金刚石的同步辐射X射线单色光形貌研究

采用激光装置调节晶体取向的新方法,首次在我国成功获得金刚石的同步辐射X射线单色光形貌图,对天然褐色,白色,淡黄色金刚石,黄绿色高温高压处理金刚石与金黄色辐照处理金刚石进行了研究。实验收集三个主要晶面方向（111）,（400）与（220）,以及衍射摇摆曲线不同位置的单色光形貌图。单色光形貌提高了实验的分辨率,反映了金刚石中位错,滑移系,孪晶等缺陷的空间取向与特征的明确信息。实验中发现衍射摇摆曲线能够反映金刚石的塑性变形程度。     

湖南桃源理公港地区含金刚石沉凝灰岩的发现及其找矿意义

湖南桃源理公港地区白垩纪红盆内的灰绿色和紫红色沉积夹层曾选获过金刚石。以灰绿色岩石为研究对象,通过薄片鉴定和电子探针分析来确定岩石名称和岩石中石榴石和云母的属性。显微镜下,灰绿色岩石呈凝灰结构,由约45%的晶屑、35%的岩屑和20%的玻屑组成,为较典型的沉凝灰岩,并非前人所述的金伯利岩。沉凝灰岩中的石榴石和云母分别为G10型镁铝榴石和金云母,镁铝榴石和金云母的成分与辽宁、山东及南非典型岩管含金刚石金伯利岩中的镁铝榴石及金云母的成分基本一致,暗示其来源于含金刚石的金伯利岩。沉凝灰岩的特征表明,其来源地不会太远,这为在附近找寻火山机构奠定了基础; 金伯利质岩屑、G10型镁铝榴石和金云母的发现,为在周边寻找原生金伯利岩提供了重要信息。     

元坝地区新型金刚石钻头的研究与应用

川东北元坝地区是我国天然气勘探开发重点区域,但该地区地质构造复杂,机械钻速低,施工周期长,特别是自流井组底部和须家河组一直是制约该地区钻探提速的＂瓶颈＂。针对该地层的特点研制了不同结构和性能的金刚石全面钻进钻头,试验证明刀翼式和二次镶嵌式金刚石全面钻头配套国产螺杆钻进工艺是非常有效的,既降低了成本又缩短了钻进时间,达到了钻探提速的目的。     

高温高压改色处理Ⅰa型褐色钻石的光谱鉴定特征

Ⅱa型钻石的高温高压改色及褪色研究已开展了大量工作,然而对Ⅰa型Cape系列褐色钻石在高温高压处理条件下的行为尚不明确。为解析实验室钻石鉴定工作中遇到的黄色钻石颜色成因问题,本文选取了Ⅰa型Cape系列褐色钻石作为研究对象,进行高温高压改色处理实验,并对处理前后的样品的紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱以及光致发光光谱等谱学特征进行对比分析。结果表明:经高温高压改色处理后,钻石颜色由灰褐色变为褐黄色,钻石的紫外可见吸收光谱、红外吸收光谱和光致发光光谱也发生了很大改变。经处理的褐色钻石,其紫外可见吸收光谱中除原有的415nm和477nm吸收外,还产生503.2nm吸收,同时550nm至短波的吸收增强,钻石因此由原来的灰褐色变为褐黄色;红外吸收光谱中,1498、1520、1547cm~(-1)三个峰变为一个以1498cm~(-1)为中心的吸收宽峰;光致发光光谱中,产生了明显的H3(503.2nm)以及H2(986.2nm)缺陷。本研究获得的光谱变化特征为准确鉴定高温高压改色处理的Cape型钻石提供了依据,也为更好地理解晶格中氮、氢等相关的格子缺陷在高温高压条件下的变化机理提供了实验数据和分析。     

湖南金刚石的显微塑性变形特征

湖南金刚石主要产自沅江流域.金刚石表面普遍遭受了强烈的熔蚀, 与位错相关的熔蚀特征主要为熔蚀线和熔蚀孔道.熔蚀线常见的为一组和二组, 有时为三组, 组内相互平行, 组间相互交切.熔蚀孔道则沿主滑移面成排分布, 孔道圆而直, 其形成的原因与主滑移面和另一强滑移面交切形成的应力虚脱区有关.将金刚石沿生长中心磨成薄片, 在阴极发光(CL)、正交偏光和显微放大观察发现, 金刚石的主滑移面方向常表现为平行消光条带, 一组条带相互平行, 二组相互交切, 三组形成六方环, 四组构成应力幻影.消光条带与褐色色带的形成密切相关, 有褐色色带必有消光条带与之对应, 但有消光条带则不一定有褐色色带与之对应.透射电镜(TEM) 资料显示: 金刚石中刃型位错与螺旋位错均有发育, 位错缠结十分明显, 位错密度分布不均, 在位错缠结的带内位错密度明显高于带间.从生长与变形特征的关系来看, 金刚石的塑性变形发生于生长完成之后.      

