结构光性矿物学的进展

二十年代初期,著名的结晶学家尼格里(Niggli)就指出:“不久将来,人们可以从晶体结构及化学结构计算出晶体的光性常数来,于是就能发现一些规律,这些规律对于矿物学家和结晶学家来说是有着基础意义的”。半个世纪过去了,由于有了大量的晶体结构资料和对化学键不断深入的认识,使得人们有可能来逐步地实现尼格里的这个科学预见。不少物理学家、化学家、结晶学家和矿物学家进行了这方面的研究,已建立起矿物学的一个新分枝——结构光性矿物学。     

分数维——从理想到现实

科学的发展是从思维开始的。有了新思维才能去进行新探索,得出新认识、新发现和新观点,再上升为新理论。新理论促进了新技术,并产生新的经济效益和社会效益,它有可能促使一门新学科产生,乃至在科学园地中开辟出一个新领域,促进科学的新发展。“新天地”向广大读者介绍自然科学中的新动向、新探索、新观点、新问题,进行难题的征答与解答。这些内容也许是不成熟、不完善或是有争议的问题,也许与地质科学本身无关。读者或许会在本栏目中获得新灵感,从而导致新思维的诞生——这正是本栏目所希望的。     

结构光性矿物学研究——论无水碳酸盐的折射度

研究矿物的晶体结构与其光学性质之间的关系,这是结构光性矿物学重要的研究内容。如何把矿物晶体结构中原子的性质及相互之间的关系应用到晶体光学中,有效地定量地解释矿物的光学参数,从而又推动晶体光学进一步发展,这是矿物学家所共同关心的问题。早在1924年布拉格就注意到方解石与文石光性的差异,并用晶体内部电场的理论进行解释。帕伯斯特(A.Pabst,1973,1974)在研究两个碳酸盐矿物的折射率时,根据布拉格的方法,计算了它们的折射度,得到了满意的结果。叶大年(1974)在论述具有氖型结构离子的化合物的折射率时,指出矿物的折射率取决于电子层结构和核电荷,而不是取决于原子量。     

科学新闻

苏联海洋学研究成就据苏联国际地球物理年和国际地球物理合作計划的海洋学研究工作的領导人B.考尔特宣称,基于这項研究成果,大大地扩展了关于世界大洋的知識。在2—3千米的深处,甚至在海底部发現了許多完整的海底河流。科学考察船“勇士号”所进行的考察完全改变了关于深海举中流速的概念。发现了流速达每秒12米的激流。科学上以前所知道的流速不超过每秒3—5米。在太平洋中有18个深凹地,苏联科学家詳細地研究了其中的14处。在北极地区获得了关于海洋和大气之間經过冰层的热交流的重要資料。在南极地区海洋的广大区域內发現了海底火山現代活动的迹象。     

中国地质时代的古气候

古气候学是研究各地质时代地表气候条件的科学。由于气候的控制能对地表物质的活动方式和范围起一定的影响,因此,各种地表物质(包括生物)必然会反映不同的气候条件,例如在某一地质时代的地层中如发现有原生白云岩、石膏、钾監、岩监聚积,就可确定当时的气候是干燥的;如有煤、铁、铝土矿和锰矿,高嶺土質粘土的堆积,就說明当时气候是湿潤的(溫和的和湿暖的)。     

准晶体的构筑原理及微粒分数维结构模型

准晶体的原子构造中两个原理在起作用,即二十面体原理和黄金中值原理。二十面体原理是指大小相近的原子形成孤立的十二次配位体时,二十面体配位形式在能量上最有利。黄金中值原理是指在准晶体中原子的排列符合黄金中值律。这两个原理适用于由少量原子构成的体系,也适用于某些生物的结构。运用这两个原理于准晶体微粒,我们获得了最简单的准晶体结构模型。此模型可以解释Al-Mn准晶体的高分辨图的所有细节。此模型与Hiraga模型以及Bursill和彭菊琳模型都不相同。在此模型中Al_(12)Mn二十面体不是共棱的。这一模型具有分数维结构的待征,因此称之为准晶体的微粒分数维结构模型。     

珠穆朗玛峰北坡二叠纪动物化石的新资料

在无产阶级文化大革命的推动下,中国科学院西藏科学考察队通过三年(1966—1968)的调查研究,提出了我国西藏珠穆朗玛峰地区的地层系统。他们对该区南部的二叠系合称为色龙群,认为采到的化石属于早二叠世茅口期,可能包括部分晚二叠世龙潭期。同时指出:“至今没有在剖面上发现Gangamopteris植物群”;“对(该区)相当我国南方栖霞期的沉积和相当喜马拉雅西段的Talchir冰碛层,还不清楚”。     

有关辽东五行山群“水母化石”的讨论

辽东五行山群的“水母化石”(以下简称“化石”)是刘桂芝1974年冬首先发现的。后经邢裕盛、刘桂芝(1979)以及段吉业、林蔚兴(1980)的研究、描述并发表。 澳大利亚M. F. Glaessner到化石产地进行考察后认为,五行山群的“水母化石”乃是气体逃逸或水渗漏形成的构造而非水母化石¹⁾。这引起国内地质界的广泛注意。 1981年9月,笔者实地考察了五行山群“水母化石”产地,采集了标本,进行了观察研究。并观察了沈阳地矿所和辽宁省地质局科研队的丰富标本和薄片,得到了较深刻的认识。     

