高岭石热转变产物^29Si、^27Al魔角旋转核磁共振研究

运用魔角旋转核磁共振结合红外光谱及X射线衍射等手段，研究了苏州高岭石的560－1600℃热转变产物，主要获得以下结论：（1）高岭石－偏高岭石－莫来石的转变系列的确存在结构上的连续性。其转变经历了几个阶段；脱羟阶段（400－600℃），偏高岭石阶段（600－800℃），相分离阶段（800－1100℃），莫来石阶段（1100－1600℃）。（2）莫来石形成过程没有出现Al2O3的大量分凝，但存在SiO2的分凝。（3）偏高岭石－莫来石转变过程的中间相为Al-Si尖晶石和准莫来石。（4）引起1000℃放热反应的主要因素是准莫来石的形成。     

煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变研究

高岭石插层复合物作为新型矿物材料现已被广泛应用。然而,插层复合物热稳定性较难控制使其在聚合物中的应用一直受到限制。本文应用热分析、X射线衍射、质谱及发射红外光谱等表征技术对煤系高岭石/醋酸钾插层复合物受热分解产物及微结构变化进行了研究。结果表明,煤系高岭石/醋酸钾插层复合物热相变主要经历以下几个阶段:插层水脱嵌(约350℃),插层剂醋酸钾脱嵌(约400℃),脱羟基(约450℃),偏高岭石形成(450~550℃),KHCO3出现(约600℃),KHCO3热分解形成K2CO3和KAl Si O4出现(约700℃),热解产品K2Al2Si O4出现(约800℃),K4Al2Si2O3出现(900~1000℃),大量K3Al O3形成阶段(1100℃及以上)。此外,还发现通过控制插层率和加热温度,可实现高岭石插层复合物的可控分解、新物相合成与转变,从而有利于新材料的合成。     

苏州高岭石的热变过程研究

运用X射线衍射、红外光谱及固体高分辨核磁共振等手段，研究了苏州高岭石560～1600℃热变产物，结果显示：①高岭石．偏高岭石．莫来石的转变系列存在结构上的连续性，其转变经历了脱羟阶段（约400～600℃），偏高岭石阶段（600～800℃），相分离阶段（800～1100℃），莫来石阶段（1100～1600℃）；②莫来石形成过程没有出现AlO3的大量分凝，但存在SiO2分凝；③偏高岭石．莫来石转变过程的中间相为Al-Si尖晶石和准莫来石；④引起1000℃放热反应的主要因素是SiO2的大量分凝，其次是准莫来石等过渡相的形成。     

煅烧温度对高岭石相转变过程及Si、Al活性的影响

通过对吉林通化煤系高岭石和美国Georgia高岭石在200～1300℃热处理产物的MASNMR谱和XRD,IR,DTA等的研究,主要获得如下结论：①煅烧高岭石的相转变经历了四个阶段——脱羟阶段（约550℃）,偏高岭石阶段（550～850℃）,SiO2分凝（850～1100℃）及Al2O3分凝阶段（950～1100℃）,莫来石、方英石形成阶段（1100℃以上）;②偏高岭石-莫来石的相转变过程中存在SiO2和Al2O3的分凝,其中SiO2的分凝温度是850℃,而Al2O3的分凝温度是950℃;③1100℃开始,由偏高岭石分凝形成的非晶质SiO2一部分和Al2O3-γ发生反应生成了莫来石,一部分结晶为方英石;④煅烧高岭石Si、Al活性总体上随着煅烧温度的增高逐渐增强,其中Al的活性在900℃时达到最高,Si在1100℃时达到最高,当温度超过这两个临界点时,Si、Al活性将迅速下降。     

高岭石矿物缺陷结构研究——以晋北晚古生代煤系地层高岭岩为例

本文主要根据ＸＲＤ分析和ＩＲ光谱分析的有关参数，对山西境内产部晚古生代煤系夹矸高岭岩的矿物结构特征进行了详细研究，认为高岭石矿物结晶度与其显微结构有关，隐晶质高岭岩比碎屑团粒状和蠕虫状高岭岩结晶指数高。高岭石的无序度主要反映于（ａ，ｂ）面上的随机层错，同时与样品中低缺陷相的比率有关。动荡的水介质环境可能导致其无序度的增加。     

1,4-丁二醇插层高岭石的实验研究

以二甲亚砜为前驱物,1,4-丁二醇为插层剂,采用二步插层法制备1,4-丁二醇与高岭石的复合材料。实验研究了温度、时问对插层效果的影响及该复合物在水中的稳定性。采用XRD和IR法对试样进行分析表征。结果表明,在140℃,180℃条件下插层一定时间,均可获得1,4-丁二醇插层高岭石,在180（、条件下反应16h以上,同时高岭石的层间距增大到1．157nm,制备的1,4-丁二醇插层高岭石结构稳定,180℃反应32h可导致高岭石层间1,4-丁二醇转变为其他物质,形成稳定的有机插层高岭石。     

