高温高压下蛇纹石电学性质的阻抗谱分析

在2.5～4.0 GPa, 220～780℃下测定了蛇纹石的电导率, 并用阻抗谱分析了其微观电传导机制. 结果表明, 脱水前, 在阻抗谱上只出现代表颗粒内部传导机制的弧 Ⅰ, 且在高压下这种机制起主导作用. 脱水初期, 阻抗谱上开始出现代表颗粒边缘传导机制的弧Ⅱ. 脱水后, 因自由水形成了高导性网络, 电导率不再依赖于频率, 总电导率以自由水形成的网络的离子传导为主. 蛇纹石的脱水作用可使电导率增大, 通过这一机制可形成地球内部的高导层.     

0.5—1.5GPa下石膏脱水过程动态监测——电导率法

在０．５￣１．５ＧＰａ,１６０￣２５５℃条件下动态监测了石膏脱水过程中电导率随时间的变化。实验结果表明,脱水过程中电导率随时间的变化分两个阶段：第一阶段电导率随时间的变化速度可间接地反映脱水反应的速率;第二阶段反映了流体中溶解离子的增多。相角随时间的变化可动态反映释放的水在矿物颗粒边缘的存在及连通性。电导率法是适用于含水矿物脱水过程动态监测及脱水过程中水的分布、迁移等动力学过程就位研究的有效方法。     

论蒙脱石的脱水作用及其对地面沉降的影响

过去对开采地下水所引起的地面沉降,普遍采用有效应力原理进行解释.由于早期的有效应力观点是以假设土壤颗粒与孔隙水均不可压缩为前提,所以无法描述粘土矿物层间水脱水反应所造成的体积改变.因此对由地下水超采导致粘土发生脱水作用,从而产生地层次要压密并用于地面沉降的研究较少.蒙脱石作为第四纪土壤地层中粘土矿物的主要成分,虽然颗粒细小,但其具有特殊的形态和结构特征、特殊的物理化学性质,在其成岩转变的过程中,记录了地面沉降整个过程的演变信息.蒙脱石在地层压实过程中所发生的脱水作用,造成层间水释出,需纳入到地面沉降量的计算范围之内.本文讨论了用蒙脱石的脱水作用来计算次要地面沉降量的相关问题.     

黄土丘陵区带状柠条锦鸡儿林地深层土壤干化及根系分布

针对黄土丘陵区带状柠条锦鸡儿人工林地根系、土壤水分特征及深层土壤干化研究薄弱问题,以宁夏南部山区20 a雨养带状人工柠条锦鸡儿林地为研究对象,选取相似的旱作农田为对照,对0～1000 cm深度土壤水分、柠条锦鸡儿根系垂直分布及其相关性进行分析。结果表明：（1）20 a人工柠条锦鸡儿林地0～1000 cm深度土壤干化,柠条锦鸡儿林地带内和带间土壤水分含量低于农田;0～1000 cm土层带内土壤水分含量较带间降低1.46%。（2）在300～1000 cm土层范围内,20 a人工柠条锦鸡儿林地出现了不同的亏缺程度与干燥化程度,带间、带内水分有效性分别为0.21和0.02,供水系数平均值分别为0.49和0.33。（3）柠条锦鸡儿林地根系主要集中在0～80 cm土层,0～80cm土层带间、带内根干重分别占总根重的46.33%和45.56%,根表面积密度分别占总根表面积密度的66.58%和63.51%,根长密度分别占总根长密度的59.54%和58.45%。该研究对于深入了解半干旱黄土区人工柠条锦鸡儿林地根系、水分具有积极意义。     

一种干湿气候指数的计算方法

在科塔哥月干燥指数的基础，采纳了柯本在夏季多雨地区，草原气候（干）与林木气候（湿）界限的地区标准，结合广东地区气候特征，通过实际气候资料检验和修正，提出了一种适用于广东及其邻近地区的干湿气候指数计算公式，经过用广东省各地实际资料作年内的和冬，夏半年的，以及任意年，月的干湿指数的实际计算和分析，发现该指数能较清楚地反映了广东干湿气候变化特征，这对于农业生产和经济建设服务具有实际的意义。     

