Three magmatic components in the 1973 eruption of Eldfell volcano,Iceland: Evidence from plagioclase crystal size distribution (CSD) and geochemistry

The 1973 eruption of Eldfell volcano, Iceland, appears to have been a short, simple event, but textural and geochemical evidence suggest that it may have had three different magmatic components. The first-erupted fissure magmas were chemically evolved, rich in plagioclase (∼ 18%) and had shallow, straight crystal size distribution (CSD) curves. The early lavas were less evolved chemically, had lower plagioclase contents (∼ 13%) and steeper, slightly concave up CSDs. The late lavas were chemically similar to the early lavas, but even richer in plagioclase than the initial magmas (∼ 24%) and had the steepest CSDs. There was no chemical evidence for plagioclase fractionation, but compositional diversity could be produced by clinopyroxene fractionation which must have occurred at depth. We propose that the eruption started with old, coarsened (Ostwald ripened) magma left over from a previous eruption, possibly that which produced Surtsey Island ten years earlier. The early flows may be mixtures of small amounts of this old magma with a new, low crystallinity, uncoarsened magma or a completely new magma. The late flows are another new magma from depth, chemically similar to the early flows, but which has grown plagioclase under increasing saturation (undercooling) perhaps during its ascent. All three magmatic components may have originated from the same parent, but had varying degrees of clinopyroxene fractionation, plagioclase nucleation and growth, and coarsening.     

Morphologically based sampling designs for zoned orthopyroxenes

Compositional data of orthopyroxene crystals obtained by the electron microprobe may be biased unless zoning morphologies are taken into account in the sampling design. Statistical models (predictive or interpretative) based on such data are open to question because the input data, such as correlations, are spurious. In an attempt to propose sampling designs two established crystal zoning morphologies are considered which are (a) the concentric shell-type and (b) sectoral zonations. These zonational types lend themselves well to statistical population modeling and graphical interpretation provided assumptions of chemical invariance hold or are approximated by a stratified sampling design. The statistical designs may be regarded as limiting cases in the sense that relaxations of certain assumptions lead to other population models. Hypersthene crystals from a central portion of the mafic norite formation at the Strathcona Mine, Sudbury irruptive, are examined for zonation. It appears that the trace elements have a different zoning morphology than the major elements of hypersthene.     

伊通新生代玄武岩中辉石岩捕虏体的尖晶石成分分带

伊通新生代玄武岩中存在3种不同成因的捕虏体,其中上地幔岩浆分异结晶形成的辉石岩捕虏体中尖晶石具有独特的成分分带。电子探针分析显示在尖晶石矿物的边缘富Al,而贫Mg、Fe和Cr,矿物中心富Mg、Fe和Cr,而贫Al,从中心向两侧基本对称。从尖晶石成分分带的元素分布特征判断,其形成不是固溶体相平衡过程中的离子扩散,而可能是化学平衡过程中结晶矿物与熔浆之间化学成分平衡的结果,属于化学平衡导致的成分分带。从尖晶石矿物中心到边缘的温度变化不能反映矿物形成后所经历的温度变化状况,与尖晶石共生矿物的二辉石地质温度计所能代表的地质意义是矿物中心的温度(~1 006℃),反映矿物开始结晶时的温度状态。     

黄龙嗜冷细菌两种胞外单糖对碳酸钙矿化影响

为了探究黄龙水体中嗜冷细菌的胞外代谢产物对钙华沉积速率及沉积产物的影响,本文从黄龙钙华水体中分离到优势土著嗜冷细菌,并以其标志性胞外代谢产物D-葡萄糖和D-核糖作为研究对象,研究了两种单糖组分在低温环境下对钙华沉积的影响,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外吸收光谱(FT-IR)等分析手段对碳酸钙晶型、形貌以及结构组成进行了表征。实验表明:D-葡萄糖在低温条件下能促进方解石型碳酸钙的沉积,并加快沉积速率。低浓度下(20 mg/L和40 mg/L)的沉积产物均为方解石型碳酸钙并对其形貌有一定的影响;高浓度下(80 mg/L和160 mg/L)能诱导少量的文石型碳酸钙的合成。D-核糖在低温条件下能促进碳酸钙的沉积,加快沉积速率。与D-葡萄糖不同,D-核糖仅能合成方解石型碳酸钙,但对方解石晶面的生长表现为抑制作用,且随浓度增大抑制作用益明显。此结果可为黄龙钙华生物成因的探究提供一定的理论研究基础。     

