水及其高压相的研究进展

人们通过喇曼光谱、红外光谱、X射线衍射、中子散射、Brillouin散射等各种方法,在各种条件下(如低温、高温、高压)研究了水的结构性质和相行为.Okhulkov等对常温液态水的能量散射X光衍射(EDXD)研究发现,在0.1～200 MPa,水分子间的OO间距rO-O随压力的升高而减小;之后,rO-O随着压力升高而增大,在400～500 MPa时达到初始最大值;然后,随压力的升高而减小.A.KSoper等通过中子衍射研究发现,液态水与冰一样,也有多形现象.     

陨石原始型惰性气体的研究进展——Q气及其携带物特征

陨石中的原始型惰性气体是在陨石形成前或陨石形成期间,组成陨石的物质通过吸附、溶解等方式将原始太阳星云中的惰性气体保留在陨石中形成的。实验研究发现,球粒陨石中的原始型惰性气体浓集中一种称为Q相的物质中,因此在原始型惰性气体中占绝对优势的组分被称为Q气或P1气。介绍了陨石原型惰性气体概念的由来、Q相的发现经过、Q相的成分和在球粒陨石中的存在部位以及Q气的元素丰度和同位素组成。并根据不同类型损石中Q气的分配情况,对其成因意义进行了讨论。     

固相萃取-气相色谱法测定水中多环芳烃

以国家标准分析方法和美国环保局分析方法为基础,采用固相萃取-气相色谱法测定水中多环芳烃。探讨了各条件对测定的影响,确定选用HP 5毛细管柱,手动进样,程序升温。方法的检出限在4～10ng/L,适用于优先监控的16种多环芳烃的同时分析。对煤矿矿坑排水以及污灌区的地下水样中的16种多环芳烃进行测定,并与高效液相色谱法的测定值进行对比,结果基本符合国家标准(相对误差<30.0%)的要求。     

Determination of Euler parameters of Philippine Sea plate and the inferences

Euler vectors of 12 plates, including Philippine Sea plate (PH), relative to a randomly fixed Pacific plate(PA) were determined by inverting the 1122 data from NUVEL-1 global plate motion model, earthquake slip vectors along Philippine Sea plate boundary, and GPS observed velocities. Euler vectors of Philippine Sea plate relative to adjacent plates are also gained. Our results are well consistent with observed data and can satisfy the geological and geophysical constraints along the Caroline(CR)-PH and PA-CR boundaries. Deformation of Philippine Sea plate is also discussed by using the plate motion Euler parameters.     

毒砂的等温状态方程研究

毒砂具有较宽的As/S值范围,不仅可用作为地质温度计,也是成矿作用的良好指示剂[1,2].目前关于毒砂的研究主要侧重于对称性、双晶、晶体结构及相态变化的研究,而对于高压条件下毒砂的状态方程的研究尚未见报道.由于对毒砂的内部结构及其弹性的研究对了解含砷矿物在地球深部的存在形式有重要意义,因此,本文在金刚石压腔装置(DAC)上采用同步辐射角度色散X射线衍射(ADXD)技术研究天然毒砂的原位高压结构,以期获得毒砂结构在高压下的变化.     

高温高压下斜长角闪岩弹性、电学性质及其地质意义

在1.0GPa、室温至700℃条件下,分别采用超声波反射-投射法和阻抗谱法,测量了华北克拉通北缘绿泥石化斜长角闪岩的弹性波纵波速度和电导率.在常温、压力＞0.35 GPa的条件下,斜长角闪岩的弹性波纵波速度与压力呈线性关系,说明此时岩石中的微裂隙已经基本闭合.依据该线性关系,得到常温常压下斜长角闪岩的弹性波纵波速度为6.390 7 km/s,压力系数为0.160 6 km/(s·GPa).在1.0 GPa条件下,斜长角闪岩的弹性波纵波速度与温度呈线性关系,温度系数为-0.000 594 km/(s·℃).在1.0 GPa、200～700℃条件下,斜长角闪岩样品的电导率符合Arrhenius公式,指前因子为25.78～105.32 S/m,活化能为0.57～0.66 eV.利用实验获得的弹性波纵波速度及其温度系数和压力系数以及电导率与温度的关系,结合现今华北克拉通地热学的基本参数,计算得到斜长角闪岩的弹性波纵波速度-深度剖面和电导率-深度剖面,将二者分别与华北克拉通北缘深部地壳的弹性及电性结构进行对比的结果表明:高温高压下绿泥石化斜长角闪岩的弹性波纵波速度与该地区中地壳速度相当,电导率介于中、下地壳范围内.综合来看,实验的绿泥石化斜长角闪岩有可能是组成现今华北克拉通北缘的中地壳岩石之一.     

1.5 GPa,950℃条件下块状与粉末状斜长角闪岩部分熔融实验对比

0 引言 在现有的岩石部分熔融实验中,初始样品的状态可分为两种:粉末样品及块状样品.二者各自的特点,前人已有阐述[1-3],大体上说:粉末样成分均匀,较块状样品更容易达到化学平衡;而块状样品保留了天然岩石的结构,更能真实地体现自然界岩石的熔融过程.     

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。     

钻杆内螺纹接头摩擦热裂原因探讨

钻杆内螺纹接头摩擦热裂失效事故随着近年来深井、超深井和水平井等复杂工况井的增加而时有发生,已成为钻杆内螺纹接头失效的一种重要形式。本文对钻杆内螺纹接头摩擦热裂纹的宏观失效形式,微观断面特征和材料组织相变特征进行了分析,从钻杆接头受力,钻杆接头材料进行了失效机理研究,并从钻杆使用,材料性能和表面处理等方面提出了预防失效的建议和措施。     

世界海底富钴结壳资源分布特征

大洋富钴结壳资源是潜在的海底金属资源。文章对富钴结壳资源在太平洋、大西洋和印度洋分布的数据进行收集、整理、筛选、建库,从全球角度出发,对富钴结壳的分布特征进行了分析和对比。研究发现,海山、洋脊、海盆和陆坡4种地貌的Co品位分别为0.70%、0.46%、0.50%和0.43%,海山地貌更有利于高Co品位结壳的产出。三大洋中,太平洋海山富钴结壳矿点的分布比例占到了已知总数的73.3%,说明太平洋海山区是世界海底富钴结壳资源主要的产出区。根据入库数据的分布特点,在全球划分出10个富钴结壳成矿区,结合结壳的厚度和分布水深,从各成矿区中划分出富集区,并按照2 cm厚度和4 cm厚度的标准分别对富集区的富钴结壳资源量进行了估算。计算结果显示,太平洋富矿区的富钴结壳质量最好,w（Mn）、w（Co）、w（Ni）、w（Cu）平均分别为23.00%、0.66%、0.44%、0.09%,干结壳资源量分别为2426.33 Mt、70.30 Mt、48.75 Mt、10.30 Mt;按4 cm厚度指标,w（Mn）、w（Co）、w（Ni）、w（Cu）平均分别为23.70%、0.58%、0.48%、0.11%,干结壳资源量分别为1184.53 Mt、29.76 Mt、24.53 Mt、5.01 Mt。