用于PB-HTGR燃料球运动规律研究的钴-60螺旋CT系统研发

在球床式高温气冷堆(PB-HTGR)中,球形燃料元件在堆芯中的流动特性是堆芯物理设计和几何设计的基础,球流运动规律的研究在发展球床式高温气冷堆技术中具有基础性的作用。目前还没有一种有效的手段检测燃料球在堆芯中的运动轨迹,有关球流运动规律的理论和实验研究尚不够完善。为了对燃料球在堆芯中的运动规律进行三维实验研究,清华大学核研院按实际堆芯结构等比例缩小设计了实验模型,通过检测目标球在模型中的运动轨迹,可以对不同工况下燃料球的运动规律进行模拟研究。为了满足目标球的检测要求,我们设计了钴-60多层螺旋CT检测方案,可以进行目标球的识别和轨迹追踪,验证实验结果表明该方案可以满足实验系统对目标球检测的要求。      

芦山地震冶勒大坝强震监测资料分析

冶勒沥青混凝土心墙堆石坝最大坝高为124.5 m,坝址区地震烈度高,地质条件复杂,两岸坝基条件严重不对称。大坝上布设了9台强震仪组成的强震监测台阵,曾获得2008年汶川地震和攀枝花地震的大坝强震监测记录。2013年4月20日四川省雅安市芦山县发生里氏7.0级地震,冶勒大坝距震中约212.5 km,坝址区震感较为强烈,强震监测台阵获得了此次地震较为完整的有效记录。对芦山地震主震记录进行时域分析和频谱分析,总结冶勒大坝在芦山地震中的动力反应规律,并与汶川地震时坝体动力反应进行对比分析。研究表明,芦山地震主震时冶勒大坝最大加速度记录为47.043 cm/s2,最长持续时间为76.98 s,坝顶动力放大效应明显;芦山和汶川地震时大坝动力反应规律的差异与地震波频谱特性及大坝自振特性等密切相关。总体而言,冶勒大坝在震后运行安全稳定,芦山地震未对冶勒大坝造成明显不利影响。     

岩溶介质非均质性对钻孔水物化指标垂向变化的影响

岩溶介质具有较强的非均质性,其地表及地下的岩溶结构形态多样。通过对钻孔结构描述、钻孔水物化性质分析,不仅能够掌握区域上岩溶含水层的结构特征,而且对于岩溶地下水演化过程的揭示亦有重要作用。文章以桂林岩溶水文地质试验场西南部峰丛山区与峰林平原交界处的钻孔为例,通过野外便携式多参数仪原位测试钻孔垂向水物化指标（pH值、水温T、电导率EC）,探索浅部（地面以下约50 m内）地下岩溶较为发育条件下钻孔水物化指标的垂向变化特征,揭示岩溶介质非均质性对钻孔垂向水物化指标的影响。结果表明:岩溶地区小范围内不同钻孔间的水物化性质有所差异,且岩溶发育相似的钻孔（如ZK4/ZK5、ZK7/ZK8）,其水物化指标垂向变化具有一定的相似性,但不同指标（T、pH、EC）的变化幅度存在差异;钻孔水物化性质受到试验场区岩溶介质结构非均质性的控制,即岩溶介质结构影响了地下水的赋存条件和水力联系而导致水物化性质的差异;在对岩溶地区地下水物化性质进行研究时应充分考虑岩溶介质的非均质性特征,根据实际的水文地质条件选取具有代表性的钻孔含水段进行取样和监测。      

