Influence of sedimentary environments on mechanical properties of clastic rocks

The sedimentary environments are the intrinsic factor controlling the mechanical properties of clastic rocks. Examining the relationship between rock sedimentary environments and rock mechanical properties gives a better understanding of rock deformation and failure mechanisms. In this study, more than 55 samples in coal measures were taken from seven different lithologic formations in eastern China. Using the optical microscope the sedimentary characteristics, such as components of clastic rocks and sizes of clastic grains were quantitatively tested and analyzed. The corresponding mechanical parameters were tested using the servo-controlled testing system. Different lithologic attributes in the sedimentary rocks sampled different stress–strain behaviors and failure characteristics under different confining pressures, mainly due to different compositions and textures. Results demonstrate that clastic rocks have the linear best-fit for Mohr-Coulomb failure criterion. The elastic moduli in clastic rocks are highly dependent upon confining pressures, unlike hard rocks. The envelope lines of the mechanical properties versus the contents of quartz, detritus of the grain diameter of more than 0.03 mm, and grain size in clastic rocks are given. The compressive strength or elastic modulus and the grain diameter have a non-monotonic relation and demonstrate the “grain-diameter softening” effect.     

某些磷灰石矿物的红外吸收光谱

本文讨论了各种磷灰石矿物的光谱特征,氟磷灰石和羟磷灰石的光谱-结构关系及磷灰石中CO_3~(2-)和OH~(-1)离子的存在形式。在结构资料基础上,对氟磷灰石和羟磷灰石中的PO_4~(3-)离子进行了相关分析,给出了内模式的分配数目。碳氟磷灰石中的CO_3~(2-)离子的光谱与简单无水碳酸盐和氟磷灰石混合物光谱之间的差异表明,C0_3~(2-)离子以类质同象形式进入磷灰石结构中。磷灰石中的P_2O_5含量随CO_2含量的增加而降低,PO_4~(3-)离子的v_4带随CO_2的增加或减少而变化,这表明PO_4~(3-)与CO_3~(2-)离子之间存在密切的相关关系,CO_3~(2-)-PO_4~(3-)取代是类质同象置换的一种形式。羟磷灰石OH-OPO_3中的O-O距离和它的高温光谱证明,OH~(-1)离子以氢键形式存在。     

矿物表面活性及其量度

矿物及其材料的表面活性及其表面反应性的具体表征，它是由矿物表面功能基所控制。由于矿物表面金属原子的电负性不同，以及它所处的配位环境不同，常表现出不同的极性、荷电性和Lewis酸碱性，它与溶质和溶剂分子之间反应（成键）能力也不同。在热力学上表现为反应自由能变化也不同。因此，量度矿物表面活性就是量度其表面极性、荷电性和Lewis酸碱性，它既可用化学方法，也可用热力学的方法。前者是通过反应作用量来量度，后者通过反应作用能来量度。然而现代矿物谱学的方法更能给出矿物及其材料表面反应活性的本质和详细信息。     

成矿带1∶20万水系沉积物地球化学分区的方法及地质意义:以西藏冈底斯铜多金属成矿带为例

以冈底斯铜多金属成矿带为例,阐述了利用1∶20万和1∶50万水系沉积物地球化学测量开展成矿区带地球化学分区的方法和思路,进一步对其地质意义进行了探讨。结果表明:小比例尺的水系沉积物地球化学数据具有地球化学分区示踪意义。总结出一套操作性强的地球化学分区方法,其方法具有指示找矿方向的实际意义,对区域构造单元划分具参考价值。地球化学分区为该区的找矿方向、成矿远景评价及基础地质调查奠定了基础。     

石灰岩含水介质中苯系物（BTEX） 生物可降解性判识

    岩溶含水系统遭受石油烃污染的环境问题十分普遍。相对于多孔含水介质,石油烃BTEX在石灰岩含水介质中的生 物可降解性还不确定。为此,本研究开展了BTEX在石灰石和岩溶地下水介质中的静态微元体实验。经过77天的实验检测 分析,结果表明：（1） BTEX化合物在可利用电子受体溶解氧或硝酸盐存在条件下具有生物可降解性;（2） 向系统中补充 电子受体硝酸盐,具有促进生物降解的作用,其对BTEX的去除率可高达94%;（3） 未发现补充硫酸盐能够促进BTEX生物 可降解性;（4） 甲苯和二甲苯容易被生物降解,但苯的去除具有一定的难度。     

