神奇的硅化木

硅化木,是古代树木经石化以后形成的一类化石,因其主要成分是二氧化硅而得名。自古以来,人们就视硅化木为收藏珍品,陈列于庙宇、园林、博物馆以及收藏家的案头。     

测震台站智能隔离防雷系统的设计与实现

介绍一种测震台站智能隔离防雷系统的设计实现。其电源部分设计为步进电机控制双电瓶交换充电、放电,保证设备与交流市电完全隔离;信号传输部分设计为通过无线局域网(WLAN)将测震信号传输到网关,再通过有线网络进行数据传输。此设计的优点是使测震核心设备与市电和外线完全物理隔离以达到最好的防雷效果。同时制作先进的NEMS传感器用于检测空间电磁场的变化,根据相应算法判断当地是否发生雷电,在附近有雷电发生时可控制断开信号线、市电等达到保护相关仪器的目的。     

同期采灌储能模式浅层咸水介质渗透性演化过程研究

针对地下浅层储能咸水介质复杂的水文地质条件与矿物构成的特殊性,开展可控三维物理模拟试验,基于表面化学与胶体稳定性理论,从介观尺度分析回灌溶液宏观参数变化与含水介质中微纳米颗粒重新分布过程的内在关联;探索复杂时空条件下咸水层孔隙结构变化规律;确定不同储能模式下低渗透帷幕带的形成区域。研究结果表明,回灌溶液温度、盐度变化是打破颗粒间受力平衡,造成含水介质渗透性能下降的诱导机制。在抽-注井固定与调换模式下,经历完整储能周期,含水层整体相对渗透率k/k0分别下降至63%、57%,表明由微纳米颗粒物质重组,导致含水介质空间结构变化具有不可逆性。两组储能试验中,由于形成机制不同,低渗透帷幕带分别形成于700～900 mm与500～700 mm的渗流单元。     

半柔性路面负载纳米TiO_2降解汽车尾气技术

汽车尾气污染物的治理是交通运输"节能减排"工作的重要内容之一。纳米TiO2可降解汽车尾气,但如何使纳米TiO2与路面结合?通过对半柔性路面的结构特点与纳米TiO2光催化原理的研究,提出半柔性路面负载纳米TiO2的实用方法,通过玻璃微珠的间接负载以达到催化剂能够可持续利用的目的。同时解决了路面的抗滑,抗磨等性能。提高了纳米TiO2催化剂的耐久性能,通过半柔性路面的碱性水泥浆的中和反应,去除了催化剂表面附着的反应的终级产物无机酸,有利于催化剂的循环使用。可广泛应用于城市道路,高速公路道路与一些特殊路段中。为实践"资源节约,环境友好"和可持续发展的交通建设模式做出贡献,具有广阔的推广意义。     

川东南地区下古生界页岩储层微观类型与特征及其对含气量的影响

通过氩离子抛光+扫描电镜、压汞和气体吸附等方法,对川东南地区下古生界页岩储层微观类型和特征进行了研究,认为页岩储层微观类型主要包括有机质孔、矿物质孔和微裂缝3类,有机质孔主要指各种有机质内孔隙,孔隙形态主要有圆孔形、椭圆形和不规则形等,在一定成熟度范围内,孔隙度随页岩有机质含量和热演化程度的升高而升高;矿物质孔主要包括颗粒间孔、颗粒内孔、各种溶蚀孔和矿物比表面等,孔隙形态主要有层形、圆孔形、椭圆形、三角形和不规则形等,孔隙结构和大小主要受颗粒的大小、压实程度、成岩作用阶段和胶结类型等控制,孔隙大小随页岩脆性矿物含量的升高而增加,随演化程度和压实程度的增加而降低,随溶蚀作用增强而增加;微裂缝主要发育在脆性矿物颗粒间和颗粒内、黏土矿物颗粒内,宽度一般为几十nm,长度为数μm。页岩微观孔隙具有nm级孔隙发育多,μm级微孔发育少的特点,以孔隙直径小于100 nm为主,占50%以上,个别样品超过90%,μm级孔隙直径含量一般小于5%。在剖面上,页岩层段下部具有较高的有机碳含量,微观孔隙以有机质孔为主,向上有机质孔减少,矿物质孔增加;在平面上,靠近沉积中心区域的深水陆棚、深海等沉积相带的页岩以有机质孔为主,向陆缘方向的浅水陆棚、滨海等沉积相带的页岩有机质孔减少、矿物质孔增加。研究区下志留统龙马溪组页岩以有机质孔为主,局部地区溶蚀孔隙比较发育,下寒武统牛蹄塘组页岩以残留粒间孔和有机质孔为主,局部地区溶蚀孔隙比较发育,决定了页岩气以吸附态赋存为主,生产曲线上表现为与美国页岩气井区别较大的平稳形态。     

