矿物、岩石和矿石中某些非平衡非线性现象的动力学研究

非平衡非线性现象已引起全世界自然科学界的广泛关注,并被中国科学院列为90年代交叉综合性的重大科学前沿课题;而地质学中非线性现象的研究程度在世界范围内均处于十分薄弱的状态。具体表现为两个方面:(1)对地质体中发育的不同尺度的有序现象和不规则现象(均属非线性现象),如矿物的不规则生长、矿物内部的不规则混层和矿床分带等形成的动力学机理很少有人从非线性动力学角度研究。实际上,它是成岩成矿动力学体系在远离平衡的非线性区,经各种自反馈机制的耦合形成的典型非线性现象。对此类现象的研究不仅可进一步阐明地质过程中元素的活化、迁移、沉积物和相转变机理,而且还可对不规则现象如分形和混沌作合理的解释。(2)以往研究者在实验和理论研究中多数讨论的是平衡态或近平衡体系的动力学行为,即使遇到非线性问题也是尽可能地把它作线性化处理,可这种线性化处理后往往会损失很多有关体系成因和演化的信息,尤其是在远离平衡的非线性区,有时甚至得出与地质事实相悖的结论。可见,非线性现象的研究具有重要的理论意义和科学价     

求解热质输运-反应体系动力学模型的指数拟合有限体积法及模拟软件

热质输运-反应体系对于热液成矿、污染物迁移等均十分重要．该体系包括热质输运、流体渗流、地球化学平衡计算、多组分化学反应－输运过程耦会等动力学过程．介绍了求解热质输运－反应动力学方程的指数拟合有限体积方法,并编制了相应的计算机软件．     

纤维红黏土强度的正交试验及多元非线性回归分析

纤维长度、纤维掺量、含水率和干密度是纤维红黏土强度的主要影响因素,采用正交试验设计方法,研究多因素耦合作用对纤维红黏土抗剪强度指标c,φ的影响,通过对试验结果进行极差、方差分析,确定了c,φ的最优制备工艺及各影响因素的显著性大小。基于多元非线性回归理论,应用SPSS软件建立了多因素与纤维红黏土c,φ的多元非线性回归模型。试验和分析结果表明:4个因素对纤维土c,φ的影响主次顺序均为:含水率>干密度>纤维掺量>纤维长度,其中含水率对c影响显著,干密度与纤维掺量对c有一定的影响,而φ受含水率影响明显,其它因素对其影响不明显,各因素水平的改变对c的影响程度大于对φ的影响。对c,φ的多元非线性回归模型验证发现,c,φ模型的相关系数较高、显著性较强、且预测值与实际值之间线性关系明显,确定了模型的可靠性。研究成果为进一步研究纤维改善红黏土的工程特性、固化机理具重要指导意义。     

坚硬顶板运动特征的数值模拟及非线性动力学分析

分别从三维离散单元法及非线性动力学方法两个角度研究了坚硬顶板的运动规律,得到了较一致的结论。坚硬顶板的初次垮落具有冲击性,应力水平较高,该阶段的LE1为负值,系统处于有序的定常态;所研究条件下实施防冲措施的最佳时机在第2阶段开采活动结束之前,可促使坚硬顶板从冲击性整体运动向周期性分段运动转化;∑(+LEi)表明第4阶段的混沌程度最高,对应应力水平适中的周期性运动阶段。研究表明,除了初次冲击性垮落阶段,坚硬顶板运动系统在其它阶段均处于孕育着变化的混沌态。     

基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法研究

在分析Sloan建立的有限元塑性极限分析线性规划数学模型存在的局限性基础上,提出了基于非线性规划的有限元塑性极限分析下限法数学模型。采用非线性屈服条件构建了下限法静力容许应力场,建立了求解超载系数、强度储备系数的下限法数学模型,并提出了针对塑性极限分析非线性规划数学模型的求解策略;最后对一个经典算例进行了深入分析,验证了方法的正确性。     

高岭石对稠油氧化影响的DTA-TG分析

运用NETZSCH STA 409PC同步热分析仪针对新疆克拉玛依油田红浅扩大试验区中的稠油样品在氧化过程中高岭石的影响,分析测试。研究结果表明,高岭石的加入影响了稠油的低温及高温氧化反应,使稠油的低温氧化DTA峰值温度从437.6℃增加为455.4℃;高温氧化DTA峰面积显著减小,峰值从607.8℃减小为597.8℃;高岭石含量的增加,有利于降低稠油的低温,高温氧化的DTA峰值温度。随着升温速率的增加,混合样品中稠油的低温,高温氧化及高岭石脱羟基反应呈现为动力学过程。研究结果有助于深入认识原油的氧化过程,对提高采收率和推动稠油油藏的有效开发具有重要的意义。     

