“锂”解未来的能源密码

<正>锂(Li)是1817年瑞典化学家Johan August Arfwedson在矿物中发现的一种金属元素,随着科技的发展,这种金属的重要性与日俱增。它在现代工业、新能源产业、国防等领域有广泛的用途,尤其在电池、轻工业、航空航天、原子能领域是不可或缺的重要元素,也因此成为各国争夺的战略资源,常被称为“白色石油”“高能金属”。我们的生活早已离不开“锂”! 20世纪末以来,随着电子工业的飞速发展,特别是锂电池的开发、利用,极大地推动了对锂资源的开发、利用。     

基于盾构隧道管片注浆模拟平台的地质雷达试验与应用

基于富水圆砾层地质条件下全断面、全尺寸盾构隧道管片壁后注浆模拟试验平台,研究测试了管片、注浆层、富水圆砾层的电性参数,首次发现管片壁的雷达波多次反射信号与注浆层反射信号重叠问题,严重影响目标信号的判译。通过电磁波理论计算和试验,对雷达探测系统的参数进行优化,如采样间距、采样时窗、天线频率和电磁极化率,特别是天线收发距的改进优化等,有效解决这一关键问题。试验成果在南宁轨道交通2号线的实际工程应用,取得令人满意的效果,也为今后地质雷达探测应用提供实践经验的参考和借鉴。     

基于遥感反演的珠江河口表层悬沙浓度分位数趋势分析 *

利用中分辨率成像光谱仪(moderate resolution imaging spectroradiometer, MODIS)一级产品并结合航次数据, 反演2003—2015年间珠江河口表层悬浮泥沙浓度(suspended sediment concentration, SSC), 分析其分位数长期变化趋势并探讨其影响因素。结果表明, 珠江河口SSC呈总体下降趋势, 平均下降速率约为1.03mg·L ^-1·yr ^-1。口门外以及河口东北部区域平均SSC下降更快, 最高可达约4.0mg·L ^-1·yr ^-1。总体上, 珠江河口SSC高值下降速率大于低值, 且存在空间差异性。低值下降趋势显著地区主要分布在淇澳岛北部的口门外区域, 其SSC大小值之间的差异逐年增加; 而高值下降速率快的地区主要分布在虎门口、龙穴岛东南岸以及东航道附近水域, SSC每年大小值差异呈减小趋势。珠江河口SSC分位数趋势受径流输沙量、河口地形变化以及风的影响。由水库修建所致的上游输沙量减少导致淇澳岛北部口门外区域SSC的低值部分显著下降。虎门口、龙穴岛东南岸以及东航道附近水域的加深使得这些区域SSC高值部分下降显著, 而西滩区域的变浅使得冬季潮汐混合减弱, 导致SSC高值部分下降趋势显著。此外, 由风速下降引起的表层风混合减弱也是导致西滩南部SSC高值下降趋势显著的原因之一。     

