高水速凝材料-软土微观结构的SEM研究

高水速凝材料是一种新型的固体混合材料,它与普通硅酸盐水泥相比有许多独特的特点：(1) 水用量大;(2) 速凝早强;(3) 可泵时间长;(4) 良好的塑性特性;(5) 极限荷载后强度具再发展性能。虽然,高水速凝材料在煤炭和冶金系统得到了较广泛的应用,取得了较好的技术经济效益,然而,在其它领域还未曾应用过。为了探索高水速凝材料在软土地基方面的应用前景,笔者采用扫描电镜研究了高水速凝材料-软土凝固体的微观结构。研究结果表明,纯土的土颗粒之间只有原生矿物的几何堆积,而没有牢固的连接。但由于高水速凝材料的加入,彻底改变了土体结构。在高水速凝材料-软土凝固体中,主体结构为钙矾石结晶体形成的“空间网状结构”;辅助结构为在碱性环境中土颗粒之间的离子交换、团粒化作用和碳酸化作用所形成的微晶体与凝胶体结构。因此,高水速凝材料在地基处理方面具有较好的应用前景。     

海山富钴结壳标准物质研制

报道了我国与俄罗斯合作研制的三个海山富钴结壳标准物质GSMC-1,2,3.这三个标准物质的原样分别取自西太平洋麦哲伦海山和中太平洋海山.样品经风干、选配、球磨制备成均匀的粉体样品,其均匀性采用高精度的X-射线荧光光谱法检验.样品的化学组分采用国内外多实验室协同分析方式定值,有八个国内实验室和八个国外实验室参加了合作分析.测试组分均为57个,其中GSMC-1,2有43个组分定为保证值,10个组分作为参考值;GSMC-3有45个组分定为保证值,8个组分作为参考值.经2a多的试用,三个标准物质已于2005年被国家计量部门批准为国家一级标准物质,其编号分别为GBW07337,GBW07338和GBW07339.     

矿物法--环境污染治理的第四类方法

总结介绍了近10年开展环境矿物材料研究所取得的较为系统的研究成果。新提出环境矿物材料基本性能,包括矿物表面效应、孔道效应、结构效应、离子交换效应、结晶效应、溶解效应、水合效应、氧化还原效应、半导体效应、纳米效应及矿物生物交互效应等。展示环境矿物材料开发应用方面的崭新成就,包括利用天然铁的硫化物矿物强还原性,发明一步法还原Cr(Ⅵ)与沉淀Cr(Ⅲ)废水处理新工艺;利用天然锰的氧化物矿物强氧化性,发明处理高浓度与强污染的印染和酚类废水新方法;利用天然钛的氧化物矿物日光催化性,发明光催化降解卤代有机污染物新方法;利用天然蛭石高温脱水膨胀热效应,发明能大幅度提高型煤固硫率与除尘新方法;利用天然钙基蒙脱石低成本制备出同时防止水体与无机和有机污染物渗漏的自愈性强的填埋场衬层建造用新型防渗材料,发明生活垃圾尤其是危险废物填埋场衬层建造新工艺;发现凝灰岩与花岗岩中长石类矿物发育有良好的孔道结构,核素进入可发生固定化作用,成为有效阻滞核素迁移的天然屏障;利用天然纳米管状纤蛇纹石成功制备二氧化硅纳米管,接枝有机物可由亲水性变为疏水性;利用黄钾铁矾的胶体特征作为多金属矿山废石堆隔离防渗层,防止金属硫化物矿物氧化分解与矿山酸性废水污染等。着重指出今后环境矿物?     

堆石料Gudehus-Bauer亚塑性本构模型改进及参数确定方法

研究了Gudehus-Bauer亚塑性本构模型和模型参数的求取方法。采用侧限压缩试验曲线求取模型参数颗粒硬度hs和指数n。根据模型方程的推导,建立了拟合指数 和 与围压之间的关系,并提出了新的拟合参数。考虑到堆石料具有明显的剪胀、剪缩性,在Gudehus-Bauer模型线性项中增加了主要控制体积应变项 ,以改善模型对堆石料体积应变曲线的描述。采用堆石料大型侧限压缩试验、常规三轴试验分别验证了新的拟合参数和改进后的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型。与堆石料试验成果比较,提出的新拟合参数与改进后的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型可以较好地模拟堆石料的应力-应变特性,并较好地改善了堆石料体变曲线的模拟结果。对改进后的模型作了常规三轴加、卸载模拟,模拟结果反映了改进的Gudehus-Bauer亚塑性本构模型具有一定的卸载适应性。     