页岩气储层孔隙系统表征方法研究进展

页岩气是以游离、吸附和溶解状态赋存于暗色泥页岩中的天然气,页岩的孔隙特征是决定页岩储层含气性的关键因 素。页岩孔隙结构复杂,一般以纳米孔隙占优势,用常规储层孔隙的表征方法难以解释美国的高产页岩气系统。因此,页 岩纳米孔隙的表征成为制约页岩气资源评价的关键因素。在综述目前国际上对页岩气储层孔隙表征方法的基础上,对比分 析其各自的适用范围和应用前景。页岩储层孔隙的主要表征方法有3种:(1)以微区分析为主的图像分析技术;(2)以压 汞法和气体等温吸附为主的流体注入技术;(3)以核磁共振、中子小角散射 计算机断层成像技术为代表的非流体注入技术。 图像分析能够直观、方便、快捷地获取孔隙形态等方面的特征;流体注入法在表征微孔隙的孔径分布、比表面积等方面具 有独到优势;非流体注入技术由于其原位、无损分析及粒子高穿透力的特点,使研究多种地质条件下的孔隙特性成为可能。 在目前的技术条件下,应明确各种表征技术的优势与限制,根据实际情况合理建立孔隙研究流程,综合利用多种技术手段 能在不同的尺度下有效表征页岩气储层孔隙。     

斯必泽发现系外行星盘上的水晶

天文学家们使用斯必泽空间望远镜审视5个距地球约400光年的年轻行星形成盘时,发现了其中有微小的二氧化硅晶体——方晶石和鳞石英。二氧化硅就是日常所见的玻璃的主要成份。当熔化和结晶后,可以形成石英。当加热到更高的温度,还可以形成常见于火山周围的水晶。正是石英晶体（尤其是方晶石和鳞石英）形成时的高温环境所发出的辐射,才让天文学家福里斯特和他的研究组得以找到这几个行星盘。     

纳米硅溶胶改良辽宁台安砂土的抗液化性能研究

辽宁台安砂土属于易液化砂,提升其抗液化性能具有重要的工程意义。文章针对纳米硅溶胶(CS)对辽宁台安砂土抗液化性能的改良效果进行探究,通过不排水动三轴试验,对纯砂样和改良砂样的液化特性进行对比研究,分析CS浓度和固化时间两个参量对改良砂样动力特性的影响。研究结果表明：(1)CS能够显著提升台安砂土的抗液化性能,在动载作用下改良砂样均未发生液化破坏。(2)随CS浓度和固化时间的增加,试样动孔压u_d、动应变ε_d呈现先迅速下降后趋于平缓的发展规律;当CS浓度增至4%、固化时间达到3周后,试样抗液化性能的提升效果不再明显。(3)改良砂样的滞回曲线变得更加稳定。随CS浓度增加,阻尼先降低后趋于稳定,动弹性模量逐渐增大并趋于平缓,但伴随有一定的波动;随固化时间增大,阻尼呈减小趋势,动弹性模量呈增大趋势。研究成果可为辽宁台安地区砂土液化治理提供参考依据。     

The intensity ratio I （557.7 nm） / I （427.8 nm） at Zhong- shan Station in Antarctica

Auroral intensity ratios at Zhongshan Station in Antarctica on 8 April 1999 are studied, along with variations in pene- trated electron energy. Ratios of/（557.7 nm）/I （427.8 nm） during the quiet period were from 5 to 22, and I （630.0 nm） / I （427.8 rim） ranged from 1 to 2.76. These variations were not caused by changes of atomic oxygen concentration, but rather by penetrated electron energy variability, or other mechanisms. Ratios decreased sharply during the auroral substorm, ranging from 1.66--6.5 and 0.071-1, respectively, mainly because of the increase in penetrated electron energy. At the onset of the substorm, the ratios reached their minima. This means that penetrated electron energy was maximized. When the substorm weakened, the penetrated electron energy returned to the pre-substorm level.     

改性纳米硅材料加固松散砂土的工程特性研究

为了改变松散砂土的低强度和低抗侵蚀性,本文以纳米硅材料为基础,采用聚丙烯酰胺类作为改性剂,对松散砂土进行加固研究。分别研究在不同浓度的纳米硅材料以及不同掺量的改性剂的共同作用下,加固松散砂土的无侧限抗压强度、抗剪强度以及其崩解特性的变化规律,并对其加固机理进行分析。试验结果表明,改性后的纳米硅材料对松散砂土的无侧限抗压强度、抗剪强度以及抗崩解能力都得到较大的提高。当纳米硅材料浓度一定时,砂土的抗压强度和抗剪强度随着改性剂掺量的增加出现先增大后减小的趋势;在纳米硅浓度20%、改性剂掺量0.2%时抗压强度达到最大值970 kPa;在纳米硅浓度20%,改性剂掺量0.3%时黏聚力和摩擦角分别为173.2 kPa和39.3°;在加固松散砂土的抗崩解试验中,当纳米硅浓度大于20%、改性剂掺量大于0.1%时,加固后的砂土在水中侵泡8 d后砂样的崩解率低于50%;当纳米硅浓度20%,改性剂掺量0.2%时,加固砂土不崩解。综合试验结果,建议纳米硅溶液的浓度在20%,改性剂的掺量为0.2%作为改性纳米硅材料加固松散砂土的最优配比。