有机蒙脱石层间微结构的分子模拟

采用分子动力学模拟方法,对舍烷基长链阳离子表面活性剂改性有机蒙脱石的层间域内分子环境及烷基长链排列状况进行模拟研究,并考察改性剂负载量与层间域含水量的改变对烷基链排列方式和活动性以及表面活性剂离子中N,C原子的分布状况的影响.1.0倍阳离子交换容量改性的有机蒙脱石在含少量水的情况下(干态),N,C原子均呈双层分布,表明烷基长链为双层平卧排列.含水量的提高(湿态)会导致烷基链从双层分布向在层闻域内均匀分布转变.2.0倍阳离子交换容量改性的有机蒙脱石在舍少量水的情况下(干态),烷基链呈双层倾斜分布于层间域内,烷基链的头部靠近四面体片层.含水量的提高(湿态)对烷基链在层间域内分布状态影响有限,但会导致烷基链整体向层间域中心平面移动,水分子优先占据靠近四面体片层的位置.     

电气石中水的振动谱学研究及其意义

利用偏振喇曼光谱（ＰＲＳ）和傅里叶变换红外光谱（ＦＴＩＲ）研究了三种不同成因电气石单晶的振动谱学特征。ＰＲＳ研究表明电气石结构中三个阴离子团（即［Ｓｉ６Ｏ１８］＾１２－、［ＢＯ３］＾３－、［ＯＨ］＾－）的喇曼谱在平行ｃ轴方向（／／ＮＥ）比垂直ｃ轴方向（／／ＮＯ）敏锐，而且［ＯＨ］＾－喇曼光谱只在平行ｃ轴的ＰＲＳ中才观察到。不同成因电气石中［ＯＨ］＾－占位不同。结合ＦＴＩＲ研究发现在伟晶型和热液型的     

中国东北部陆缘内生金矿床成因类型、成矿时代及地球动力学背景

中国东北部陆缘是我国内生金矿床较为发育的地区之一,以成矿作用复杂、蕴藏丰富的金资源量倍受国内外地质学家关注。通过对该区内生金矿的地质和成矿年代的系统研究,初步将该区内生金矿床划分为中温热液金矿床、接触交代-热液金矿床、斑岩型/类斑岩型金铜矿床和浅成低温热液金矿床4种主要成因类型和3个重要成矿期（170～160 Ma、130～110 Ma和110～90 Ma）。结合同位素地球化学特征,进一步确定中温热液金矿床的成矿物质主要来自下地壳源,成矿作用与中生代燕山早期古太平洋板块俯冲作用引发的中国东部大陆边缘岩石圈减薄及拆沉的动力学过程密切相关;接触交代-热液金矿床的成矿物质来源于年轻地壳,成矿作用与古太平洋板块俯冲引起的岩石圈减薄拆沉的伸展构造背景下的岩浆接触交代作用更为密切;而斑岩型/类斑岩型金铜矿床和浅成低温热液金矿床的成矿物质来源为壳幔混合源,其成矿发生在古太平洋板块向亚洲大陆正北向俯冲转入Izanagi Farallon板块西向俯冲的构造转换期。     

