煤结构研究的新手段—扫描隧道显微镜的原子力显微镜

扫描隧道显微镜和原子力显微镜是新发展起来的物质表面分析仪器，由于具有极高的分辨率而被应用于很多研究领域，本文将其引入到煤结构的结构中，并获得了意义的结果。它们作为一种重要的研究手段，与透射电子显微镜等方法相互补充，对探讨煤的形成与演变机制有重要的意义。     

原子力显微镜在粘土矿物学研究中的应用

研究粘土矿物表面组成与表面结构的手段和方法多种多样,但由于粘土矿物特殊的晶体结构,这些手段和方法都有一定的局限性和不足。原子力显微镜是近年来发展起来的一种能达到原子分辨能力的表面结构分析仪器,能够分辨粘土矿物硅氧四面体片上的六方环结构及八面体片的羟基团,是研究粘土矿物表面反应、表面改性及表面溶蚀作用的重要手段。     

矿物表面扫描隧道显微镜及原子力显微镜的研究

矿物表面扫描隧道显微镜及原子力显微镜的研究博士生廖立兵导师王濮马■生施倪承扫描隧道显微镜（ＳｃａｎｎｉｎｇＴｕｎｎｅｌｉｎｇＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ简称ＳＴＭ）和原子力显微镜（ＡｔｏｍｉｃＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏＰｅ简称ＡＦＭ）是８０年代发展起来的新型...     

黄铁矿表面的扫描隧道显微镜研究

为了探讨硫元素在煤中的赋存，对煤硫元素的主要载体黄铁矿的表面进行了扫描隧道显微镜研究，在硅油保护下得到了黄铁矿表面高分辨率图象。根据黄铁矿晶体结构的几何分析，所观察到的是黄铁矿｛２２０｝表面的原子分布，黄铁矿的能带结构资料及前人在这方面的研究均表明，用扫描隧道显微镜应首先观察到黄铁矿表面的铁原子，但作者首先观察到的却是黄铁矿表面的硫原子，此外，作者根据所获得的实验结果认为。无论是在｛２１０｝文向还     

使用扫描隧道显微镜(STM)研究石墨及碳纤维的表面结构特征

本文所介绍的扫描隧道显微镜是一种用于表面研究的新技术,它可以实时地观察到物质表面原子在真实空间的排列及其电子性质。作者采用这种技术观察了天然石墨的(001)表面结构并首次拍摄了垂直于(001)方向的石墨的STM图象。在对碳纤维的观察中发现了一种类似于金刚石型的表面结构。     

用扫描隧道显微镜研究铁陨石和铁质宇宙尘球粒的亚微米和纳米结构

运用扫描隧道显微镜观测了一颗深海铁质宇宙尘球粒的亚微米和纳米结构，并与一块宁波铁陨石的线切割碎片的表面结构进行了对比。通过会形几何学的定量研究，发现在亚微米尺度铁陨石碎片和铁质宇宙尘的表面结构存在自相似性，但铁质宇宙尘与铁陨石线切割碎片的表面分数维持征却明显不同，前者分数维Ｄ值为２．３，后者Ｄ值为２．６－２．７ａ。这与它们的热动力学过程的差异有关。     

树皮煤的原子力显微镜研究

利用原子力显微镜观察了树皮煤中两种主要显微组分树皮体和镜质体表面纳米结构特征,揭示了镜质组镜质体大分子团具有网状结构的特征,而类脂组树皮体大分子团具有纤维状、颗粒状和网络状排列结构,随演化程度的提高,树皮体大分子团结构的演化依次表现为纤维状-→粒状-→不规则网状-→网状结构,镜质体则由结构松散的网状结构向高度定向排列的规则网状结构演化。利用AFM的横切面分析工具定量分析了显微组分表面的大分子结构排列,为显微组分分子结构演化和成烃机理研究提供了重要的科学依据。     

