热力剥离破碎岩石试验

在莫斯科国立地质勘探大学实验室对热力剥离碎岩方法进行的试验研究表明,不同类型岩石(岩浆岩、沉积岩、变质岩)的抗拉强度均随加热温度的升高而降低,且降低幅度较大,因此钻进速度明显提高.岩石破碎的形式与温度有关,当温度为500～600 K时破碎是在组成岩石的矿物颗粒(晶粒)内部进行的;当温度超过600 K时,破碎是在矿物颗粒间进行的.技术比较先进并有发展前景的加热升温方法是火焰喷射法、电子束法、等离子法和激光法.影响热力钻进发展的主要问题是没有合适的加热升温装置和碎岩工具,建议对此进行研究和开发.     

北京地区农田氮素养分随地表径流流失机理

田间模拟降雨径流试验研究了北京地区农田暴雨径流氮素流失与雨强、作物覆盖、施肥因子的关系，以及侵蚀泥沙的粒径分布特征和对氮的富集作用。结果表明：（1）降雨强度越大，地表径流模数和侵蚀模数增大，氮素流失越多；作物覆盖有效地减少地表水土和颗粒态氮流失；（2）颗粒态氮浓度占径流全氮浓度的88.9%(施尿素）和98％以上（未施氮肥），是农田径流氮损失的主要形态；（3）施用化学氮肥增大了农田径流溶解态氮浓度，化学氮肥容易通过地表径流流失；（4）侵蚀泥沙的团聚体组成和原来土壤有很大差异，粒径＜0.25mm的团聚体，尤其是含氮量较高的＜0.045mm团聚体的富集是侵蚀泥沙富集氮的主要原因。减少地表径流和土壤侵蚀，降低表土速效氮含量是减少农田地表径流氮养分流失的关键。     

振动频率对LCES动力特性的影响分析及其机理初探

通过室内动三轴试验研究了0.02 Hz,0.1 Hz,1.0 Hz 3种振动频率对黏土与EPS颗粒混合轻质土（LCES）动力特性的影响。结果表明,振动频率对LCES的动力特性有明显的影响,当振动频率在0.02~1.0 Hz范围内变化时,随着振动频率的降低,试样的轴向动应变和阻尼比增大,动强度和动模量减小。和小频率加载相比,大频率加载情况下的孔压发展较慢,即有效应力相对较大,所以动应变越小而动强度越大。最后,从平均加载速率的概念出发,讨论了振动频率对土动力特性的影响。     

尘卷风的研究进展

尘卷风是一种发生在大气对流边界层内,能将沙尘或者碎屑等物体扬到高空、具有温度较高的低压核心和较短生命周期的旋风,是自然界中一种最常见的自然现象,也是气象学中最独特的内容。回顾尘卷风的研究历史,主要包括尘卷风的气象要素与环境效应,尘卷风研究的三种方法及取得的成果,粉尘颗粒在尘卷风中的悬移运动及其分层机制,粉尘活动与颗粒荷电,提出了进一步研究的主要内容。     

月尘的性质及危害评述

月尘是广泛分布于月球表面的微小颗粒,大小约在30 nm~20 μm之间,95%以上小于2 μm,中值粒径约为100~300 nm,形态复杂多变,以玻璃小球、气泡构造、棱角状碎片为主,含有大量纳米颗粒金属铁和玻璃质,玻璃质含量超过50%,尤其是＜2 μm的部分中,玻璃质含量高达80%~90%,化学成分与月壤基本类似,在不同地貌单元也体现出SiO₂含量的差异.月尘的成分和颗粒特征使其具有独特的电磁性质和生物毒性,容易粘附于航天器表面和进入航天员体内,危害航天器和航天员的安全和健康,严重影响月面探测的正常实施.因此,对月尘的研究是保证月面探测工程正常实施的迫切需要;同时,月尘是月球表面物质经历长期的太空作用形成的,在颗粒成分和结构特征上保留了其演化过程的重要信息,是研究月表物质和大气演化、太空风化作用等科学问题的关键线索.但是目前对月尘的颗粒微观成分和结构差异、电磁特性和光学特性,纳米金属铁的特征和成因等方面的研究还不够深入,限制了月表物质演化历史的研究和月尘粘结腐蚀性、生物毒理学具体机理的认识.在月尘研究中利用模拟月尘弥补月尘样品稀缺的局限,并通过模拟实验加强以上方面的研究,能够更好地满足科学问题和工程探测的实际需要.      

