黄海透光层悬浮半导体矿物组成及其促进微生物胞外电子传递过程初探

在地球上最为活跃的海洋透光层体系中,矿物-微生物交互作用的形式十分丰富。系统采集了黄海近海透光层水体样品,测试分析发现其中分布大量悬浮半导体矿物及微生物群落。通过电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)、环境扫描电子显微镜(ESEM)及配有的EDX能谱仪,从宏观到微区对悬浮颗粒矿物的化学元素组成进行了测试分析,发现其主要矿物组成元素为Si、O、Na、K、Ca、Al等,且含有较高含量的Mn、Fe、Ti等金属元素;通过X射线衍射光谱(XRD)、拉曼光谱(Raman)测试从整体到局部分析悬浮颗粒矿物的物相组成,发现其主要组成矿物为石英、钠长石、方解石、云母和绿泥石等,还有锐钛矿、金红石、板钛矿、针铁矿等铁、钛金属氧化物半导体矿物。通过16S rRNA高通量测序分析海水中主要微生物群落为Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes、Planctomycetes、Woeseia、Fluviicola等,并通过构建双室反应体系对海水微生物与悬浮矿物间氧化还原作用及胞外电子传递过程进行了表征,结果显示增加海水悬浮矿物作为电子受体后,体系开路电压由330. 80 mV提升至426. 59 mV,提升比率达130%,最大输出功率由8. 376 9 mW/m^2提升至12. 096 8 mW/m^2,为原体系的1. 44倍。实验研究表明,海水透光层悬浮矿物能有效参与并促进微生物胞外电子传递过程,为后续深入研究基于电子能量传递利用的半导体矿物-微生物协同作用以及元素循环调控机制奠定初步基础。     

冀中坳陷霸县凹陷文安斜坡沙三段储层特征及有效储层控制因素

综合运用岩心观察、薄片鉴定、物性分析等技术方法,系统分析了文安斜坡沙三段储层岩石学特征、成岩作用特征及储集特征。研究表明,文安斜坡沙三段储层岩石类型以岩屑长石砂岩为主,杂基含量低,成分成熟度和结构成熟度中等;储集空间以原生孔隙为主,占总孔隙的72.81%,储集物性较差,属中低孔-低渗特低渗储层;储层主要经历了压实作用/早期碳酸盐胶结→长石、岩屑溶解/石英次生加大/高岭石充填→石英溶解/碳酸盐胶结→黄铁矿胶结。在有效储层物性下限计算的基础上,选取孔隙度差值作为参数,系统分析了有效储层控制因素。有效储层的形成主要受沉积微相、粒度、分选、成岩作用以及地层压力控制。水下分流河道和河口坝微相中碎屑颗粒越粗,分选越好,杂基含量越少,有效储层越发育;胶结作用对储层物性的控制较明显,是影响中深层储层物性的主要因素;溶蚀作用主要表现为长石等硅酸盐矿物的溶蚀,平均增孔量3.42%;早期地层超压抑制压实作用,保护孔隙,是有效储层发育的有利因素。     

天然硫化物矿物对地球深部热能的热电转化效应研究

金属硫化物半导体矿物在地壳中分布广泛,其中一些禁带宽度较窄的硫化物矿物,如黄铁矿、黄铜矿和斑铜矿等,在地热梯度下产生的天然热电势可将地球内部热能转化为电能。本文选取黄铁矿、磁黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、斑铜矿以及斑铜矿-赤铁矿-辉铜矿集合体等天然硫化物矿物样品,研究了其热电特性。研究结果表明,300～700K下,除磁黄铁矿具有低塞贝克系数和超高电导率而表现出金属导体的电输运行为外,黄铁矿和黄铜矿为n型半导体,斑铜矿和斑铜矿-赤铁矿-辉铜矿集合体为p型半导体,具有150～500μV/K的显著塞贝克系数和5～95 S/cm的电导率,说明样品在地热梯度下具有产生显著热电效应的能力。根据激光闪射法测得的热扩散率以及样品的理论比热、密度计算热导率,斑铜矿及硫化物矿物集合体样品表现出小于1 W/(m·K)的低热导率,说明样品在局部热源影响下可形成较大温差。根据热电基本理论和地热梯度构建天然热电效应模型,对硫化物半导体矿物集合体产生的天然热电势、额外地表电流密度及热电转换效率进行了模拟计算得出经验公式,发现硫化物半导体矿物在300～650 K条件下能产生100 m V左右的天然热电势,产生的最大热电转化率可达4‰,且可以通过偶极电流源模型计算矿物体产生的额外地表电流密度。研究认为硫化物半导体矿物可能作为天然热电转换介质深刻影响地球内部能量的转化与传递过程。     