脆性变形序列构造煤纳米孔隙和粗糙度的原子力显微镜研究

煤孔隙结构是煤层气勘探开发与煤矿安全研究中的关键问题之一。构造煤相比于原生结构煤非均质性强,是煤储层研究中的热点和难点。采用原子力显微镜,结合NanoScope Analysis和Gwyddion分析软件,对脆性变形序列构造煤的孔隙结构和表面粗糙度特征进行研究。结果表明:构造作用整体上促进了脆性变形煤孔隙的发育,但不同脆性变形构造煤受构造作用影响的程度存在明显差异。根据煤受构造作用影响的程度,脆性变形煤孔隙结构演化可划分为强弱2个阶段:弱脆性变形阶段(原生结构煤—碎裂煤—片状煤—碎斑煤)构造作用对煤体的孔隙结构影响较小,平均孔数量缓慢增长,平均孔径缓慢减小,该阶段构造作用主要促进了100~200 nm大孔的发育;强脆性变形阶段(碎斑煤—碎粒煤—薄片煤)构造作用对煤体孔隙结构产生了显著影响,平均孔数量迅速增长,平均孔径迅速减小,这一阶段构造作用主要促进了10~50 nm介孔和50~100 nm大孔的发育。这表明脆性变形构造煤孔隙结构并非简单的线性演变。不同脆性变形煤的算术平均粗糙度和均方根粗糙度参数分别为3.00~6.05 nm和3.94~7.62 nm,其中,弱脆性变形阶段粗糙度整体较高且无明显变化,而强脆性变形阶段粗糙度迅速降低。通过AFM剖面分析,建立了煤表面孔隙形态的数学模型。基于该模型的算术平均粗糙度模拟结果表明,大孔是煤表面粗糙度的主要贡献者,构造作用主要通过影响煤中的孔隙结构,进而影响煤的表面粗糙度。      

微斜长石（010）解理面的原子力显微镜研究

用原子力显微镜研究了微斜长石的解理面，获得了高分辨率的表面结构图象。从几何结晶学的角度对结构图象进行了讨论，认为图象显示了微斜长石解理面的钾原子和硅氧四面体原子基因。     

An Atomic Force Microscopy Study on ＂Barkinite" Liptobiolith

利用原子力显微镜观察了树皮煤中两种主要显微组分树皮体和镜质体表面纳米结构特征,揭示了镜质组镜质体大分子团具有网状结构的特征,而类脂组树皮体大分子用具有纤维状、颗粒状和网络状排列结构,随演化程度的提高,树皮体大分子团结构的演化依次表现为纤维状→粒状→不规则网状→网状结构,镜质体则由结构松散的网状结构向高度定向排列的规则网状结构演化.利用AFM的横切面分析工具定量分析了显微组分表面的大分子结构排列,为显微组分分子结构演化和成烃机理研究提供了重要的科学依据.     

中国科学院固体地球科学知识创新工程现状与发展态势

回顾了中国科学院国家知识创新试点工程实施以来特别是启动阶段3年里固体地球科学知识创新工程试点各项工作的进展情况，包括项目与经费、创新成果、人才吸引、科研竞争力提升、院地合作推进等方面，分析和总结了中国科学院固体地球科学知识创新工程现状，并展望了固体地球科学知识创新工程若干重要发展态势。     

黄铁矿表面及其与Au（HS）2^—溶液作用的STM研究

本文用ＳＴＭ研究了黄铁矿和方铅矿表面的原子结构、纳米级微形貌、电子态分布及其吸附态的特点。ＳＴＭ电流图象揭示了表面缺陷与表面电子态之间的对应关系，硫化和的表面的化学反应活性可能是表现缺陷引起的局域导电性增强有关。ＳＴＭ观察进一步表明黄铁矿和方铅矿对金的硫氢配合物的吸附作用优先发生于扭折位和台阶边缘等高能部位，反映出吸附态的分布也是与表面电子态分布相对应的。这样就从微观领域考证了硫化物表面对化学活性     

