月球风暴洋地区元素丰度研究:“嫦娥二号”X射线谱仪探测数据分析

月球表面的元素丰度是研究月表物质分布的基础数据,可以提供月球地质演化历史的重要信息。探月工程"嫦娥二号"卫星搭载了一台X射线谱仪,自2010年10月1日发射以来,获得了丰富的观测数据。在X射线谱仪长达7个月的对月球观测期间,发生过多次太阳爆发。文中利用2011年2月16日9时一次太阳M级爆发事件时X射线谱仪的观测数据,建立了定量反演元素丰度的方法,获得了月球正面风暴洋地区Mg、Al、Si、Ca和Fe的含量。通过各区域的元素含量比较,从风暴洋南部沿飞行轨迹向北,Si含量逐渐升高,这种差异可能反映了不同时期玄武岩浆的成分差异。Ⅱ区域的Fe含量高于其他5个区域,但Ca、Mg、Al含量低于其他5个区域,说明II区域相对其他地区受高地物质的混染影响较小。月球风暴洋中6个探测区域的元素平均含量分别是Mg 7.3%、Al 8.4%、Si 15.8%、Ca 6.0%、Fe 18.6%。最后,分析了"嫦娥二号"XRS数据反演月表元素含量可能存在的误差。     

X射线能谱法测定土壤中7种主次量元素

采用粉末样品压片制样,土壤标准物质以及人工合成标样为标准,用Ｘ 射线荧光能谱仪对土壤试样中的Ｓｉ、Ｋ、Ｃａ 、Ｔｉ、Ｍｎ 、Ｆｅ 和Ｓｒ ７ 种主、次量元素进行测定。讨论了基体效应及校正等问题。方法经土壤标样分析验证,其结果与标准值符合较好,方法的精密度（ ＲＳＤ,ｎ ＝ ５） ＜ ３ ％ 。     

高分辨扫描电镜和X射线能谱Mapping技术研究碲矿物的成分和形态特征

X射线能谱元素像分析技术(EDS-Mapping)可直接观察岩石光片中目标元素的分布特征。本文采用高分辨扫描电镜及配置的X射线能谱仪综合分析技术,对山东归来庄金矿中碲元素和其他元素的分布特征和组合规律进行研究,定性确定含碲矿物、形态特征及其与其他矿物间的空间关系。结果表明,研究区金矿中含碲矿物有棱角状碲金银矿、碲化铅等,以浸染状形貌他形镶嵌于主矿物他形石英和片状云母之间,颗粒大小从几微米到几百微米极不均匀。对典型含碲矿物的微区成分进一步精确测定,得到碲金银矿和碲化铅的化学式为Ag_(0.85)Au_(2.55)Te_6和Pb_(0.52)Te_(0.48),其中碲金银矿成分明显异常。本文研究为稀散分布微细矿物的成分、形态分布及与围岩关系建立了一套先进实用的表征方法,可为含碲金矿的综合利用提供技术支持。     

X射线能地测定土壤中7种主次量元素

采用粉末样品压片制样,土壤标准物质以及人工合成标样为标准,用Ｘ射线荧光能谱仪对土壤试样中的Ｓｉ、Ｋ、ｃａ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｓｒ７种、次量元素进行测定。讨论了基体疚及校正等问题。方法经土壤标样分析验证,其结果与标准值符合较好,方法的精密度《３％     

铀矿物和含铀矿石中铀价态比值的X射线光电子能谱分析

在应用Ｘ射线光电子能谱对铀氧化物中铀价态比值定量分析的基础上，研究了对铀矿物和含铀矿石中铀价态的测量方法。结果表明，从含铀量０．９％－７２％的样品测得的Ｕ４＋／Ｕ总的比值与化学方法的结果相符。其分析误差能满足铀矿地质研究的需要。     

从47届丹佛X射线会议看X射线荧光分析的发展

介绍了４７届丹佛Ｘ射线会议的简况。从会议的专题讲座和提交的学术论文可见,全反射Ｘ射线荧光,同步辐射,高能量分辨率超导检出器和聚毛细管光学透交易等新技术的引入,大大地推动了Ｘ射线荧光痕量分析和微分析的发展。     