高温高压下闪长岩弹性纵波速度的实验研究

利用YJ-3000吨压力机,在1.0 GPa、室温至1000℃条件下采用超声波脉冲透射-反射法就位测量了闪长岩的纵波速度(Vp),并在720℃、780℃、870℃和980℃获得了4个实验产物.在1.0 GPa恒定压力下,闪长岩的VP随温度升高呈线性缓慢降低;当温度大于750℃时,波速开始大幅度下降.显微镜观察和电子探针鉴定结果表明:在不同温度下闪长岩内部的矿物发生了不同程度的脱水和部分熔融等反应.波速随温度升高呈线性和非线性下降,主要是由于在高温高压条件下岩石内部矿物发生热膨胀、脱水和部分熔融等反应引起了岩石内部结构和成分的变化而造成的.     

岩石部分熔融过程中熔体连通性的实验研究——以850～1100 ℃,2.0～4.0 GPa条件下斜长角闪岩部分熔融为例

岩石脱水熔融是地壳深熔的主要机制,部分熔融形成的熔体经过分凝、运移、聚集和侵位等过程最终形成岩浆.熔体的连通是熔体聚集和迁移的必要条件,岩石的物理性质,比如弹性、电性等明显受到熔体连通性的制约.因此,研究熔体分布对于理解深部地质作用,合理解释地球物理资料具有特殊的意义,熔体的连通性研究已经备受地质学家的关注.     

废旧轮胎胶粉对高岭土变形和渗透性质的影响

废旧轮胎胶粉用于填埋场衬垫材料改性,是提高衬垫系统有效性和扩展废旧轮胎资源化利用途径的一种手段。以高岭土作为黏性土的代表,开展废旧轮胎胶粉-高岭土混合土的力学和水力学性质试验,重点探讨胶粉掺量及尺寸对混合土渗透性、压缩性和收缩性的影响规律。研究表明,废旧轮胎胶粉-高岭土混合土的渗透系数、压缩系数、回弹指数、固结系数和体缩率等均随胶粉掺入比的增加而增大。高岭土及混合土的无侧限抗压强度大于200kPa,50kPa和200kPa压力下渗透系数满足≤1.0×10-7cm·s-1的要求,均属于中压缩性土,且体缩率小于体积应变合格值4%。与30目胶粉相比,12目胶粉-高岭土混合土压缩性和回弹量较小、固结系数较大,胶粉尺寸对无侧限抗压强度、体缩率和渗透系数的影响不显著。在本文试验条件下,为提高黏土衬垫对有机污染物的吸附能力并满足渗透性、强度及变形的要求,12目25%胶粉改性黏土可作为填埋场黏土衬垫材料。     

冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验

报道冀东黑云母片麻岩在1GPa压力下脱水熔融实验的相关系。其固相线温度为812℃,黑云母消失的温度为837℃,角闪石消失的温度为887℃,在862℃时开始形成斜方辉石和单斜辉石。实验表明,在温度812-950℃范围内形成水不饱和的花岗质岩浆,数量为20%-30%,而留下的难熔残余是斜方辉石+单斜辉石+石榴石+斜长石+石英±角闪石,后者与麻粒岩相岩石的矿物组合相符合,暗示下地壳岩石经生成花岗质熔浆的熔融事件后,留下的将是麻粒岩相岩石。     

混合岩形成模式的研究进展

混合岩形成模式历来是地质学研究的重要课题。混合岩在许多情况下形成于进变质的脱水熔融作用，并伴随着有限量的熔体分离作用。熔融过程中形成熔体的多少受到熔体水中含量的控制，而水含量又是温度、压力、熔体成分和水活度的函数。在水活度低和温度高的情况下，产生在地壳中的熔体（如A型花岗岩的）含水量比以前的假设要高。顺时针的P－T轨迹可能有利于流体从结晶熔体中释放出来，同时产生脱水矿物组合，而释放出来的水可以导致相邻岩石的水饱和熔融。熔体形成后的不完全汲取的特点，改变了局部原岩的总体成份，导致原地结晶的熔体和剩余物质随着温度降低而发生退变质反应。这种退变质反应具有不完全性，经常在混合晚期的结构中被记录下来。由此推导的P－T轨迹压力值的误差较大，其准确性受到了怀疑，与之相应的大地构造环境也应该重新考虑。