京西门头沟叶腊石泥岩矿物学特征

我国含煤地层共伴生矿物种类较多,资源量较大,其中京西门头沟石炭-二叠纪煤系中的叶蜡石泥岩比较罕见,具有重要的开发利用价值。利用偏光显微镜、X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）、热分析（TA）、电子探针（EPM）等测试手段,从矿物学角度对北京西山门头沟红庙岭组叶腊石矿物学特征进行研究。结果表明,研究区泥岩叶腊石与硬水铝石、硬绿泥石等矿物共生,偏光显微镜下叶腊石通常呈隐晶或微晶鳞片状,定向分布。基于微区电子探针化学分析计算得出的叶腊石晶体结构化学式为:Al_1.9965（Si_3.9982 O₁₀）（O₂H_2.0180）。根据沉积地质背景和共生矿物组合特征,推断叶腊石的形成温度在300℃左右,认为京西门头沟区叶腊石为高岭石受到构造应力影响形成的动力变质矿物。      

浙南渡船头伊利石矿的热膨胀性及其机理研究

对我国浙南温州渡船头伊利石矿的热膨胀性及其机理进行了研究。结果表明，在室温－１３００℃温度区间内，其热膨胀性表现为先收缩后膨胀再收缩的特性，其中在１３００℃之后不同类型矿石的热膨胀性亦不同。伊利石的这种热膨胀性与其在加热过程中晶体结构及物相的变化密切相关。伊利石矿中的铁质杂质矿物对其热膨胀性有很大影响。     

煤系高岭石的原始晶粒尺寸及结晶度对插层作用的影响

采用SEM、XRF、XRD和IR研究了大同、平朔和淮北煤系高岭石的结构、粒度及其特性,探讨了粒度大小对高岭石插层作用的影响及其机理。研究发现:粒度中等且结晶有序的平朔煤系高岭石插层率最高,其次为晶体粗大但结晶有序的大同高岭石,粒度最小且结晶无序的淮北高岭石插层率最低。研究认为高岭石原始晶粒粒度对高岭石插层作用有重要影响,中等粒度最有利于高岭石插层作用的进行,粒度过大或过小均不利于高岭石插层作用的进行,其原因是由于不同粒度的高岭石插层作用过程中导致的差异弹性变形引起的。结晶有序度对高岭石插层作用也有重要影响,结构无序不利于插层作用的进行。     

高岭石矿物结晶有序化程度与成因关系研究新进展

粘土矿物高岭石的有序化程度与其成因关系密切，而又受诸因素的作用和影响，通过对我国沉积岩中高岭石的大量研究和资料收集，获得新的发现和认识。无序高岭石一般在常温常压下通过结晶八面体中离子交换而形成，并可在较稳定的地质条件下长期保存，或因相领晶层错动而无序等。但总的说，在地热与高温热水作用或水岩作用中它常由无序向有序化固相发展。过去国内一般认为高度有序化高岭石系受成脉岩或喷出岩热液蚀变而成。这种情况在国内外都是存在的。然而研究后发现大范围更高度有序化高岭石则是煤系紫压（高岭石软质粘土）受后生阶段区域岩浆上升热水进入粒间空隙叠加于地温等作用之上而形成的。     

Geochemistry of Thermal Waters of Continental Margin of Far East of Russia

Studied waters belong to warm(T=30-50℃),alkaline(pH=8.9-9.3),low mineralized(TDS235 mg/1)Na-HCO_3 or Na-SO_4-HCO_3 thermal waters with high content of SiO_2(up to 81 mg/l)and F(up to 3.9 mg/1),occur on modern volcano-tectonic rejuvenated areas of Eastern Sikhote-Alin orogenic belt.Low~3He concentration as well as N_2/O_2 and N_2/Ar ratios exclude influence of deep mantle fluid.New rare earth element data constrain our understandmg of water-rock interaction occurring in the water source region.Meteoric origin of waters is proved by stable isotope values varying from-71‰to-136.1‰and from-10.8‰to-18.8‰forδ~2U andδ~(18)O respectively.REE patterns reflect high pH,resultfing from water-rock interaction and oxidative conditions.Calculations of deep aquifer temperature using Na-K and quartz geothermometers show 116.8-131.1°C and 82.2-125.8℃respectively.Presence of deep faults both with abnormal thermal gradient(~45-50 K/km)define unique geochemical shape of thermal waters of Sikhote-Alin,area,where no present volcanic activity is registered.     

