昌化田黄的矿物学特征及其与田黄的区别

对昌化田黄和田黄进行了红外光谱（IR）、X射线粉末衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和激光剥蚀等离子质谱（LA-ICP-MS）测试,以获得两者的矿物学和地球化学特征,并对比研究它们之间的差别.研究表明,昌化田黄主要由地开石或者高岭石组成,而田黄主要由地开石、珍珠陶石或者伊利石组成.田黄和昌化田黄样品中均可含有少量的硫磷铝锶矿.有的昌化田黄中存在微量明矾石,其石皮中含有微量石英.昌化田黄中的地开石晶体颗粒为自形半自形结构,集合体呈书本状叠置排列;田黄中的地开石大多为他形结构,晶体颗粒在三维空间无序堆叠.田黄中P,V,Cr,Ga和Sr元素的质量分数低于昌化田黄,而Rb元素的质量分数明显高于昌化田黄.V-Rb,Cr-Rb,Ga-Rb元素投点图可区分昌化田黄和田黄品种.另外,昌化田黄石皮中Mg,Cr,Fe和Sn元素的质量分数高于其石肉.昌化田黄和田黄皆为轻稀土富集,重稀土亏损.昌化田黄比田黄的REE富集程度高.当所测主要矿物组成为非地开石,如珍珠陶石或者伊利石时,可能为田黄;如为高岭石时,可能为昌化田黄.当所测主要矿物组成为地开石时,两者皆有可能.矿物组成测试结合微量元素的质量分数和微形貌特征可对田黄和昌化田黄进行产地鉴别.     

基于节理面三维形貌的岩石节理抗剪强度计算模型

JRC-JCS模型在岩土工程领域被广泛应用,但也存在一定缺陷:其一,粗糙度系数(JRC)的二维性不能综合表征节理表面形貌的各向异性;其二,抗压强度系数(JCS)不能全面反映材料属性对节理剪切力学行为的影响。借助三维激光扫描和3D打印技术,浇筑具有自然节理形貌的人工节理试样,对其进行常法向应力下的剪切试验。将试验结果和理论推导相结合,建立了含有三维形貌参数和抗拉强度参数的抗剪强度模型。通过室内试验以及模型对比,分析了法向应力和三维形貌特征对岩石节理的抗剪强度以及剪胀角的影响。结果表明,节理剪切是以张拉为主导的破坏模式,而不是单纯的压缩破坏。不同的三维形貌特征会得到不同的初始剪胀角。随着法向应力的增大,峰值剪胀角减小,通过研究剪胀效应中峰值剪胀角的变化规律,可用于计算岩石节理的抗剪强度。     

吉林省龙岗火山群南龙湾第四纪火山碎屑颗粒特征研究

爆炸性火山喷发形成的碎屑颗粒的粒度、分选性、表面结构和内部结构等特征与火山喷发的机制、岩浆与水作用的程度、搬运过程等有着重要的联系。本文以此为线索,研究了龙岗火山群南龙湾火山的一个剖面,以探讨其喷发类型和特征。在该剖面上采集了不同层位火山碎屑颗粒样品,然后进行显微形貌观测、粒度分析和扫描电镜形貌观测。显微镜下观测表明,射汽爆发、射汽岩浆爆发和岩浆爆发的碎屑颗粒具有不同的成分和形貌特征。粒度分析结果显示,粒度与喷发类型之间存在很好的对应关系,不同的爆发类型具有不同的分维值D范围。SEM分析可以提供有关火山喷发特征对火山碎屑颗粒的影响。本文的研究结果表明,南龙湾火山喷发为爆炸式喷发,包括早期的射汽岩浆爆发,到岩浆爆发至晚期以射汽爆发为主的射汽岩浆爆发的不同阶段,该区火山喷发的不同时期,水参与喷发的程度不同。     

球粒状和棒状纳米赤铁矿光电化学特性研究

本文以乙二醇为诱导剂通过电化学沉积法成功合成了球粒状及棒状纳米赤铁矿。X射线衍射光谱(XRD)和Raman光谱结果表明,球粒状赤铁矿粒径20±5 nm;棒状赤铁矿截面直径约20 nm,长90±10 nm;二者物相皆为单一均匀的赤铁矿。紫外-可见吸收光谱显示两种赤铁矿在300~550 nm范围内均有较好吸收,Tauc方程计算球粒状和棒状赤铁矿禁带宽度分别为2.00 e V和1.99 e V。Mott-Schottky拟合结果表明1 M KOH溶液体系中,棒状赤铁矿载流子浓度为1.95×1021cm-3,高于球粒状赤铁矿(3.16×1020cm-3)。进一步的光电化学实验表明:0.6 V(vs.Ag/Ag Cl)电势下棒状赤铁矿光照下电流密度较暗电流提升550%,球粒状赤铁矿电流密度提升77%。研究证实,赤铁矿形貌对其半导体特性及光电化学特性有影响,且棒状赤铁矿电极表现出更好的可见光响应特性,具有更佳的光电催化潜力。     