延边“早海西期”棉田花岗岩和仲坪紫苏辉石闪长岩的单颗粒锆石U—Pb定年

延边花岗岩是中国东北巨型花岗岩省的一部分.传统观点认为,该区花岗岩主要形成于古生代.但高精度的单颗粒锆石U-Pb定年显示,曾被认为是早海西期的棉田岩体和仲坪岩体形成于中生代,其侵位年龄分别为189±1 Ma、1 29±2 Ma,而不是以前认为的晚古生代.这一年代学结果同时还显示,两岩体是两期岩浆活动的产物,而并不是传统观点所认为的同源岩浆演化的产物.结合从延边地区部分原加里东期花岗岩中获得的中生代年代数据,认为华北地台与北侧佳木斯地块一兴凯地块间拼合历史的传统模式需要进一步修正.     

川西地区中二叠统栖霞组中—粗晶白云岩成因

通过野外剖面、岩心、薄片的观察及地球化学分析等手段,对川西地区栖霞组中—粗晶白云岩成因进行了研究。结果表明,中—粗晶白云石晶形呈自形、半自形及他形,可见残余生物(碎屑)幻影,裂缝发育,白云石被缝合线切割,储集空间以溶蚀孔洞和晶间孔为主,孔洞内充填有自形白云石及鞍状白云石。中—粗晶白云岩的碳同位素值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围;川西的南部地区中—粗晶白云岩氧同位素相对于川西的北部地区更偏负;川西的北部中—粗晶白云岩锶同位素比值处于二叠系海相碳酸盐岩的范围,而川西的南部则高于此范围;稀土元素配分模式显示白云岩基本继承了石灰岩特点;白云岩Ce显示正异常,Eu无明显正异常,川西的南部地区具有较明显的La负异常。综合研究得出:颗粒滩相是白云石化作用发生的有利相带,浅埋藏阶段的海水白云石化作用是中—粗晶白云岩的主要成因,后期局部遭受热液改造作用,孔洞内充填的自形白云石也为浅埋藏阶段的海水白云石化作用所形成,而鞍状白云石为后期热液成因。     

微乳液聚合法合成聚苯乙烯/海泡石复合材料

微乳液聚合法是合成聚合物复合材料的新方法,用微乳液聚合法,先把苯乙烯单体引入海泡石层间,再引发聚合反应,利用聚合时放出的热量使海泡石片层间距增大,合成聚苯乙烯/海泡石复合材料,用XRD、FTIR、SEM及TEM对材料进行表征.研究表明,用微乳液聚合法可使海泡石与聚苯乙烯较好地复合,聚合物能够有效地插层到经过有机化处理的海泡石层间,且海泡石片层可以均匀地分散在聚苯乙烯聚合物中.     

堆石料单轴流变试验的颗粒流模拟

岩石断裂力学的亚临界裂缝扩展理论认为微裂缝扩展可导致岩石破碎,即岩石颗粒破碎具有时间效应。根据亚临界裂缝扩展理论,提出了考虑微裂缝扩展导致堆石颗粒破碎时间效应的数值流变模拟新方法,并进行了考虑颗粒不同典型破碎模式的单轴流变颗粒流数值试验。在对比数值与室内流变试验曲线的基础上,分析了数值流变过程中颗粒破碎情况与颗粒体内部结构发展过程等。研究成果表明,两种试验手段得到的堆石流变的发展趋势基本一致,由微裂缝扩展引起的颗粒延时破碎是堆石流变的主要原因之一,深化了对堆石料变形机制的认识。     

连续流气提式流化床启动过程中好氧颗粒污泥的形成机制

探讨连续流气提式好氧颗粒污泥流化床(CAFB)反应器的运行特征,对该工艺颗粒污泥形成过程、形成机理和颗粒性质进行分析。以市政污泥为接种污泥,以醋酸钠为碳源,在连续运行方式下培养好氧颗粒污泥。研究结果表明：CAFB反应器启动的第4－5天即有大量颗粒污泥形成,颗粒直径800~1 000 μm,比重1.006,生物相丰富,能够分泌大量胞外聚合物。当COD有机负荷高达8 和13 kg/(m³·d)时,对COD处理效率均维持在93%~97%,COD出水质量浓度仅为30~80 mg/L,引起启动后期丝状菌的大量繁殖,污泥流失。进一步提高污泥负荷有望控制污泥膨胀。