锰矿石的矿物平衡研究

本文应用热力学理论对不同价态锰的各种矿物的平衡关系进行了讨论，同时用湖南棠甘山和遵义锰矿石分析数据对其结论作了验证。     

Structural and P-T Evolution of a Major Cross Fold in the Central Zone of the Limpopo High-Grade Terrain, South Africa

The Central Zone (CZ) of the Limpopo Complex of southern Africais characterized by a complex deformational pattern dominatedby two types of fold geometries: large sheath folds and crossfolds. The sheath folds are steeply SSW-plunging closed structureswhereas the cross folds are north–south-oriented withnear-horizontal fold axes. In the area south of Messina thiscomplexly folded terrain grades continuously towards the southinto a crustal-scale ENE–WSW-trending ductile shear zonewith moderate dip towards the WSW. All sheath folds documentconsistent top-to-the-NE thrust movement of high-grade material.The timing of this shear deformational event (D₂) and thus ofthe gneissic fabric (S₂) is constrained (at     

青藏铁路沿线地表和路基表面热力学模式（Ⅱ）：无云大气条件下模拟试验结果分析

冻土层的变化与地-气交接面的能量交换过程有直接的联系，地-气交接面的能量交换过程包含了辐射、对流、热传导三种最基本的热物理过程，利用以此为基础建立的青藏铁路沿线地表和路基表面热力学数值模式(RSTM)，将安多站的实测资料作为模式输入，针对梯形路基与边坡朝向和坡度有关的坡面温度变化及两侧坡面温差变化的问题，对无云大气条件下不同坡度和坡向的表面温度变化特征进行了模拟分析，结果表明，对于就地取土修筑的路基而言，安多段路基上表面温度在各季节都高于气温。在夏季具有明显的高表面温度值，尽管在夏季任何坡度和坡向的路基坡面都具有冷却效应，但路基仍处于高温状态；冬季路基上表面温度虽略低于0℃，但路基偏南方向坡面的强烈增温效应，使南坡表面温度远远超过冻土融化温度的临界状态，而路基两侧坡面热效应的相反作用，通过影响冻土层的冻融过程，可能引起路基纵向裂缝的发生。因此，对冻土路基采取有效的防护措施是非常必要的，用实测资料进行的检验表明，RSTM具有良好的模拟性能，对不同防护措施下青藏铁路路基热状况的预测具有良好的应用前景。     

热成因甲烷碳同位素分布的形成机制

很多学者从不同的角度用不同的方法模拟了从有机母质 (包括煤和干酪根等气源 )形成天然气 (甲烷 )时的碳同位素分馏效应 ,建立了碳同位素分馏效应的很多模型 ,同时也讨论了催化作用和成烃后作用对天然气碳同位素的影响。但这些理论模型和模拟实验结果都还不能完全地拟合自然界中热成因甲烷碳同位素的分布 ,也未能从本质上完全阐明其碳同位素的分馏机制。其原因是各种模型的前提假设都未能完全满足复杂的自然界条件。今后工作的重点应放在用化学动力学的方法建立更完善的模型上 ,同时也应当重点考虑催化作用和成烃后作用对天然气同位素的影响。     

岩溶隧道中地下水侵蚀性的化学热力学分析与评价

本文从地下水的多组分角度出发,采用化学热力学方法对地下水中碳酸盐岩的侵蚀性作出了分析。以渝怀线圆梁山隧道为实例,通过隧道内地下水取样进行了全分析,其中CO2-3离子作为"中间过渡态"离子,由于只存在微小量未被检出;使用水质分析结果数据设计了五个化学反应方程式,通过活度、反应平衡常数及吉布斯自由能之间关系进行热力与反应进行两个方向化学反应判据开展分析,结果表明地下水具有弱侵蚀性,在隧学计算,依据二氧化碳气体分压PCO2道工程中应避免其引起危害。本文在方法上为地下水侵蚀性评价作了有益的探索,并对工程实践具有一定指导意义。     

