Fe-Li云母化学成分的解释和分类

用置换矢量概念解释了115个天然 Fe-Li 云母化学成分的变化。Fe-Li 云母是三八面体 Li-Fe-Al 云母,其基本置换是四锂云母置换。由于 Al-Li 白云母置换和白云母置换的影响,其化学组成变化的基本趋势呈明显的非线性,因而 Fe-Li 云母不是真正的二元系。作为 Fe-Li 云母,富铁黑云母和铁叶云母都是最富铁的成员,因而建议称 Fe-Li 云母为黑云母-锂云母系列。根据化学成分,晶胞参数和折光率的异常变化还提出了该系列自然分类的方案。     

Thermal expansion of gehlenite, Ca2Al[AlSiO7], and the related aluminates LnCaAl[Al2O7] with Ln = Tb, Sm

The thermal expansion of gehlenite, Ca₂Al[AlSiO₇], (up to T=830 K), TbCaAl[Al₂O₇] (up to T=1100 K) and SmCaAl[Al₂O₇] (up to T=1024 K) has been determined. All compounds are of the melilite structure type with space group Thermal expansion data were obtained from in situ X-ray powder diffraction experiments in-house and at HASYLAB at the Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY) in Hamburg (Germany). The thermal expansion coefficients for gehlenite were found to be: α₁=7.2(4)×10⁻⁶×K⁻¹+3.6(7)×10⁻⁹ΔT×K⁻² and α₃=15.0(1)×10⁻⁶×K⁻¹. For TbCaAl[Al₂O₇] the respective values are: α₁=7.0(2)×10⁻⁶×K⁻¹+2.0(2)×10⁻⁹ΔT×K⁻² and α₃=8.5(2)×10⁻⁶×K⁻¹+2.0(3)×10⁻⁹ΔT×K⁻², and the thermal expansion coefficients for SmCaAl[Al₂O₇] are: α₁=6.9(2)×10⁻⁶×K⁻¹+1.7(2)×10⁻⁹ΔT×K⁻² and α₃=9.344(5)×10⁻⁶×K⁻¹. The expansion mechanisms of the three compounds are explained in terms of structural trends obtained from Rietveld refinements of the crystal structures of the compounds against the powder diffraction patterns. No structural phase transitions have been observed. While gehlenite behaves like a ‘proper’ layer structure, the aluminates show increased framework structure behavior. This is most probably explained by stronger coulombic interactions between the tetrahedral conformation and the layer-bridging cations due to the coupled substitution (Ca²⁺+Si⁴⁺)–(Ln ³⁺+Al³⁺) in the melilite-type structure. This article has been mistakenly published twice. The first and original version of it is available at .     

黄土高原勺状沟壑特征及发育过程

沟谷是黄土高原物质交换最频繁,形态变化最剧烈的区域。在内外营力的共同作用下,不同发育阶段的各类沟谷塑造了黄土高原"千沟万壑"的独特地貌景观。在黄土高原沟壑系统中,广泛分布着一类特殊的黄土勺状沟壑,目前对其成因、发育过程与机理以及空间分布特征等的认知明显不足。本文以高分辨率遥感影像和DEM数据作为数据源,在大量野外调查和专家知识的基础上,首先提出了黄土勺状沟壑的概念,指出黄土勺状沟壑是独立发育于黄土坡面上的永久性沟谷。其次,从沟壑形态、汇流关系、侵蚀过程、分布特征等方面分析了黄土勺状沟壑区别于其他已有沟壑的特点。进而,从发育形态、发育规模、发育部位等角度对黄土勺状沟壑进行了分类,深化了对勺状沟壑的认识。再次,基于空代时理论,定量分析了黄土勺状沟壑发育过程的形态演变特征,进一步探讨了黄土勺状沟壑发育过程,论证了黄土勺状沟壑是黄土切沟的初期阶段。最后,在系统梳理总结勺状沟壑的特征及分类的基础上,提出了黄土勺状沟壑的发育过程设想,指出勺状沟壑的形成离不开黄土陷穴和暗穴的生成和发育,勺状沟壑的进一步发育伴随着水力侵蚀和重力侵蚀过程。勺沟尾部变细甚至消失,不能发育成更大规模的切沟,与地下暗穴、黄土...     

