Effect of Clay Minerals on Transport of Surfactants Dispersed Multi-walled Carbon Nanotubes in Porous Media

Clay minerals can hinder the transport of various contaminants in soil and aquifer, but how clay minerals affect the transport of nanoparticles in aquifers has not been investigated in depth. In this paper, the transport of surfactants dispersed multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) in well-defined quartz sand and mixtures of quartz sand and clay minerals (kaolinite and montmorillonite) with varying ionic strengths was studied. Sodium dodecyl benzenesulfonate (SDBS) and octyl-phenol-ethoxylate (TX100) MWCNT suspensions can migrate through quartz sand easily, but the presence of less than 2% w/w clay minerals in quartz sand can significantly hinder the transport of MWCNT suspensions, especially at high ion strength (0.6 mM CaCl2). The inhibition mechanism of clay minerals for surfactant-dispersed MWCNTs in porous media is the interception of MWCNTs. Kaolinite has stronger inhibition effect for MWCNTs transport than montmorillonite because more kaolinite can be retained in the quartz sand. Adsorption of surfactants by clay minerals does not affect the transport of MWCNTs significantly. This finding is important for the environmental assessment of MWCNT transport risks in soils and aquifers.     

鄂尔多斯—中秦岭—四川东部的重力异常场与深部地壳结构

本文基于在跨越鄂尔多斯盆地、中秦岭造山带与渭河盆地、四川盆地东部长达1010km的综合地球物理探测剖面,实地采集的最新高精度重力位场数据,分析了不同构造单元的重力位场特征,构建了该剖面区域的地壳密度结构模型.进而通过分析地壳内部不同密度界面的横向差异特征及分区,确定了该剖面区域内的断裂分布,提出了鄂尔多斯盆地—中秦岭造山带—四川盆地的"盆-山-盆"型构造体系的新认识.     

厦门—泉州近岸海域海表温、盐度密集走航观测

根据2007年7月23～28日厦门-泉州近岸海域表层温、盐度31个密集断面走航观测结果,结合同期卫星遥感海表温度(SST)数据和潮汐资料,分析该海域表层温、盐度的分布,并采用非等间隔数据的谱分析方法研究温、盐度的变化特征.结果表明:①九龙江冲淡水的影响可延伸到围头、深沪近岸海域,表现为明显的表层盐度锋存在;但晋江冲淡水对调查海域的影响较弱.②在该调查海域,潮汐对表层温、盐度的分布和变化有一定的影响,靠近厦门湾口一端的围头、深沪附近海域尤为突出.谱分析结果显示,该段的盐度变化与潮汐涨落在周期上比较一致.③调查期间,表层温度变化呈逐渐升高的趋势,而且具有明显的周日变化特征.④围头近岸表层存在一个低温高盐水区域,且位置随潮汐有所变动.     

含小断层煤层Rayleigh型槽波波场和频散分析

煤层隐伏小断层在煤田地质勘探期间能否查明,是影响煤矿安全生产的主要地质因素.煤层中传播的地震槽波,非常适用于探测煤田异常构造.本文利用谱元法模拟计算了含断层模型Rayleigh型地震槽波的产生、传播过程,对于直达槽波、反射槽波、透射槽波进行了波场特征分析,频散特征分析,频谱特征分析.根据不同小落差断层模型（垂直断距分别为1/4、1/2、3/4、1个煤厚;断层倾角分别为90°、60°、45°）,分析了Rayleigh型槽波传播过程中断层对反射槽波、透射槽波能量、频谱的影响效应.基于以上分析,对于小断层模型中的Rayleigh型地震槽波取得了一些规律性认识,并对Rayleigh型地震槽波的勘探应用做了一些探讨.     

基于物联网的大型地震区域监控系统设计

当前大型地震区域监控系统采用有线网络对人工指挥台进行数据传输,易导致灾害条件下受损无法及时有效地传通监控结果,存在地震实时监测信息准确性低、系统稳定性差的问题。因此设计基于物联网的大型地震区域监控系统。该设计系统进行数据采集交换的网络拓扑采用ZIGBEE实现通信。基于VS.NET基础设计系统架构,通过地震的现场指挥部建设支持可视化的调度指挥台,实现综合调度和集中指挥的目的。系统中智能地震救灾控制中心采用服务器进行数据存储和智能运算,实现对地震检测区的精准、高效检测和工作指导。通过数据采集交换与应急调度平台,监测地震实时监控与设备使用情况。采用地震救灾数据采集分析软件对物联网中地震区域监测数据进行全面、准确分析,系统采用多源信息融合技术实现地震救灾信息多视角的全面处理。实验结果说明,所设计系统测算结果实时性高、功耗低,具有较高的准确度和稳定性。     

内蒙满都拉—广西凭祥超长剖面地壳介质密度分布及深部结构特征探榷

通过对跨越内蒙构造带、阴山造山带、华北克拉通、秦岭造山带、扬子克拉通和华南陆内造山区等几大地质构造单元即北起内蒙满都拉、向南经陕西、越秦岭、过重庆、穿贵州、直抵南端广西凭祥全长2280km超长重力探测剖面的数据进行处理分析和解释,构建了沿剖面的二维地壳密度结构模型,并详细分析了沿剖面壳内各界面与Moho界面展布的深部结构和构造特征,构划出了沿剖面主要深部断裂分布,研究分析了剖面辖区跨越的克拉通、造山带、盆山耦合带等各个不同构造单元的重力异常场、地壳密度结构、界面起伏及断裂构造分布的特征与差异.着重探讨了各构造单元之间的相互关系、相互作用等整体的系统关连性.以期能对深化认识该剖面跨越地区的特异地壳结构、各构造单元的界域与关连、以及全剖面的大陆动力学研究等,提供相关重力场的依据.     

