基于X射线衍射法对天然气水合物测试分析研究概述

天然气水合物（下称“水合物”）是由烃类气体和水分子组成,主要赋存于具有低温高压环境的海底沉积物和陆地永久冻土区,形成固态类冰的笼型结晶化合物（Sloan,1998）,又称“可燃冰”或者笼形包合物。水合物储载气体的能力极强,是一种超高密度的能源贮藏体,理论上1 m3水合物,储载了164 m3的甲烷气体（施伟光,2015）,据估计水合物全球储量是全球化石燃料的2倍,可以说是潜力巨大的高效清洁能源。     

峰高与峰面积统计量表示岩心黏土矿物相对含量的差异

目前黏土矿物分析主要依据XRD衍射峰的峰高或峰面积统计量,为了分析两种统计量计算黏土矿物相对含量的差异。对取自黄海的YSZD02岩心短柱开展了黏土矿物XRD测试,分别利用峰高和峰面积表示4种主要黏土矿物蒙皂石、伊利石、高岭石、绿泥石的相对百分含量,探究两种统计量表示黏土矿物相对含量随深度变化的差异,结果发现两算法都能显示黏土矿物的相对组成特征,对YSZD02岩心而言,其黏土矿物主要为伊利石,其次为高岭石,再次为绿泥石,最次为蒙皂石。两种算法得到的4种矿物的相关系数由高到低依次为:高岭石0.94,绿泥石0.93,蒙皂石0.82,伊利石0.73,呈正相关。峰面积法求4种矿物的相对含量随深度变化的离散程度比峰高法大。用峰高、峰面积法表示黏土矿物相对含量随深度的变化,两种方法相对差异由小到大依次为伊利石,高岭石,绿泥石和蒙皂石。以上结果表明两种算法既有共性又有明显的差异。随着分析技术的不断更新,相较于峰高法较难解决的误差问题,未来峰面积法会得到更广泛的应用。因此研发更精确的计算机分析软件、统一研究方法将是未来发展的必然趋势。本文的研究加深了对峰高与峰面积统计量的理解,为其他分析方法的比较与选择提供了参考。     

文象花岗岩的成分、结构和成因机制

文象花岗岩具有特殊文象结构,研究其三维拓扑结构和形成过程有助于了解花岗质岩石的结晶作用.以北京周口店房山岩体和湖北罗田蕙兰山的文象花岗岩为研究对象,综合利用光学显微镜、扫描电镜、电子探针和电子背散射衍射等技术方法,对岩石矿物组成、结晶学取向和拓扑结构进行了系统研究.结果表明:(1) 文象花岗岩的矿物组成与其形成地质环境有关,石英和长石的含量变化范围很大,其中石英含量通常在20%~45%,但是相同地区同期形成的文象花岗岩具有相对稳定的矿物组成;(2) 长石作为寄主矿物通常呈半自形－自形粗大晶体,可以是碱性长石或斜长石,其端元组分以钾长石和钠长石为主,低温下常分解为条纹长石;(3) 石英在长石寄主矿物中规则穿插生长,在三维空间通常呈近似平行板状、长条状/柱状或非连通枝杈状,并只在特定岩石断面形似象形文字;(4) 正交偏光显微镜下,石英可以具有多种消光位,但是通常在一定范围内同时消光;(5) 石英普遍发育道芬双晶,偶见日本双晶;(6) 条纹长石中钾长石与钠长石对应(100)、(010)、(001) 面和[001]轴近似平行;(7) 多数石英颗粒与寄主长石之间具有密切结晶学取向关系,即石英[1123]轴近似平行长石c[001]轴.该研究证实文象花岗岩是石英和长石同时生长的结果,而长石作为寄主矿物影响并控制着石英的成核与生长方向.      