方解石和白云石溶蚀实验热力学模型及地质意义

通过碳酸盐（方解石、白云石）溶蚀作用实验室模拟研究，建立了溶蚀作用的热力学模型方程，对埋藏成岩的3种不同温压条件下（348．15K，Mpa ,373．15K，25Mpa，403．15K，30MPa）碳酸盐溶蚀作用进行了定量研究。提出随着温度和压力的升高，碳酸盐溶解反应的吉布春播由能降低，因而溶解反应增强；在相同温度和压力的地质条件下，白云石较方解石更易溶蚀并形成次生孔隙，这为油气生成运移提供了有利的地下空间和通道。     

Thermomechanical model of hydration swelling in smectitic clays: I two-scale mixture-theory approach

A thermomechanical theory of hydration swelling in smectitic clays is proposed. The clay is treated as a three-scale swelling system wherein macroscopic governing equations are derived by upscaling the microstructure. At the microscale the model has two phases, the disjoint clay platelets and adsorbed water (water between the platelets). At the intermediate (meso) scale (the homogenized microscale) the model consists of clay particles (adsorbed water plus clay platelets) and bulk water. At the macroscale the medium is treated as an homogenized swelling mixture of clay particles and bulk-phase water with thermodynamic properties defined everywhere within the macroscopic body. In Part I, the mesoscopic model governing the swelling of the clay particles is derived using a mixture-theoretic approach and the Coleman and Noll method of exploitation of the entropy inequality. Application of this procedure leads to two-scale governing equations which generalize the classical thermoelastic consolidation model of non-swelling media, as they exhibit additional physico-chemical and viscous-type terms accounting for hydration stresses between the adsorbed fluid and the clay minerals. In Part II the two-scale model is applied to a bentonitic clay used for engineered barrier of nuclear waste repository. The clay buffer is assumed to have monomodal character with most of the water essentially adsorbed. Further, partial results toward a three-scale thermomechanical macroscopic model including the bulk phase next to the swelling particles are derived by homogenizing the two-scale model with the bulk water. A notable consequence of this three-scale approach is that it provides a rational basis for the appearance of a generalized inter-phase mass transfer between adsorbed and bulk water. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.     

2002年7月15日华北地区酷热事件的诊断分析

为开展对高温酷热天气事件的研究 ,根据 2 0 0 2年 7月 15日我国华北大部分地区出现地面气温 >40℃的酷热天气 ,利用已有的各种观测资料 ,对酷热事件发生前和发生时的地面和高空天气形势进行了分析 ,并详细讨论了各物理量的时空分布情况。热力学方程各项因子的诊断分析表明 ,此次“酷热”事件是由于温度平流、温度垂直输送和非绝热加热 3个因子共同作用的结果。     

湖泊沉积物对磷的吸附特征及其吸附热力学参数

在模拟条件下研究了属于不同营养水平的3个沉积物吸附磷等温线、动力学和热力学参数,比较了不同沉积物吸附磷的差别。结论如下:（1）在本研究条件下,五里湖沉积物吸附磷的Qmax、K、NAP和EPC0均高于东太湖和贡湖沉积物,而m却较低。东太湖和贡湖沉积物与其上覆水间基本保持磷吸附-解吸动态平衡状态,五里湖沉积物有向上覆水释放磷的趋势;（2）沉积物吸附磷主要发生在0⁰.5h之内,此时间段吸附速率为贡湖沉积物与东太湖沉积物相差不大,均高于五里湖沉积物;（3）温度对五里湖沉积物吸附磷影响相对较小,而对贡湖和东太湖沉积物影响较大。     

西北太平洋温带气旋爆发性发展的热力-动力学分析

利用天气、位涡分析和导出的Lagrangian型广义Z－O发展方程的诊断分析,考查了两个西北太平洋温带气旋爆发件发展的主要强迫机制和热力一动力空;司结构。结果表明,热力强迫对爆发性气旋发展起主要控制作用,当反映大气斜乐性的Laplacian温度平流、积云对流和湍流加热为主的热力强迫共同作用使地转相对涡度急剧增长时,气旋便出现了爆发性发展,其中积二尺度的对流加热贡献更大。Laplacian绝热冷却、大气向海洋的感热输送和摩擦效应起阻滞发展的作用,也是控制气旋衰亡的主要过程。爆发性发展启动同子因例而异,涡度平流、Laplacian温度平流和Laplacian大尺度加热均可成为主要启动因子。垂直积分平均分布和垂直结构考查进一步佐证了诊断分析的结果,并揭示了气旋爆发性发展过程中一些重要的热力-动力学分布特征。