钾含量对白云母X射线衍射特征的影响

对白云母X射线衍射峰强度的理论计算,发现其衍射峰的强度随钾含量呈规律性变化;对白云母活化释钾后不同钾含量样品进行X射线衍射实验,发现实测的衍射峰强度值与计算值变化趋势一致。计算与实测的白云母特征衍射峰强度比值曲线也有相同的变化趋势。这些结果表明白云母中钾含量是其X射线衍射特征变化的主要原因。     

相干算法提取嫦娥数据月表地质特征

经典的边缘提取算法可从月球影像数据中提取出月表的构造特征, 但难以提取出与月貌有关的特征信息.本文提出的相干法月球影像地质特征提取技术, 其基本思想是基于相干运算来考察图像上像素或像素组之间的相似性, 以获取月表的构造特征和月貌特征.该方法已经应用在嫦娥一号月球探测器获取的部分影像数据上, 相比于几种常规的边缘提取方法, 本方法优势明显, 不仅能有效地提取环形构造和线性构造等地质特征, 还可以很好地提取月貌特征, 对具有一定规模的小直径撞击坑的识别也有不错的效果.该方法可以用于计算机自动识别或辅助手工解译月表构造, 划分月貌单元等研究.      

面波频散能量谱计算方法

面波频散能量谱成像精度是近地表横波速度计算的重要影响因素,有效提取面波频散曲线是后续反演地层结构及介质物性参数的重要环节。文中论述了τ-p变换法（τ为垂直波慢度,p为水平波慢度）、高分辨率线性Radon变换法、频率分解法、相移法、f-k变换法（f为频率,k为波数）、SFK变换法和矢量波数变换法等7种不同面波频散能量谱计算方法的基本原理;通过上述方法,对三层速度递增水平层状介质模型正演模拟合成Rayleigh波记录进行频散能量谱计算,并与理论频散曲线进行比较;根据所得频散能量谱,分析不同方法在数据处理过程中的特点与应用差异。结果表明：在提取频散曲线过程中,高分辨率线性Radon变换法和矢量波数变换法提取精度较高,f-k变换法提取精度最低,低频信息与高频信息无法有效识别;SFK变换法、矢量波数变换法、高分辨率线性Radon变换法抗噪性能强;τ-p变换法、f-k变换法、相移法计算速度优于其他方法。     

波长色散X射线荧光分析的新发展

除了继续发展波长色散X射线荧光分析装置在主、次量元素分析上高精度、高稳定性的固有特点之外,进一步提高灵敏度,使分析范围扩展到痕量分析;开拓微区面分布的元素成像分析;进一步对传统分析因难的轻元素和中、重金属元素的探讨,开发新的高级次谱线分析方法;适应新材料特别是纳米材料的分析要求,对薄膜分析的开拓等方面,已经有了长足的发展。在介绍商品化的分析装置方面的发展状况的同时,对无标样分析的基本参数法目前发展状况也做了介绍。     

基于离心模型试验的海域软土场地设计反应谱特征分析

为了揭示和掌握海域软土场地的地震动特征,给海域工程抗震设计提供科学可靠的设计反应谱,更好地服务于工程抗震设计,先设计并构建了上覆有水的海域饱和软土场地的离心模型,在100g的离心环境下开展了5组振动台试验,获取了不同强度地震输入条件下海底地表处的加速度结果;再以当前国内外普遍采用的3种设计谱拟合标定方法对加速度反应谱进行拟合回归,并对不同方法得到的拟合参数进行了对比分析。结果表明：我国现行建筑抗震规范设计谱与试验反应谱差异较大,标定的设计谱特征周期值明显偏小,对长周期工程抗震存在设计风险;而基于美国抗震规范的设计谱与试验反应谱具有良好的一致性,标定的设计谱特征周期较为合理,但设计谱平台值明显偏小,工程上也偏于不安全;中美两国规范设计谱均有各自的局限性。相比之下,薄景山团队提出的设计谱标定的工程方法和标定结果较为合理,设计谱特征周期与试验反应谱吻合度较高。     

不同材料桩型时的桩基三维有限元分析

近年来 ,以控制差异沉降为目标的桩基础变刚度调平方法在我国岩土工程界受到越来越多的重视和应用。用三维有限元方法研究在同一基础下采用不同桩型情况时各桩沉降和刚度的关系 ,探讨通过改变桩型来调整刚度 ,最后控制差异沉降的方法 ,并通过工程实例阐述运用不同桩型进行设计的概念和方法 ,达到减小差异沉降。     