中国贵州与美国内华达卡林型金矿对比及对找矿勘查的指示作用

文章从区域地质及矿床地质等方面对内华达和贵州卡林型金矿进行详细的总结和对比,结果表明两地金矿有很多相似,也有很多差异。主要的相似性包括:两地构造背景演化均经历了早期拉张裂陷、沉积一套被动大陆边缘海相沉积地层、之后造山挤压和晚期拉张;矿体主要受富铁地层和构造控制;与金矿化相关的蚀变作用均有硫化、去碳酸盐岩化、硅化和泥化;金主要以不可见金赋存于含砷黄铁矿中;晚期雄黄、雌黄、辉锑矿、方解石等矿物以脉状充填在开放空间。重要差别体现在:矿床区域分布控制因素;绝大部分贵州金矿矿床范围内未见岩浆岩;贵州金矿特有的白云石化以及相对较弱的去碳酸盐化、硅化(似碧玉岩)和泥化;载金黄铁矿的形貌和微量元素含量;部分贵州金矿含成矿期-成矿晚期毒砂;贵州有大量晚期石英-(方解石)脉;贵州成矿流体更富集CO_2,且具有更高的温度、压力和pH值。相似性和差异性的鉴定对于卡林型金矿(尤其是贵州卡林型金矿)找矿勘查具有重要指示作用。斜坡相地层是卡林型金矿最好的赋矿层位,卡林型金矿勘查中需要多关注斜坡相地层,尤其是富铁斜坡相地层。近期在贵州玄武岩分布区的区域不整合面(又称"构造蚀变体",即SBT)中,金矿勘查取得重大突破,玄武岩富含铁,是一种潜在的卡林型金矿赋矿岩性。在贵州地区,识别茅口组和龙潭组(或峨眉山玄武岩)之间的SBT及SBT上部的构造高点对于台地相区的区域金矿勘查至关重要。识别切割泥盆纪碳酸盐岩台地的区域同沉积断裂,对于调查矿床的区域分布(尤其是盆地相中金矿的区域分布)非常关键。大量似碧玉岩露头或者石英-方解石脉表明该区发生了大量的水-岩反应,预示周围可能有大规模成矿作用发生。辉锑矿、雄黄、雌黄等成矿晚期矿物多以脉状充填在矿体周围的开放空间,比矿体的分布范围更广,对矿体有很好的指示意义。     

渤海湾盆地中生代构造差异演化 与潜山油气差异富集

渤海湾盆地中生代经历了多期构造运动,差异沉降与隆升作用控制了研究区基底地层组合、构造样式的差异展布。综合前人大量研究成果与勘探地球物理资料,对不同凹陷中生代的构造演化分析表明,印支期Ⅱ幕与燕山期Ⅱ幕是控制研究区基底结构差异分布的关键构造期。不同构造时期古亚洲构造域、西太平洋构造域、特提斯洋构造域的差异影响与太行山断裂、盐山—兰聊断裂、郯庐断裂带的差异活动造就了研究区形成了西部强隆构造区、中部反转构造区、东部—北部走滑构造区以及南部持续沉降区4种结构基底。油气勘探成果表明基底结构差异控制了潜山储层的差异发育与供油窗口形成的难易程度,进而控制了潜山油气的差异富集,其中西部强隆区与东部—北部走滑构造区潜山油气富集程度高,富集层位老;中部反转构造区与南部持续沉降区潜山油气富集程度差,潜山油气富集层位新。     

珊瑚碳酸盐团簇同位素研究进展

基于碳酸根离子内部重同位素(~(13)C和~(18)O)之间相互团簇成键的程度与温度的关系,珊瑚碳酸盐团簇同位素(以Δ47值量化)可以用来指示海水温度。然而受"生命效应"影响,多种浅水、深水珊瑚Δ47值与海温的关系显著偏离无机合成碳酸盐的Δ47-t校正曲线。解析珊瑚生命效应对Δ47值的影响机制是有效应用团簇同位素重建海温的重要前提。本文介绍了团簇同位素体系、珊瑚Δ47值的特征,综述了近期珊瑚碳酸盐同位素研究重要进展,从pH效应、CO_2扩散、水合/羟基化,生物控制的方面对生命效应的分馏机制进行剖析。已有结果表明,尽管珊瑚Δ47值受生命效应影响,但依然具有显著的温度效应。未来研究需要在珊瑚钙化机制的视角下深入理解同位素分馏的各种影响因素。     

