顾家石,一个属于黄长石类的新的含铍矿物

前言 1959年初曹荣龙和冶金工业部一个勘探队在某地碱性杂岩体进行地质工作时,在碱性正长岩与寒武纪石灰岩接触带的矽卡岩中发现一些结晶良好的矿物。其中之一无色透明,晶体完整,经携回室内用油浸法测定光性后,发现其光性与任何已知矿物均不相同。     

半导体矿物及其与微生物作用研究方法与技术

自然界矿物的半导体属性是地表矿物重要的物理化学性质之一。半导体矿物可吸收利用太阳光能,驱动物质的地球化学循环,甚至与微生物发生交互作用,这是当前多学科交叉研究方向的前沿热点。本文归纳总结了半导体矿物的表征与测试技术,详细论述了半导体矿物与微生物交互作用体系的构建和研究方法,以期为开展相关领域的研究提供方法和技术参考。     

矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中的作用

地球早期生命起源的第一步是合成简单的有机化合物,但合成有机物所需能量来源问题长期困扰着学术界。早期地球上丰富的硫化物半导体矿物可将太阳光子转化为光电子,提供持续的能量来源。也正是由于矿物光电子能量较高,在非生物途径合成小分子有机物方面具有优势。其中半导体矿物自然硫转化太阳能产生的光电子能量,是目前所发现的最高的矿物光电子能量,不仅能直接还原CO₂分子为甲酸物质,还可催化其他生命基础物质的合成。在全球陆地系统中暴露在阳光下的岩石/土壤表面普遍被一层铁锰氧化物“矿物膜”所覆盖,光照下含半导体矿物水钠锰矿的“矿物膜”产生原位、灵敏、长效的光电流,显示出优异的光电效应。生物光合作用中心Mn₄CaO₅在裂解水产氧过程中产生成分和结构类似水钠锰矿的结构中间体,地球早期“矿物膜”中水钠锰矿可能促进了锰簇Mn₄CaO₅与生物光合作用的起源与进化。早期地球半导体矿物为生命起源基本物质的合成提供直接能量来源,矿物光电子能量在地球早期生命起源与进化中起到了重要作用。     

Chemical and boron isotopic composition of tourmaline from the Gonghe Triassic intermediate -acid intrusive rocks,Qinghai and its implications for evolution of the magmatic-hydrothermal system.SCIEI北大核心CSCD

青海共和盆地干热岩经历的热历史过程、热源是了解干热岩地热藏形成亟待解决的难题,不同时期、不同类型的脉体可为其经历的热过程、热源提供证据。经调查发现,盆地东北当家寺岩体及井下干热岩中电气石脉体与该区后期断裂产状相近,是否代表后期热事件需要确定。本研究选择对GR1井、DR3井中酸性侵入岩岩芯和当家寺露头岩体中发现的电气石脉体开展了岩相学、锆石年代学、电子探针、LA-MC-ICPMS原位微量元素及B同位素分析,以约束电气石脉体的成因和源区。结果表明,GR1、DR3井岩芯及当家寺岩体含有电气石脉体的岩性分别是碱长花岗岩、高镁闪长岩及二长花岗岩;其中露头区花岗岩体中电气石脉的宽度约20cm,产状直立,其围岩的形成时代为239~241Ma。背散射及显微图像特征揭示,GR1井和DR3井下中酸性侵入岩及当家寺岩体中电气石为碱族的黑电气石和镁电气石,具有远近不同的多个流体来源。δ^(11)B分布在-11.50‰~-11.93‰,与大陆地壳平均的同位素组成δ^(11)B值(-10‰±3‰)相近。结合区域地质资料,认为在晚三叠世时期,该区域整体处于碰撞期或后碰撞期,陆壳加厚发生部分熔融形成S型花岗岩(~220Ma),其中含硼的热液流体侵位于早期具有俯冲背景的I型花岗岩(~240Ma)中形成电气石脉。     

巴基斯坦基性-超基性岩铬尖晶石矿物化学及铬铁矿找矿潜力分析

基性-超基性岩体广泛分布于巴基斯坦北部印度河缝合带和中南部碰撞带,发育有与蛇绿岩有关的铬铁矿床,多数岩体工作程度偏低。铬尖晶石是指示岩石成因和构造环境的有效标志。铬尖晶石矿物化学研究表明其岩体可划分为3类,其中尚拉-明戈拉、德尔盖、瓦齐里斯坦、穆斯林巴赫和贝拉岩体中造矿铬尖晶石的成分显示富Cr、贫Al、低Ti特征,副矿物铬尖晶石的Cr#变化范围指示其构造背景为大洋中脊向俯冲带之上的过渡环境,与我国罗布莎含矿岩体非常相似。通过对比分析典型豆荚状铬铁矿成矿地质特征和成矿规律,认为贝拉、穆斯林巴赫等岩体成矿条件有利,具较大找矿潜力。     