黄土路基沉降曲线特征分析

在分析郑西客运专线试验段路基沉降实测资料的基础上,提出沉降变形常规预测方法受观测时间及单次观测结果的影响比较大,不利于用来预测最终沉降。通过分析现场沉降变形与时间关系曲线,提出路基沉降的发展主要受固结的影响,其发展是一个从沉降增加到趋缓的过程,可以明显分为固结变形及流变变形,并用非饱和土等效固结理论加以解释,提出了一种利用s- 曲线特征预测最终沉降量的方法,经检验对比发现其预测结果受观测时间及单次观测结果的影响比较小,优于其它常规预测方法     

沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响的数值仿真分析

结合爆破数值模拟中爆破荷载的特点,分析了各种荷载施加方法的特点及爆破震动场模拟的要求,基于圣维南荷载等效原理,提出了爆破荷载的等效施加方法,即将作用在炮孔壁上的爆破荷载等效后,施加在同排炮孔中心线或者面上来模拟爆破荷载的作用。结果表明,等效施加方法在近区存在一定差异,但在中远区吻合得较好。利用该等效荷载施加方法,采用三维实体模型计算分析了某沉管隧道基槽爆破施工对既有堤岸稳定性影响,计算了周围不同位置、不同深度位置处的振动响应,并在此基础上,分析研究了减小爆破振动对既有结构物影响的减振措施,可为类似工程提供借鉴。     

Structure of sediments of kaolinite

In an assembly of clay particles placed in a fluid, each particle is typically subjected to: (1) double-layer repulsive forces; (2) van der Waals attractive forces; and (3) contact mechanical forces. The study presented here concerns an approximate, quantitative analysis of clay suspensions, with considerations to the first two - the physico-chemical forces. Using recent theories to calculate the physico-chemical forces between two clay particles in an approximate model of an assembly, the equilibrium void ratio of a clay suspension is computed. The mechanical forces are ignored in the analysis. The results serve to verify the validity of physico-chemical theories employed and help interpret experimental data more fundamentally in terms of the system variables.     

不同形式诱导缝的等效强度承载性能的数值分析

将考虑尺寸效应规律的混凝土等效断裂模型应用到不同形式诱导缝等效强度公式中,得到了修正后的不同形式诱导缝的等效强度公式。同时,得到了诱导缝等效强度的变化曲线,并比较了单双向间隔诱导缝的优劣,得到双向间隔诱导缝优于单向间隔诱导缝的结论,为高拱坝中诱导缝的设计提出了建议。     

土的可恢复剪胀的一种解释

从土的各向异怀角度对土的可恢复剪胀现象进行了解释。基于各向异性情况下的土体弹性本构关系理论分析，认为土的可恢复剪胀现象可部分归因于土的各向异性引起的弹性剪胀。借助有关土体弹性参数实验结果，研究了应力诱导各迥异性对土体弹性剪胀的影响，结果表明：随土体应力诱导各向异性的增大，土体的弹性剪胀也增大。从土体弹性剪胀角度研究了土的卸荷体缩条件，认为土体卸荷体缩取决于加载应力路径的应力增量比，给出了土体出现卸荷体缩的区域。     

岩石坚硬程度对核电厂地基-基础地震响应特征的影响分析

考虑核电厂地基-基础的动力相互作用,应用显式动力有限差分法分析了地震作用下极软岩、较软岩、坚硬岩上核电厂建筑结构基础的地震响应特征,比较了岩石坚硬程度对基础加速度反应谱的影响。研究表明：随着岩石坚硬程度的提高,核电厂建筑物结构基础的地震响应有增加的趋势;在周期轴上,基础处的加速度反应谱曲线会随着岩石坚硬程度的提高逐渐向短周期（高频段）方向移动。在高频段,建造于较坚硬岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在中等频段,建造于较软岩石上基础结构的加速度反应谱值偏大;在低频段,岩石坚硬程度对加速度反应谱的影响不显著。     

Strains of scattering of near-field of a point source

Three dimensional scattering of near-field is studied for dilatation and rotation in the time domain. The perturbation method is applied to solve the equation of motion for the first order scattering from a weak inhomogeneity in an otherwise homogeneous medium. The inhomogeneity is assumed close enough to the point source so that the near-field intermediate wave is dominating over the far-field sphericalP andS pulses. The integral expressions are derived to relate dilatation and rotation of scattering to the radial fluctuations of velocities and density in the inhomogeneity. These integrals are solved to calculate the strains of scattering from (a part of) an inhomogeneous spherical shell of arbitrary curvature. Variable curvature may allow the shape of inhomogeneity volume element to change uniformly from spherical to rectangular. Rotation of scattering from a spherical shell is independent ofP wave velocity inhomogeneity. Dilatation of scattering does not involveS wave velocity inhomogeneity but its gradient. The back scattering results are obtained as a special case. Strains are computed numerically, for hypothetical models to study the effects of various parameters viz., velocity inhomogeneity, distance of source from inhomogeneity and from receiver, and thickness of inhomogeneity. The curvature of the spherical shell is varied to study the effects of the shape of inhomogeneous volume element on scattering.     

土石坝心墙水力劈裂分析

简要分析了水力劈裂的发生条件、力学机理。基于水压楔劈机理,利用有限元方法建立了一种水力劈裂的发生判定方法。该方法假定心墙预先存在局部渗透弱面（裂缝）,通过将裂缝位置的单元材料改为裂缝软材料,考虑库水进入裂缝后对裂缝周围土体的作用,建立水力劈裂分析的平面有限元模型,确定裂缝端部垂直于裂缝面的正应力,进而依据该正应力判断水力劈裂发生的可能性,该方法同时可模拟水力劈裂的发展过程。