Characterization of cristobalite in ash and dome rock from the Soufriere Hills volcano, Montserrat： Implications for respiratory health hazards

A link between the inhalation of respirable silicas （SiO2） and respiratory diseases such as silicosis is widely recognized. Ash from dome collapse eruptions on Montserrat has been found to contain high levels （〉20%） of silicas in the form of cristobalite, tridymite, quartz and/or amorphous silica. The toxicity of these silica polymorphs varies widely. Cristobalite and quartz （tridymite less well established） are viewed as carcinogenic to humans whereas amorphous silica generally shows a reduced biological response. In assessing the potential health effects of volcanic ash particulates it is vital to determine the types and concentration of silicas as well as their size （respirable fraction）, shape and surface properties. The aim of this study is to develop methods to assess potentially toxic respirable airborne silicas in the dome collapse ash （applicable to a range of ash types） and to develop a model to predict the levels and types of respirable silicas from future eruptions. The model is being developed by comparing dome rock with related ash from a series of previous eruption events. Mineralogical assessment using conventional scanning X-ray diffraction （XRD） was hampered by difficulties in differentiating characteristic peaks for cristobalite and tridymite in complex multi-component ash samples （containing high levels of plagioclase）. These difficulties have been largely overcome using an Enraf-Nonius PDS120 diffractometer with curved （120 degrees 20） position sensitive detector （PSD）. The determination of size, shape and elemental characteristics of ash particulate and dome rock samples has been carried out using automated analytical scanning electron microscopy. The quantification of mineral proportions using PSD-XRD was highly successful with an accuracy of 1 to 2 wt%. However, the determination of phase proportions using automated analytical SEM was problematic due to scattering effects and the multiphase nature of many of the particles.     

用X射线分析显微镜对海藻元素的研究Ⅰ.海藻的X射线荧光光谱

X射线分析显微镜(XGT-2000V, Horiba Co.,Japan,1993年制造)是一种新颖、快速的元素分析仪器,可以用来分析海藻中元素的组成特点。本研究对1997年4,5月在山东省威海市采集的22种海藻进行了研究,测定了海藻的Ⅹ射线荧光光谱(XRF),并根据Ⅹ射线特性荧光的能量分析海藻的主要元素组成。然后采用基本参数法(FP法)对每种海藻的主要元素进行了半定量分析。研究结果表明,Ⅹ射线分析显微镜可以快速观测海藻中的主要元素如钾、硫、钙、铁、锌、溴、锶等,是研究元素组成与化学种态的有效的非破坏分析手段。从Ⅹ射线荧光光谱可以看出,绿藻的特征元素是钾、钙、硫,孔石莼(Ulva pertusa)含有较多的铁元素,而浒苔则含有较多的溴元素。褐藻的特征元素除钾、钙、硫之外,还含有较多的锶元素。另外,酸藻 (Desmarestia viridis)含有大量的硫及溴元素,鼠尾藻(Sargassum thunbergii)、单条髓藻(Myelophycus simplex)及酸藻 (Desmarestia viridis)中尚含有较多的铁元素。红藻的特征是多种红藻均含有较大量的溴元素,例如波登仙菜(Ceramium kondai)、松节藻(Rhodomela confervoides)、多管藻(Polysiphonia urceolata)、石花菜(Gelidium amansii)及亮管藻(Hyalosiphonia caespitosa)。另外,珊瑚藻(Corallina pilulifera)中含有大量的钙质。     

频率可切换的矩形缝隙环频率选择表面

基于金属屏上周期排列的缝隙单元结构的通带特性,提出矩形缝隙环(Rectangular Slot Ring,RSR)加载短路线的单元结构实现频率可调频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS).谐振缝隙单元开路与短路时相对应的谐振频率分别为13 GHz和15 GHz.RSR-FSS选用Rogers RO4003介质作为基板,按照12×12的方阵进行周期排列,利用全波电磁仿真软件CST对其进行了电磁传输特性仿真.最终,通过实验验证了该频率选择表面在Ku波段通过连通和断开短路线可以进行频率的切换.     

