菊花石及其他两种放射状形貌对比研究

通过天青石菊花石形貌与红柱石菊花石钟乳石截面放射状形貌的对比,找出它们形成的共同规律,并从形貌细节差异上分析了其形成机制和条件的差别。     

企鹅粪土层中石英砂表面的化学溶蚀形貌及实验模拟

利用电镜扫描的方法分析了南极阿德雷岛Y2湖企鹅粪土沉积层中石英砂微形貌的特征,发现在企鹅粪含量高的沉积层中石英砂表面具有明显的碗状溶蚀坑等化学溶蚀特征,这一溶蚀特征在Y2湖企鹅粪含量低的沉积层和研究区的其他未受企鹅粪影响的沉积环境中均未明显出现。为了揭示这一特殊化学溶蚀现象的作用机制,根据Y2湖企鹅粪土沉积层自然沉积环境,通过条件实验确定在实验室内使用酸性较高的氟溶液(1mol.L-1HF溶液)对石英砂进行溶蚀实验,通过对比分析发现,实验室模拟条件下可以得到与企鹅粪土沉积层中石英砂相近的表面微形貌特征,这表明它们是在相似的过程中形成的。企鹅粪土沉积层酸性高氟环境中可能存在的HF酸化学溶蚀作用是形成企鹅粪土层中石英砂表面特有溶蚀坑的主要原因。在南极特殊的自然条件下碗状溶蚀坑与企鹅粪之间存在一定的因果关系,从而使石英砂的表面微形貌分析成为南极企鹅生态研究的一种新的辅助手段。     

秦峪断裂带断层泥物质特征及活动方式研究

断层泥是研究断裂带的重要信息载体。根据采集的断层泥样品,采用扫描电镜与XRD试验分析秦峪断裂带南支断层F₁、主断层F₂断层泥样品的微形貌特征及矿物成分特征。结果表明,F₂断层泥颗粒多表现为板状,F₁断层泥颗粒多呈现出针状、叶片状等黏土矿物特征,且伊利石、蒙脱石、高岭石含量高于F₂断层泥。F₁、F₂断层泥石英碎砾表面并存多种溶蚀微结构,但断口呈贝壳状,表明研究区秦峪断裂带经历了多次构造运动。     

锆石环氧树脂靶表面形貌特征及对LA-ICP-MS分析影响研究

激光剥蚀电感耦合等离子体质谱（LA-ICP-MS）是目前锆石研究常用方法之一,该法普遍采用环氧树脂靶为载体,对锆石环氧树脂靶表面形貌及平整度影响进行研究,有助于评估其制作工艺以及LA-ICP-MS锆石分析的准确性。本次研究采用原子力显微镜（AFM）对锆石环氧树脂靶表面进行形貌分析,并通过分析和对比193nm激光不同剥蚀模式和不同剥蚀条件下的锆石表面形貌,研究锆石表面形貌及平整度对LA-ICP-MS锆石分析的影响;同时实验采用氩离子抛光技术对锆石环氧树脂靶进行二次抛光,并探讨该技术对锆石环氧树脂靶影响。实验结果表明本次靶中表面总体平整性较好但存在细微的不平,锆石表面存在程度较小（几至几十纳米的不等）的擦痕,锆石颗粒边缘与靶面存在高差和间隙;而通过研究后认为锆石表面细微的不平对于分析的影响小于能量密度、频率、移动速率等其他激光参数的影响,对分析准确性的影响较小。实验分析并对比了锆石和玻璃标准等不同基体的线扫描形貌,发现其剥蚀深度以及剥蚀形貌存在差异,相同剥蚀条件下线扫描剥蚀深度：NIST610 > CGSG系列 > 锆石91500。经氩离子二次抛光后锆石样品表面擦痕不明显,但可能会对锆石造成损伤等影响。本次研究认为锆石环氧树脂靶表面总体平整性较好,锆石表面细微的不平对分析准确性的影响较小,不同基体的线扫描形貌研究则为LA-ICP-MS锆石及其他分析提供了参考,而氩离子抛光技术对LA-ICP-MS分析的影响及应用还有待进一步的研究。     