东秦岭卢氏稀有金属伟晶岩的绿柱石矿物学特征及其指示意义

绿柱石是重要的铍矿石矿物,记录了花岗伟晶岩型稀有金属矿床的成岩成矿过程。东秦岭伟晶岩区是我国重要的稀有金属产地之一。本文调查了东秦岭卢氏伟晶岩区中的南阳山矿区(703号脉锂矿化伟晶岩和302号脉铍矿化伟晶岩)、七里沟-前台矿区(前台锂矿化伟晶岩)、蔡家沟矿区(大西沟和韭菜沟锂矿化伟晶岩)和瓦窑沟矿区(西山沟和瓦窑沟铍矿化伟晶岩)的伟晶岩内部结构分带,认为东秦岭稀有金属伟晶岩主要为过铝质LCT型伟晶岩,属于稀有金属(REL)类REL-Li亚类。其中,703号脉、韭菜沟和大西沟伟晶岩属复杂型锂辉石亚型,前台伟晶岩属钠长石-锂辉石型,302号脉、瓦窑沟和西山沟伟晶岩属绿柱石型绿柱石-铌铁矿亚型。电子探针结果表明绿柱石富碱金属,贫铁和镁。绿柱石元素替代机制包括通道-八面体替代、通道-四面体替代以及通道中碱金属阳离子间的置换。西山沟和瓦窑沟绿柱石的替代机制分别是Na(Fe~(2+),Mg)_(-1)Al_(-1)和NaLi_(-1)Be_(-1)。302号脉、前台、大西沟和韭菜沟绿柱石的替代机制为(Na,Cs) Li_(-1)Be_(-1)。703号脉绿柱石的替代机制包括NaFe~(2+)_(-1)Al_(-1)、NaCs_(-1)和(Na,Cs)Li_(-1)Be_(-1)。绿柱石的Cs2O含量和Na/Cs值揭示伟晶岩分异演化程度序列(由低至高)为瓦窑沟矿区→302号脉铍矿化伟晶岩→蔡家沟矿区→前台→703号脉锂矿化伟晶岩。铍矿化伟晶岩岩浆分异演化程度低于锂矿化伟晶岩岩浆。背散射图像显示绿柱石内部分带多样,包括均一结构、条带状、正/反蚀变边、补丁分带和复杂不规则分带。与铍矿化伟晶岩相比,锂矿化伟晶岩产出的绿柱石内部分带复杂多样,反映更为强烈的液相不混溶和交代作用。随伟晶岩岩浆分异演化程度升高,绿柱石FeO含量降低,内部分带更为复杂,发育蚀变边结构、补丁分带和不规则分带等。绿柱石FeO含量和内部分带特征可作为花岗伟晶岩分异演化程度的潜在指示标志。锂矿化伟晶岩中绿柱石的化学组成和内部分带特征表明岩浆就位时是高度分异演化的稀有金属伟晶岩岩浆。大西沟、韭菜沟和前台锂矿化伟晶岩岩浆就位后未经历明显分异演化过程,而南阳山703号脉伟晶岩岩浆就位后经历了较充分的分异演化,导致稀有金属的进一步富集。锂矿化伟晶岩的稀有金属成矿机制是结晶分异和液相不混溶。     

非重复采集时移地震正演模拟及可行性分析

本文主要研究前期为常规三维地震勘探和后期为高精度三维地震勘探的这种典型非重复采集时移地震的可行性,主要使用正演模拟和匹配处理相结合的方法进行.本文推导了基于PML边界的三维声波波动方程时空域高阶有限差分正演方程,根据岩石物理流体替代分析方法计算得到时移前后储层的弹性参数,建立了时移地震地球物理模型,设计了常规三维和高精度三维观测系统,进行地震正演模拟,获得了非重复采集时移地震理论模拟数据.利用匹配处理法对非重复采集时移地震正演模拟数据和实际资料进行可行性分析,匹配处理过程主要包括初始数据匹配、一致性处理和互均化处理等.理论模拟数据和实际资料的匹配处理结果表明,通过针对性的分析和处理,利用非重复采集的地震资料进行时移地震研究是可行的,能够得到较好的时移地震响应,在一定程度上反映了油藏的变化情况.     

贵阳新一代天气雷达(CINRAD/CD)交流伺服系统的故障分析与处理

CINRAD/CD伺服系统在升级改造后,大部分都由直流伺服改为交流伺服,该文从介绍新一代天气雷达(CINRAD/CD)交流伺服系统的工作原理入手,通过维修处理伺服系统的3个故障事例,逐一剖析伺服系统出现故障的原因,并针对伺服系统方位与俯仰结构相同的特点,用组件替代的方法查找故障,节省维修时间,快速处理故障。     

油藏水驱开采时移地震监测岩石物理基础测量

岩石物理测量是油藏水驱开采时移地震监测的基础.在实验室对来自胜利油田的5块岩石样品模拟储层条件进行了水驱和气驱动态岩石物理弹性测量,重点分析了流体替换、温度、孔隙压力对岩石纵、横波速度的影响.实验表明,在水驱情形下,由于流体替换和温度、孔隙压力变化所引起的岩石纵横波速度的变化均很小,实施时移地震监测具有较大的风险性.相比之下,气驱可能引起较为明显的纵波速度变化,有利于时移地震监测的实施.进一步完善实验方法、丰富实验内容、是今后时移地震岩石物理实验研究的主要任务.     

