电感耦合等离子体发射光谱法测定西藏日多温泉地热水中11种主次量元素

西藏地热水的矿化度普遍较高,矿物质种类丰富,本文建立了采用电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)同时测定西藏日多温泉地热水中11种主次量元素(钾钠钙镁硅硼锂锶砷铁和硫酸根)的分析方法。使用双向观测模式可确保不同浓度元素的同时检出,且地热水采用1%硝酸介质保存,在5周时间内11种元素含量的测定值基本稳定。方法检出限为0.0006~0.0162 mg/L,加标回收率为95.5%~105.8%,精密度(RSD,n=10)均小于6%,实际水样的测试结果与传统方法基本吻合。本方法为西藏温泉的水文地球化学研究提供了大量可靠的数据。     

封闭消解-阳离子交换分离-电感耦合等离子体质谱法测定铜铅锌矿石中的铼

阴离子交换树脂已被应用于酸法消解-电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)测定铜铅锌矿石等地质样品中铼的分离富集,样品溶液中的ReO_4~-用树脂交换吸附后再用洗脱剂将ReO_4~-选择性洗脱,该方法流程长,影响其稳定性和准确性。本文以基体元素为吸附交换目标,用8 g的732强酸型阳离子交换树脂在2%硝酸介质条件下静态吸附1.5 h,可有效地消除基体元素的影响。用空矿(石英)稀释低含量铼的样品做空白试验,获得方法检出限为0.004μg/g,精密度(RSD)小于6%,加标回收率为96%~104%。本方法应用的732强酸型阳离子交换树脂在适宜酸度条件下,对矿石中除钨、钼以外的金属元素吸附率高达95%以上,降低了样品溶液离子强度和干扰元素浓度,实现了ICP-MS的直接测定,操作方法比阴离子交换吸附法简便。     

碰撞反应电感耦合等离子体质谱法直接测定卤水中的溴碘

目前使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定环境水样中的溴和碘,方法较为成熟,但应用于高盐卤水中溴碘的检测研究很少见报道.本文针对柴达木盆地盐湖卤水矿化度高、钾含量高的特点,建立了ICP-MS直接测定卤水中溴和碘的方法.采用碰撞反应接口(CRI)模式,以H2为碰撞气体,降低了检测过程中的多原子离子质谱干扰(例如39K40 Ar+对79Br+的干扰);选用Rh作内标元素,校正高盐样品引起的基体效应、仪器漂移等非质谱干扰;通过延长快泵冲洗时间消除测定过程中的记忆效应.在优化的实验条件下,盐湖卤水样品稀释200倍后用ICP-MS测定,方法检出限溴为0.036μg/mL,碘为0.027 μg/mL;方法精密度(RSD,n=12)溴为2.77％,碘为2.19％;加标回收率溴为91.6％ ～ 106.1％,碘为94.4％ ～ 107.7％.本方法也可应用于钾含量高的岩盐样品中溴和碘的测定.     

建立高海拔矿山测量控制网的思路

受海拔高、空气稀薄、气候无常、高差较大等自然条件的影响,高海拔地区进行测量作业与低海拔地区有很大差别。根据高海拔地区矿山特点,结合多年矿山控制测量、特别是高海拔矿山控制测量经验,讨论在高海拔地区矿山因地制宜地建立测量控制网的方法。     

泡沫塑料吸附分离富集-电感耦合等离子体质谱法测定稀土矿石中的镓

采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定稀土矿石中的镓,高含量的稀土元素会造成严重的质谱干扰。本文采用聚氨酯泡沫塑料在6 mol/L盐酸介质中吸附样品溶液中的镓后,以0.5 mol/L氯化铵水浴加热解脱30 min,镓的吸附-解脱效率超过99%,稀土元素等干扰物质基本不进入解脱液中,即在富集镓的同时实现了镓与基体元素的高效分离,降低了质谱干扰。本方法检出限低(0.022μg/g),经土壤及水系沉积物标准物质验证,镓的测定值与标准值吻合(绝对偏差为0.38%~4.70%),实际稀土矿石样品的加标回收率为94.1%~100.6%,精密度(RSD)低于4%(n=12),可应用于分析一般地质样品以及稀土矿石中的镓。     

抗坏血酸为基体改进剂石墨炉原子吸收光谱法测定金矿区植物样品中的痕量金

应用石墨炉原子吸收光谱法(GFAAS)测定地球化学样品中的低含量金具有较高的准确度,但用于测定植物样品中痕量金时,传统方法的称样量较大(20 g),样品在马弗炉中灰化不完全,检出限较高(0.29ng/g)。本文确定了应用GFAAS分析金矿区植物样品中痕量金的测定条件,石墨炉的升温程序为:金的灰化温度1000℃,原子化温度2000℃,以抗坏血酸为基体改进剂,瓷坩埚为灰化器皿,且将样品的灰化温度降低到500℃,灰化时间2.0 h,确保了样品灰化完全且待测元素不发生挥发损失。本方法称样量较小(5.0 g),检出限为0.03 ng/g,精密度为6.8%~11.9%,加标回收率为83.8%~104.7%。经过金矿区实际植物样品试验,发现不同植物对金的富集能力相差较大,其中玉米植株对金的富集能力强。     

