新疆绿柱石宝石辐照致色机制的吸收光谱研究

本文对新疆阿尔泰天然淡蓝、浅蓝宝石级绿柱石辐照前后及退火处理伴随着颜色改变的吸收光谱等进行了分析讨论,认为天然淡蓝、浅蓝色绿柱石经~(60)Co-γ辐照变成黄绿色,其原因主要归因于遂道中Fe~(2-)向Fe~(3+)的转变和八面体中Fe~(3+)和配位体O~(2-)的电荷转移。     

Si^4＋及过渡金属离子在蓝宝石呈色中的作用——数学分析法在离子致色研究中的应用

理想晶体（包括蓝宝石）的颜色与占据其晶格的微量过渡金属元素的种类及含量有直接的关系。玄武岩产状的蓝宝石中含有多种微量元素，这些元素是蓝宝石致色的直接因素。本文通过研究发现，每种微量元素均对可见光的特定波段产生不同程度的吸收，其中，Fe^3 ,Si^4 是使蓝宝石呈现蓝色的主要离子，Cr^3 离子可使蓝宝石呈橙和绿色，Mn^4 离子可使蓝宝石呈黄色，Co^2 离子也可使蓝宝石呈蓝色。本文还做出了蓝宝石中每种微量元素对可见光的特征吸收图即波长－吸收系数图，与分子轨道理论值吻合，把蓝宝石中各离子对可见光的吸收位置和相对吸收强度统一起来。     

蓝色刚玉的致色改色理论分析

蓝色刚玉的致色改色理论分析常晓涛郑辙郑海飞（北京大学地质学系，北京１００８７１）关键词蓝宝石致色机理改色实验本文立足于原有蓝宝石的致色改色理论，通过实验及计算，对蓝宝石改色致色进行了基础性的理论研究，提出了杂质离子缺陷致色新认识，并以这一认识为原理，...     

劣质高岭土的致色因素研究

致色杂质降低了高岭土的亮度并限制了它的应用范围。该文研究了一种深色的沉积高岭土受诸致色因素的影响。采用常规的选矿方法不能有效地改善其色质状况，而将它转化为无定形二氧化硅产品是一种可行的利用途径。     

一类新型天然结构色宝石材料的初步研究

应用光学显微镜及扫描电镜对双壳纲贝壳韧带结构色的研究表明,韧带具有非常美丽的结构色,可以做为宝石材料或收藏品.韧带结构色可能是由定向排列的纳米级文石及蛋白质纤维构成的光珊衍射引起的.韧带结构色的发现为宝石的颜色成因及光子带隙材料等研究提供了新的思路.     

长石—造岩矿物中最常见的宝石矿物

长石是一族矿物的名称,从组分说有四种:钾长石、钠长石、钙长石、和钡长石。长石族有三个亚族:钾钠长石亚族,又名正长石亚族,由于阳离子是K、Na故又名碱性长石亚族,斜长石亚族和钡长石亚族。钾长石与钠长石,高温时可以形成完全类质同象,低温是不完全类质同象,它们的类质同象称碱性长石系列;钠长石和钙长石也可以形成类质同象,称斜长石系列,通常仍不正确     

不同颜色木变石的致色机理研究

木变石因其颜色、纹理与树木相似而得名。不同颜色木变石的宝石学特征不同。本文利用偏光显微镜、红外光谱仪、X射线粉晶衍射仪以及X射线荧光光谱仪等手段对4种颜色的木变石进行显微结构、化学组成、矿物成分以及化学元素组成等方面的分析,试图找出其各种性质之间的联系,如结构与相对密度,颜色与矿物成分、化学成分以及结构与特殊光学效应的联系等。研究结果显示,实验采集的样品以石英为主;而木变石的颜色是由石棉中析出的铁质沉淀在石英颗粒孔隙中造成的,其颜色变化与蓝石棉的硅化交代程度有关,其中绿色木变石标本是酸洗后染色的。     

