高压下天然菱铁矿的压缩性和电子结构研究

采用同步辐射光源和金刚石对顶砧(DAC)技术,对天然菱铁矿的压缩性和电子结构进行了原位X射线衍射(XRD)和X射线吸收近边结构谱(XANES)测试研究。在室温下随着压力逐渐升高至50.2 GPa,菱铁矿保持方解石型结构不变,但是逐渐向Na Cl型结构转变;刚性[CO3]2-基团平行于ab-平面定向排列使c轴的压缩性大于a轴。菱铁矿在44.6~47.1 GPa之间发生电子由高自旋态(HS)向低自旋态(LS)的转变,表现为体积塌陷8%。HS菱铁矿的等温状态方程参数为K0=112(5)GPa和K'0=4.6(3)。首次采用XANES技术对菱铁矿中Fe2+的电子结构进行了研究,结果表明:随着压力升高至37.3 GPa,Fe2+的配位和局域对称并未发生明显变化;此后电子结构开始转变,Fe2+的3d轨道分裂能降低,电子跃迁概率增大,呈现LS特性。     

中国南方二叠纪层序岩相古地理特征及演化

在层序地层研究基础上,以沉积体系域和相关界面为编图单元,采用体系域压缩法和瞬时作图法,以油气勘探为目标,有针对性的编制了中国南方二叠纪11张层序岩相古地理图。在此基础上,全面系统地阐述了该区二叠纪层序岩相古地理特征及演化。结果表明,中国南方二叠纪层序古地理演化具有明显的继承性、不均一性、阶段性、方向性和同步性。与传统的岩相古地理图相比,层序岩相古地理图具有动态、精确、等时、成因连续和勘探实用等优点。     

北武夷梁家铜多金属矿成矿地质特征及控矿因素

武夷山成矿带是我国重点成矿带之一,分布着众多的铜铅锌银等多金属矿床,矿床类型多样.通过对梁家铜多金属矿区区域成矿地质背景、矿体地质特征、控矿因素及矿床成因等分析研究,得出矿区矿化类型有四种:接触带矽卡岩型、受层间破碎带控制的矽卡岩型、破碎带蚀变岩型、斑岩-矽卡岩复合型.其中石炭纪藕塘底组(C2o)地层中受接触带构造控制的矽卡岩型和二叠纪茅口组(P1m)地层中主要受层间破碎带控制的矽卡岩型为矿区主要矿化类型,矿液分别来源于侏罗纪早世梁家单元(γJ1L)黑云母花岗岩体及白垩纪晚世五府岗独立单元(γπK2W)花岗斑岩体.深部的含矿流体随岩浆沿深大断裂及其次级断裂向上运移,在运移过程中含矿流体不断分离、富集,逐步形成富矿热液.在岩浆演化的晚期,富矿热液在近地表附近沿着被交代岩石的接触面或甚至脱离岩浆体系沿着有利围岩层间破碎带发生交代作用而形成矿床.结合其它控矿因素得出该区下一步的找矿方向.     

车装全液压钻机桅杆模态分析及拓扑优化

车装全液压钻机具有自动化程度高、工艺适用范围广、机动性好及施工效率高等优点,因此被广泛应用于煤层气抽采井、水井等钻井施工。桅杆作为钻机的重要构件,支撑着动力头的回转钻进工作,桅杆工作振动的稳定性对钻机工作的可靠性具有十分重要的影响。通过对桅杆进行模态分析,明确了桅杆的固有频率和模态振型,结果表明桅杆可能发生共振现象;通过对桅杆进行拓扑优化分析,并且根据桅杆的实际功能,得到优化模型,静力分析和模态分析结果均表明优化效果显著,满足结构强度要求且避免了共振的发生。桅杆的有限元分析,为桅杆的结构设计提供了理论支撑,同时提供了一种现代机械结构设计方法,具有一定的参考意义。     