节理分布位置对岩体剪切破裂特征影响试验研究

节理分布位置影响岩体综合抗剪强度,并控制“锁固段”型岩质边坡启动和破裂演化。通过模型试件剪切试验,分析了节理分布位置对岩体综合抗剪强度和破裂特征的影响程度。试件模型以水泥砂浆为材料,在剪切面不同位置预制封闭节理,使其成为四周密封、内部节理贯通的模型。在不同法向应力下进行剪切试验,测定综合抗剪强度变化规律和剪切破裂特征。试验结果表明:试样破裂面可分为翼部拉张区、翼部压剪区、端部拉张区三部分,各区面积所占比例随节理位置变化而波动。剪切强度参数也随节理位置变化而规律性波动,且法向应力越大,变化幅度越大。     

钙华非经典沉积的纳米生长过程与调控机制初探——以九寨沟—黄龙钙华形成为例

钙华是自然界重要的岩溶碳酸盐沉淀之一,其形成过程往往受到生命活动的影响,弄清钙华生物沉积作用有助于更好地理解钙华微岩相结构和地球化学特征的气候环境指示意义。本文以黄龙-九寨沟钙华形成为例,阐述黄龙-九寨沟现代钙华纳米结晶特征、纳米钙华的生长和集合体形态,分析模拟实验中生物有机质对钙华生长和形貌的调控原因,揭示了生物活动和代谢产物对纳米钙华成核、生长及钙华晶体形貌的调控两途径四阶段机制;为探究钙华成因、碳酸钙生长调控机制、钙华退化的因素及其保护和可持续利用钙华景观具有重要的科学价值。      

组分对铁基金刚石钻头的力学性能影响研究

为提高金刚石钻头钻进钢筋混凝土、强磨性岩层的钻进效率,选择了一种耐磨性高、冷压成型好的铁预合金粉。本文设计了铁基胎体配方,研究了铁基预合金粉、Cu、Ni、Co各成分对铁基金刚石钻头胎体及钻进性能的影响。测试了不同配方下烧结试样的抗拉强度、三点抗弯强度和硬度,使用扫描电镜对断口进行微观分析,通过现场钻进实验测试钻头的钻进效率与寿命。同时分析了保温时间对铁基胎体力学性能的影响。结果表明：Cu、Ni、Co对铁基胎体的抗弯强度和硬度影响较大,且保温时间为5 min时,铁基胎体可以获得较好的力学性能。     

氧化铁矿物对重金属离子的吸附及其表面特征

杂质和复杂的微形貌导致铁（氢）氧化矿物表面的能量和结构高度不均一。能量高、配位数低的位置吸附力强。电荷和离子半径决定了重金属离子的吸附能力。由于表生地球化学过程中的吸附过程几乎都与流体有关,流体的ｐＨ值主要通过对铁氧化物的影响吸附过程,ｐＨ值的变化改变了铁氧化物表面羟基的分布,即改变表面吸附位置的结构,进而影响氧化物的吸附能力,铁（氢）氧化物的表面结构其复杂,现有的吸附理论从不同的角度出发,在一定程度上解释了铁（氢）氧化物的吸附行为,但也存在许多问题。     

黄铁矿晶体形貌学研究进展

介绍了黄铁矿晶体形貌学、黄铁矿晶体表面微形貌学的研究内容;黄铁矿习见晶形在金矿床研究中的标型意义;近年来黄铁矿晶须形貌学研究进展;黄铁矿形貌的生长机制研究内容等.根据前人黄铁矿习见晶形研究成果的理论实践意义,分析认为纳-微米黄铁矿晶须形貌成因和生长地质过程研究,不仅在矿物结晶生长理论研究中有意义,在认知纳米矿物,理解纳米矿化现象等方面有启示,纳-微米黄铁矿晶须形貌学研究值得重视.     

菊花石生长几何模型

通过与ＤＬＡ模型类比,建立起一个菊花石生长几何模型,分析了菊花石生长过程中的“间距分叉”现象及花瓣间距Ｈ的演变规律及速率,并对比分析了菊花石实际形貌与生长模型形态的异同和原因。