湖南祁东清水塘铅锌矿床成矿物质来源同位素示踪

清水塘铅锌矿床位于湖南省祁东县北东部,是一个中型矿床。在详细的野外地质调查基础上,本文通过矿石硫、铅同位素,含矿石英氢、氧同位素和含矿方解石碳、氧同位素等综合研究,探讨清水塘铅锌矿床成矿物质来源和成因。硫同位素研究结果表明,清水塘铅锌矿床中黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的硫同位素δ~(34)S介于-7.41‰~2.91‰之间,重晶石的硫同位素δ~(34)S介于11.49‰~12.34‰之间,表明矿石中的硫主要来源于深源岩浆,并受到上部地壳物质的混染。黄铁矿、方铅矿和闪锌矿的Pb同位素~(206)Pb/~(204)Pb介于17.810~18.710之间,~(207)Pb/~(204)Pb介于15.497~15.726之间,~(208)Pb/~(204)Pb介于37.858~38.834之间;其中闪锌矿变化范围略偏大,表明矿石中的铅主要来源于地壳,可能混有少量地幔物质。含矿石英的氢、氧同位素δD_(SMOW)介于-87.4‰~-79.3‰之间,δ~(18)O_(H_2O)介于-8.10‰~0.63‰之间,表明成矿流体以岩浆水为主,晚期有大气降水的混入。含矿方解石的碳、氧同位素δ~(13)C_(VPDB)介于-5.3‰~-4.6‰之间,δ~(18)O_(SMOW)介于12.30‰~13.48‰之间;与地层灰岩的δ~(13)C_(VPDB)(0.9‰~2.6‰),δ~(18)O_(SMOW)(21.86‰~23.39‰)不一致;说明成矿流体中的碳主要来自深源岩浆。以上研究表明,清水塘铅锌矿床的成矿物质主要来自地壳熔融形成的岩浆,混合作用是成矿的主要机制。     

湖南祁东清水塘铅锌矿床流体包裹体研究

在野外地质调查基础上,本文通过湖南祁东清水塘铅锌矿床流体包裹体显微测温和激光拉曼探针成分,以及氢、氧同位素等综合研究,并参照前人研究成果,探讨清水塘铅锌矿床形成的物理化学条件。流体包裹体显微观察表明,不同矿物载体中流体包裹体发育程度不一,但以富液相两相水溶液包裹体为主。其中闪锌矿和方解石载体中的流体包裹体相对比较发育,数量较多;石英载体中包裹体不太发育,数量较少。流体包裹体显微测温显示闪锌矿、石英和方解石的均一温度分别为109~188℃、122~239℃和144~326℃,盐度分别为9.47%~20.97%,NaCleq.、0.18%~16.62%,NaCleq.和0.18%~7.31%,NaCleq.。闪锌矿的均—温度和盐度相对比较集中,其中富气相两相水溶液包裹体的气相成分主要为水蒸汽。含矿石英的氢、氧同位素的δD(H_2O,V-SNOW)值为-98.9‰~-79.3‰,δ~(18)O(H_2O,V-SMOW)值为-8.10‰~0.63‰,表明成矿流体以岩浆水为主,混有大气降水。以上研究表明清水塘铅锌矿床的成矿流体演化相对比较单一,成矿主要以混合作用为主。     

中国北方晚中生代陆相盆地红-黑岩系耦合产出对砂岩型铀矿成矿环境的制约

为研究中国北方陆相盆地红层-黑色岩系对砂岩型铀成矿的制约,文章研究了国内外红-黑岩系与砂岩型铀矿赋存岩层的时空关系,筛选了10万余m岩心钻探资料,选择准噶尔、鄂尔多斯和松辽盆地这3个典型产铀盆地,通过编制盆地钻孔柱状图、典型地区连井剖面图及关键岩层的地球化学测试等方法,对红-黑岩系和砂岩型铀矿的赋存岩层进行了垂向、横向上综合分析与对比。研究发现:北方陆相盆地自西向东铀矿赋存地层的时代由中侏罗世过渡到晚白垩世;晚中生代至少存在6次大规模的富氧红层沉积事件:Ⅰ中侏罗世—晚侏罗世早期(BathonianOxfordian),Ⅱ早白垩世早中期(Berriasian-Barremian),Ⅲ早白垩世中期(Barremian),Ⅳ晚白垩世早期(Cenomanian),Ⅴ晚白垩世中期(Coniacian)和Ⅵ晚白垩世晚期(Campanian)。其中第Ⅰ、Ⅴ和Ⅵ期红层之下沉积了时代相近的黑色层,与之构成"红-黑岩系"的沉积结构,是北方砂岩型铀成矿的3个重要层位。典型盆地内地球化学表明,红层与黑色层的B、Sr和Cu元素含量及Fe~(2+)/Fe~(3+)、B/Ga、Sr/Cu和FeO/MnO比值具有明显的差异,结合黑色岩层中草莓状黄铁矿、碳屑、油斑和红层中碳酸盐岩的发育,认为红层为相对较强氧化环境,黑色层为相对较还原环境。连井剖面资料显示红层、黑色层与砂岩型铀矿空间关系密切,铀矿多产于红层与黑色层之间过渡带上,呈板状矿体赋存于灰色、绿灰色砂岩和细砂岩中。一般红层与黑色层垂向距离超过500 m不利于成矿。晚中生代陆相盆地内耦合产出的黑色岩系和红色岩系是古沉积环境由还原向氧化转变形成的垂向分带,前者为铀矿物质沉淀提供了"障",后者为表生流体溶解铀矿提供了"场"。文章初步提出了红-黑岩系垂向环境变化制约着北方陆相盆地砂岩型铀大规模成矿作用的新认识。这些认识不仅对砂岩型铀矿成矿环境、成矿规律及成矿模式研究具有重要意义,更对目前正在开展的砂岩型铀矿勘查工作具有实践指导意义。     

