蒙脱石向海绿石转变的“海绿石化”模拟研究

海绿石是一种浅海相沉积指示矿物,形成成熟的海绿石需1Ma。本文以含铁量很低的蒙脱石和0.1mol/LFe~(3+)、0.2mol/LK~+的离子溶液分别为初始物质在50℃恒温环境和不同的pH、Eh条件下,模拟海绿石化过程,并通过XRD、FTIR、SEM、ESR等检测反应产物。研究发现,在SEM下观察到球形纳米颗粒的海绿石出现;同时XRD谱图上除出现云母类矿物的001衍射峰外,还出现d值为0.1520nm和0.1498nm的代表海绿石和铁伊利石的060特征衍射峰。pH和氧化还原条件对产物的影响比较显著,pH为酸性时出现海绿石和铁伊利石的组合,其红外吸收谱中出现AlFe~(2+)OH或Mg~(2+)Fe~(3+)OH(3547~3562cm~(-1))、Fe~(3+)Fe~(3+)OH的伸缩振动峰,与之相应的ESR中出现g=1.978的八面体位Fe~(3+)的共振峰;当pH介于中性的时候,红外光谱谱图上出现明显的AlFe~(2+)OH、Mg~(2+)Fe~(3+)OH(3550~3562cm~(-1))和Al~(3+)Fe~(3+)OH(870cm~(-1))振动;pH为碱性时,出现Fe~(3+)Mg~(2+)OH(3560cm~(-1))振动;上述红外吸收振动的出现表明Fe~(3+)已经进入了蒙脱石结构的八面体位。蒙脱石在上述条件下发生明显的改变,发生海绿石化或铁伊利石化,pH和氧化还原条件对结果的影响比较显著,酸性的环境中海绿石化显著,而中性至碱性的环境则发生铁伊利石化。     

N-MORB、E-MORB 和OIB 的区别及其可能的原因：大数据的启示

MORB 是玄武岩中研究得最详细的玄武岩类,可分为N-MORB 和E-MORB 两类。通常认为,N-MORB 和OIB 都是独立的端元,分别来自亏损和富集的地幔源岩,而E-MORB 则是N-MORB 与OIB 混合的结果。本文研究表明,E-MORB 具复杂的成因,洋脊深度、洋脊扩张速率及源区部分熔融程度及压力不是造成E-MORB 富集的主要原因。压力及部分熔融程度对玄武岩成分的影响远小于地幔不均一性的影响。推测E-MORB 可能有两个主要的形成方式：1） 由较深处略富集的地幔发生部分熔融而成;2） 由N-MORB 与OIB 混合形成。玄武岩微量元素频率直方图表明,N-MORB 基本上保持了来自亏损地幔源区的特征;OIB 则多多少少受到外来物质加入或与N-MORB 混合的影响; E-MORB 则是N-MORB 受OIB 影响的产物。OIB 与E-MORB 似乎没有本质上的区别, 仅仅是受影响和混合程度的不同而已。OIB 富集LILE,可能既有继承了来自源区的特征（深部富集地幔、循环的古洋壳、循环的陆壳、大陆岩石圈地幔、LVZ 熔体层或早期交代岩脉等）,也可能有外来物质加入的影响（与N-MORB 发生不同程度的混合作用）。3 类玄武岩的87Sr/86Sr 和143Nd/144Nd 同位素频率分布与早先的结论一致,但206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb同位素频率分布显示OIB 具有更加复杂的特征。     

强潮河口桥墩涌潮压力试验研究

为明确强潮河口设计条件下涌潮压力特征,以嘉绍大桥工程为背景进行了涌潮压力的动态测试和分析。选取主墩围堰和施工栈桥进行现场观测,分析了涌潮压力分布及其变化的特点。利用经验模态分解法,研究了涌潮压力的时均和脉动特性,建立了涌潮压力及其脉动分量极值与涌潮高度的拟合关系。研究结果表明:涌潮压力变化脉动性强,经验模态分解法能较好地处理这种非平稳时变信号;时均分量反映了局部水位的平均变化趋势,脉动分量反映了涌潮与结构物相互作用时自由水面的紊动情况;从垂向分布上看,压力极值在潮前低水位附近最大,并随着传感器安装高程的增加而减小;从平面分布上看,主墩围堰的迎潮面压力极值最大,背潮面最小;涌潮压力及其脉动分量的极值与涌潮高度满足指数分布规律。     

钱塘江涌潮流速研究

涌潮流速是涌潮的重要特征,一直深受涌潮研究者的关注。21世纪以来,随着声学剖面流速仪的使用,涌潮流速观测有了突破性的进展。本文收集了2003年以来9次钱塘江涌潮流速观测资料,结合理论分析和数值模型计算成果,分析了影响涌潮流速的因素、涌潮流速时空分布规律。结果表明:影响涌潮流速的微观因素主要有涌潮高度和陡度、潮前流速和潮前水深、风速风向等;在涌潮河段,最大流速即为最大涌潮流速,与当地潮差呈良好的正相关关系;在弯道段,涌潮流速在弯道凸岸大于凹岸;涌潮到达后流速从落潮迅速转化为涨潮,没有明显的憇流现象,且涨潮流速过程存在多峰现象;涌潮垂向流速基本上比纵向流速小1个量级,在涌潮时段垂向流速相对较大。     

