中。高硅含量的钢铁具有很高的化学稳定性。密闭微波消解-等离子体发射光谱法测定钢铁样品中的硅$奥地利安东帕有限公司     

深圳市住宅用地价格影响因素空间差异化规律分析

影响因素是地价评估的核心和基础,深圳市目前还没有一套完整的影响因素体系,现有体系主观性较强,因此,制定一套合理的影响因素体系及分析其影响规律显得十分重要和迫切。采用了空间分析方法及特尔斐法,确定了住宅用地影响因素体系。运用地理加权回归模型(GWR模型)对体系中的11个影响因素进行分析,研究结果表明深圳市不同区域对相同影响因素的敏感性不一样,即影响程度不一样,深圳市住宅用地价格影响因素具有明显的差异化特征,为深圳市地价评估中选择估价因素、确定因素权重提供定量支撑。     

美国Cove Fort-Sulphurdale地热区地震震源机制和各向异性研究

Cove Fort-Sulphurdale位于美国犹他州中西部, 是一个地质特征独特的地热资源富集区． 为了有效开发地热资源, 有必要了解该地区的应力分布和裂缝分布． 本文在前人工作的基础上使用地震资料, 利用波形匹配、 P波极性和横纵波振幅比联合约束反演的方法, 研究该地区地震的震源机制解; 同时结合该地区的横波分裂分析研究, 确定该地区的应力分布和断层/裂隙走向． 波形反演结果显示, 实际数据与模拟数据的波形匹配度非常高, 且二者的P波初动极性和横纵波振幅比也都非常相近． 由震源机制分析得出的断层面走向大部分趋于南北向, 与美国区域应力图显示的最大水平主应力指向(南北方向), 具有较好的一致性, 符合目前研究对该地区的构造认知． 横波分裂分析结果也表明如果各向异性主要是由该地区的断裂构造所引起, 那么该地区的主要断层或裂缝的方向可能为南北向．      

基于InSAR技术的喀什-乌恰交汇区地壳垂直形变特征分析

利用喀什-乌恰交汇区2004—2010年间的ENVISAT ASAR数据,采用层叠InSAR技术获得了喀什-乌恰交汇区地壳垂直形变速度场,并结合研究区GPS观测数据结果,分析了喀什-乌恰交汇区地壳形变特征。结果显示,喀什-乌恰交汇区地壳垂直形变速率约为?1—2mm/a,其中,乌恰南边的山区形变量最大,形变速率达到2mm/a,是整个研究区中隆升最明显的区域;而喀什、阿图什一带形变量比较小,基本在0—1mm/a。卡兹克阿尔特和阿图什南翼断裂为乌恰以南的隆升区域到喀什、阿图什垂直形变平稳区域的梯度带,这个区域吸收了1—2mm/a的垂直形变能量和7—9mm/a的水平形变能量,是喀什-乌恰交汇区中主要的地壳形变能量消耗地带。     

夏季青藏高原及其周边地区卫星MLS水汽、臭氧产品的探空检验分析

根据Aura卫星微波临边探测(MLS)2.2,3.3版水汽和臭氧廓线,采用线性内插方法,将夏季在青藏高原(西藏的那曲和拉萨)及其周边地区(云南腾冲)通过冷冻霜点仪(CFH)和电化学反应池型(ECC)探空仪分别测得的水汽和臭氧数据插值到与卫星产品规定的气压高度进行比较分析,以检验MLS水汽和臭氧廓线产品.结果表明:MLS 2.2和3.3版水汽相对误差在100 h Pa的对流层顶附近分别为(9.8±46.0)%(n=18),(23.0±45.8)%(n=17);在小于并包含82.5h Pa在内的下平流层则分别为(-2.2±15.7)%(n=74),(0.3±14.9)%(n=75);而在对流层316~121h Pa高度则分别为(21.5±90.6)%(n=104),(6.0±83.4)%(n=99).相应MLS 2.2,3.3版臭氧的误差分别为:(-3.5±54.4)%(n=27),(-8.7±41.6)%(n=38)(100 h Pa);(-11.7±16.3)%(n=135),(15.6±24.2)%(n=305)(下平流层);(18.0±79.1)%(n=47),(34.2±76.6)%(n=160)(对流层上层).MLS水汽和臭氧的误差垂直分布在对流层上层-平流层低层振荡和离散分布明显,部分误差可能由于此高度层水汽和臭氧浓度梯度大和比较用线性插值探空数据引起."臭氧低谷"期间,拉萨地区70 h Pa高度以下MLS卫星臭氧浓度误差明显增加;腾冲、那曲与拉萨三地的MLS臭氧误差的垂直分布特征较一致.卫星产品与探空测值的初步关系表明,MLS廓线的灵敏度与水汽和臭氧在大气中垂直分布有密切联系,3.3版水汽产品的灵敏度在82.5 h Pa以上高度略有提高,臭氧产品灵敏度没有明显变化.文中还讨论了导致MLS水汽和臭氧廓线产品误差的可能因素.     

不同概率分布函数降雨极值的适用性分析

极端降雨极值发生的重现期是流域与城市防洪设施规划设计标准需要参考的最重要参数之一。利用常用的5种水文统计学分布函数,选取中国十大流域内10个站点不同时段的最大降雨极值序列进行拟合,并检验筛选不同站点的适用性分布函数。结果表明：10个站点拟合优度检验拟合效果较好,曲线差异度较小的分布依次为广义极值分布、对数正态分布、皮尔逊III分布;不同站点适宜性曲线的差异程度不同。研究结果可为区域降雨极值序列的拟合提供参考,即不同的区域、不同的季节、不同时长的降雨极值序列都应寻找其较适宜的分布函数并采用多种检验方法来拟合,以降低不确定性。     

浅谈科研课题实施中的几个问题

科学研究工作的单元（细胞）是课题,基本组织形式是课题组,课题计划是科研发展规划和年度综合计划的基础。科研管理的核心是课题管理。因此,做好课题选择、评价和确定工作是调动科技人员积极性,促进多出成果并使其尽快转化成为社会生产力的科技管理工作的重要任务之一。本文从管理的角度结合个人实践对科研课题实施中的几个问题进行一些讨论。1建议、制定规划及长期计划问题1．l科研课题的初期建议会影响到其进展方向。一般情况下,有3个方面的建议来源,即：上级领导或组织;基层工作人员、研究人员或组织;外部人员或机构。这3方面的…