注聚调驱井聚合物堵塞物的矿物复合结构形貌及组成特征

胜利油田渤19区块注交联聚合物开采多年后,因注入水的水质不达标导致聚合物过度交联形成强凝胶,造成聚合物注入区块许多油水井的堵塞。对现场聚合物垢样品所做的化学组分、表面元素能谱及红外光谱的研究表明,垢的主体结构由交联的聚丙烯酰胺组成,交联体吸收了大量水分,在交联体内小环境中因富集而形成氯化物矿物晶体无机垢结构,而在成垢的过程中又将地层内的一些粘土矿物包裹于交联体内,形成具有聚合物-矿物复合结构的强胶凝态物质,严重影响聚合物注入—调剖—驱油过程中的聚合物溶液的流动。     

石家庄市东南部近地表降尘的矿物学特征与环境意义

大气降尘可以危害生态环境和人体健康。矿物颗粒不仅是大气降尘的主要组成物质,也是鉴定其污染来源的关键标记,因此查明大气降尘中的矿物组成对改善生态环境具有重要指导意义,也可为防治大气降尘和保护环境提供合理的参考依据。本文选取石家庄东南部作为研究区,利用X射线衍射技术(XRD)和配有能谱的扫描电镜(SEM-EDX)检测大气降尘中的矿物成分、化学组成和微观形貌。结果表明,石家庄东南部大气降尘中颗粒物的形状有片状、柱状、板状、球状等。矿物种类包括硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐,以及以往报道较少的氟磷酸盐。以上矿物颗粒既有自然来源,也有人为来源,其中与人类活动相关的来源包括建筑材料、燃煤以及机动车排放等。     

高温焙烧对白云母晶体结构和物性影响研究

通过X射线荧光光谱仪、X射线粉晶衍射分析、热重分析、扫描电镜等表征手段,研究焙烧温度对白云母晶体结构特征、物性变化的影响.结果表明:白云母在25～1 200℃温度范围的加热过程变化主要分为三个阶段:25～500℃,该焙烧温度段对白云母的晶体结构、光学性质、表面形貌影响甚小;600～1 000℃,白云母虽保持片层状晶体结...     

江南断裂带（宣城段）断层泥中石英颗粒微形貌特征及年代学意义

在野外地质调查基础上,对江南断裂带宣城敬亭山剖面上采集的3件断层泥样品中的石英颗粒进行透射扫描电镜（SEM）微形貌观察与统计。结果显示,江南断裂带为活动断裂,在新近纪和第四纪时期具明显的活动性,活动始于中新世,晚更新世达到高峰,活动方式以蠕滑为主;至全新世,断裂以粘滑方式持续活动;沿断裂带的地震记录表明,至近现代断裂仍处于活动状态。这些结论对于正确评价江南断裂带在第四纪的活动规律及该区自然灾害预防等具有重要意义。     

斧石晶体的微形貌特征,化学成分及形成条件

通过对个旧斧石晶体的微形貌、化学成分及生成条件的研究认为,个旧产出的斧石种类属于铁斧石,它是在fo_2=10~(-21)—10~(-31),中偏高温溶液中生成的.应用晶体人工生成的研完成果表明:斧石晶体表面台阶是溶液中的溶质通过体扩散形成的;而不同密度台阶的叠置则反映了晶体生长过程中的动力学参数的变化.     

页岩储层孔隙结构多尺度定性-定量综合表征:以上扬子海相龙马溪组为例

为了深入研究下古生界海相页岩储层微观孔隙特征及其发育控制因素,本文采用多种孔隙表征及基础地化参数研究手段,实现了对孔隙特征从电镜下直观的形貌观察到对孔隙结构的宏孔-微孔全尺度定量测试,并结合样品地球化学参数和矿物组成探讨了页岩孔隙发育的控制因素。研究结果表明:海相龙马溪组页岩普遍发育有机质孔、粒间孔、粒内孔以及微裂缝等4种微观孔隙类型。其中以有机质孔和黏土矿物集合体粒间孔最为发育;联合高压压汞、低温液氮和二氧化碳吸附实验表明孔径分布曲线呈多峰态,总体孔径以小于50nm为主,表现为介孔和微孔为主,形态多为细颈广体的墨水瓶孔和四周开放的平行板状的狭缝型孔,页岩孔隙孔体积主要有微孔和宏孔贡献,而比表面积主要由小于5nm孔径的微孔-介孔贡献;泥页岩总有机碳(TOC)含量和主要矿物是控制孔隙大小的关键因素,其中TOC含量控制着页岩微孔与宏孔的发育,而黏土矿物与脆性矿物分别对介孔和宏孔有着积极的影响。