新疆百里风区地形与大风的关系

大风是影响新疆交通运输安全生产的主要气象灾害之一,其中最典型的是百里风区,代表站为十三间房,由于特殊的地形地貌,该区域风力强劲,大风频繁。根据山口的狭管效应和冷空气越山后流波风的理论,利用近2年的实测风资料,对百里风区有强风出现的情况进行了估算和实例的验算,结果表明在冷空气入侵的过程中,上游木垒站与十三间房站风速存在着很好的延时9～10小时正相关。     

宁夏5月降水变化及其对前期全球SST异常的响应分析

利用1961—2008年NCEP/NCAR全球月平均海表温度(SST)与风场再分析资料和宁夏气象信息中心提供的宁夏19个观测站的5月降水资料,采用EOF分解、相关普查和距平合成方法,分析了宁夏5月降水的时空变化规律和前期1-4月全球SST与宁夏5月降水的相关关系,寻找出SST影响降雨的显著相关区。结果表明,宁夏5月降水的EOF第一主分量的方差贡献率接近75%,时间系数分布总体略呈凸型。前期SST和5月降水之间存在显著相关关系,正相关区主要在赤道东太平洋海区、赤道印度洋海区和中大西洋海区以及阿拉斯加南部附近的海面,而显著负相关区的面积较小。2月达到90%以上置信度的相关格点数最多,4月最少。降水偏多、少年对应的SST距平合成场具有相反的特征,正、负距平中心的位置基本一致,与对应各月的相关显著区大部分重合,降水偏多年的正相关对应正距平中心,负相关对应负距平中心;降水偏少年则相反,具有很好的一致性。     

青藏高原羌塘中部不同时代榴辉岩的识别及其意义——来自榴辉岩及其围岩~（40）Ar-~（39）Ar年代学的证据

羌塘中部高压变质带由榴辉岩、石榴子石白云母片岩、蓝片岩等组成,与蛇绿混杂岩、晚古生代浅变质地层岩片等共同构成了龙木错-双湖板块缝合带这一构造混杂岩带。目前已先后在片石山地区、果干加年山地区和冈玛错地区发现典型的榴辉岩,以片石山和果干加年山地区的榴辉岩为研究对象。片石山地区的榴辉岩为低温型榴辉岩,围岩为石榴子石白云母片岩,变质作用峰期温压条件为T=500℃,p=2.3GPa。已获得230～244Ma锆石SHRIMP U-Pb年龄和石榴子石Lu-Hf等时线年龄,代表榴辉岩相变质作用的时代。榴辉岩及其围岩在误差范围内具有相同的Ar-Ar年龄,为210～220Ma,代表了榴辉岩及其围岩冷却抬升至近地表的时代。果干加年山地区的榴辉岩具有和片山地区榴辉岩相似的野外产状、矿物组合、温压条件和围岩。Ar-Ar年代学研究显示,果干加年山地区的榴辉岩在240Ma左右即已折返并抬升至近地表,其变质作用峰期时代明显要早于片石山地区。     

岩石变形中三种方式的外力

外力是由外部施加于物体上的作用力,由点向外不断发出的力组成一束力,称为线状力;由一束束线状力集中成面状作用力,称为面状力;再由一个个面状力集中成较大规模的力,称为体状力。在中深变质岩区线状力形成L构造岩,面状力形成S构造岩,体状力形成大型的杆状构造和窗棱构造等。力是通过波的方式进行传导的,波分纵波和横波。纵波传播时,岩石的密度会加密和变疏,体积的大小发生变化,这样就有空间利于矿物生长和滑移。     

ICP-MS法在元素活动态分析中的应用

通过对7~12月间进行的元素活动态样品ICP-MS法测定结果的统计分析,得到元素活动态六步顺序提取法中Cr、Cu、Zn、Cd、Pb方法的精密度分别为:水溶态,5.4%~60.1%;离子交换态,10.8%~62.9%;碳酸盐结合态,8%~26.6%;有机结合态,6.6%~27.3%;铁锰氧化物结合态,5.3%~13.6%;强有机结合态,8.5%~33.5%。同时研究分析了方法检出限和样品信噪比,结果表明铁锰氧化物结合态的测定结果稳定可靠,而水溶态和离子交换态的稳定性和灵敏度还需要进一步提高。     

新疆东天山晚古生代地壳增生和成矿作用

地壳增生和成矿作用是矿床学研究的前沿领域;东天山作为中亚造山带的重要组成部分,在晚古生代地壳演化过程中经历了板块俯冲、碰撞造山大规模走滑剪切和后造山演化阶段,在每个构造演化阶段都伴随有地壳增生和大量有用金属元素的堆积。按照地壳增生和成矿作用关系,研究区晚古生代主要有如下几种矿床类型:1)晚泥盆世—早石炭世增生前形成的Cu-Mo-Au-Ag矿床;2)早石炭世增生前形成的Fe-Cu-Pb-Zn矿床;3)晚石炭世—早二叠世增生后形成的造山型Cu-Ni-PGE矿床;4)晚石炭世—早二叠世增生后形成的造山型Au-Cu矿床。上述矿床在形成过程中既有地壳的水平增生,也有地壳的垂向增生作用,已经构成了我国重要的内生金属矿床富集区。