2~100GPa压力下D_2O冰相变的低温红外吸收光谱研究

在2~100 GPa和12~298 K的温度压力范围内系统地研究了D2O冰Ⅷ以及冰Ⅶ-Ⅷ和Ⅶ-Ⅹ相变的红外吸收光谱特征。我们发现冰Ⅷ的伸缩振动(v1,v3)和转动振动(vR,vR′)的频率及其压力依赖与冰Ⅶ基本一致,但弯曲振动(v2)频率存在明显差异,在6 GPa压力以上时位于约1100 cm-1,较冰Ⅶ低约80 cm-1。在10 GPa压力以下,冰Ⅶ及冰Ⅷ的弯曲振动频率随压力升高而降低,显示出异常的软模行为,可以用结构弛豫来解释。在100 K温度以下,冰Ⅷ在74 GPa相变为非分子相的平动无序冰Ⅹ,该相变以转动振动(vR)向变形振动(vD)的转化为特征。所观察到的冰Ⅶ-Ⅹ相变的红外光谱特征可以用来确定Ⅶ-Ⅹ相变压力。在平动无序冰Ⅹ中,氢原子(H或D)沿氢键束缚O-H(D)···O轴的发生隧道效应,隧道效应使得围绕着一个氧原子可以形成由4个氢原子构成的四面体,从而导致红外活性的变形振动(vD)的产生。     

机械力研磨引起的生物成因文石和方解石的低温可逆相变北大核心CSCD

采用翡翠贻贝和近江牡蛎为实验样品对生物成因纯文石和方解石矿物进行了1min^10h不同时间段的机械力研磨实验,并采用XRD和SEM对研磨产物进行了系统的分析。结果表明,生物成因的文石和方解石在低温下就可以实现相互相变。其中纯文石在研磨15min后即部分相变成方解石,在研磨1h左右,方解石质量分数达到最大值(约33%)。继续研磨,方解石含量反而会逐步减小直至平衡。相比之下,纯方解石在研磨5h后才出现明显的文石相。继续研磨,文石的含量快速增加,在约6.5h时质量分数即达80%以上,随后文石含量缓慢增加直至平衡。总之,无论原始材料为文石还是方解石,当研磨足够长时间后,研磨产物会达到相同的平衡状态(文石约88%,方解石12%),充分说明在低温下文石与方解石的相变符合勒夏特列原理。     

道县地区泥盆纪岩石地层格架及层序地层浅析

道县地区泥盆纪地层存在不同的３个沉积相区，各相区岩石组合特征具明显差异，在该区1∶25万区调工作的基础上，总结了泥盆纪地层的沉积相变规律，建立了岩石地层格架，划分出７个岩石层序，并对层序地层进行了浅析。     

钻杆接头材料激光相变硬化的工艺研究

通过试验找到了钻杆接头材料30CrMnSiA激光相变硬化的最佳工艺参数，其硬化层深度高达1.7mm，比高频淬火的深度提高近1倍。其硬化层的硬度值高达HV685－775，比高频淬火的强度提高了30％。     

原位低温拉曼光谱技术在人工合成CaCl2-H2O和MgCl2-H2O体系流体包裹体分析中的应用Ⅱ:低温下流体包裹体相变行为的研究

本文利用低温原位拉曼技术,对CaCl2-H2O体系和MgCl2-H20体系人工合成流体包裹体进行了研究.结果表明:对于盐浓度不同的溶液而言,可采用不同的冷冻方式有效采集低温拉曼光谱;通过系统采集不同温度下的拉曼光谱,可以直接准确地测定包裹体中流体的成分和低温相变过程.人工合成包裹体原位低温拉曼光谱的研究,为将该技术应用于天然包裹体分研究奠定了理论基础,可以预见,该技术必将在流体包裹体研究领域发挥其它方法不可替代的重要作用.     

石英高压相变研究进展

文中总结了前人有关石英高温高压相变的实验结果。根据以前的实验,在静水压条件下,石英-柯石英-斯石英-CaCl2结构超斯石英相-α-PbO2结构超斯石英相之间的相变方程分别是:p(GPa)=(2.11±0.03)+(9.8×10-4±1.2×10-4)×T(℃),p(GPa)=(8.0±0.2)+(1.1×10-3±3×10-4)×T(℃),p(GPa)=(51±2)+(0.012±0.005)×T(K),p(GPa)=98+(0.0095±0.0016)×T(K)。文中还初步探讨了非静水压状态对石英相变的影响。实验结果表明,差应力的出现降低了石英相变所需要的围压,即相变边界向低压方向偏移,在周永胜等人实验数据的基础上,笔者尝试将二维的相图扩展到三维相图以考虑差应力的影响。最后讨论了石英相变在地学研究中的作用,对比不同的观点分析了前人对超高压变质作用过程的解释,希望可以为以后解释地质资料提供较为广泛的可能性,促进我们对地球内部动力学过程的了解。     

对俯冲带深震成因的探讨

根据一种准动力学计算方案,用有限元方法计算了不同模型俯冲带的热结构．在此基础上计算了俯冲带的密度分布和P波速度异常．通过与地震波探测结果和实验室破裂实验结果的对比,指出400 km以下俯冲带的地震可能由反裂纹机制所控制．     

上地幔橄榄石电导率影响因素及高压相变初探

人们对上地幔标志性矿物橄榄石的认识，基本上是经历一个从直流到交流，又从交流到阻抗谱的认识过程．本文主要通过对橄榄石电导率的影响因素出发，包括温度、压力、铁镁比值、氧逸度等因素的影响和制约．用目前国际高温高压学术界公认的阻抗谱技术探讨了橄榄石在高压下的相变，并在此基础上，进一步研究地球物理学家非常关心的热点问题-冷地幔的实验室的模拟，并作了充分的论证．     

湘西南震旦纪长安期沉积相变与构造环境分析

湘西南长安期沉积存在差别显著的3个相区,自西而东各相区厚度依次变大,其形成机制为同沉积正断裂.同沉积断裂及同期于青白口群岩门寨组和牛牯坪组中发育的顺层剪切褶皱主砂岩墙、区域裂陷海盆及拉张成因的玻基玄武岩的发育等表明,长安期扬子陆块东南缘为区域拉张环境.     

冻土模式的改进和发展

本研究首先对当今常用的冻土模式进行了改进。以土壤总焓和土壤水总质量替代原来的温度和体积水含量作为方程预报量,使冰水相变速率项变为诊断量,避免了原冻土模式计算过程中由于冰水相变速率项预估的误差造成计算过程中的温度偏差。同时对该新形式模式所发展的诊断量方程组设计了合理省时的数值计算方案。实验表明,改进后模式的模拟结果与观测值有较好的吻合。此外,分析比较了目前常用的3种冻融方案的理论基础及模拟结果,发现基于热力学平衡态推导得到的包含土壤水势影响的参数化方案能很好地模拟土壤的冻融变化过程,不同的冻融方案会对土壤内的温度、水量及表面的感热和潜热模拟结果产生较大的影响。 