利用互连网发布海量地震应急信息方案

通过比较几种Internet GIS不同开发方案,详细探讨了ArcIMS地图服务软件平台的特点和功能。在Internet上开发高效的海量地理信息数据发布系统时候,涉及到超大容量的影像/图像数据,提出了解决这个问题的方案,并以构建地震应急指挥系统中的信息发布子系统为例,介绍了使用ArcIMS进行海量信息发布的实现方案。     

8 检验

为获得有用的地震预测标志,对已获得的前兆信息进行多方面的检验和评估是非常必要的,为此,本文将对震前大气电场异常信息进行较严格和全面检验和评估.     

1 地震灾害及地震预报

1.1 地震灾害 地球上每年要发生上百万次地震,人们可感觉到3级以上的地震就有5万多次,全球平均每年发生5级以上具有破坏性的地震上千次,其中破坏性极大的7级以上地震就有20次之多.这些地震大部分发生在海上,虽然每年发生在大陆上的地震仅占全球地震总数的15%,但给人类造成的损失却占全球地震造成损失的85%.     

高边坡桥墩倾斜机理分析与安全性评价

高陡边坡桥墩同时承受上部结构传递的竖向荷载和桩周土体的侧向压力,墩柱受力性能复杂,易出现病害,影响桥梁安全。结合某高速公路桥墩倾斜的工程实例,对高陡边坡桥墩倾斜的机理进行分析,并对倾斜桥墩的安全性能进行评价。通过考虑边坡土体和桥墩的相互作用,采用数值方法对高陡边坡桥墩的受力特征进行研究,分析了墩柱倾斜和开裂的机理,并基于不同荷载下墩柱的内力组合,对墩柱的承载力进行评定。结果表明,边坡潜在滑移面受扰动后产生的坡体推力是引起墩柱倾斜的主要原因,坡体推力与车辆荷载及汽车制动力组合后,桥墩的承载力将不能满足设计要求。     

9 震前大气电场异常的物理基础

人们认识自然总是从实践到理论,再从理论到实践.没有理论指导的实践是盲目的实践,没有实践基础的理论是空洞的理论,只有理论与实践密切结合,才能有所发现,有所进步.     

立式储液罐地震破坏快速评估方法

本文采用大型有限元程序ANSYS对立式储液罐的地震反应进行了非线性数值分析,考虑了罐体和内部液体的相互作用,得到了3个不同容积的储罐,在不同峰值的地震动时程输入下的反应结果。结合地震灾害中立式储罐的地震破坏现象和特点,以及现有的立式储罐地震破坏预测方法,提出了立式储罐的地震破坏快速评估方法。     

3D Hough Transform在激光点云特征提取中的应用

近年来,激光扫描测量技术得到了迅速的发展和广泛的应用,激光点云数据处理成为当前计算机科学和测绘科学等领域的研究热点。特征识别在图像数据处理中占有重要地位,在三维激光点云数据处理中,特征可以用于多站数据拼接、大数据量的简化压缩及建模,因此对特征的提取同样具有重要的研究价值。Hough变换最初用于二维图像的直线提取,后来被广泛应用于二维图像的特征识别,但其运算量极大,并且直接运用到三维可能会导致错误识别等问题。本文根据三维点云特征提取的需要,通过对二维和三维标准Hough变换的介绍和分析,结合激光点云数据处理特点,提出了一种依据法向计算结果进行Hough变换的新方法,该方法不仅能识别平面特征,还可将类似墙角等特征突变点进行有效分离,以便进行轮廓提取等操作。对模拟数据和激光扫描仪实测数据分别进行处理,平面提取的有效率和正确率达到要求,从而证明该方法能够满足点云中特征提取的需要。