地图科研成果荣获国家自然科学奖

不久前颁布的2004年度国家自然科学奖中．由国家测绘局推荐的项目《数字地表模型的多维动态构模研究》荣获二等奖。该项目由国家基础地理信息中心陈军、香港理工大学教授李志林、以及朱庆、蒋捷、王东华等人合作完成。他们针对多维动态数字地表模型构建这一国际学术前沿问题．以地理空间实体及相互间关系的抽象与表达为主线．研究了地表空间铺盖、地物空间关系理论、数字地形精度、多维动态空间数据建模、多尺度表达等基本问题。     

沉积物成岩蚀变过程中的Mn、Cd和Mo元素活动特征:以ODP 1148站钻孔沉积物记录为例

通过对南海北部的ODP 1148站岩芯600 mcd以上(约30 Ma以来)的沉积物中自生富集Mn、Cd和Mo等过渡金属元素的含量变化的研究,并结合相关的化学组成结果,探讨了岩芯内部氧化-还原条件的变化以及相关元素的活动特征,反演了相应沉积时期的环境演变.结果显示,岩芯387 mcd以上,自生Mn富集明显,代表氧化的环境;387～485 mcd之间,自生Cd含量明显富集,Mn含量显著降低,代表少氧的环境;485 mcd以下,Mn和Cd含量极低,自生Mo明显富集,代表缺氧的环境.随氧化-还原条件的变化,Mo存在明显的向下迁移并在缺氧界面的缺氧一方达到最大值的趋势,而Cd在少氧环境形成的固相态则可能在缺氧环境下不稳定,溶解态的Cd有向上迁移的趋势,并且在少氧/缺氧界面的少氧一方富集.这些过渡金属元素记录的氧化-还原条件的变化,反映出ODP 1148站所在海区的沉积环境变化:早期有较丰富的陆源输入,表层海水生产力较高,随着南海不断扩张以及全球海平面上升,该海区表层海水生产力逐渐降低.     

笼状水合物拉曼光谱特征与结构水合数的耦合关系

为了探讨不同气体组分和环境介质对形成笼状结构类型水合物和水合数的影响, 开展了一元体系 (CH4、CO2、C3H8 )和二元体系(CH4 +CO2、CH4 +C3H8、CH4 +N2 )的水合物生成结晶充填过程、结晶构型和动力学特性分析, 并对生成的水合物进行了拉曼光谱分析。结果表明单组分甲烷充填小孔穴 512和大孔穴 512 62 形成Ⅰ型笼状结构水合物(SⅠ), 二氧化碳和丙烷只占据大孔穴 512 64 形成Ⅱ型笼状结构水合物 (SⅡ ); 而二元混合组分中小孔穴中只充填有甲烷, 而没有CO2、N2 和C3H8。应用反褶积的ν1 对称谱带测定了CH4 分子在Ⅰ型结构大孔穴和小孔穴中的相对占有率,并根据谱带的面积比(对应于小孔穴与大孔穴)计算了平衡条件下甲烷水合物孔穴占有率及其耦合的水合数, 认为气体分子的大小不仅影响它所充填的孔穴形态和类型, 而且影响水合物生成的结构类型和水合数。     

吉林台爆破料应力应变关系的三轴试验研究

通过室内大型三轴实验，研究了吉林台水库爆破料在不同级配下的应力应变关系，得到了在一定击实功下爆破料的最大干密度随细料含量变化的规律，分析了爆破料在不同级配和不同围压下应力与应变的变化规律、轴向应变与体积应变的关系及抗剪强度变化特性．从微观的角度说明了变化规律产生的原因，得出爆破料的抗剪强度随级配的变化而变化的规律．     