表层岩溶地下水出露地表后的脱气作用——以重庆市南川区柏树湾表层岩溶泉溪流为例

以重庆市南川区柏树湾表层岩溶泉溪流为例,沿柏枝溪流程以一定间距监测水体中HCO3-的浓度及其pH、电导率、溶解氧等水化学参数,并初步探究溪流水的脱气效应。结果显示(1)表层岩溶地下水出露地表后,HCO3-浓度沿流程呈现出递减的规律;(2)HCO3-浓度递减的快慢反映了脱气作用的强弱,溪流脱气速率具有“枯水期>平水期>丰水期”的特点;(3)暴雨期间由于稀释效应HCO3-浓度递减趋势不明显,但降雨后期,递减又开始逐渐产生;(4)脱气效应在造成溪流水HCO3-浓度减小的同时,也导致电导率(EC)沿柏枝溪流程逐渐降低,而pH值逐渐升高;(5)沿途溶解氧(DO)昼夜变化表明,水生生物作用对脱气作用可能也有一定的影响,但其影响机制还有待进一步的研究。      

高温高压下岩石电导率不同测量方法的实验对比——以二辉橄榄岩为例

利用YJ-3000t紧装式六面顶压机,在1.0GPa、500～900℃和2.0GPa、500～950℃的实验条件下,同时采用交流阻抗谱法(AC0.05～10-6Hz)、直流法(DC)和单频交流法(0.1Hz)三种方法对采自河北大麻坪玄武岩中的尖晶石二辉橄榄岩进行了电导率的实验测量.实验结果表明:在实验的温度和压力范围内...     

卫星热红外遥感技术在火山区地热探测中的应用——以内蒙古锡林郭勒火山区为例

能源的全球性短缺以及全球环境问题的日益加剧,使得绿色新能源的研究与开发成为当今世界许多国家的一项重要任务。地热资源作为其中一员其重要性日益凸显。在地热资源的勘查中,传统的地质和地球物理勘探投入高、难度大,而遥感技术具有经济、高效、覆盖范围广等优势,已逐渐成为地热资源探测与调查的一种新技术手段。地热能开发的首选地区往往是新生代火山活动区,因其在相对较小的深度内就能获得很高的温度。本文综述了国内外利用遥感技术探测火山地热的发展历史和研究现状,介绍了这项技术在美国黄石公园、日本阿苏火山以及我国长白山火山和腾冲火山的应用。同时选取内蒙古锡林郭勒盟新生代火山活动构造区作为实例,利用美国NASA陆地卫星Landsat-7 ETM+第6波段的红外遥感数据反演了研究区的地表温度,结合ETM+7-4-1波段组合影像的地质构造解译结果以及其它相关资料对研究区地表温度分布进行了分析。结果表明,区内红外遥感地表温度异常区多位于北东东与北西向构造的交汇处或与环形构造密切相关。本文圈定了7个地表温度异常区作为这一地区下一步地热资源勘查的远景区。     

铝硅酸盐矿物和玻璃中Al的配位与局部结构

利用同步辐射的AlK边X射线吸收近进结构（XANES）谱研究了刚玉和铝硅酸盐矿物（蓝晶石,红柱石,夕线石和钠长石）中Al的配位与局部结构,证明该方法可以作为新的结构探针研究结构未知体系中Al的配位与局部结构。例如,Al的K边XANES谱证明在室温压条件,钠长石玻璃中的Al保持为四面体配位（AlIV）,局部结构与钠长石晶体中的Al相似;尽管硬玉晶体中的Al为八面体配位,但硬玉玻璃中的Al变为四面体配位（AlIV）。而在相同的高温压条件（4．4GPa,1575C）下制备的硬玉-钠长石玻璃系列中,压力引起四面体配位的Al变成五次（Alv）和六次配位（AlVl）,且五次和六次配位Al的比例随玻璃中硬玉含量的增加而增大。     

中亚斑岩铜矿时空分布规律及主要成矿特征

中亚造山带的斑岩铜矿主要成矿作用与古亚洲洋的发展演化、消亡及新陆壳固结期构造-岩浆作用有密切成因联系.可划分出1个早古生代,3个晚古生代斑岩铜矿带,含14个矿化密集区.在此基础上,指出晚古生代中-晚期是中亚斑岩铜矿的主成矿期.