离子固化剂改性蒙脱土水合-孔隙关联演化机制

以天然钙蒙脱土为研究对象,采用不同浓度的离子固化剂对其进行改性处理,开展素土与改性蒙脱土在相对湿度（P/P0）0～0.95区间的水汽等温吸-脱附试验,通过吸附速率曲线、晶层间距d001值变化曲线分析蒙脱土水合机制,并采用蒙脱土孔隙比变化曲线关联分析水合-孔隙演化规律,提出不同尺度孔隙吸附水的界限相对湿度区间。在此基础上,基于X射线衍射(XRD)、氮气吸附以及压汞试验对离子固化剂改性蒙脱土水合过程的孔隙分布特征进行验证分析。试验结果表明：对于钙蒙脱土,00.8～0.9时,黏土颗粒表面持续吸附弱结合水,此时大孔内逐渐充填水分。离子固化剂通过改变蒙脱土的微观物理化学性质（阳离子与晶层基面）调控其吸附水特性,进而影响不同尺度孔隙的吸附水过程。     

暗物质粒子探测卫星有效载荷综合测试系统的设计与实现

暗物质粒子探测卫星(Dark Matter Particle Explorer,DAMPE)是一个空间高能宇宙射线探测器.DAMPE的有效载荷包括塑闪阵列探测器、硅阵列探测器、BGO(Bismuth germanate)量能器、中子探测器(Neutron Detector,NUD)以及载荷数管5个分系统,这5个分系统协同完成宇宙线事例信息的采集.卫星发射之前需要对有效载荷的功能进行系统性验证,因此基于Lab Windows/CVI(C programming language Virtual Instrument)开发平台建设了一套用于暗物质粒子探测卫星有效载荷系统测试的地面综合测试系统.该系统实现了有效载荷系统测试的集成化、自动化,提高了测试的安全性、可靠性和测试效率,为暗物质粒子探测卫星有效载荷的顺利交付提供了保障.     

甚大面积伽马射线空间望远镜计划

高能伽马射线探测是研究极端天体物理的主要途径之一.空间高能伽马射线探测具有覆盖波段宽、时间连续性好、能量分辨率高等突出优势.在成功研发并运行我国首颗天文卫星—“悟空”号(DArk Matter Particle Explorer, DAMPE)的基础上,紫金山天文台联合国内的多家单位提议研制甚大面积伽马射线空间望远镜(Very Large Area gamma-ray Space Telescope, VLAST),该望远镜在GeV–TeV能段接受度高达10 m2·sr,并具有强的MeV–GeV波段探测能力,其综合性能预期比费米卫星的大面积伽马望远镜(Fermi-LAT (Large Area Telescope))提升10倍之上.重点介绍了VLAST的主要科学目标,探测器的初步配置及预期性能指标.     

云南思茅盆地大平掌铜金多金属矿床金的赋存状态

大平掌矿床是西南三江地区重要的铜金多金属矿床,为系统地对比研究矿区16号勘探线新发现两类金矿体,即V₁块状硫化物矿体中顺层产出的层状金矿体、穿层断裂带中的网脉状金矿体中金的赋存状态、载金矿物类型,探讨金的沉淀机制。文章基于详实的野外地质调查,运用光学显微镜、扫描电镜(SEM)观察,结合电子探针(EPMA)分析和激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)原位微量元素分析。结果表明,两类金矿体矿石中可见金为金的独立矿物(银金矿、碲金矿、碲金银矿),以裂隙金形式赋存,层状金矿体矿石中还可见晶隙金;热液型黄铁矿是两类金矿体矿石的主要载金矿物,其中“不可见金”均以固溶体金(Au⁺)为主,存在极少数的纳米金(Au⁰)。两类金矿体金的成矿均受后期东西向断裂带影响,为后期具有较高碲逸度的成矿热液充填成矿提供有利空间,金的独立矿物颗粒细小且分布不均,是由流体的沸腾和混合作用以及不平衡、不稳定的流体体系造成;两类金矿体中固溶体金(Au⁺)均由Au⁺占据黄铁矿晶格空位或缺陷等畸变形成。     

超临界CO2脉动压裂-渗流耦合试验系统研制与应用

[目的]为了有效强化煤层气抽采效果,将脉动压裂与超临界CO2 压裂相结合,提出了利用超临界CO2 脉动压裂煤(岩)的新思路.[方法]自主研发了超临界CO2 脉动压裂-渗流耦合真三轴试验系统,介绍了该试验系统的主要结构、特点和功能,然后开展了室内真三轴条件下超临界CO2 脉动压裂-渗流试验及超临界CO2 脉动压裂-声发射监测试验.该系统结合独立伺服系统与中央数字系统控制三向应力,采用双泵型恒速恒压泵脉动给压,具有高精度、全过程、真三轴、承载高温、高压及高应力的特点.[结果和结论]试验结果表明:超临界CO2 脉动压裂-渗流耦合真三轴试验系统可以实现良好的脉动压裂功能.超临界CO2 脉动压裂后,煤体渗透率较压裂前呈增大趋势,增大了 2～9倍,且煤体渗透率皆呈现良好的指数变化规律.在声发射-超临界CO2 脉动压裂时期,煤体产生了新的裂隙通道,该通道由压裂孔中心直接贯穿至煤样表面,且可观测到超临界CO2 流体直接从煤中喷出,故超临界CO2 脉动压裂具有一定的扩展和连通裂隙的作用,能够有效提高煤层气的抽采效果.研究成果为强化深部低渗煤层增透技术提供了一定的试验支撑.     

内蒙古二连盆地哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿作用

[研究目的]哈达图铀矿床是产于二连盆地下白垩统赛汉组上段的一个特大型砂岩型铀矿床，其与传统砂岩铀矿特点不同，矿体呈多层板状，控矿灰色砂体具“两黄夹一灰”特征，传统的渗入（潜水氧化、层间氧化）砂岩型铀成矿理论难以解释，阐明其成因和控矿要素对创新砂岩铀成矿理论与红杂色砂岩中铀矿找矿均具有重大意义。[研究方法]采用野外和室内、宏观和微观相结合，主要包括野外观察、区域地质、构造学、沉积学、岩石学、矿物学、地球化学（元素、有机、同位素）、地震解释和铀矿床学等方法。[研究成果]阐明了矿床矿体、控矿灰色砂体和矿化特征，指出研究区红杂色建造赛汉组上段、二连组和伊尔丁曼哈组为原生氧化建造成因，主含矿层赛汉组上段控矿灰色砂体是深部还原性流体对其再还原的结果，主要受连通深部的断裂构造及相关河道或不整合面控制，属后生改造成因，从成矿铀源、深部渗出流体的形成、铀的迁移和沉淀阐述了砂岩渗出铀成矿作用机制，提出哈达图砂岩铀矿床主要是渗出铀成矿作用形成，建立了相应的渗出铀成矿模式。[结论]发现揭示了红杂色砂岩形成砂岩铀矿一种新的铀成矿作用——渗出铀成矿作用，并由此提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿“上红下黑、上下连通、红中找灰、灰中找矿”预测评价的新思路，指出针对红杂色沉积建造砂岩铀矿找矿新层位，在找矿空间上可由盆缘拓展到盆中、由浅部拓展到深部。创新点：阐明控矿灰色砂体是深部还原性流体再还原的结果，属后生改造成因；提出了红杂色砂岩形成砂岩铀矿新的渗出铀成矿作用，建立了哈达图砂岩铀矿渗出铀成矿模式；提出了在红杂色沉积建造中寻找砂岩铀矿预测评价的新思路。