含非晶质混合物相的X射线衍射定量分析方法研究

根据自清洗法原理及一种新的测量非晶质峰强度的方法－多点强度加和法，本文提出对混合物相中的非晶质及多种晶质矿物进行同时定理的方法。用非晶质ＳｉＯ２及多种昌质相配制了一套具不同含量非晶质的多相混合样品，并据此进行了模拟定量试验，结果表明该方法是可行的。     

现代海洋锰结核中某些矿物学的研究

一、前言 海洋锰结核是当今举世瞩目的海底矿产资源，它的开发和利用不仅会改变世界金属供求的现状，而且对今后相当长的时期内人类物质文明的发展也将产生影响，锰结核的外部形态和宏观构造是人们早就知道的(图1A、B为两枚深海锰结核的外形)。但其内部的矿物晶体结构和元素存在状态则是一个很复杂的问题，在国外已经做了多年工作，     

南海东北陆坡区铁锰结核的特征和成因

对取自南海东北陆坡区的铁锰结核成分进行了X射线衍射，中子活化和电子探针研究，结核的组成矿物有δMnO2、针铁矿，水针铁矿，石英，斜长石，角闪石，钾长石，伊利石和白云母等。铁锰成分变化较大:Fe为7．1％－16．0％；Mn为5．8％－7．7％。Cu,Co,Ni,Pb含量低，分别为0．04％－0．06％、0．11％－0．15％、0．02％－0．03％和0．05％－0．07％，Mn/Fe比值为0．7。铁锰结核从内壳层向外壳层含铁量逐渐增加，Cu,Ni含量波动降低，反映在其形成过程中受到沉积环境波动，陆源碎屑物供给增加和Mn,Cu,Ni,Co元素来量变化的影响，具有典型边缘海水沉积成因铁锰结核的特征。     

矩形狭缝裂隙水流运动特征数值模拟研究

裂隙水流运动规律的研究对岩溶地区水资源合理开发利用以及裂隙岩体渗流理论发展具有重要意义。为探讨立方定律在矩形狭缝平行裂隙中的有效性以及裂隙水流运动特性,对不同尺寸的矩形狭缝平行裂隙水流运动进行数值模拟,基于模拟结果,利用极限流速和极限雷诺数的概念对立方定律在矩形狭缝裂隙中的有效性进行了验证,提出适用于矩形狭缝裂隙的修正立方定律。分析了矩形狭缝裂隙渗透系数随裂隙开度、宽度以及宽度与开度比值的变化,结果表明：裂隙开度越大,宽度越大,渗透系数越大,渗透系数随裂隙宽度与裂隙开度比值的增大而增大,二者之间呈指数关系。对裂隙水流流速分布剖面进行分析,结果表明：裂隙开度越大,流速分布越偏离泊肃叶分布,且离裂隙中心线越近,绝对偏差越大,相对偏差沿质点位置呈波动变化,变幅较小;流速越大,流速分布越偏离泊肃叶分布,在裂隙中心线处最大,离裂隙壁越近,偏差越小,而相对偏差随流速的变化幅度相对较小,表现为集中型;裂隙宽度越大,对流速分布影响越小。     

Thermal expansion of kyanite at ambient pressure： An X-ray powder diffraction study up to 1000 ℃

The thermal expansion coefficients of kyanite at ambient pressure have been investigated by an X-ray powder diffraction technique with temperatures up to 1000 °C. No phase transition was observed in the experimental temperature range. Data for the unit-cell parameters and temperatures were fitted empirically resulting in the following thermal expansion coefficients: αa = 5.8(3) × 10?5, αb = 5.8(1) × 10?5, αc = 5.2(1) × 10?5, and αV = 7.4(1) × 10?3 °C?1, in good agreement with a recent neutron powder diffraction study. On the other hand, the variation of the unit-cell angles α, β and γ of kyanite with increase in temperature is very complicated, and the agreement among all studies is poor. The thermal expansion data at ambient pressure reported here and the compression data at ambient temperature from the literature suggest that, for the kyanite lattice, the most and least thermally expandable directions correspond to the most and least compressible directions, respectively.     

X射线衍射定量分相分析的策略架构

引入分析策略的概念，揭示了当代研究X射线衍射定量相分析方法的正确途径。通过策略的系统演绎，对现今X射线定量相分析的基本方法进行了全面的构筑和科学分类，总共有7类分析方法，分别称之为内标消约法、外标消约法、样内异相消约法、样间异相消约法、样间同相消约法、归并C值法和理论计算法，并对各类方法的固有特点作了全面的概括。阐述了如何用现代谱图拟合技术进行常规定量方法的扩展以实现择优取向的强度修正。