陆相页岩非晶态二氧化硅定量分析新方法探索

通过扫描电镜观察和全岩矿物X衍射实验图谱分析发现,鄂尔多斯盆地延长组页岩中含有一定量的非晶态二氧化 硅。现有的三种计算非晶态二氧化硅含量的方法都有一定的缺陷：化学溶解方法分析周期长、且对其他矿物有一定程度的 溶解;X衍射定量分析法需要计算非晶态二氧化硅衍射图谱上圆丘散射曲线的积分强度,人为误差较高;增量法标样难以 配制,而且误差较高。在总结前人研究的基础上,提出了X衍射与微区矿物定量分析相结合的方法来解决计算多相体系中 非晶态二氧化硅含量这一问题。该方法避开了前人所提出方法的缺点,分别计算得到了结晶态石英含量与二氧化硅含量, 从而间接计算出非晶态二氧化硅含量,然而超高的实验成本也成为该方法在现阶段难以普及的主要原因。     

应用FTIR-SEM研究一类合成欧珀的微结构及其变彩成因机制

近些年来,相关人工合成欧泊的研究工作主要聚焦于天然与合成欧泊的鉴别与筛选,而相关合成欧泊的微结构、变彩机制及其中水的赋存状态的深入研究鲜见报道。本文通过傅里叶变换红外光谱(FTIR)、场发射扫描电镜(FE-SEM)对一类合成欧泊的微结构、结构缺陷进行较系统的研究。同时,结合对样品的热处理就该合成欧泊体色、变彩机制及其中水的赋存状态作了初步探讨。结果表明:该样品的红外光谱中,在约2900 cm~(-1)、1737 cm~(-1)处出现合成欧泊特征吸收,且在4000~6000 cm-1波段,合成欧泊相比天然欧泊的吸收峰更为复杂。合成欧泊的颜色由体色与变彩两者共同构成,该体色与存在于其微结构中准球状、粒径约205 nm的二氧化硅颗粒的间隙填充物直接关联,且在热处理条件下随着间隙物的析出而渐退。同时,该类合成欧泊的变彩归因于结构致色并由其内部SiO_2颗粒周期性排列而构成的三维的光子带隙结构所致。此外,在欧泊的微观结构发生重构前,变彩所呈现的颜色主要由准球状二氧化硅颗粒粒径与间隙填充物决定。     

基于氮气吸附-核磁共振-氩离子抛光场发射扫描电镜研究川西须五段泥质岩储层孔隙结构

微观孔隙作为泥质岩的有效储集空间,其孔隙结构参数是作为气藏评价及资源量估算的重要依据。本文应用氮气吸附法(NAM)、核磁共振法(NMR)、氩离子抛光及场发射扫描电镜(AIP-FESEM)研究川西须五段泥质岩微观孔隙特征,结果表明:1氩离子抛光及场发射扫描电镜在表征微观孔隙形态与类别时有一定优势,但定量表征孔隙参数时,受图像二值化阈值的影响,表征结果偏差较大,可结合氮气吸附法来定量表征其孔径大小;2核磁共振受岩石骨架影响小,能够更精细反映岩石的物性条件,可定量计算孔隙度与可动流体饱和度,但对样品的孔隙形态反映较差;3综合上述三种方法,在须五段泥质岩中可识别出一定量的纳米级中、大孔,孔径大多介于几十纳米到几百纳米之间,孔隙连通性差,孔隙度主要介于2.3%~7.4%之间,孔隙类型以粒间孔、晶间孔最发育,有机孔隙、微裂缝次之,粒内孔隙最不发育。总体而言,融合了三种技术方法能更精确、更全面地反映泥质岩孔隙结构特征,能得到更完善的储层孔隙结构参数,在定量表征泥质岩孔隙结构中具有广泛的应用前景。     

晶体结构和表面性质对石英浮选行为影响研究

采用阳离子捕收剂HAY和脂肪酸类捕收剂GJBW对采自贵州织金硅钙质磷矿床的石英试样进行可浮性试验。结果表明,HAY比GJBW更易吸附于石英表面,2个试样可浮性存在差异。采用X射线衍射、扫描电镜及X射线能谱、Zeta-电位对石英晶体结构及表面特性进行分析。X射线衍射分析结果表明,2份试样物相组成单一,纯度高,结晶粒度较大。晶胞参数分析计算结果与理论值接近,偏大,晶胞参数偏差是影响石英可浮性的主要因素。扫描电镜及能谱分析表明:石英表面存在凹坑和明显棱角,晶体表面存在微量的Al、Mg和K等元素对石英进行活化,其相对密度越大,石英可浮性越好。Zeta-电位分析结果表明,石英零电点较低,石英表面金属离子使石英Zeta电位负移,石英表面电负性强,在弱酸条件下使用阳离子捕收剂HAY对其浮选效果较好。推测石英表面杂质元素可能是以类质同象进入石英晶体结构,对石英表面特性及可浮性影响较大。     

