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。     

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。     

熊耳群火山岩系的上限年龄及其地质意义

元古宙伸展构造环境产出的壳幔型熊耳群火山岩系 ,具有向碱性演化的趋势。晚期有石英正长斑岩、霓辉正长岩、正长辉长岩产出 ,赋存在熊耳群中上部。应用单锆石U Pb法测定年龄 ,石英正长斑岩谐和年龄为 ( 1731± 2 9)Ma ,霓辉正长岩、正长辉长岩上交点年龄分别为( 1644± 14)Ma、( 1750± 65)Ma。1650～ 170 0Ma是碱性岩浆活动热构造事件的标志 ,石英正长斑岩被中元古代晚期的高山河组不整合覆盖 ,故以 1650～ 170 0Ma作为熊耳群的上限。1650～ 170 0Ma热构造事件是华北地块重大地质事件 ,有可能是进一步划分中元古代重要的年龄界限。     

泥沙颗粒生长生物膜后起动的实验研究——Ⅰ.起动实验设计及结果分析

天然水体中泥沙颗粒表面容易生长生物膜,生物膜的生长会对泥沙颗粒的运动特性产生显著影响。设计了泥沙颗粒表面生长生物膜的实验,以及生长生物膜后泥沙颗粒的起动水槽实验。在水槽观测段分别放置由去离子水浸泡和天然水培养的两种泥沙,对比观察两种泥沙起动过程的区别,分析起动流速的差异和随培养时间的变化规律。结果表明,天然富营养水体中生物膜生长繁茂,对泥沙起动特性有着显著的影响,能够增强泥沙颗粒的抗冲性,并随时间呈现出先逐步增强到一个最优值后有所削弱的钟形曲线的变化趋势,表明在研究天然河流和湖泊尤其是污染严重的水域的泥沙起动时,需要考虑到生物膜的作用。     

大于40mm颗粒含量对回填土压实系数的影响及校正度研究

依托浙北1 000 kV变电站新建工程,对28个基槽回填土试样的压实系数试验结果进行研究。试验所用指标主要为干密度、最大干密度、40 mm颗粒含量等,基于主成分分析法的基本原理,找出对该工程回填土试样试验结果产生较大影响的因素。结果表明,40 mm颗粒含量对于压实系数的准确测定存在影响,而在普通压实系数测定过程中往往忽略这一因素,因此,有必要根据40 mm颗粒含量对试样的压实系数进行校正。通过引入校正度这一概念,反映出随着40 mm颗粒含量的增加,实测结果对理论曲线的离散度增大,试验结果的精度逐渐降低。     

四川盆地下寒武统龙王庙组浅水碳酸盐岩台地沉积相特征及模式*

准确建立四川盆地龙王庙组沉积模式和精细刻画颗粒滩时空分布规律,是提高天然气勘探成功率的关键。依据野外露头、钻井、测井和地震等资料,综合分析四川盆地及周缘下寒武统龙王庙组沉积相类型及特征;以四级层序为单元,精细刻画等时地层格架内沉积相时空展布特征,建立沉积模式,揭示颗粒滩发育规律,指出下一步天然气勘探方向。结果表明: (1)四川盆地及周缘龙王庙组发育典型浅水碳酸盐岩镶边台地沉积体系,自盆地西缘向东依次发育混积潮坪、局限台地(颗粒滩、云坪和咸化潟湖等微相类型)、开阔台地(颗粒滩、灰坪等微相类型)、台地边缘和斜坡—盆地等沉积相类型;(2)建立了“一凹两隆,双滩成带”的沉积模式,颗粒滩的发育主要受控于古地貌和相对海平面升降,具体表现为垂向上主要发育于四级层序海退时期,平面上沿台地边缘带和围绕咸化潟湖的相对隆起区呈带状分布。由于颗粒滩是优质储集层发育的有利相带,因此该结果可为四川盆地寒武系龙王庙组下一步天然气勘探提供沉积地质基础。     

淡水珍珠蚌壳中初生文石棱柱层的纳米至介观尺度结构及其矿化机制研究

利用场发射扫描电镜(FESEM)、聚焦离子束(FIB)制样和透射电镜(TEM),研究了初生棱柱层的形貌和单个初生棱柱的内部结构及其结晶学性质.结果显示,棱柱直接由文石纳米颗粒定向附着生长而成;其次纳米颗粒的快速沉积造成不严格定向的生长,因而形成疏松多孔的棱柱表面;最后,棱柱由于竞争生长机制最终沿表壳层内表面的垂直方向生长.这些发现将增进我们对贝壳棱柱层生长过程的理解,也为研究珍珠层的生物矿化过程提供新的视角.