富营养化对湖泊消费者群落碳源和氮源的影响——以白洋淀为例

富营养化对湖泊生态系统能流和物流的影响具有不确定性,多数研究仅关注富营养化对浅水湖泊食物网结构和功能的影响,而富营养化对消费者群落碳源和氮源的影响及其时空分异特征较少关注.鉴于此,本研究选取华北平原最大的浅水富营养化湖泊——白洋淀为研究区,依据生境理化参数将白洋淀划分为3类生境（生境1（Ⅰ和Ⅱ区）主要遭受上游府河废水排放影响;生境2（Ⅴ、Ⅶ和Ⅷ区）主要遭受水产养殖和生活污水的影响;生境3（Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ区）遭受人为干扰较小）.在2018年4月和8月分别收集了浮游生物、底栖生物和鱼类样品,运用碳、氮稳定同位素技术定量估算3类生境中底栖和浮游生物对消费者群落碳源和氮源贡献百分比的时空分异特征;同时收集水体和沉积物样品进行常规理化参数分析,明晰富营养化对白洋淀消费者群落碳源和氮源贡献百分比的影响.结果表明：1）就水体和沉积物理化参数季节变化而言,除pH相对稳定外,化学需氧量（COD）、沉积物氨氮（NH₃-Ns）、总氮（TN）和沉积物总磷（TPs）4月高于8月,而其他理化参数则8月高于4月;就空间分布而言,温度（T）、水深（WD）、溶解氧（DO）和沉积物总碳（TCs）值在生境3中最高,而其他理化参数的值则在生境1中最高;2）就δ¹³C和δ¹⁵N空间分布而言,对于同一群落,δ¹³C和δ¹⁵N在3类生境中富集程度呈现显著差异;就时间分布而言,不同季节消费者群落的δ¹³C值存在显著差异,而δ¹⁵N值未呈现显著差异,且消费者群落的δ¹³C和δ¹⁵N呈显著负相关;3）就消费者营养级的空间分布而言,3类生境存在显著差异,同一消费者营养级在生境1中最高,在生境3中最低;就时间分布而言,消费者营养级未呈现显著差异;4）浮游生物对消费者群落碳源和氮源贡献百分比4月高于8月,生境1高于其他生境;而底栖生物对消费者群落碳源和氮源贡献百分比则8月高于4月,生境3高于其他生境;5）通过相关分析,结果表明白洋淀消费者群落的δ¹³C与总磷（TP）、TCs、沉积物总氮（TNs）、总有机碳（TOCs）、TPs呈现负相关关系;δ¹⁵N值与TP、TCs、TNs、TOCs、TPs呈正相关关系.因此,湖泊富营养化会影响消费者群落的碳源和氮源,进而改变湖泊生态系统的能流和物流.     

桂东鹰扬关群火山岩时代和构造环境的重新厘定:对钦杭结合带西南段构造格局的制约

鹰扬关群在湘—粤—桂三省交界地区广泛发育,为一套以绿片岩相变质的细碧岩、(石英)角斑岩及相关的火山碎屑岩为主,含有细碎屑岩和碳酸盐岩组合。该群的成岩背景过去一直认为是Rodinia超大陆裂解背景下的大陆裂谷环境,时代归属为新元古代。岩石学、地球化学和锆石LA-ICP-MS U-Pb定年结果表明,鹰扬关群火山岩主要属于基性-中性火山(碎屑)岩类,在岩石化学成分上表现为明显富集大离子亲石元素(LILE,包括U、Th、Ba、K和Rb等)和轻稀土元素,而Nb、Ta、P和Ti等高场强元素和重稀土元素相对亏损,反映其具有俯冲-消减作用形成的岛弧-弧后盆地型火山岩地球化学特征;获得鹰扬关群中变角斑岩的锆石LA-ICP-MS U-Pb谐和年龄为(415.1±2.1)Ma(n=13,MSWD=1.8),表明其为加里东期海相火山喷发的产物。结合云开地块北缘存在有早古生代MORB型和岛弧型变质基性火山岩的资料表明,扬子板块和华夏板块结合带(称之为钦—杭结合带)西南段有早古生代的古洋盆,鹰扬关群岛弧-弧后盆地型火山岩可能是钦—杭结合带南西段早古生代洋陆俯冲-消减过程的地质记录,钦—杭结合带西南段加里东期的构造格局是俯冲增生造山带而不是陆内造山带。     

台湾岛对气流扰动的影响

本文根据一个三维气流过山的模型,用数值快速傅里叶变换方法,讨论理想东北季风气流经过台湾岛产生的扰动气压场、扰动垂直速度场和水平流场.经与实际东北季风下台湾岛的气候特征进行比较,结果令人满意.     