小面元三维地震勘探技术在西山屯兰矿南五采区的应用

屯兰矿南五采区地形复杂,最大高差达271m,地表大面积为第四系黄土覆盖,激发困难。为探索研究小面元三维地震勘探技术的应用效果。在常规三维地震勘区域内划出1km^2,采用5m×5m小面元进行采集。在地震数据采集过程中,采取了加大激发井深、提高覆盖次数、减小CMP面元网格和加大接收排列等技术措施,做到“四小三高、二中一深、两个等高面”。通过插值、抽线及扩大面元处理。获得2．5m×2．5m×1ms、5m×5m×1ms、5m×10m×1ms、10m×10m×1ms以及不同叠加次数的三维数据体。资料解释工作主要是在5m×5m×1ms、2．5m×2．5m×1ms两个数据体上进行,解释落差大于或等于5m的断层6条,落差3～5m的断层8条;查明长轴直径20～30m的陷落柱4个。30～100m的陷落柱1个,大于100m的陷落柱3个。与相邻区常规三维地震比较,小面元三维地震勘探有利于对小陷落柱、小断层的控制和解释。     

三维地震勘探在湖泊等浅水系地表条件下的应用效果分析

介绍了在湖泊浅滩及养殖区密集的浅水系地表条件下开展三维地震勘探的主要特点和难点,并提出了具有针对性的技术措施,从而保证了野外数据采集和资料处理的质量。通过对三维地震勘探的野外数据采集、资料处理的总结和地质成果的验证,说明了三维地震在湖泊和鱼塘密集区等地表为浅水系地区取得较好勘探效果,并为今后地表复杂地区的三维地震勘探工作提供了借鉴经验。     

近红外分析提取蚀变信息及其找矿实践--以甘肃岗岔金矿为例

甘肃岗岔金矿位于秦岭造山带西段北侧之夏河—礼县成矿带西段,属构造破碎蚀变岩型金矿床,目前探明储量已达中型。采用近红外矿物分析技术对矿区蚀变特征的研究结果表明,从远矿到近矿(矿体)存在3个明显特征:①远矿蚀变矿物组合主要为高岭石+地开石+蒙脱石±伊利石,近矿蚀变矿物组合主要为白云母+伊利石±次生石英;②1400 nm 结晶水特征吸收峰、1910 nm 吸附水特征吸收峰和2200 nm Al-OH 特征吸收峰均表现出由远矿至近矿峰型变浅的趋势;③普遍存在的蚀变矿物伊利石,在近矿位置其结晶度高,远矿位置结晶度低。上述分带特征对于进一步找矿具有重要的指导意义。     

三维地震小面元采集技术在晋城矿区的应用

依托“西部煤炭资源高精度三维地震勘探技术”工程,对晋城矿区进行了旨在提高小断层,小陷落柱探测能力的高密度三维地震勘探。根据面元选择因素及该区地质任务,采用5m×5m网格进行野外数据采集;考虑炮检距、方位角、覆盖次数、排列片横纵比及煤层埋深（350～500m）等因素,采用中点放炮、60道接收,24次覆盖（横向4次,纵向6次）的8线16炮束状观测系统,基岩中激发。原始资料经同一处理流程后,获得5m×5m×1ms、5m×10m×1ms、10m×10m×1ms及2.5m×2.5m×1ms不同单元的三维数据体多个,通过对比可以发现小断层,小陷落柱在其小面元叠加时间剖面、顺层切片及相干切片都有清晰的反映。实例说明,小面元采集技术可以提高对小构造的纵、横向分辨能力,满足山区对三维地震精确勘探的要求。     

基于三维裂隙网络的裂隙岩体表征单元体研究

岩体表征单元体（REV）的研究一直是岩土工程中的重要问题。裂隙岩体REV是其内部复杂结构在尺寸效应上的体现,归因于岩体内裂隙系统的随机性。在三维网络模型的基础上通过计算体积节理数建立了确定岩体REV的方法。这种方法考虑了岩体内裂隙的三维空间密度的特征,采用体积节理数这一参数的收敛状况确定岩体REV的大小。建立了实际岩体的模拟裂隙系统,用一定大小的立方体来分割裂隙系统,统计不同立方体内的体积节理数,并将均值作为最终裂隙岩体的参数。将此参数作为裂隙岩体的属性,通过判别其收敛状况获得了岩体REV的尺寸。考虑了岩体不连续面的特征,建立了REV的分析模型,得出工程岩体的REV的尺寸是裂隙平均迹长的4倍的结论。