图像处理技术在堆积体块石含量统计中的应用

本文选取湖南衡阳南岳区拜殿乡发育的堆积体斜坡作为研究对象,通过分析堆积体结构特征的特殊性,提出了使用图像分析技术与现场筛分实验相结合来获得堆积体中块石含量的统计方法,即通过图像采集、图像处理、图像分析、数据处理等一系列必要的操作来获取块石含量数据,再与现场筛分实验数据结合统计含石量。结果表明,图像处理技术原理可靠,操作简便,检测速度快,图像处理与现场实验相结合的方法较传统的土工试验结果更加精确,该方法可以在堆积体滑坡的工作中广泛使用。     

大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产 调查工程进展与主要成果

钾盐是关乎国计民生的大宗急缺矿产;稀有金属、稀土金属、稀散金属、萤石、晶质石墨、金刚石等矿产是国内外公认的战略性新兴矿产.根据国家建设的需求,2015年中国地质调查局设立了"大宗急缺矿产和战略性新兴产业矿产调查工程".该工程以查明重要矿种的资源潜力,取得找矿突破为目标,以矿调为手段,以"五位一体"为部署原则,进行了全国重点地区大型资源基地和重要矿集区相关矿种的成矿规律和找矿方法创新研究,同时开展了矿产资源的综合利用研究.经过3年的努力已取得了一批找矿成果,丰富了成矿理论,创新了找矿方法,支撑了赣南、闽西等革命老区脱贫攻坚,带动了川西等地区的经济发展,对保障国家农业安全和战略性新兴产业顺利发展发挥了积极作用.概要介绍了在钾盐找矿、华南"三稀"金属矿产调查、川西大型锂矿资源基地建设、新疆奇台超大型晶质石墨矿找矿等方面取得的新进展;介绍了在华南、华北、中西部等主要成矿带"三稀"矿产、晶质石墨、萤石等关键矿种成矿规律研究、成矿模式构建、资源潜力评价、重点靶区优选、技术方法组合等方面取得的成果;介绍了在公益性基础性调查研究中所起到的示范引领作用.钾盐"二层楼"成矿模式和锂矿"五层楼+地下室层脉组合"成矿理论和找矿模型得以完善,新发现靶区40处,矿产地14处,大型资源基地2处,新增KCl资源量3.5亿t,伟晶岩型锂资源量31.75万t,铍资源量1.6万t,石墨资源量7378万t,脉石英56万t,萤石1159万t,金刚石资源量2.29万克拉,新增重稀土资源量12万t,含磷锂铝石岩体型锂资源量38万t.该工程取得的进展与成果对保障国家资源安全和战略性新兴产业的顺利发展具有重要的现实意义.     

硬脆性辅料对孕镶金刚石钻头钻进性能的影响机制

以改善金刚石钻头的使用性能为目的,向钻头胎体中添加不同量的碳化硅颗粒,并采用室内钻进试验的方法,研究碳化硅及其添加量对钻头性能的影响机制。结果表明：与常规钻头相比,添加质量分数为5.5%的碳化硅颗粒,其钻进效率提高了55.14%;胎体中的碳化硅颗粒有利于改善钻头胎体的微观磨损形貌;残留于孔底的碳化硅颗粒有利于改善冲洗液对胎体的冲蚀效果,以及提高对胎体中单颗粒金刚石的修锐效果。     

陕西省人口分布影响因素的空间计量分析

人口分布影响因素研究有利于揭示人口分布规律,预判人口分布趋势。基于陕西省区县级人口、经济社会、自然地理等数据,通过因子分析方法和空间计量建模解析人口分布的影响因素。研究发现,人口地域别比率不仅取决于一个特定区县内可观测的经济社会、历史基础、自然地理等外在特征,还取决于该区县不可观测的、模型遗漏的其他共有特征,其中经济与公共服务因子、人口基底因子对人口分布具有最显著的正向解释力,其他因素影响较弱或统计不显著;城市等级可显著强化产业结构、人均收入和地形因素对人口分布的影响。研究认为,经济与公共服务因素是优化人口分布的关键,同时需考虑自然地理因素的限制作用。研究对人口分布优化政策的制定具有参考价值。     

华北克拉通南缘碱性基性岩金刚石成因探讨——来自红外光谱的证据

我国最主要的金刚石产地均位于华北克拉通。目前在华北克拉通苏皖北部的碱性基性岩中发现大量的微粒金刚石,经确认这是一种不同于母岩为金伯利岩和钾镁煌斑岩的新类型金刚石。本文利用傅里叶可变红外光谱对这些金刚石进行测试和分析。研究结果表明,大多数金刚石中包含单原子氮(C心),少部分包含双原子氮(A心)和聚集氮(B心),其中Y心(1145～1150cm^-1)与C心伴生,指示了这些金刚石大多为天然的Ib型、Ib/IaA型和IaAB型,其中以Ib型为主。N元素是金刚石中最常见的与晶格缺陷有关的杂质。该地区出土的金刚石N的含量普遍不高,通过对其中IaAB型金刚石的计算,认为该区IaAB型金刚石在地幔中赋存时间为550Ma左右,温度在1225℃左右,相当于地下150km深度。而大量Ib型金刚石的出现,说明在金刚石的初生阶段就被带出稳定区域。导致了N元素没有发生向A心的转化。