桂林地区不同类型岩溶地下水中δ13CDIC、δ18O的特征及意义

对桂林地区地下河水、岩溶大泉中的δ13CDIC、δ18O及Ca2+、Sr2+含量进行了测试分析。结果表明,地下河水的δ13CDIC值范围为–15.99‰～–12.29‰,平均值为(–14.03±1.15)‰;δ18O值范围为–6.63‰～–5.78‰,平均值为(–6.24±0.24)‰。岩溶大泉的δ13CDIC值范围为–15.26‰～–9.22‰,平均值为(–12.05±1.57)‰;δ18O值范围为–6.97‰～–3.19‰,平均值为(–5.68±0.97)‰。岩溶大泉的δ13CDIC值、δ18O值比地下河水的分别偏重1.98‰和0.56‰。通过分析发现,水的循环方式引起了不同类型地下水的同位素差异,地下河以管道流的形式进行循环,循环速度快,水岩作用时间短,碳酸盐岩碳的贡献相对较少;同时,出口处水所经历的蒸发作用时间也短,水的δ18O值偏轻。岩溶大泉以裂隙流的形式进行循环,循环速度慢,水岩作用时间长,碳酸盐岩碳的贡献相对较多;泉口处水所经历的蒸发作用时间也长,水的δ18O值偏重。Sr/Ca值与δ13CDIC值具有正相关关系,而与δ18O值的相关性差。这意味着δ13CDIC值与Sr/Ca值一样,可以在一定程度上反映出地下水的径流条件。     

贵州遵义寒武系底部硅质岩中细菌状化石的发现

通过扫描电镜精细观测,在贵州遵义松林地区早寒武世黑色岩系剖面,于其底部的硅质页岩中发现了可能的细菌状化石,直径200～500 nm,形态不一,具有细菌的大小和形状,有机碳含量丰富,大部分细菌含磷.通过与已有报道中具相似形态生物体的对比,认为其可能是原生的、具有细菌生物结构的微生物小球体(Microbioids),本文称之为细菌状化石.这类细菌状化石可以赋存于石英颗粒表面、石英颗粒间,甚至嵌入石英颗粒中.据前人的模拟实验推测,细菌在石英颗粒沉淀过程中可能起到过重要促进作用,这从微观上为硅质岩的形成提供了新信息.     

川滇黔相邻区碳酸盐岩容矿铅锌矿成矿特征

本文对川滇黔相邻区碳酸盐岩容矿铅锌矿成矿特征进行系统总结,并对区域成矿过程进行讨论。该区碳酸盐岩容矿铅锌矿发育3种矿床类型,主要分布在泸定-荥经-汉源、雷波-金阳-巧家-会东、赫章-威宁-水城和会泽-彝良4个矿集区,震旦系和古生代地层为主要容矿层。铅锌矿形成于3个成矿期和3类构造环境:以黑区-雪区铅锌矿床为代表的喷流沉积型(SEDEX型),形成于早寒武世海底地震同生断裂环境;以会泽矿床为代表的与侵入作用有关的碳酸盐岩容矿铅锌银矿床类型(IRCH Pb-Zn-Ag型),形成于晚三叠世前陆早期局部引张环境;以大梁子和天桥矿床为代表的密西西比河谷型(MVT型),形成于前陆晚期冲断挤压环境。与世界其它地方不同,川滇黔相邻区MVT铅锌成矿作用主要发生于早侏罗世。