彩色电气石致色离子的化学状态研究

为探究不同颜色电气石中致色元素的化学状态及其化学环境,利用X射线光电子能谱方法对绿色调（墨绿色、蓝绿色、淡绿色）和粉红色调电气石样品进行分析。结果表明,绿色调和粉红色调电气石样品中均含有少量的过渡金属离子,如Fe,Mn,Ti,Cr,且不含Li和Be。不同颜色的电气石晶体中过渡金属阳离子的化学状态相同,且分别为Fe3＋,Mn4＋,Ti4＋,Cr3＋,但其与阴离子配位的环境有所差别。绿色调电气石样品中虽然Fe的质量分数有较大的差别,但均有部分Fe元素与F结合,即占据晶体结构中的Y位;粉红色电气石样品中,Fe离子没有与F形成配位,仅占据结构中的Z位。相反,在粉红色电气石样品中,Mn主要与F结合配位的方式存在,占据结构中的Y位,而绿色调电气石样品中大部分的Mn与O配位成键,只有少部分的Mn与F结合配位。由于Fe3＋,Mn4＋离子对之间电荷转移的可能性不大,故电气石的颜色可能主要由于d—d电子跃迁和氧与金属离子（O2--M）间电荷转移吸收引起,尤其是由于化学环境的差异（包括配位阴离子种类、杂质缺陷、结构畸变等）所引起。     

五颜六色的黄龙玉及致色机理

黄龙玉是微晶质石英集合体。扫描电镜对黄龙玉石英晶间黏土矿物形成分析和能谱组分分析,表明石英晶间主要是胶状褐铁矿和泥质伊利石,黄龙玉石英微晶间充填物的种类、含量决定黄龙玉颜色。褐色胶状褐铁矿使玉石多呈红色调,黄色胶状褐铁矿物与伊利石混合物使黄龙玉呈浅橙色或黄色,黑色泥质伊利石黏土矿物使玉石带青、灰、黑等色调。黄龙玉中常见的"金砂"是玉石中含有自形黄铁矿而成,如果黄铁矿细小并沿层理分布,也会使黄龙玉呈现黑色。沿黄龙玉裂缝面树枝状分布的氧化锰构成了黄龙玉中的"水草"。充填物的含量一方面决定黄龙玉色的深浅,另一方面还影响着黄龙玉的透明度。充填物含量高,黄龙玉色深,透明度差;充填物含量低,黄龙玉色浅,透明度好;不含充填物就形成了透明的白色黄龙玉。     

绿柱石中铁离子的晶格占位及致色作用

绿柱石族宝石颜色丰富,一直是市场上重要的宝石品种。几十年来,国内外学者对不同颜色绿柱石的致色机理及改色工艺开展了广泛的研究。铁离子作为重要的致色过渡金属离子之一,其价态调控是绿柱石改色工艺的关键,所以铁离子的价态、晶格占位和对应的致色作用也一直是绿柱石研究的焦点。铁离子被认为可能存在于绿柱石中的铝氧八面体Al³⁺格位、硅氧四面体Si⁴⁺格位、铍氧四面体Be²⁺格位、结构通道2a或2b位和晶格间隙6g位等位置,是蓝、绿或黄等颜色绿柱石的主要致色元素。本文通过对绿柱石的晶体结构、铁离子的核外电子排布和晶格占位等方面文献资料的梳理及综合分析,认为Fe²⁺和Fe³⁺分别对蓝色和黄色绿柱石的呈色起着主导作用。当Fe²⁺和Fe³⁺处于晶格中不同位置时致色作用的具体差异,仍有待于进一步研究。     

采水地面沉降时空预测模型研究

地下水开采引起的地面沉降对地面建（构）筑物的正常使用和结构安全构成了严重威胁,深入研究采水地面沉降预测理论对于沉降灾害防治具有重要意义。针对本构模型和土体参数确定上的困难,采用力学推理和数学统计相结合的方法,建立了新的采水地面沉降时空预测模型。首先,利用太沙基固结微分方程,建立了反映地面沉降时间效应的半经验计算模型;其次,在分析采水地面沉降空间分布规律的基础上,利用随机介质理论研究了采水地面沉降空间分布特征;再次,综合考虑采水地面沉降的时间效应和空间分布形态,建立了采水地面沉降的时空预测模型。利用该模型计算地面沉降共需4个计算参数,介绍了参数求解方法。最后,利用时空计算模型预测了某地单井采水引起地面沉降的时空规律。研究表明,所建立的采水地面沉降预测模型能准确地反映采水地面沉降的时空规律,能方便、快捷地预测地下水开采引起的地面沉降。     