安徽濉溪邹楼铁矿物探异常特征

安徽省濉溪县邹楼铁矿为接触交代型铁矿床,矿床地质特征与华北地块“邯邢式”铁矿类似,矿体位于燕山期闪长质侵入岩与下奥陶统萧县组碳酸盐岩接触带附近,矿床规模较小,矿体个数多。邹楼铁矿物探异常特征较为明显,处于重力高、磁力高、电阻率等值线低阻扭曲部位。通过对该矿床的地质、物探异常特征进行总结,以期为该区乃至华北地块其他地区寻找类似矿床提供借鉴。     

关于新疆准噶尔盆地中侏罗世奥勃鲁契夫银杏(Ginkgo obrutschewii Seward)叶表皮构造的讨论

通过对新疆准噶尔盆地白杨河地区中侏罗世奥勃鲁契夫银杏(Ginkgo obrutschewii Seward)模式产地及其邻区该种叶化石表皮构造的研究,笔者认为应以采自白杨河模式产地的化石材料作为认定该种主要特征的依据。尽管G.obrutschewii的外部形态和叶表皮构造可能具有一些变异特征,但综合而言,该种叶表皮构造主要特征似应为:表皮气孔器特征通常为下气孔式,上下表皮细胞均普遍发育强度不同的角质化丘状或低缓的乳状突起,垂周壁略直或微弯;气孔器单唇式,保卫细胞近孔缝处唇状加厚强烈,副卫细胞通常强烈角质化,表面常发育瘤状或团块状角质化加厚。目前对该种叶化石的采集及其表皮构造的研究尚不充分,相关研究有待进一步深入。近年来,俄罗斯学者归于本种的产于新疆福海的银杏叶片化石,及其对本种叶表皮构造特征的补充等,尚值得商榷。     

二维地震勘探方法在南通区调工作中的应用

通过二维地震勘探方法在南通地区松散沉积层中的运用,发现了5个较明显的反射波组,可与地层中的5个沉积界面较好地对应,对区内松散沉积层的展布有了较直观的揭示。根据对波组连续性的分析,揭示了5条断裂及一些古河谷的存在,并对以往推测的可能存在的长江沿江断裂有了进一步的验证。二维地震勘探方法对区内基底的揭示效果也很好,发现在小海镇一带有较明显的潜山存在。结果表明,在松散层深覆盖区运用二维地震勘探方法完成区域地质调查的一些任务是可行的。     

湿地外来植物再力花入侵风险研究初报

系统地描述了湿地外来植物再力花(Thalia dealbata)的生物学特点;提出再力花适生区域的气候特征指标为:日平均气温稳定通过≥10℃的天数大于180 d;最冷月(1月)月平均气温高于-5℃;年极端最低气温不低于-15℃.再力花在中国的适生范围为沈阳以北、沈阳-北京-太原-成都-丽江一线以东所围区域.再力花入侵风险主要表现在3方面:①再力花侵占力强,能在地上和地下高密度占领生境,从而影响其他生物生长,降低群落物种多样性;②繁殖速度快,再力花自然生长一年的个体繁殖达到7～12倍,既可通过根茎营养繁殖,又可以种子繁殖;③植株根除难度大,再力花为挺水植物,通常生长于水深60 cm及以下水域,营养繁殖体根茎生长在水下淤泥之中,人工根除过程中,根茎的片断残留仍然可以作为繁殖体长出新的植株,并且快速繁殖,扩大其生长面积.在适生区种植再力花,容易形成再力花的单一优势种群,降低区域物种多样性,破坏生态系统的稳定性,并大面积侵占水域和河道.再力花的入侵风险程度极高,属于"不可引入"物种.最后,提出了再力花引种的风险管理建议.