影响粘土胶体稳定性的因素研究

本文研究了我国六种蒙脱石及高岭石和伊利石胶体的粘度和稳定性、探讨了胶体浓度、pH值和ESP的影响及其机理。     

高岭石表面的酸碱性质

采用双位模式（即假定高岭石表面存在＞AIOH和＞SiOH基团）拟合高岭石表面的酸碱滴定数据并描述表面上发生的质子化反应，Al位和Si位的表观常数拟合值分别为pKal,Al=1.78、pKa2,Al=8.47和pKa2,Si=5.12，它们的酸性比对应的（氢）氧化物表面位的更强。高岭石的总表面位密度远大于氧化铝和二氧化硅，其原因很可能是溶液中的质子或羟离子能够渗入高岭石的层间，与层间的羟基发生反应。此外，Al位密度也比Si位大近一个数量级，这种与理论化学式偏离的现象可受多种因素的影响。高岭石表面总体在pH低于4.0时带正电荷，在pH高于4.0时带负电荷。正电荷仅由＞AlOH基团通过质子化作用形成＞AlOH2^ 表面化合态来提供，而负电荷则由＞AlOH和＞SiOH基团的去质子化作用产生，分别形成＞AlO^-和＞SiO^-表面化合态。     

高岭石的结晶度和精泥流变性能的关系

造纸涂料分气刀和刮刀涂料两种,它们的主要区别在于固含量高低和流变性能的好坏。刮刀涂料要求固含量高,流变性能好,即粘度低,一般小于500mpa.s。实践证明,流变性能的好坏,与高岭石的结晶度密切有关。结晶度高,则流变性能好。因此,可以用“x衍射”法测定高岭石的d(001)半高宽(w)代入公式c=100(1/w)计算高岭石的结晶度(c),进而判断精泥的硫变性能及其用途。     

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。     

煤系高岭石粘土岩的理论与应用研究

我国北方煤系中的高岭石粘土岩是具有很高经济价值的共生矿产,在煤田勘探中应予充分注意,进行详细研究和评价.它有沉积和火山灰蚀变两种成因,不同成因的矿层具有不同的特征.指出渭北太原组5煤的高岭石夹矸属火山灰成因,11煤高岭石夹矸是沉积产物.软质高岭土全属沉积成因,多产于中、新生代煤系中.     

伊犁蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系

伊犁盆地蒙其古尔铀矿床为典型的层间氧化带型铀矿床,虽然前人对该矿床含矿层砂岩中高岭石含量、成因及与铀成矿关系等方面开展了研究,但对高岭石及其共生矿物形成机制、高岭石与铀成矿关系等方面研究依然较为薄弱。本文为了研究蒙其古尔铀矿床含矿层砂岩中高岭石形成机制及与铀成矿关系,综合的应用了偏光显微镜、X-衍射、扫描电镜等手段,对其含矿层中高岭石含量、形貌特征进行了系统的研究,并对高岭石H- O同位素与碳酸盐胶结物C- O同位素进行了研究。研究表明:①含矿层普遍发育有强烈的高岭石化,其占黏土总量的58. 0% ~ 93. 0%,并以弱氧化带砂岩中高岭石含量最高;②高岭石主要呈泥晶状、层片状与蠕虫状的形式分布于砂岩粒间孔隙和长石溶蚀空隙中,共生矿物为自生石英、石膏、黄铁矿、铀矿物等;③高岭石D V- SMOW 为-119. 4 ‰~-48. 3‰, 18 O V- SMOW 为10. 9 ‰~13. 7 ‰,碳酸盐胶结物 δ 13 C V- PDB 为-10. 9～-7. 2‰, δ 18 O V- SMOW 为17. 6‰～24. 9‰,表明高岭石是由富含CO 2 大气降水（无机）和煤系地层有机质脱羧基及热降解作用产生的有机酸及CH 4 等还原性气体（煤层气）（有机）与砂岩相互作用的产物,并认为高岭石及其共生矿物是在含矿层埋藏成岩过程中流体与岩石相互作用的结果;④高岭石与铀矿化除了存在直接吸附、间接还原关系,还存在成因上的联系,即高岭石和铀成矿皆是有机-无机流体与砂岩相互作用的结果。     

胶体在地下水中的环境行为特征及其研究方法探讨

在收集查阅国内外已有研究资料的基础上,对地下水中胶体稳定性、迁移机制以及模拟预测方法进行了详细归纳和总结。研究表明,胶体稳定性主要受自身理化性质和水文地球化学条件的影响,其受控于胶体粒径、形态、电势电位以及地下水的pH、离子强度等条件。胶体在多孔介质中的迁移机制主要表现为胶体沉积和形变阻塞,其中针对胶体稳定性的差异性,胶体沉积过程分别表现为表面封阻和过滤熟化。目前有关胶体在地下水中迁移的模拟技术已发展得日益成熟,但结合多孔介质非均质性和胶体化学性质非均质性的数学模型还需进一步探讨。     