现浇X形混凝土桩竖向承载性状模型试验研究

为研究现浇X形混凝土桩的荷载沉降特性及其荷载传递机制,利用河海大学的大型试验模型槽开展X形桩的足尺模型静载荷试验。通过在桩身设置的钢筋测力计及在桩底埋设的土压力盒,实测了在竖向荷载作用下X形桩与土相互作用时的工作性状。试验结果表明：X形桩的荷载沉降曲线为缓变型;桩侧摩阻力与桩端阻力随桩顶沉降的增加均呈递增性;但随着桩顶荷载的增加,桩侧摩阻力分担桩顶荷载比例却呈递减性,其分担桩顶荷载比例由初期的约90%下降到极限状态时的70%左右,而桩端阻力分担桩顶荷载的比例呈递增性,其分担桩顶荷载比例由初期的约10%上升到极限状态时30%左右。研究成果可为今后竖向受荷X形桩的设计与研究提供重要参考。     

扫描电镜-X射线能谱仪在丹巴地区铂族矿物物相特征分析中的应用

丹巴地区铜镍硫化物铂族矿床品位低、铂族矿物颗粒细、铂族元素间的类质同象普遍,此类铂族资源的赋存状态研究及矿石的选冶长期以来都是较为棘手的问题。本文采用扫描电镜-X射线能谱仪器组合,对丹巴铜镍硫化物铂族矿床中含量达到1‰的元素进行快速的定性/定量分析,研究了铂族矿物原位的赋存状态和形貌特征。通过扫描电镜观察到该矿床的铂族矿物主要为砷铂矿、锑钯矿、碲锑钯矿,其次以自然铂、硫砷铑矿、硫砷铱矿,呈椭圆状、纺锤状等形式赋存于黄铁矿、磁黄铁矿及蛇纹石中,部分以类质同象的形式存在,极少量的铂与钯元素呈固溶体形式存在。X射线能谱分析表明该矿床中主要的铂族元素为Pt、Pd,其次为Ru、Rh、Ir、Os; 点分析表明砷铂矿中Pt的含量为52.84%,锑钯矿中Pd的含量为45.15%; 线扫描和面扫描分析表明铂族元素主要分布在含铁的硫化物中,Pt、Pd等铂族元素的含量与铁、镍的含量成正相关关系,反映了丹巴地区铂族元素亲铁、亲镍、亲硫的地球化学特征。     

辽宁岫岩玉的岩相结构和无损分析研究

利用外束质子激发X荧光技术（PIXE）、X射线衍射（XRD）、激光Raman光谱（Raman）以及扫描电子显微镜（SEM）等技术对辽宁岫岩玉进行岩石矿物学分析。实验结果表明岫岩玉矿相以叶蛇纹石为主,各种微量元素含量很低。岫岩玉Raman光谱的主要特征峰位于231、378、684、1048、1368和1397cm^-1处。PIXE、XRD和Raman光谱技术作为无损分析方法为鉴定岫岩玉提供了一种快速有效的方法,为研究贵重的古玉器提供了技术支持。     

基于迭代法的同轴法X射线相衬成像的相位复原

相位复原问题是指在只有强度可以测量的情况下,从强度数据中提取出物体的相位信息。相位复原是同轴法X射线相衬成像的关键问题之一。本文采用误差递减法,通过限制物体的空间大小,结合测量到的强度数据,在物体的空域和频域都进行约束。通过反复迭代,进行带宽外推,最终实现物面和像面的相位复原。仿真实验证明了此迭代算法的收敛性,并且以塑料管为样品,在上海光源采集到同轴法X射线相衬成像的实验数据,对上述算法进行了验证。     

碳酸盐岩实验室研究方法（一）

近代岩矿测试方法在岩石学研究中的应加,随着测试方法的普及和技术的不断提高.已越来越广泛,从而促进了研究工作的深入开展.相当一部分岩矿工作者对于近代岩矿测试方法在岩矿研究中的应用并不十分热悉。黄思静老师多年从事沉积学和碳酸盐岩的科研、教学工作。这是他给成都地质学院研究生的讲课内容。发表前,作者对原稿作了适当修订补充。介绍了X射线分析、扫描电镜及电子探针分析,阴极发光分析,红外吸收光谱分析、热分析以及氧碳同位素分析六部分。我们拟从本期起,与《地学进展》期刊一道,于年内1—2期连续刊出。