地球科学问题的分形研究

分形是指具有自相似性或膨胀对称性的几何现象,即:局部与整体在形态、功能和信息等方面具有统计意义上的相似性。适当放大或缩小分形对象的几何尺寸,整个结构不改变,称为标度不变性。定量描述上述相似性的参数是“分维”(“分数维”)。分形和分维是研究无规则现象的数学理论和方法。由于地球科学中有规则的现象是特殊的、近似的,而无规则现象是普遍存在的,因而分数维在地球科学中有广阔的应用前景。 1.断层体系的分形研究一般认为断层体系具有最典型的分形结构。在研究图形的自形相似性时,应用“数盒子法”,其实质是:应用一个正方形的“盒”来覆盖被析对象的图形。当图形具有相似结构时,在盒边长L和覆盖时所需的盒个数N(L)之间存在着一定的关系式,即N(L)和LD之间存在着一定的定量关系,其中D为分维的数值。在实际应用时,将覆盖     

水汽化学

水汽化学,作为一门新科学,是顾宏堪在实验室发现“水—汽物质定值转移规律”的基础上自然产生的。水汽化学研究天然水汽所能携带的痕量物质的浓度、形式及变化规律。痕量及超痕量复杂体系的研究方法,水—汽物质转移界面过程,汽态水合离子,超痕量体系热力学及其反常行为等,都是需要研究探索的新问题。     

准晶格的推导与准晶体的微粒分数维结构模型

五次对称和准晶态的发现(Shechtmen,1984)不仅是结晶学的新阶段,对包括地质学在内的整个自然科学将产生深远影响(彭志忠,1985)。在准晶体结构中,配位二十面体作长程定向有序,但无平移有序。作者(1985)探讨了准晶体的构筑原理,认为,在准晶体的结构中两个原理在起作用,即二十面体原理和黄金中值原理。     

含五次对称的准晶体的点群与单形

应该把有关准晶体的研究纳入晶体学领域,扩大晶体学的内容与涵义。作者把含有五次对称的准晶体的点群与单形作了推导,与经典结晶学相比,增加了14种新点群和24种新单形。此外,作者根据准晶态的构筑原理,又推导出4种准晶格。     

川西磷酸岩

川西磷酸岩的特征,对阐明磷的沉积作用和磷块岩的成因,有一定的重要性。多年来,四川省地质局在该区作了大量的详细的勘查和研究。这里仅就我们的工作所及,讨论磷酸岩的一些沉积学问题。一、含磷岩系的岩性序列与岩相系列掌握含矿岩系本身在纵横两个方向上变化更替的规律,对沉积矿床的勘查是很重要的。这种变化规律,可以用岩性序列与岩相系列表示之。岩性序列是含矿岩系的各个岩类在纵剖面上转换的次序,反映它成生时期沉积盆地的地质、自然地理、物理、化学和生物等诸方面的状况及其在时间上的演化;而岩相系列则是含矿岩系的各个岩类及其组合在横向上的转换次序,反映上述诸方面状况在空间上的演变。     

百万巴级超高压与2000℃高温的获得及其实验地质意义

六十年代以来,地质科学研究的广度与深度有了明显的进展,其中一个重要方面,是自地表、地壳向地幔、地核扩展研究深度而开拓的深部地质领域。深部地质作用的研究,从方法到内容都具有显著特点,也有重要意义。作为运动着的天体之一的地球,其若干表部现象,与其深部作用有着密切联系。地球各部皆处于一定的温压状态,其本身即为一个复杂的温压系统。对地球从表部—深部—更深部进行系统的整体研究,必须装备和掌握从低压常温—高压高温—超高压高温的设备与技术。     

中国南方泥盆系发现颗石藻

颗石藻作为一种超微远洋浮游生物,出现于侏罗纪里阿斯世(Lias),繁盛于晚白垩世至第三纪。最近又有所进展。哈克(Hag,1981)面告,最老的颗石藻出现于石炭纪和二叠纪。本文所报道之颗石藻发现于晚泥盆世,是截至目前为止最老的颗石藻化石。 颗石藻演化迅速,分布广泛,形态特征明显,而且数量众多,对划分对比海相地层有一定的意义。本文只对研究区所采标本的颗石藻进行鉴定、描述和分类。     

黑钨矿中锰铁比值的成因意义研究

在地质找矿勘探工作中,研究黑钨矿的锰铁比值可以帮助确定矿床的成因类型,并且,在某种程度上还可以当作相对的“地质矿物温度计”来应用。在自然界,影响黑钨矿中锰铁比值的因素甚多,诸如,成矿介质的pH值和Eh值、化学反应动力状况、区域地球化学特点、压力以及形成温度等。关于成矿温度,在许多情况下虽然不是影响黑钨矿中锰铁比值的决定性因素,但仍不失为一重要因素,故其与黑钨矿中锰、铁成分变化的关系引起了国内外许多研究者的重视。     

周口店洞穴堆积物及大同火山烘烤层的热发光年龄

本文是对采自北京周口店洞穴及山西大同火山地区的一批样品进行热发光年龄测定的结果。 1.在周口店第一地点,自上而下采集了4-4、4-5、10-6三个灰烬样。测定结果表明,天然热发光强度随取样的层位变低而增强。4-4、10-6测样热发光相对强度4.5和9.5,为一底部较宽的不完全对称的200℃左右的中温峰。