基于TC35的远程温度监测报警系统

针对日常生活中因对温度变化的忽视引起的各种问题,提出一种对温度进行远程监测并短信通知用户的系统,以达到向用户进行温度报警的目的。系统主要由STC89C52单片机,液晶显示器1602,温度传感器DS18B20,TC35模块4大部分构成,首先通过温度传感器DS18B20采集当前环境温度,然后利用液晶显示器1602将当前温度显示出来,与此同时单片机判断当前温度值,当前温度超过温度上限值时,单片机控制GSM模块向指定手机号发送一条短信。结果显示,当温度超过设定温度时,指定手机会收到一条报警短信,提醒用户当前的温度超过了温度上限。通过与传统的温度检测系统作对比,系统能够得到较准确的温度检测值其测温误差能够控制在0.4以下,并且通过发送短信来对温度进行远程实时监测。     

鄂尔多斯盆地西部下古生界风化壳优质储集层发育规律及成因机制: 以桃2区块马家沟组马五1-4亚段为例*

鄂尔多斯盆地下古生界马家沟组顶部遭受长期风化剥蚀,形成了以膏云岩为主的风化壳岩溶储集层。盆地西部包括桃2区块在内的马家沟组马五_1-4亚段以(含)膏云岩、白云岩和灰云岩互层发育为主。借助岩心观察、偏光显微分析和扫描电镜超微分析,识别出多层成层分布的(含)膏云岩;通过对硬石膏、白云石和方解石等矿物的物理和化学性质对比研究,认为(含)膏云岩的膏模孔、扩溶膏模孔及与之伴生的胀缩微裂缝为主要储集空间,孔隙大小具有明显的自限性,受硬石膏结核和石膏晶体大小的制约;岩性((含)膏云岩)和沉积微相(潮上带(含)膏云坪)是储集层形成的先天物质基础和环境条件,并导致(含)膏云岩储集层的层控分布特征;4期溶蚀作用过程中,硬石膏晶体和结核的组构选择性溶蚀和阶段性充填,是储集层形成的关键过程;储集层为层状相控、受岩溶作用影响,但岩溶地貌对储集层分布不再有决定性控制作用。(含)膏云岩发育区分散流的弥散性渗透溶蚀是大洞大缝不发育的主要原因。“层状相控岩溶作用岩性气藏”观点的提出将促使研究区下古生界从“岩溶古地貌气藏”向“相控岩性气藏”勘探的深刻转变。     

Na 元素的EPMA 定量分析：矿物晶体结构对Na 行为的制约

Na 属于热扩散元素,具有不稳定性,准确测定有难度。前人对含Na 玻璃和具有不同晶体结构的含Na 矿物的电子探针定量分析发现,随着分析时间的延长,Na 的计数明显下降,并且含Na 玻璃计数的下降要比含Na 矿物相比更为明显,表明Na 计数与试样的结构有关,但对其内在控制因素还不太明确。文章在前人研究的基础上,选择具有代表性不同结构含Na 硅酸盐矿物和非晶质含Na 玻璃作为研究对象,通过对不同晶体结构中Na 元素所处的位置、配位数、键性类型的特征进行总结,针对不同晶体结构中Na 原子扩散条件和是否存在附加阴离子与之相伴等因素,对比分析不同晶体结构中Na 计数下降的程度,深入探讨了导致Na 计数下降的内在原因。结果显示,试样分析过程中Na 计数下降顺序为：非晶质> 架状>层状> 环状> 单链状> 双链,且有附加阴离子的含Na 矿物要大于无附加阴离子的矿物。通过对不同测试条件下Na 计数的对比分析发现,加速电压、束流、束斑直径等改变,都会对Na 计数产生一定的影响。最终总结得出了准确测定含Na 硅酸盐矿物的最佳分析条件,为准确测定含Na 矿物和玻璃中的Na 含量提供参考。     