敞开酸溶-电感耦合等离子体质谱法同时测定钨矿石和锡矿石中14种微量元素

钨矿石和锡矿石成分复杂,具有丰富的共生或伴生元素。在国家标准方法中,对其中的微量共生或伴生元素含量多采用单元素测定,分析强度大,效率低。本文采用混合酸在敞开体系中消解样品,以50%盐酸提取盐类,电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)同时测定钨矿石和锡矿石中的锂钪铬钴镍铜铅锌铷钼铯锑铋钍等14种微量元素。通过比较碱熔法、盐酸+氢氟酸+硝酸+高氯酸四酸溶矿法、氢氟酸+硝酸+高氯酸三酸溶矿法这三种样品前处理方法,确定选择使用氢氟酸+硝酸+高氯酸三酸溶矿法溶解样品。ICPMS测定过程中,选择铑和铼作为内标元素,有效监控分析信号的漂移。测定结果表明,各元素的检出限为0.003~1.64μg/g,相对标准偏差在0.1%~3.1%,方法回收率在93.1%~104.3%。方法应用于实际钨矿石和锡矿石分析,测定结果与各元素标准测定值吻合较好。相对于传统处理方法,本法一次溶样,多元素同时测定,使分析效率得到了有效提高,更适合大批量多元素钨矿石和锡矿石样品的分析。     

电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定锡矿尾砂中的铜铅锌镉铬钴镍

锡矿成分复杂,具有丰富的共生和伴生资源。锡矿尾砂中的重金属元素检测是锡矿矿区土壤风险评估和土壤环境重建的重要依据。采用硝酸-高氯酸-氢氟酸体系对样品进行了前处理,通过优化仪器条件,加入~(103)Rh标准溶液作为内标,选择~(52)Cr、~(59)Co、~(60)Ni、~(63)Cu、~(66)Zn、~(114)Cd和208 Pb作为测定同位素,建立了电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)同时测定锡矿尾砂中的铜铅锌镉铬钴镍的分析方法。测定结果表明,各元素的标准曲线线性相关系数都在0.9999以上,检出限为0.003~0.12μg/L,精密度介于0.78%~3.71%之间,样品加标回收率为97.2%~103%。用本方法对锡矿石GBW07282和钨矿石GBW07240标准物质进行了分析,各元素的测定结果与标准认定值相符。     

电感耦合等离子体发射光谱法测定西藏矽卡岩型铜多金属富矿石中8种成矿元素

矽卡岩型铜多金属富矿石是西藏特有矿产,具有成矿元素多样且含量普遍较高的特点,矿物类型主要为硫化物型,成矿元素有Cu、Pb、Zn、Fe、Ag、Bi、Cd、Co等。采用湿法处理此类样品时常因银、铅等元素含量较高出现难溶解、易沉淀现象,导致测定结果偏低。本文采用盐酸预处理、硝酸-氢氟酸-高氯酸溶矿体系,能有效除去样品中的硫,样品分解效果好,选择稀释倍数为1000、溶液介质为10%盐酸,样品溶液不会产生沉淀,采用电感耦合等离子体发射光谱法测定各待测元素均可获得较好的准确度、精密度。方法测定范围为:Cu 0.0056%~20.0%,Pb 0.0087%~20.0%,Zn 0.0031%~20.0%,Fe 0.0090%~20.0%,Ag 5.40~3000μg/g,Bi 10.8~5000μg/g,Cd 0.69~5000μg/g,Co 2.09~5000μg/g。用国家标准物质进行验证,方法准确度小于5.40%,精密度(RSD,n=11)小于4.41%。该方法具有前处理流程简单、分析速度快、同时测定元素多、线性范围宽等优点,经实际样品测试与不同方法分析数据吻合。     

电感耦合等离子体质谱法测定碳酸盐岩中30种痕量元素及干扰校正研究

应用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析碳酸盐岩样品中的痕量元素,其中高钙基体的存在会对元素的分析信号产生明显的抑制或增强作用,从而引起显著的基体干扰。本文研究了硝酸-盐酸-高氯酸-氢氟酸四酸敞开溶样体系下ICP-MS同时测定碳酸盐岩中30种痕量元素的方法。重点分析了质谱干扰包括样品基体本身所带来的谱线干扰、同量异位素干扰和多原子离子干扰,并对钙含量高的碳酸盐岩样品中Ca对Ni的干扰进行了试验,分别采用数学公式或干扰系数等方法对干扰因素进行校正,使分析结果得到了明显改善。标准物质的测定值与标准值基本一致,方法精密度(RSD)除个别元素为10%~15%,大多数元素均小于10%,符合地质样品分析规范要求。     

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.     

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.     

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。     

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。