伏牛山构造带变质流体脉变形特征及构造意义

伏牛山构造带由多条近平行的断裂带和夹持其间的变形岩片组成,洛南-栾川断裂带和瓦穴子-乔端断裂带为其中的两条主要断裂带。这两条断裂带虽遭受多期强烈构造活动的影响,但主造山期的构造特征至今仍然保存完好,并以中深层次的韧性剪切变形为主,形成了典型的糜棱岩和同构造期石英脉。本文从宏观、微观、超微观变形特征及年龄等方面对这些变质流体脉进行了研究,以探讨与其形成密切相关的构造活动特征、年代及其在秦岭造山带和华北板块南缘强变形带中的作用。石英脉中石英颗粒动态重结晶特征总体显示远离剪切带只有少量的膨凸式,靠近断裂带为亚颗粒式,形成核-幔结构,位错特征显示远离剪切带位错密度较小,靠近断裂带较大,位错形态显示瓦乔断裂带以挤压为主,洛南-栾川断裂带以剪切为主。两条断裂带石英脉的变形特征说明它们的糜棱岩化过程均为塑性变形中的晶质塑性变形,形成过程均为挤压在先,剪切在后。所测糜棱岩中石英脉的ESR年龄分别为372.9±30.0 Ma、275.0±20.0 Ma和218.0±20.0 Ma,真实地记录了晚加里东至中-晚海西期北秦岭的构造活动及所受影响。其中372.9±30.0 Ma是宽坪岩块向华北板块下的斜向俯冲汇聚和走滑的年代, 275.0±20.0 Ma是瓦乔断裂带的形成年龄。218.0±20.0 Ma的年龄则反映了华南、华北两大板块印支晚期全面闭合作用在秦岭造山带内部的影响。从以上3个年龄可以看出:北秦岭各构造带自北向南演化,时代上自北向南变新。     

牙形石微量元素对生物绝灭事件的响应: 以二叠-三叠系全球层型剖面第一幕绝灭事件为例

首次系统地利用浙江长兴煤山剖面牙形石化石, 依托中国地质大学(武汉) 地质过程与矿产资源国家重点实验室激光剥蚀等离子体质谱仪(LA-ICP-MS) 获取牙形石微区原位元素含量信息.结果显示, 牙形石的Ce异常和稀土总量出现快速的波动, 它们均反映出P/T之交环境(氧化-还原、生态条件等) 的不稳定性.这些微量元素特征可以很好地与古海洋环境和生物绝灭事件耦合.这一研究将为系统探索全球古生代末生物大灭绝及其后生物复苏的过程、时限与古海洋化学及古生态变化性质等问题的研究提供新的途径, 并有望对这些重要科学问题提供有效的制约.      

锦屏二级水电站引水隧洞爆破开挖损伤特性研究

爆破开挖导致的围岩损伤是围岩稳定性的重要影响因素。采用数值分析及现场检测的方法研究了锦屏二级引水隧洞岩体爆破开挖损伤特性。数值模拟结果表明,引水隧洞开挖引起的围岩应力重分布是围岩损伤的主要原因,爆炸荷载和应力重分布的耦合作用将增大引水隧洞围岩损伤区范围,增大的损伤深度可达1.5 m,考虑开挖荷载瞬态卸荷动态损伤效应的损伤区范围最大,较单独考虑围岩地应力准静态重分布所导致的损伤深度可增大1.9 m,平均损伤深度增大近1倍。现场检测成果较好地验证了数值模拟结果,表明爆破开挖可显著增大围岩的损伤范围。锦屏二级水电站引水隧洞开挖过程中,不可忽视爆炸荷载及开挖瞬态卸荷对围岩的损伤作用。     

不同降雨条件下黄土高原浅层滑坡危险性预测评价

黄土地区浅层滑坡发育非常广泛,由于其具有分布规律性差、前期变形迹象小、分布范围大、面小点多等特征,目前还无法进行有效预测,因此给黄土地区工程安全带来严重威胁。根据无限边坡模型,结合降雨入渗-土体强度衰减规律和GIS（地理信息系统）技术,构建了不同降雨条件下黄土地区浅层滑坡发育危险性评价模型,并将该评价模型应用到延河一级支流幸福川流域,预测在有效降雨量30、50、100、200 mm条件下,该流域浅层滑坡发育程度,并与当前较为流行的SINMAP模型(地形稳定性模型)进行对比。结果表明：①不稳定和潜在不稳定浅层滑坡主要分布在末级河流的两侧和源头,稳定和较稳定区域主要分布在一级河流河道两侧和塬面上;通过对比分析,SINMAP模型计算的结果与本文建立的模型在降雨强度30 mm时的计算结果较为一致。②在本文建立的模型评价结果中,随着有效降雨量的增加,F_s（稳定性系数）<1.00的不稳定区域所占比例逐渐增加,从30 mm的1.12%到200 mm的4.79%;相反,稳定区域则出现逐渐减少的趋势。③根据已发生灾害点的分布,随着有效降雨量的增加,研究区域已发生的灾害点分布在F_s<1.25的比例明显增加,从30 mm的62%到200 mm的88%,在SINMAP评价模型中,研究区域已发生的灾害点的64%分布在不稳定和潜在不稳定区域内,说明本文所建立的评价模型具有一定的精度。通过与SINMAP评价模型对比,本文建立的模型主要采用基于降雨入渗规律,而SINMAP评价模型主要基于降雨汇流过程,因此在利用过程中应根据区域特征选择利用。     