2018年全球发现的新矿物种

在系统梳理2018年度全球发现并经国际矿物学协会(IMA)新矿物与矿物分类命名专业委员会(CNMNC)批准的128个新矿物种资料的基础上,从矿物名称、晶体化学式、晶系和空间群、晶胞参数、主要粉晶数据、物理性质、光学性质、产地与产状、与其他矿物种的关系、矿物名称来源、化学反应和光谱学特征等方面归纳总结了这些新矿物的重要矿物学特征。并按照中国新矿物及矿物命名专业委员会颁布的《矿物种汉名审订条例》,对128个新矿物种的中文名称进行了审订。通过适时公布国际新矿物工作的新进展和新成果,并逐步完善和规范矿物种中文译名体系,为我国新矿物的发现和研究提供有科学价值的参考和借鉴,并不断推动矿物种中文译名规范化与标准化的进程。     

周期排列水平管对地铁振动的隔振性能研究

根据声子晶体理论,提出了一种周期性排列的水平管隔振方法并探讨了其对地铁振动的隔振性能。利用平面波展开法与Bloch定理结合,得到水平管的能带结构。建立轨道?隧道?土体相互作用的三维ABAQUS精细化模型,进一步验证了周期性水平管对地铁振动的减振效果,并探究了水平管材料及其相关参数对隔振带隙的影响。结果显示：数值计算所得的衰减域与理论分析的带隙结果相吻合,周期性排列的水平管对特定频带的振动隔离效果明显且其隔振频带较宽。衰减域随填充材料弹性模量的减小逐渐下移;隔振频带的起始值随桩径的增大而提高;随着轴心间距的增大,衰减域上下限同时减小,同时也在一定程度上降低了整个隔振结构的带隙宽度。计算表明周期性水平管在不同参数条件下的频带范围在40～900 Hz之内。     

方解石-白云石-菱镁矿的中远红外光谱学特征研究

利用拉曼光谱和红外光谱研究了方解石、白云石和菱镁矿的光谱学特征,探究了影响三种矿物红外辐射性能的因素。三种矿物的拉曼光谱(Raman)、中红外吸收光谱(MIR)、远红外吸收光谱(FIR)显示随着矿物中镁含量的增大将会影响CO₃^2-的面外弯曲振动(ν₂)、反对称伸缩振动(ν₃)和平面内弯曲振动(ν₄),使各光谱特征峰均向高频端迁移。基于黑体辐射定律以及在80 ℃、400~2 000 cm^-1矿物的辐射能量谱,结果显示方解石、白云石、菱镁矿的发射率依次减少(0.951,0.938,0.895)。三种矿物的红外吸收光谱和发射光谱中的振动位置均受CO₃^2-基频的显著影响,在1 300~1 650 cm^-1均产生宽的低吸收带,该吸收带与CO₃^2-的反对称伸缩振动相关,且吸收带范围(202,236,272 cm^-1)与发射率之间呈负相关关系。因此,当最强化学键的振动出现在发射光谱窄的吸收带范围内会产生相对较高的辐射能和发射率。此外,矿物的晶体结构也会影响发射率,大的离子半径、键长和晶胞体积将降低辐射过程中能量的吸收,增强辐射特性。综上研究结果,方解石、白云石和菱镁矿的拉曼光谱和红外光谱揭示了金属原子的相对质量对光谱学特征的显著影响,其发射率可能受到C—O键的反伸缩振动范围、最强吸收带控制的最低发射率以及矿物晶体结构的共同影响。这项研究呈现了必要的光谱信息和热发射率数据以识别特定的碳酸盐矿物,为类似矿物的光谱特征研究奠定了基础;同时为进一步认识地壳中大量的碳酸盐矿物提供了研究方法,也为地外勘探的深入研究给予相关的理论基础。