农业化肥减量及生物肥料替代可行性研究——来自新疆棉区调查数据的实证

推进化肥减施增效是实现中国农业绿色高质量发展的关键途径。本文以新疆棉花为例,基于2000—2020年棉花化肥施用量及技术、资本、劳动力投入时序数据,构建生产函数考察了新疆棉花单位面积化肥施用强度变化及其对棉花单产提升的贡献作用,并利用2015—2020年不同植棉区化肥和生物肥料施肥区的微观定位调查数据,采用熵权法构建肥料应用效益评价指标体系,对两种肥料的综合效益做出总体评判,并对经济效益（棉花产量、黄萎病害发生率）和生态效益（土壤有机质、微生物数量）及两种肥料施用成本进行具体比较,探讨了生物肥替代化肥的可行性及其实现机制。研究表明：① 2000—2020年间新疆棉花单位面积化肥施用强度呈不断上升态势,高于同期国内大部分植棉省份,自2016年起趋于减缓和平稳,施肥量浮动在585 kgN/hm²左右。② 2000—2010年随着单位面积化肥施用强度的增加,对棉花单产增加呈正向促进作用;而2010—2020年,单位面积化肥施用强度增加对棉花单产提高的贡献率为-21.29%,表明持续增加化肥用量对棉花单产提高已呈现负效应。③ 生物肥料施肥区生态效益优势更突出,但经济效益低于化肥区,两种肥料的综合效益随使用年限增加差距趋于缩小;较化肥组,研究期内不同植棉区生物肥组棉花单产降低3%~8%,黄萎病害发病率降幅27.75%~58.20%,土壤有机质含量提高了14.59%~28.54%,土壤微生物数量显著增加;生物肥单位施用成本高于化肥14%~19%。根据生物肥生态属性及作用机理,结合农户经济理性及传统的化肥依赖,建议在生物肥推广初期,实行一定的政策激励或生态补偿,同时积极引导和培育农户亲环境意识,农业化肥逐步减量及生物肥替代具有理论与实践可行性。     

A Raman spectroscopic study of Fe–Mg olivines

End-member synthetic fayalite and forsterite and a natural solid-solution crystal of composition (Mg_1.80,Fe_0.20)SiO₄ were investigated using Raman spectroscopy. Polarized single-crystal spectra were measured as a function of temperature. In addition, polycrystalline forsterite and fayalite, isotopically enriched in ²⁶Mg and ⁵⁷Fe, respectively, were synthesized and their powder spectra measured. The high-wavenumber modes in olivine consist of internal SiO₄ vibrations that show little variation upon isotopic substitution. This confirms conclusions from previous spectroscopic studies that showed that the internal SiO₄ vibrations have minimal coupling with the lower-wavenumber lattice modes. The lowest wavenumber modes in both forsterite and fayalite shift in energy following isotopic substitution, but with energies less than that which would be associated with pure Mg and Fe translations. The low-wavenumber Raman modes in olivine are best described as lattice modes consisting to a large degree of mixed vibrations of M(2) cation translations and external vibrations of the SiO₄ tetrahedra. The single-crystal spectra of forsterite and Fo₉₀Fa₁₀ were recorded at a number of temperatures from room temperature to about 1200 °C. From these data the microscopic Grüneisen parameters for three different A_g modes for both compositions were calculated, and also the structural state of the solid solution crystal was investigated. Small discontinuities observed in the wavenumber behavior of a low-energy mixed Mg/T(SiO₄) mode between 700 and 1000 °C may be related to minor variations in the Fe–Mg intracrystalline partitioning state in the Fo₉₀Fa₁₀ crystal, but further spectroscopic work is needed to clarify and quantify this issue. The mode wavenumber and intensity behavior of internal SiO₄ vibrations as a function of temperature are discussed in terms of crystal field and dynamic splitting and also ₁ and ₃ coupling. Crystal-field splitting increases only very slightly with temperature, whereas dynamical-field splitting is temperature dependent. The degree of ₁–₃ coupling decreases with increasing temperature.