表面接触角的测量及表面张力在宝玉石鉴定中的应用

表面张力是固体表面重要的物理化学参数之一,其大小与温度和界面两相物质的性质有关。基于Young方程的推导,使用接触角测量法计算固体表面张力已被广泛应用于表面科学和工程领域。宝玉石材料大多具有光洁的表面,在接触角测量的准确性方面较其他表面不均一的固体材料具有明显的技术优势。本文运用现代仪器(FTA200动态接触角测量仪)测量了15个天然和合成宝玉石品种(钻石、合成碳硅石、合成立方氧化锆、碧玺、托帕石、翡翠、琥珀等),以及经覆膜和充填2种处理方法的宝玉石样品(镀膜钻石、覆膜托帕石、覆膜翡翠、覆膜琥珀、充填碧玺)的表面接触角,并运用公式计算其表面张力。测试数据表明,不同品种宝玉石的接触角数值存在差异,如钻石的接触角值为56.68°,其仿制品立方氧化锆的接触角值为37.79°;覆膜处理与未经覆膜处理的天然宝玉石的接触角数值差异明显,如琥珀的接触角值为92.49°,覆膜琥珀的接触角值为66.49°;充填处理宝玉石接触角的测试由于控制液滴的大小受条件限制操作难度较大,测试结果不能准确表达为裂隙中充填物的接触角数值,故充填处理的宝石不宜采用此方法进行区分。研究表明,对于部分宝玉石品种和覆膜处理宝玉石,其表面接触角及表面张力数值差异显著,可以作为宝玉石品种的辅助鉴定依据;尤其是运用接触角的差异对于宝玉石鉴定具有较好的判别性,能够对不同品种的天然宝玉石与表面覆膜的宝玉石样品进行有效区分。与常规宝石检测方法(如红外光谱、折射率测量方法)对比,接触角测量方法具有测量准确、操作简便,不破坏样品的特点,符合宝玉石无损鉴定的基本原则,且能够安全快速地测量高折射率宝石,可以解决宝玉石表面覆膜等与表面物性相关的检测疑难问题。     

GPS、GLONASS、GALILEO三大系统间时间系统以及坐标系统的转换

在当今的三大定位导航系统中,它们各自用着自己的时间标准和坐标框架,这使得我们在进行多样数据处理与数据融合时很不方便。这就需要我们对此三个系统的时间系统以及坐标系统进行有效的转换,本文就是基于这样的需求,详细介绍并分析了此三大系统中各自的时间系统与坐标系统,通过对多方资料的综合、推证与计算,综合得出GPS、GLONASS以及GALILEO三大系统间的时间转换方法及坐标转换模型与公式。而且,这些转换公式与方法所得出的结果是完全能满足绝大多数用户的精度需求的。     

沉水植物生长对沉积物间隙水中的氮磷分布及界面释放的影响

采集未破坏沉积物结构的柱状沉积物样品,通过室内41 d的培养实验,研究了沉水植物生长过程对间隙水中NH_4~ -N和PO_4~(3-)-P的浓度的动态影响,分析了沉水植物生物量与沉积物中氮磷释放通量的对应关系．结果表明：随沉水植物生长和生物量增加,上部0-5 cm沉积物垂向各层间隙水中NH_4~ -N含量呈逐步降低,表现出沉积物-水界面氮的释放通量与沉水植物生物量存在负相关性;而间隙水PO_4~(3 )-P含量则随沉水植物生长呈单峰型变化,磷释放通量与生物量相关性不明显．初步反映沉水植物在沉积物的生长过程中对氮磷吸收的生物地球化学机制是不同的．     

微波消解-电感耦合等离子体质谱法测定铁矿石中15个稀土元素

分析地质样品中稀土元素的含量,现有的方法都受到基体干扰和共存元素干扰,电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)已在痕量元素分析中得到广泛应用,通过条件优化可准确测定稀土元素。本文建立了ICP-MS同时测定铁矿石中钇镧铈镨钕钐铕钆铽镝钬铒铥镱镥15个稀土元素的方法,样品用盐酸、硝酸和氢氟酸高温密闭消解,消解完全后转移定容,在线加入¹⁰³Rh、¹¹⁵In、¹⁸⁵Re内标液进行测定,方法回收率为95%~104%,精密度(RSD)≤3.5%。对12个国家24个代表性主产区进口的铁矿石样品进行检测,分析其稀土元素的配分模式特征为右倾型轻稀土富集,现阶段的进口铁矿粉多为多产区复合配矿。本方法较其他传统方法大幅降低能耗,提高了分析效率,初步探讨的稀土元素丰度特征可为研究主产区铁矿石的矿床成因、提高我国烧结球团矿的加工工艺提供依据。     

砂岩中的凝灰质填隙物分异特征及其对油气储集空间影响--以鄂尔多斯盆地西北部二叠系为例

运用铸体薄片、扫描电镜、能谱分析及溶蚀实验等多种测试手段对鄂尔多斯盆地西北部二叠系砂岩填隙物进行了成份和成岩演化分析,认为砂岩中的填隙物主要为凝灰质填隙物,而不是普通意义上的粘土矿物。在有残余粒间孔隙或裂缝沟通的较开放性水环境里,凝灰质填隙物蚀变程度强,Si、Al、K、Na及Ca等离子因活性不同而发生分异,蚀变为“脏”高岭石及硅质团块等产物;封闭环境下,凝灰质填隙物保存完好,偏光显微镜下显示出似非晶态波状消光,活性强的K、Na元素含量仍然很高。凝灰质填隙物分异过程中,可以产生一定数量的溶蚀孔隙及晶间孔隙,砂岩储集性能得到了明显改善。对声波时差异常带砂岩进行大量的铸体薄片观察,证实了本区砂岩粒间溶蚀孔隙发育,凝灰质填隙物发生了强烈溶蚀。综合分析26口井的资料,发现垂向上凝灰质填隙物溶蚀强度呈箱型展布,箱内“脏”高岭石及溶蚀孔隙发育,箱顶部凝灰质填隙物含量高,保存好,并缺少“脏”高岭石团块出现。     