Deformations caused by the movements of shear and tensile faults

Earlier solutions of deformations resulting from the movements of shear and tensile faults in a half space (Bull. Seismol. Soc. Amer. 1985; 75 :1135, 1992; 82 :1018) have been revised in view of cross‐anisotropic stress–strain relationships. The dislocation theory (Canad. J. Phys. 1958; 36 :192) is reviewed and the displacement field due to a concentrated force in an anisotropic half space is solved analytically for developing the current research. A fault is simulated as a point source of strain nuclei in applying the dislocation theory. Data (Terr. Atmos. Oceanic Sci. 2000; 11 (3):591, 631) that were used to study the Chi‐Chi earthquake (M_L=7.3; 1999/9/21 AM 1:47) are introduced to compare the solution with the isotropic results. Results indicate that the anisotropy of stress–strain relationships does affect the results of predicted deformations. Copyright © 2001 John Wiley & Sons, Ltd.     

自行走隧道掘进机行进对地表沉降的理论分析

通过对自行走式隧道掘进机在地下爬坡过程中引起的地表变形进行了研究,结果表明：掘进机行进轨迹的纵向沉降曲线与随机介质理论预计的沉降曲线接近;在自行走掘进机埋深较浅时,横断面沉降曲线与Peck理论正态分布曲线误差较大,周向增阻结构嵌入土体能够造成地表土体的隆起。     

含芘氨基酸衍生物对水中Cd2+、Pb2+的高选择性识别研究

本文报道了一种新型含芘氨基酸衍生物-L-[4-（1-芘基）]丁酰基苯丙氨酸（缩写为PLT）,通过对PLT与离子结合前后其二聚体/单体荧光发射峰强度比的检测表明该衍生物对水中的重金属离子Cd^2＋和Pb^2＋表现出了极强的识别性能,而对水中所存在的其它离子则具有完全不同的响应特性.     

列车运行时由轨道不平顺引起的地基振动研究

采用半解析法研究了列车荷载作用下列车-轨道-饱和地基系统的耦合振动问题。研究模型共分为3部分：车体简化为一个多刚体系统,在车轮与钢轨之间引入线性Hertizian弹簧接触模型模拟轮轨动力相互作用、采用离散轨枕支撑的弹性Euler梁来模拟轨道系统、下卧土体采用多孔饱和半空间模型。列车荷载分为轴重和由轨道不平顺引起的轮轨动力相互作用力。采用Fourier变换分别求解各子系统的控制方程,并通过动力子结构法对各子系统进行耦合。土体在时域内的动力响应通过快速Fourier变换求得。在分析了轮轨动力相互作用力的基础上,研究了轮轨动力作用力和列车轴重作用下饱和地基的动力响应,并分析了轨枕间距和土体渗透系数对饱和地基振动响应的影响。研究表明,轮轨动力作用力对地基远场振动有重要贡献,同时枕木间距对轨道与地基振动响应有较大影响。     

羟基磷灰石对水溶液中Fe3+的吸附动力学及热力学研究

研究了羟基磷灰石(HAP)对水溶液中Fe3+的吸附动力学及热力学。研究表明,HAP对水溶液中Fe3+的吸附符合Langmiur等温吸附,ct/q=0.006 4 ct+0.018 3;该吸附反应符合一级反应动力学方程,ln CR=-0.043 5 t+4.324 4;吸附反应活化能为Ea=36.26 k J/mol;标准摩尔反应焓为正值表明反应过程吸热;当温度大于285.7 K时,吉布斯自由能小于0,反应可自发进行。     

用离散余弦变换（DCT）研究大庆探区外围DB1线重力场特征

基于DCT的重力异常数据处理正、反演方法具有较高的精度,计算方法稳定性优良。将基于DCT的重力异常水平一阶导数、垂向一阶导数、常密度单界面异常反演和Euler反褶积等正、反演方法用于大庆探区外围虎林盆地DB1线重力异常数据处理中,综合分析了该线重力场特征。利用基于DCT的Euler反褶积法反演出断层14条,分析了其中7条较深大断裂的性质。根据反演的结晶基底起伏情况和断裂构造剖面轨迹的基本特征,将DB1线划分为两隆两坳的构造格局,其中七虎林河断陷是由古新纪（E）断陷与早白垩纪（K₁）残余盆地组成的2个旋回（E+ K₁）的叠合盆地,而凯北坳陷为早白垩纪（K₁）的残余盆地。把敦密南北支2条断裂确定为虎林盆地控盆断裂,阐述了控盆断裂的动力学特征。     