悬索桥隧道式锚碇和下穿公路隧道相互作用机制研究

结合矮寨悬索桥的工程实践,采用MIDAS/GTS对茶洞岸锚碇和下穿公路隧道之间的相互作用机制进行研究。研究表明,开挖阶段锚-隧相互作用程度具有不对等性,即锚-隧影响大于隧-锚影响。在设计大缆拉力荷载作用下,下穿隧道的存在明显地改变了锚碇附近围岩的位移分布,导致锚碇附近围岩节点位移曲线发生整体下沉、旋转,并产生最大达0.76 mm的竖向附加位移。锚碇附近围岩竖向位移受下穿隧道影响较为显著,而水平向位移受影响相对较弱。对于锚碇隧道而言,下穿隧道单次爆破引起振动较小,距离爆心40 m范围以外围岩质点峰值振动速度小于2 cm/s,与实测资料吻合。工程项目现场的爆破振动监测及围岩波速测试成果显示：下穿隧道爆破掘进对40 m以外围岩的振动效应可以忽略。     

基于Shapelets基函数的引力透镜质量重构方法

引力透镜效应是探测星系团物质分布的有效方法之一.目前,利用引力透镜数据重构星系团质量分布的主流方法可以分为两大类,即参数法和非参数法.在实际研究工作中,受限于质量模型假设和计算分辨率等方面的影响,现有的重构算法仍有诸多亟需解决的问题.基于Shapelets基函数的引力透镜质量重构方法通过基函数来实现引力透镜质量重构,使用Shapelets基函数分解引力透镜势,以引力透镜中多重像的位置和背景星系椭率畸变为限制条件来迭代求解基函数系数从而得到透镜体的质量分布.通过拟合一个模拟的NFW (Navarro,Frenk and White)透镜系统测试了新方法的可行性,结果表明新方法可以在整体上重构出透镜体的质量分布,并拟合出接近真实的源位置,能够为星系团质量测量提供一套灵活且高效的重构算法.     

南海北部珊瑚高分辨率硼同位素组成及其对珊瑚礁海水pH变化的指示意义

造礁珊瑚是研究热带海洋高分辨率气候环境演变的重要载体。对采自海南岛南部三亚湾的活体滨珊瑚SY10进行了约为月分辨率的碳、氧、硼同位素组成分析,并利用珊瑚δ11B重建了海水pH。结果显示,所测量样品的δ13C变化范围为–3.32‰~–1.76‰,δ18O为–6.13‰~–4.78‰,δ11B为23.51‰~26.23‰,且这些珊瑚样品的碳、氧、硼同位素组成均存在明显的季节性周期波动。其中pH与δ18O之间存在明显的正相关关系,高的pH值更倾向于在低温的季节出现,这意味着短时间尺度该处珊瑚礁海水pH可能主要不是受海水CO2溶解度控制,而是与生物活动有密切的关系。利用SY10珊瑚样品硼同位素组成重建的海水pH值变化范围为7.77~8.37,并呈季节性周期波动,这种大幅度的周期波动与我们对三亚珊瑚礁海水pH进行现场观测所得到的结果以及前人的研究成果相符,说明了利用珊瑚δ11B重建海水pH记录是可靠的。     

山东谢家沟金矿流体包裹体研究及其地质意义

山东谢家沟金矿是新发现的产于玲珑型花岗岩中的蚀变岩型金矿。对3个成矿阶段含矿流体的温度、压力和成分分析表明,矿床属于浅成中温热液矿床。含矿流体的演化是从高温向低温、从低盐度、低密度向高盐度、高密度的转变。Ⅰ成矿阶段流体包裹体均一温度为320~350 ℃,盐度为2.7%~6.6%,密度为0.498~0.886 g/cm³;Ⅱ成矿阶段包裹体均一温度为270~330 ℃,盐度为3.6%~8.4%,密度为0.571~0.959 g/cm³;Ⅲ成矿阶段包裹体均一温度为250~290 ℃,盐度为5.8%~10.6%,密度为0.724~1.158 g/cm³。流体成分以CO₂和H₂O为主,尚有CO、CH₄、H₂S、SO₂、N₂等,流体中CO2含量与矿石金品位正相关。据不同类型包裹体共生组合及流体演化特征,认为流体的不混溶性是导致大量金沉淀的主要原因。