钙钠离子对蒙脱石胶体稳定性的影响

蒙脱石胶体稳定性可通过电泳和粘度反映,随着蒙脱石吸附的Ca~(2 )被Na~ 替换,ζ值显著增加,粘度值也增。 九种膨润土原胶体的ζ电位和粘度值与其所含交换性盐基组成密切相关。 NaCl,Na_2CO_3和Na_2C_2O)4三种钠盐随着盐的浓度增加,ζ电位和粘度明显增大。     

纳米级高岭石晶胞数、原子数和晶面原子数的计算与研究

以矿物晶体结构、晶体化学理论为基础，通过对纳米级高岭石颗粒的晶胞数、原子数以及平行(001)面的表面原子数的计算，讨论了它们与纳米级高岭石颗粒尺度大小的相关规律，并结合纳米微粒的特性对其进行了简要分析。     

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。     

高岭石热转变产物~(29)Si、~(27)Al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 5 60～ 160 0℃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 ( 4 0 0～ 60 0℃ ) ,偏高岭石阶段 ( 60 0～ 80 0℃ ) ,相分离阶段 ( 80 0～ 110 0℃ ) ,莫来石阶段( 110 0～ 160 0℃ )。②莫来石形成过程没有出现Al2 O3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 10 0 0℃放热反应的主要因素是准莫来石的形成。     

金在硫化物矿物中呈负价态存在及其形成机理初探

通过对中国广西卡林型金矿的含金毒沙、黄铁矿及用热液实验方法合成的含黄铁矿、白铁矿的分析和研究,特别是光电子能谱分析,发现其中存在电子结合能低于自然金（Ａｕ＾０）的“不可见金”。因而提出金在上述硫化物矿物中由于取代部分硫并与硫呈共价键结合而负价态点。本文料从金的化学及地球化学性质,毒砂,黄铁矿及白铁矿的晶体化学特征和产出的地球化学环境等三方面初步探讨了其形成的可能性。     

岩石力学系统运动稳定性问题及其研究现状

本文从岩石工程破坏过程稳定性的实际出发，提出了岩石力学系统及其运动稳定性的概念，分析了岩石力学系统的特点和岩石力学系统运动稳定性所要研究的内容，比较全面地总结了岩石力学系统稳定性研究的现状，提出在今后的岩石力学系统稳定性的研究中，要从系统运动的角度考虑，对各类稳定性问题可采用统一的研究思路，并对岩石力学系统中的各种参数进行研究，进而分析其对系统稳定性的影响。     

黄河下游悬河稳定性环境地学研究

本文从地壳、地基和堤坝三系统对黄不可下游悬河做了初步工程地质研究，对悬河的地质背景、河道稳定性的地控制因素和地质工程治理对策有了较系统的认识。明确以稳定现有河道为目标，用地质工程和水利工程相结合的大系统环境治理方法，是消除悬河威胁解决中国这一重要环境岩土工程问题的可行途径。     

长江三峡归州老城滑坡稳定性评价及治理方案论证

对三峡归州老城滑坡的区域地质环境、工程地质特征作了介绍,分析了影响滑坡的各种因素,并对该滑坡的稳定性进行了计算和评价,当库水位上升到156 m以上,该滑坡处于欠稳定状态。在此基础上针对该滑坡设计了两套治理方案,支挡方案1:抗滑桩(一排) 截排水沟,支挡方案2:抗滑桩(两排) 截排水沟,并从这两套方案的工程投资、施工条件、对周围环境的影响和治理后的工程可靠性等方面综合比较,最终确定方案1为治理方案。     

工程点偏离勘探线的偏差及其投影距的坐标增量计算法

本文介绍的方法与传统方法相比较主要是投影距的概念、几何意义、长度值及其个数不同。这里所谓的投影距,是指工程点i所在坐标格网的下限坐标纵、横线和勘探线相交的两个交点及其与工程点的连线,该线段在勘探线上的投影(△Xi,△Yi);实质上就是以上述两个交点为依据,计算工程点沿勘探线方向的坐标增量。其数值小,长度短,作图方便,无坐标格网的累积误差,而且有检核。这恰好弥补了传统方法的不足。又采用电算器程序计算,工作效率高。     

西南某水电站供肩槽高边坡稳定性的二维有限元分析

采用数值模拟方法研究和论证我国西南某水电站拱肩槽高边坡的稳定性。重点对左岸拱肩槽边坡在自然状态下和施工开挖过程中以及开挖后的应力、应变场特征和演化规律进行了二维有限元分析，并据此对边坡的稳定性进行分析与评价，为设计和施工提供了科学依据。     

基于改进的遗传算法边坡稳定性分析方法及其应用

在遗传算法和瑞典条分法的基础上,提出了对边坡临界滑裂面的搜索方法及其最小安全系数的求解方法.文中利用安全系数的倒数作为目标函数,可行域根据实际边坡的尺寸和经验给出,而且在计算过程中根据目标函数值进行调节,逐步缩小搜索空间,使搜索效率提高.算法中利用了十进制遗传算法的改进操作优体克隆操作和子体优生操作,提高了搜索的速度和精度.     

测点平面位移图及其应用

针对目前谷坡变形监测数据整理结果的某些弊病,设计一种简洁,直观,信息量丰富的变形位移轨迹图、较好地将变形时段,变形量,变形方向有机地结合起来,图形方法适合任何谷坡的地面或地下钻孔观测点变形观测数据的整理。