中国东北中生代构造体制与区域成矿背景: 来自中生代火山岩组合时空变化的制约

本文系统总结了东北地区中生代火山岩的年代学、岩石组合及其时空分布规律,以便对环太平洋构造体系和蒙古——鄂霍茨克构造体系中生代的演化历史及其东北地区中生代区域成矿背景给出制约。基于火山岩中锆石U——Pb定年结果,东北地区中生代火山作用可划分成六期:晚三叠世(200～228Ma)、早——中侏罗世(173～190Ma)、中——晚侏罗世(158～166Ma)、早白垩世早期(138～145Ma)、早白垩世晚期(106～133Ma)和晚白垩世(88～97Ma)。晚三叠世火山作用主要分布在吉黑东部和小兴安岭——张广才岭地区,前者为A型流纹岩,后者为双峰式火山岩组合,它们共同揭示了古亚洲洋最终闭合后的伸展环境;早——中侏罗世火山岩主要分布在吉黑东部、小兴安岭——张广才岭和额尔古纳地区,吉黑东部和额尔古纳地区早——中侏罗世钙碱性火山岩的存在分别标志着古太平洋板块和蒙古——鄂霍茨克洋板块俯冲作用的发生,而小兴安岭——张广才岭早——中侏罗世火山岩则以双峰式火成岩组合为特征,反映了双向俯冲的弧后伸展环境;中——晚侏罗世和早白垩世早期火山岩主要分布在松辽盆地以西和冀北——辽西地区,前者为碱性——亚碱性的过渡系列,主要由玄武粗安岩、粗安岩和少量粗面岩组成,后者为A型流纹岩或碱性流纹岩组成,这些火山岩形成于加厚陆壳的坍塌或拆沉阶段;早白垩世晚期火山岩广泛分布于东北地区,吉黑东部为钙碱性火山岩组合,而松辽盆地和大兴安岭地区则主要为双峰式火山岩组合,前者标志着古太平洋板块的俯冲,后者与早期加厚陆壳的拆沉和/或类似弧后的伸展环境有关;晚白垩世火山岩主要分布在吉黑东部和陆内,前者为钙碱性火山岩组合,后者为碱性玄武岩,反映了来自东部环太平洋构造体系的俯冲作用。综合上述中生代火山岩的岩石组合及时空分布特征,可以判定:1)环太平洋构造体系对东亚大陆下的俯冲始于早侏罗世,中生代期间存在早侏罗世、早白垩世晚期和晚白垩世三次俯冲事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地及其以东地区,陆缘和古俯冲带是寻找斑岩型矿床的有利场所,而陆内的伸展区域主要与浅成低温热液矿床有关;2)蒙古——鄂霍茨克构造体系经历了中生代早期的俯冲事件和中侏罗世及早白垩世早期两次陆内推覆事件,其影响的空间范围主要在松辽盆地以西地区和华北地块北缘,中生代早期的俯冲事件主要与活动陆缘背景下的斑岩型矿床关系密切,而晚侏罗世和早白垩世两次与加厚陆壳拆沉有关的伸展背景有利于多金属矿床的形成。     

陕南铜厂铜矿床成矿物质来源探讨

陕南铜厂铜矿床是"勉—略—宁"矿集区内最具代表性的铜矿床,通过黄铜矿等单矿物及矿区地质体的微量与稀土元素地球化学对比研究发现:1)黄铜矿以富Ni、Zn和贫Co为特征,与晚元古代郭家沟组细碧岩类似,较闪长岩和钠长岩不同;矿床中存在轻稀土富集和稀土配分模式相对平坦两类黄铜矿,岩体内外接触带黄铁矿Co/Ni值差异表明其成矿物质具多源性;由矿区各地质体成矿元素背景可见,矿床成矿物质来源应以细碧岩为主、闪长岩为辅。2)黄铜矿Eu负异常明显,其δEu值明显低于闪长岩和细碧岩,这与成矿过程中富挥发分流体所形成云英岩化、钠长石化造成的Eu亏损有关,且黄铜矿Y/Ho值与钠长岩较为相似,暗示铜矿化与钠质交代作用关系密切。3)黄铜矿Co、Ni含量一般大于黄铁矿几倍到几十倍,与矽卡岩、斑岩、火山-次火山热液及火山-喷气型铜矿中黄铜矿差异明显,而与铜镍硫化物型矿床中黄铜矿类似,这可能与成矿作用继承了富Ni源区有关。该矿床成矿模式为:海西期,伴随着勉略洋盆闭合俯冲-碰撞形成勉略宁地区韧-脆性逆冲推覆构造、走滑断层,在区域变质流体与天水混合形成富碱和CO2的混合热液作用下,使地层——细碧岩和部分闪长岩中Cu等成矿物质大量析出,形成低温、低盐度成矿热液,沿矿区发育EW向与NE向两组韧性走滑断裂充填沉淀成矿。     