基于随机介质理论的抽水地表变形时空耦合预测模型

抽取地下水引起的地表变形对地面建(构)筑物的正常使用和结构安全构成了严重威胁。深入研究抽水地表变形预测理论对于沉降灾害防治具有重要意义。由于土体模型选择和土工参数测定上的困难,基于比奥固结理论的数值求解方法在计算抽水地表变形上尚未取得理想效果。文章将随机介质理论与一维固结理论结合,建立了新的抽水地表变形时空预测模型。首先,利用一维固结微分方程,建立反映地面沉降时间效应的半经验计算模型;其次,在分析抽水地面沉降空间分布规律的基础上,利用随机介质理论研究抽水地面沉降空间分布特征;再次,综合考虑抽水地面沉降的时间效应和空间分布形态,建立抽水地面沉降的时空耦合预测模型及抽水地表倾斜、水平移动、水平变形、曲率的时空计算模型。利用这些模型计算地表变形共需5个计算参数,介绍了参数求解方法。最后,利用上述时空耦合计算模型预测某地单井抽水引起地表变形的时空规律。研究表明,所建立的抽水地表变形预测模型能准确地反映抽水地表变形的时空规律,能方便、快捷地预测地下水开采引起的地表变形。     

共存重金属离子对针铁矿活化过硫酸盐去除水中磺胺吡啶的影响

基于硫酸根自由基的高级氧化技术能有效降解水中磺胺类药物残留。由于在自然环境中共存重金属会对环境修复效果产生一定影响,文中重点研究了不同pH环境条件下不同重金属离子对针铁矿活化过硫酸盐(PS)去除水中磺胺吡啶(SPY)的影响。不同类型重金属离子(Cu^2+、Pb^2+、Cd^2+,0.2mmol/L)在反应体系(初始条件:针铁矿,1.0g/L;PS,4mmol/L;SPY,10mg/L;pH=8.2)中对SPY的降解对比研究发现:在无重金属共存的条件下,针铁矿/PS体系降解SPY的去除率为25.2%;Pb^2+和Cd^2+对针铁矿/PS体系的影响较弱,去除率分别为30.8%和34.8%;Cu^2+的促进作用很大,可以使SPY被完全降解(100%)。机理分析认为,在针铁矿/PS体系中Pb^2+和Cd^2+主要通过影响吸附作用导致磺胺吡啶被去除,而Cu^2+主要通过自身活化PS的作用。不同pH条件(3.0,8.0,12.0)实验证实弱碱性条件下,Cu^2+/针铁矿/PS能够发挥较高的活性从而降解SPY。本文结果为采用针铁矿活化过硫酸盐技术修复类似复合污染地下水环境提供了实验依据。     

岩溶水库渗透破坏型渗漏勘察与评价

以重庆市南川区肖家沟水库蓄水多年之后库首右岸发生的岩溶渗漏为例,探讨了岩溶水库长期运行过程中防渗体系因高压渗透破坏产生的岩溶渗漏的勘察与评价方法。通过地质分析、渗漏历史调查、钻孔、水文地质测试、物探及连通试验等方法,查明了水库右岸岩溶渗漏的范围及原因。水库渗漏边界清晰,渗漏范围主要是右岸可溶岩区的630 m高程以上,防渗体渗透破坏是水库产生渗漏主要原因。其渗漏途径一是沿原封堵堵头的薄弱区域或溶洞封堵体周边发生渗透破坏产生新的通道向下游溶洞出口集中的渗出,二是穿过右岸防渗线绕过右岸坝肩后沿岩体溶蚀裂隙或管道汇入下游右岸岸坡溶洞集中的渗出地表。通过此工程实例,提出了岩溶水库防渗体渗透破坏型渗漏的勘察与评价方法,宜以历史资料分析为基础,初判渗漏成因及范围,采用勘探、试验及物探等多种手段进行验证,为防渗处理提供可靠依据。