秦岭大巴山地区紫阳毒重石矿床成因: 矿石组构、氧化还原敏感元素和碳-氧同位素证据

秦岭大巴山地区钡矿资源极为丰富,以蕴含世界罕见的层状毒重石矿床为特色。本研究在紫阳毒重石矿床中发现了玫花瓣状结构,经显微镜观察和电子探针分析表明,玫花瓣体由板柱状重晶石呈放射状排列而成,与前人报道的矿物组成明显不同。紫阳灰黑色毒重石矿石有较高的V、Ni、Cr、U、Mo含量,较低的Th/U比值(<0.04),较高的V/(V+Cr)比值(>0.8)和V/(V+Ni)比值(>0.9),指示寒武纪紫阳毒重石矿床的沉积环境为较还原的环境。紫阳毒重石矿石的C同位素分布在-10.9‰~-16.0‰, O同位素分布在18.1‰~22.3‰之间,表明毒重石中CO₃^2-是有机质通过氧化作用或脱羧基(生物有机质降解)作用提供的低¹³C的碳与同期海水提供的高¹³C的水溶性HCO₃^-或CO₃^2-的混合来源。综合研究表明,该区毒重石矿床的形成可能与寒武纪早期的海底热液成矿作用有关。     

内蒙古霍各乞Cu-Pb-Zn矿床的剪切带与岩性控矿特征及意义

内蒙古霍各乞大型Cu-Pb-Zn矿床地处内蒙西部狼山地区,为狼山-渣尔泰山成矿带的典型矿床。前人依据该矿裂谷沉积赋矿、岩性控矿、具有层状矿体等宏观特征判断其为裂谷环境下形成的热水沉积矿床,但也有部分学者提出其为受构造控制的后生热液矿床。本次研究以岩矿相学观察为基础,结合热力学模拟,提出该矿为受剪切带控制的变质热液矿床。矿区内赋矿围岩普遍经历角闪岩相区域变质作用及韧性剪切变形。宏观上,矿体与矿区内剪切带产状协调。硫化物总体沿围岩糜棱岩片理产出,但局部切割围岩糜棱岩组构,含矿微裂隙具有脆韧性剪切变形特征,可见硫化物交代围岩峰期变质矿物。热液脉石矿物组合及矿物温压计均表明成矿期具有低绿片岩相的温压条件。上述特征表明Cu-Pb-Zn矿化受剪切带控制,发生于剪切变形晚期,围岩退变质抬升阶段。热力学模拟显示当含矿流体流经由碳质千枚岩、石英二云母片岩和富铁夹层构成的岩性柱子,碳质千枚岩层位发生Pb-Zn矿化,而石英二云母片岩层位发生Cu矿化,富铁层位形成富矿体,这与霍各乞的地质事实相一致,矿相学观察也表明围岩岩性对成矿具有控制作用,因此后生热液流体与围岩的水岩反应导致了霍各乞矿床的层控、岩矿特征。通过上述研究建立起的剪切带控矿的成矿模式既符合该矿的显微观察结果,又可以解释该矿层状矿体、岩性控矿等宏观特征。     

Controls on the alluviation of oxbow lakes by bed‐material load along the Sacramento River,California

Differences in the nature and quantity of sediment filling oxbow lakes have significant implications for the evolution of meandering rivers and the development of floodplains, influencing rates of meander migration and the valley width over which migration takes place. In an effort to identify the controls on the alluviation of oxbow lakes by coarse bed material, this study examined the sedimentary records stored within oxbow lakes of the Sacramento River of California, USA, and found that the volume of gravel in storage correlated negatively with the diversion angle separating flow between the river channel and the entrance into each lake. A method was devised for estimating the original channel bathymetry of the studied lakes and for modelling the hydraulic and sediment‐transport effects of the diversion angle within channels recently abandoned by meander cut‐off. The diversion angle determines the width of a flow separation within the abandoned‐channel entrance, reducing the discharge diverted from the river channel and thus limiting the ability of the abandoned channel to transport bed material. Aggradation rates are faster within entrances to abandoned channels with high diversion angles, resulting in the rapid isolation of lakes that store only a small volume of coarse‐grained sediment. Aggradation rates are slower within channel entrances where diversion angles are low, resulting in the slow transitioning of such channels into oxbow lakes with a larger and more extensive accumulation of coarse‐grained sediment. These findings compare well with observations in other natural settings and the mechanism which is described for the control of the diversion may explain why some oxbow lakes remain as open‐water environments for centuries, whereas others are filled completely within decades of cut‐off.     

地球上古老岩石的来源:基于太古宙岩石~(146)Sm-~(142)Nd同位素证据

通过构筑146Sm-142Nd同位素体系,应用于冥古宙(4.6～4.0Ga)时期地幔演化的研究,可以了解这一时期地幔演化过程。对太古宙岩石中142Nd的研究发现早期地幔出现明显的不均一性,造成这种不均一性的原因应该来源于地幔的分异作用。加拿大Nuvvuagittuq绿岩带来源于富集地幔和亏损地幔混合,但以富集地幔为主,格陵兰杂岩和变质砂岩来源于亏损地幔,而西澳大利亚伊儿岗片麻岩来源于富集地幔和亏损地幔的混合带,但主要以亏损地幔为主。