马达加斯加Maevatanana金矿区花岗岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素特征及其地质意义

马达加斯加中部Maevatanana、Andriamena和Beforona三条绿岩带共有上百处铬、镍、铁、金等金属矿点。对位于马达加斯加中北部绿岩带的Maevatanana西南部花岗岩体进行主量元素、微量元素、锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb定年及Lu-Hf同位素分析。岩体主要由黑云母二长花岗岩构成,为准铝质到弱过铝质的高钾钙碱性系列花岗岩,富集Rb、Ba、K等大离子亲石元素(LILE),亏损Nb、Ta、Ti等高场强元素(HFSE),其稀土元素总量为∑REE=92.02×10-6,A/CNK=1.01。其内锆石LA-MCICP-MS U-Pb的年龄为739~767Ma,即中新元古代,其εHf(t)均为负值,揭示该矿区花岗岩体源区为陆壳。其中岩浆锆石和继承锆石的Hf同位素二阶段模式年龄相近,表明花岗岩源岩的形成时期和基底黑云角闪斜长片麻岩的原岩一致。地球化学性质显示花岗岩体为I型花岗岩,与埃达克岩类似。综合数据认为岩体形成于中-新元古代(824~720Ma)Rodinia超大陆裂解,伴随Mozambique洋闭合Tanzanian克拉通与印度Dharwar克拉通汇聚背景下的陆缘弧岩浆活动。     

黄河源地区晚更新世湖泛事件及其意义

通过青海玛多湖相地层剖面沉积特征,结合ESR样品年代测试结果,分析认为黄河源地区在13万年左右的晚更新世时期发生过湖泛事件。湖泛时期,玛多"四姐妹湖"相互连通,形成一个面积巨大的湖泊,约是现今"四姐妹湖"总面积的4.1倍。玛多地区此次湖泛事件与深海氧同位素MIS 6（Marine isotope stages 6）向MIS 5（Marine isotope stages 5）转变时期相对应,显示出青藏高原气候变化与全球气候变化密切相关,然而黄河源地区湖相地层对全球气候变化反应更敏感,记录的气候转换时间早于其他地区。玛多剖面湖相地层剖面沉积物的粒度、碳酸盐、磁化率分析表明,在132±10~128±12 ka年间,黄河源地区湖相沉积可分为9个阶段,表明青藏高原在MIS 6向MIS 5转变时期的气候变化是一个波动上升过程。13万年左右,黄河源地区大面积的湖相地层结束沉积,认为由于青藏高原共和运动,下游的多石峡被切开,湖水突然外泄所形成。      

扬子东南大陆边缘晚前寒武纪古海洋演化的稀土元素记录

本文采用中子活化方法分析了晚震旦～早寒武纪１９件样品的稀土元素组成,发现硅质岩石ＲＥＥ配分形式有着复杂的变化,初步可以划分为五种类型,包括“台地型”、“红海型”、“海水型”及两种特殊的配分形式。剖面上Ｃｅ异常由小到大的演变反映了古海洋底层水由缺氧环境向氧化条件的逐渐转化。正Ｅｕ异常的出现代表了热水沉积事件的存在。