ZnS柱撑高岭石-蒙脱石混层矿物纳米复合材料的制备及其光降解伊红-B的研究

以硫尿和乙酸锌为前驱物,通过离子交换和溶液热反应的方法在有机高岭石蒙脱石混层矿物(高蒙混层矿物)层间原位合成了ZnS纳米粒子,得到ZnS柱撑高岭石蒙脱石混层矿物纳米复合材料。X射线粉末衍射分析(XRD)表明高蒙混层矿物的d001从原来的0.98nm被柱撑到1.95nm,表明层间被插入了直径小于1nm的ZnS纳米颗粒。扫描电镜(SEM)观察发现,原高蒙混层矿物的有序片层结构部分被破坏,在被剥离的片层上面均匀覆盖了ZnS颗粒聚集体,粒径在25nm左右。透射电镜(TEM)显示,ZnS颗粒聚集体是由3～5nm的颗粒堆积而成,夹杂在被剥离的高蒙混层矿物层中。选区电子衍射(SAED)和能量散射谱(EDS)测定表明形成的ZnS属于六方晶系,结晶度较低。光降解伊红_B(eosion_B)实验表明该纳米复合物具有极高的反应活性,紫外可见吸收光谱(UV_Vis)跟踪反应历程,表明降解过程中没有其他中间产物生成,20min之内降解率达到99.1%。本方法制备的ZnS柱撑高蒙混层矿物纳米复合材料与前人制备的ZnS纳米粒子相比具有更高的催化活性,方法更简单,原料较便宜,可重复利用。     

甘肃灵台黄土-红粘土序列中坡缕石的分布及其古气候意义

坡缕石是典型的干旱、强蒸发环境的指示矿物,黄土-红粘土序列中坡缕石的分布对古气候和古环境重建具有重要的指示意义。本文对灵台任家坡剖面中黄土、古土壤和红粘土代表性样品进行了场发射扫描电镜和高分辨透射电镜观察,结果发现,在3.6Ma以前沉积的红粘土中存有大量的自生坡缕石,而在3.2Ma以来沉积的红粘土及其上覆黄土古土壤序列没有坡缕石。剖面样品扫描电镜原位观察形貌特征和微观结构显示,坡缕石属于成壤作用自生矿物,系由伊蒙矿物在富镁孔隙液作用下转化形成。灵台剖面中坡缕石消失的层位与红粘土磁化率升高和粉尘通量及沉积速率增加的层位相一致。坡缕石在剖面中的分布指示3.6～3.2Ma前后是东亚季风的重要转型期,东亚古气候格局发生改变,由连续干暖的夏季风占主导向干冷冬季风和暖湿夏季风高频强波动交替环境演化。     

牦牛坪矿-(Ce):一种新发现的稀土元素矿物

牦牛坪矿-(Ce)属硅钛铈矿亚族的新成员，发现于四川牦牛坪稀土矿床的碳酸岩、伟晶碳酸岩和碱性岩等矿脉中。与已知的同亚族矿物相比，新矿物要么是chevkinite-(Ce)B位上的Fe^3 类似物，要么同时是polyakovite-(Ce)B位和C位上的Fe^3 类似物。牦牛坪矿-(Ce)直接从一类富F、水和REE的岩浆-热液过渡阶段的成矿流体中结晶所成。新矿物得名于产地和稀土元素中Ce居优。牦牛坪矿-(Ce)及其命名，已获国际矿物协会新矿物及矿物命名委员会投票批准。     

邯峰矿区古构造应力场与构造演化

采用共轭剪节理应力反演方法,恢复了邯郸-峰峰矿区晚古生代以来的3期古构造应力场,进而探讨了煤田构造的演化历史,将其分为4大阶段：①中生代早期近NS向挤压,煤系后期改造初动期;②中生代晚期SE-NW向挤压,奠定煤田构造格架的基础;③中生代末至古近纪NW-SE向拉张,煤田构造格架定型;④新近纪以来近东西向拉张,煤田构造的现代活动.     

高陂煤矿区控煤构造及其与煤炭资源的赋存关系

结合高陂煤矿区含煤岩系特征,阐述了该区的控煤构造及其形成机制,探讨了其与煤炭资源的赋存关系,对指导新区的勘探工作具有一定的意义.     

青海气候条件对牧草再生性影响的研究

选取1994～2001年河南、甘德两站牧草再生草资料及同期气象资料，通过分析同一地区不同时期及同一时期不同地区气候条件对牧草再生性的影响，建立了牧草再生草产量气候模式，讨论了再生草增、减产的气候条件。研究得出：同一地区不同时期和同一时期不同地区因气候条件不同，割草不一定能增产。