吉尔吉斯斯坦天山优势矿种地质特征及找矿潜力

吉尔吉斯斯坦天山有着良好的金属矿产成矿条件,已发现众多的金属矿床,其优势矿种为铁、金、铜、锡、汞、锑、铅、锌8种矿产。在分析该国地质矿产资料的基础上,对吉尔吉斯斯坦造山带北中南天山优势矿产的时空分布和典型矿床进行研究,总结其区域成矿特征,研究了各成矿期的相应优势矿产岩浆作用、火山作用与矿产的关系、区域内成矿规律和区内成矿条件,探讨吉尔吉斯斯坦的找矿潜力。认为吉尔吉斯斯坦找矿还有很大潜力,金矿应在吉尔吉斯全境寻找,铁、铜、铅锌应在北、中天山加大探矿力度,钨、锡、汞、锑在南天山还有大的找矿远景。     

基于核磁共振技术研究渗流作用下土石混体细观结构的变化

为研究土石混合体在渗流作用下细观结构的变化。选取土石比例为7:3的重塑土石混合体试样进行室内渗流试验,采用核磁共振(NMR)实时监测试样在不同水力坡降和不同时间段下的细观结构信息,如孔隙分布和自由水孔隙等。结果表明:(1)渗透压力变化导致土石混合体孔隙分布发生改变,促使孔隙扩大及孔隙连通性变好,并破坏土石混合体结构特性等;(2)随着水力坡降和时间的增加,自由水孔隙、总孔隙及NMR渗透率均有不同程度增长,NMR渗透率增长速率持续升高,且自由水孔隙在对NMR渗透率贡献上大于束缚水孔隙;(3)低水力坡降下土石混合体孔隙分布曲线的不均匀系数K_(ua)和曲率系数K_(ca)系数变化较小,土石混合体侵蚀程度小,渗透破坏程度低。高水力坡降下K_(ua)和K_(ca)系数变化明显,土石混合体侵蚀程度较高,土石混合体形成渗流通道并发生渗透破坏。     

库姆塔格沙漠羽毛状沙垄形成机理研究

库姆塔格沙漠像一把扇子覆盖在了阿尔金山山前的倾斜平原上,沙丘类型复杂,而尤以羽毛状沙垄最为独特成为我国独有的沙丘形态。有关羽毛状沙垄形成发育机理研究,近几十年来进展甚微。通过野外观测、高精度航片解译和风洞模拟实验研究,结果表明：羽毛状沙垄形成条件是：①具有广大平坦倾斜的地面。②地表沙物质不甚丰富。③两组相近风向是其形成动力条件。④舌状沙丘是在新月形沙垄形成之后的次一级沙丘形态。二者组合成羽毛状沙垄。羽毛状沙垄形成过程可以归纳为下列图式：新月形沙丘→新月形沙垄→舌状沙丘→羽毛状沙垄。     

ND-CPT测量非均质地层密度剖面的研究

同位素密度静力触探仪（ND-CPT）是一种把同位素密度仪并入到静力触探仪的探头中,同时测量锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力和密度的新型原位测试仪器。根据ND-CPT测量的密度为 射线源和检测器之间回转椭球体内土体的平均密度 的原理,首先建立了可以计算回转椭球体内土体的平均密度 的后向散射模型和平均值模型,然后调查了ND-CPT贯入各种非均质地层时的测量密度 剖面与实际密度 剖面的区别,结果表明在地层分界处附近的测量密度 与实际密度 有较大差别,最后对ND-CPT在实际工程中测量的有明海底泥的测量密度 剖面进行了理解,得到了海底泥的实际密度 剖面。研究结果可为利用ND-CPT准确划分地层提供依据。     

岩体多重裂隙网络渗流模型研究

将岩体中的各种裂隙和孔隙按规模和渗透性分为4级处理,即一级真实裂隙网络、二级随机裂隙网络、三级等效连续介质体系和四级连续介质体系。各级裂隙(孔隙)都形成各自的裂隙网络,并以水量平衡原理为基础建立各级裂隙网络之间的联系,组合形成岩体多重裂隙网络渗流模型,从而较全面地反映了地下水在岩体中的运动规律,并进行了工程实例分析。