Uranium and Thorium Concentration and Isotopic Composition in Five Glass (BHVO‐2G,BCR‐2G,NKT‐1G,T1‐G,ATHO‐G) and Two Powder (BHVO‐2, BCR‐2) Reference Materials

Here we report uranium and thorium isotopic ratios and elemental concentrations measured in solid reference materials from the USGS (BHVO‐2G, BCR‐2G, NKT‐1G), as well as those from the MPI‐DING series (T1‐G, ATHO‐G). Specifically created for microanalysis, these naturally‐sourced glasses were fused from rock powders. They cover a range of compositions, elemental concentrations and expected isotopic ratios. The U‐Th isotopic ratios of two powdered source materials (BCR‐2, BHVO‐2) were also characterised. These new measurements via multi‐collector thermal ionisation mass spectrometry and multi‐collector inductively coupled plasma‐mass spectrometry can now be used to assess the relative performance of techniques and facilitate comparison of U‐Th data amongst laboratories in the geoscience community for in situ and bulk analyses.     

New Reference Materials and Assessment of Matrix Effects for SIMS Measurements of Oxygen Isotopes in Garnet

Accurate ion microprobe analysis of oxygen isotope ratios in garnet requires appropriate reference materials to correct for instrumental mass fractionation that partly depends on the garnet chemistry (matrix effect). The matrix effect correlated with grossular, spessartine and andradite components was characterised for the Cameca IMS 1280HR at the SwissSIMS laboratory based on sixteen reference garnet samples. The correlations fit a second‐degree polynomial with maximum bias of ca. 4‰, 2‰ and 8‰, respectively. While the grossular composition range 0–25% is adequately covered by available reference materials, there is a paucity of them for intermediate compositions. We characterise three new garnet reference materials GRS2, GRS‐JH2 and CAP02 with a grossular content of 88.3 ± 1.2% (2s), 83.3 ± 0.8% and 32.5 ± 3.0%, respectively. Their micro scale homogeneity in oxygen isotope composition was evaluated by multiple SIMS sessions. The reference δ¹⁸O value was determined by CO₂ laser fluorination (δ¹⁸O_LF). GRS2 has δ¹⁸O_LF = 8.01 ± 0.10‰ (2s) and repeatability within each SIMS session of 0.30–0.60‰ (2s), GRS‐JH2 has δ¹⁸O_LF = 18.70 ± 0.08‰ and repeatability of 0.24–0.42‰ and CAP02 has δ¹⁸O_LF = 4.64 ± 0.16‰ and repeatability of 0.40–0.46‰.     

新疆富铁矿成矿特征及主攻类型成矿模式探讨

富铁矿资源是我国紧缺战略资源,远远不能满足我国钢铁生产需求.近年来新疆富铁矿找矿重大突破表明,富铁矿是新疆优势资源,是我国寻找富铁矿重点远景区.从新疆实际地质条件和成矿特征出发,初步形成植根于新疆实际的“新疆富铁矿成矿新理论及主攻类型的成矿模式”,并分别构建了“上叠裂谷火山岩型富铁矿成矿模式”、“沉积变质-热液加富型铁矿床成矿模式”和“海相沉积-加富型菱铁矿矿床成矿模式”.这些成矿新认识和新成矿模式在本区铁矿评价中广泛应用,取得很好效果,丰富了铁矿成矿理论,拓展了新疆铁矿找矿领域.     

河南桐柏围山城金银成矿带矿床地球化学特征

根据对围山城金银成矿带的成矿元素、黄铁矿微量元素标型特征、成矿流体地球化学特征、稀土元素、硫铅同位素和氢氧同位素特征的研究,提出矿带中的初始成矿物质主要来源下地壳和上地幔,由海底火山喷流作用形成。各工业矿体的形成与后期叠加构造和热流体的改造作用密切相关。