青海尕林格铁矿床矽卡岩矿物学及蚀变分带

尕林格矽卡岩型铁多金属矿床位于青海省西部祁曼塔格成矿亚带的中部.矿体处于花岗闪长岩与滩间山群白云质大理岩接触带内以及外接触带沿NWW向断裂构造破碎带分布的大理岩和蚀变安山岩内.从侵入接触带往东,蚀变岩石分带性明显,主要划分出3种含矿矽卡岩带:含Fe的镁质矽卡岩带,含Fe、Cu的钙质矽卡岩带,含Fe、Pb、Zn的锰-钙质矽卡岩带.镁质矽卡岩带的矽卡岩矿物主要包括镁橄榄石及其蚀变矿物蛇纹石、粒硅镁石、透辉石、斜绿泥石,有关的金属矿物主要为磁铁矿.钙质矽卡岩带的主要矽卡岩矿物有绿钙闪石、铁阳起石、钙铁辉石、铁叶绿泥石、磷灰石、中长石,有关的金属矿物为磁铁矿、磁黄铁矿和少量黄铜矿.与锰-钙质矽卡岩有关的矽卡岩矿物有锰钙铁辉石、钙铁榴石、钙铝榴石、铁镁绿泥石、绿帘石、硅灰石、磷灰石、钙长石等,金属矿物有方铅矿、闪锌矿、磁铁矿和磁黄铁矿.通过对矿物组合的研究,确定了不同矿物组合的生成关系,划分了成矿期次,分为矽卡岩期、退化蚀变期和金属硫化物期,矽卡岩期又分为早、晚2个阶段.矽卡岩早期生成的石榴子石的化学成分端员以钙铝榴石(Gro67～ 99)为主,辉石的成分端员以透辉石(Di96～ 98)为主;矽卡岩期晚期阶段石榴子石的化学成分端员以钙铁榴石(Ad78～98)为主,辉石的成分端员以钙铁辉石(Hd68～ 84)为主.与中国东部矽卡岩型矿床进行对比后发现,锰-钙质矽卡岩带是一种向锰质矽卡岩带过渡的类型,对于寻找与锰质矽卡岩有关的矿化类型具有指示意义.     

桂林市西城区岩溶塌陷特征分析

桂林市西城区岩溶塌陷是该区重要地质灾害 ,已对当地工农业生产构成严重危害 ,本文从大量野外调查资料出发 ,分析了该区岩溶塌陷在时间和空间上的主要特征 ,为今后本区岩溶塌陷的预测和防治提供了可靠的依据。     

大兴安岭北部伊图里河地区二长花岗岩的成因及构造背景

本文对大兴安岭北段伊图里河地区黑云二长花岗岩进行了系统的地球化学及锆石U-Pb同位素年代学研究,旨在查明其成岩时代及岩石成因,并探讨其构造意义。研究结果表明,该黑云二长花岗岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为123.3±0.8Ma,表明其形成时代为早白垩世晚期。岩石具有具有高硅、富钾、富铝的特征,A/CNK比值较大(0.96~0.99),痕量元素具有轻稀土富集、重稀土亏损、富集Rb、K等大离子亲石元素和Th、Ce、Zr、Hf等高场强元素,贫Sr、P、Ti、Ba的特征。以上特征表明伊图里河地区花岗岩为具钾玄质系列岩石特征的铝质A型花岗岩,为中下地壳岩石部分熔融的产物,该期岩浆侵位活动可能发生在早白垩世晚期东部古太平洋板块向欧亚板块俯冲作用下的弧后伸展环境。     

利用背景噪声反演鄂尔多斯块体及其南缘地区地壳速度结构

文中利用分布在鄂尔多斯块体及其南部周缘地区的53 个宽频带地震固定台站的连续波形记录,采用双台互相关计算 方法由背景噪声提取瑞利波格林函数,经时频分析获得相速度和群速度频散曲线,并分别计算了汾渭地堑、秦岭北缘、鄂 尔多斯块体内部和六盘山地区4 个不同构造区的平均频散曲线,进而反演了各构造区的地壳上地幔一维横波速度结构。结 果显示：地壳厚度在汾渭地堑为34 km,在秦岭北缘地区和鄂尔多斯块体均为40 km,在六盘山地区最厚,达49~50 km;相 应的上地幔顶部横波速度分别为4.20,4.2,4.30 和4.15 km/s;地壳内结构浅部特征差异最大,在地壳中部六盘山地区的速 度较低,下部地壳不同地区的波速较一致。     

洪水频率分析的次序统计量

系统阐述了洪水频率分析涉及的洪水次序统计量和广义次序统计量及其抽样分布,并通过数学实验和统计试验两种途径研究了洪水次序统计量、频率次序统计量和重现期次序统计量抽样分布的统计特征及其关系。研究得到的次序统计量和广义次序统计量抽样分布的期望值和中值关系为系统分析和评价适线法奠定了理论基础。