陕西洛南绿松石的结构构造特征研究

采用偏光显微镜观察、扫描电镜、X射线粉晶衍射分析,对产于绿松石遗址陕西洛南的绿松石进行了详细的结构构造研究。结果表明,陕西洛南绿松石的结构多呈隐晶质结构,部分可见环带状结构、结核状结构;可见块状构造、致密块状构造,部分见葡萄状构造;扫描电镜下观察陕西洛南绿松石多呈鳞片状结构、不规则团块状分布,可见板状绿松石微晶不规则分布,部分见孔隙分布;绿松石微晶越接近它形,孔隙越少,排列越均匀,则结构越紧密,呈现致密块状构造;反之则呈葡萄状构造;XRD实验结果表明,样品中均含有绿松石和石英,部分样品中含有少量的伊利石和高岭石。     

药剂真空预压法处理工程废浆中生石灰的增渗作用

针对上海某桩基施工现场产生的工程废弃泥浆,将传统的固化剂生石灰作为添加药剂,在静置沉降阶段测试了不同添加量时浑液面沉降随时间的变化;对于静置沉降后不同添加量的泥浆絮体进行了真空预压试验,研究了真空预压过程中的排水量变化特性及试验结束后模型箱内的颗粒分布特性,采用MIP试验研究了真空预压前、后不同位置处孔隙的分布变化规律;基于SEM试验解释了生石灰在废浆处理中的水化作用。研究结果表明:(1)加入生石灰不仅能加快静置沉降阶段浑液面的沉降速率,而且由于生石灰水化物结晶体能将土颗粒联接起来,形成体积较大、结构松散、可以起到骨架作用的土团粒,后期的增渗作用十分明显;(2)在0.2%、0.5%、0.8%生石灰的3种添加量中,掺量为0.5%时,静置沉降和真空预压阶段泥面沉降速度均为最快;(3)经药剂真空预压法处理后,废浆中的孔隙孔径由处理前的3 184~11 308 nm为主减小至681~3 244 nm为主,孔隙总量减小约60%~79%。     

不同频率循环荷载作用下岩石阻尼比试验与变形破坏机制细观分析

通过对取自海南昌江核电厂一期工程主厂区的黑云母花岗岩,在RMT－150B多功能全自动刚性岩石伺服试验机进行单轴不同频率的循环加卸载试验,研究花岗岩动应变-应力滞回曲线、动弹性模量和阻尼比同循环频率之间的规律,然后对破坏断裂断口进行细观电镜扫描试验,分析了不同频率下花岗岩断口细观形貌与结构特征。结果表明,花岗岩在循环荷载作用下的加卸应力-应变曲线并不重合,而是形成一个封闭的滞回环;当循环频率在0.01～1.0 Hz范围内变化时,随着频率增大,花岗岩滞回环面积、动弹模和阻尼比都增大;通过细观数字图像试验分析发现,循环荷载作用下,随着频率的增大,岩石断口细观裂纹总的数目、面积、分形维数均变大。文中给出不同频率循环荷载作用下岩石破裂的细观损伤力学机制,研究成果对海南昌江核电厂的地震反应分析和场地安全性评价有着重要参考价值。     

典型天然粗粒盐渍土盐胀微观机制分析

为研究经多次冻融循环后天然粗粒盐渍土的盐胀特性及盐胀机制,对取自甘肃河西走廊地区嘉安一级公路沿线的某天然料场的粗粒盐渍土进行了室内基本工程性质试验和大尺寸多次冻融循环盐胀模型试验,并对经过多次冻融循环试验以后的天然盐渍土进行水盐迁移及扫描电镜分析。试验结果表明,粗粒盐渍土在降温阶段土体产生盐胀后亦会出现下陷,最终土体溶陷量大于盐胀量,冻融循环次数的增加会使粗粒盐渍土大颗粒骨架塌陷破坏及一维土柱体从上而下表现出热筛效应;多次冻融循环后的水分盐分在粗粒土柱剖面中的迁移呈现出不完全对应的分布关系。     

高温作用后砂岩力学性质研究

对临沂市莒南县砂岩进行经历25~850℃高温作用后的力学试验。结合扫描电镜技术对高温作用后砂岩试样的物理力学性质和微观结构的变化规律进行观察。研究表明:砂岩的峰值强度在25~400℃间存在一定的波动,但整体上变化不大;在400℃以后,试样的峰值强度开始迅速下降;砂岩试样的变形位移总体上随处理温度升高而增大,在400℃以前变化不大,当温度高于400℃后峰值强度对应的位移迅速增加。扫描电镜图片显示当加热温度越高时砂岩微观孔隙越多,特别是在500℃时,部分颗粒胶结物已经遭受破坏。     

四川九龙里伍铜矿主要矿石矿物扫描电镜能谱分析

运用扫描电镜能谱分析（SEM＋EDS）方法对里伍铜矿主要矿石矿物的研究表明：闪锌矿中含有质量分数大于8％的Fe元素,黄铜矿和磁黄铁矿中含有少量的r元素。在矿石样品中首次发现硒铋矿的类质同像矿物、自然铋及核燃料氧化物。