煤系高岭岩焙烧脱硅工艺及其动力学研究

研究了煤系高岭岩的焙烧活化脱硅过程,分析了助剂对脱硅反应的影响机理并提出了煤系高岭岩的熘烧活化脱硅工艺。对煤系高岭岩的脱硅动力学进行了研究,得出在相应的工艺条件下煤系高岭岩的脱硅反应可按“收缩的未反应核模型”处理,并导出了动力学方程。     

铅在高岭石表面的解吸动力学

经过酸性条件下（pH=3.1)Pb(Ⅱ）高岭石表面解吸动力学的研究，发现解吸反应与吸附反应动力学相似，也是一个二阶段的过程，即初始的快速解吸之后伴随着一个缓慢的释放过程。在快速解吸阶段，7min内解吸量即已达到41％。吸附铅没有完全解吸，有近38％残留在高岭石表面，即解吸和吸附过程不是完全可逆的。解吸过程可以用扩展Elovich方程、Elovich方程、双常数方程和一级扩散方程较好地似合。     

小块体重的多元线性回归方程在锡铁山铅锌矿床储量计算中的应用

从锡铁山铅锌矿床小块体重样品原始测定数据入手，运用数学地质中的回归分析，建立了本矿床的小块体重多元线性回归方程，为矿床储量计算提供了科学参数。利用回归方程法计算小块体重进而可以推广到所有贱金属矿床的储量计算中。     

高岭石的结晶有序度及其对纸张涂布粘浓度的影响

粘浓度是纸张涂布的一项重要指标,测定的变化范围从46.4—72％。用Hinckley方法测定了高岭石的结晶度指数,从0.57变化至1.40。当粘浓度>67％时,结晶度指数>1。粘浓度<67％,结晶度指数<1,有序高岭石有利于粘浓度提高。随着结构无序化,晶粒变小,晶片变薄,比表面增加,晶体边缘和角易破损,使粘浓度降低。结构无序化破坏了颗粒的均匀性,使颗粒长/厚比增加,粘浓度降低。高岭石八面体中Fe~(3+)的存在一定程度上影响了有序度。     

北京市生活垃圾产生量预测方法的比较分析

依据北京市1991~2006年的生活垃圾产生量及其相关影响因子,运用多元线性回归法、灰色模型、BP神经网络3种预测模型进行了模拟,并预测了北京市2007年和2010年的垃圾产生量,通过绝对百分误差(MAPE)等指标比较了预测精确度。结果表明,BP神经网络综合考虑了各种因素的影响,较前两者的拟合和预测精度高。     

论我国沉积高岭石矿和铝土矿煅烧材料的发展

我国沉积高岭石矿和硬水铝石铝土矿资源丰富,其储量和质量均为世界之冠。由于生产技术落后,目前只能生产粗加工产品或出口原矿。国外进口高岭石价格为我国原矿价格的十几倍或几十倍,我国应积极研究其深加工产品,重视铝土矿选矿工艺,加强高岭石矿表面改性技术研究。天津是北方经济中疏城市和重要港口,也是沉积高岭石矿与铝土矿的主要集散地。天津应发挥自身优势,集纳各方力量,合作开发世界一流产品,使天津成为世界级沉积高岭     

矿化富集中心地质因素多元统计分析及应用

本文导出了通过控矿地质因素逻辑信息法的研究来建立矿化富集中心数学模型的公式,使矿化富集中心数学模型与控矿地质因素定量地联系起来。还给出了单个矿化富集中心趋势面分析的数学模型和矿床空间分布模型。在这基础上,以某锡-多金属成矿带中某远景区的研究为例说明怎样应用矿化富集中心地质因素多元统计分析（逻辑信息法、趋势面分析、逐步回归分析和聚类分析）进行矿床统计预测。     

广东茂名高岭土的特性与应用研究

本文对茂名高岭土资源的地质、矿石、选矿工艺、产品性能和应用等内容做了研究和论述。茂名高岭土是我国罕见的优质高岭土,作为涂料,高岭土的质量可与英国S.P.S.土和美国的ALPHACOTE土相媲美。茂名高岭土的开发与应用,不仅将改变我国依赖进口造纸涂料高岭土的不合理局面,而且有可能打入国际市场。     

华北晚古生代煤系高岭岩微量元素和稀土元素地球化学研究

通过华北晚古生代煤系高岭岩微量元素和稀土元素研究,以及利用Ｔｉ／Ａｌ、Ｃｒ／Ａｌ、Ｚｒ／Ａｌ、Ｎｉ／Ａｌ和Ｚｒ／Ｈｆ比值,探讨了研究区煤系高岭岩形成时的地质条件和成岩物质来源。