朝鲜北部及其邻区的新构造运动和现代地形构造的形成

朝鲜北部及其邻区的第四系更新统(Q_1)由玄武岩和碎屑岩互层组成。下更新统玄武岩是在新第三纪上新世广而平坦的侵蚀面上形成的台地型玄武岩。朝鲜北部及其邻区的地形构造是通过下更新统沉积以后发生的新构造运动形成的。朝鲜下更新统和上更新统中的沉积矿产(特别是砂金矿床)普查、开发远景很大。     

工程地质信息化设计及其在交通工程中的应用

工程地质信息化设计是工程地质应用领域的延拓。它对于工程设计的优化具有十分重要的作用。根据理论研究和工程实践，对工程地质信息化设计中的基本问题进行了归纳总结。论述了工程地质信息化设计的基本理论与方法，提出了信息化设计的工作思路，归纳分析了信息化设计中的数值模拟方法、岩体结构面网络模拟技术、GIS集成技术及其关键技术问题与解决途径。以京珠高速公路湖北大悟段为例，说明了工程地质信息化设计的工作过程和一条龙体制的优越性。     

现代地壳运动与地震监测预报研究的现状和发展趋势

综述了近年来美国、日本的GPS连续观测系统和INSAR空间测地技术在现代地壳运动和地震监测预报研究中的应用现状和发展趋势。     

盆地模拟技术中的化学动力学生烃模型与应用

油气地表化探数据的失真(特别是数据中的高值失真点)直接影响到化探异常圈定。本文根据油气地表化探数据的分布特点，利用概率统计原理，提出一种适合油气化探资料前期处理的失真数据的概率判定方法和处理手段，在对实际资料的应用中，取得了良好的效果。     

COM技术在地球化学数据处理系统中的应用

区域地球化学信息作为反映矿产资源区域特性的重要指标,在区域矿产资源评价中占有重要的地位,为了有效利用该指标,这就要求研究实用可行的数据处理系统来更好地对地球化学数据进行处理,随着数据处理方法的不断完善和地矿信息化工作的不断提高,要求处理系统本身具有可重用性,可扩展性,高效性等特点,而组件对象模型（COM）技术提供了一种如何建立可重用、可扩展组件,以及如何通过组件高效率地构筑应用程序的一个规范,使得软件系统以组件方式集成成为可能,作者在COM技术内涵基础上,结合地球化学数据处理系统目前存在的若干问题,探讨了COM组件技术在地球化学数据处理系统中的应用,并对数据处理组件进行了分析设计。     

化学蚀变指数(CIA)及其在新元古代碎屑岩中的应用

化学蚀变指数(CIA)首先是作为一个判断源区化学风化程度的化学指标被广泛应用的,它的表达式通常表示为:CIA={x(Al_2O_3)/[x(Al_2O_3)+x(CaO~*)+x(Na_2O)+x(K_2O)]}×100,主成分均指摩尔分数,caO~*仅为硅酸盐中的caO。利用CIA分析湖南石门杨家坪剖面的新元古代地层,发现冰期沉积物(南沱组、东山峰组)的CIA值(60～70)和间冰期沉积物(湘锰组)CIA值(70～75)分别反映了冰期和间冰期的化学风化特点,并且根据渫水河组CIA值(55～70)可以判断渫水河组可能也是冰期的沉积产物。另一方面,可以利用A-CN-K图解判断沉积岩源岩成分,因为样品点在三角图解中投影点的趋势线与Pl—Ksp连线的交点代表的是源岩斜长石和钾长石的比率。据此初步判断渫水河组源岩成分是南秦岭—扬子地区元古宙TTG岩石。此外,钾交代作用在前寒武纪普遍发育,在A-CN-K图解中表现为样品点的趋势线向右偏离预测的风化趋势线,渫水河组的样品点就表现出这样的特征,可以判断渫水河组钾交代作用发育。样品的选取是进行CIA研究的一个重要的步骤。首先样品的岩性最好是细屑岩,这样可以排除分选作用对源岩成分的改造;其次,需要考虑去除成岩作用过程中加入的K_2O;再次,利用ICV这个化学指标来判断沉积再循环作用对沉积物成分的改造,ICV大于1意味着沉积再循环作