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。     

自适应海洋观测

“自适应海洋观测”指固定或移动的海洋观测平台能够根据海洋环境和信号的变化,自主调节测量和运行参数,获取最关键的海洋信息.自主水下航行器运用自适应检测和采样技术,在研究上升流锋面等实验中显示出前所未有的观测准确度和效率.一个海洋观测系统的综合效能,取决于固定平台和移动平台的功能互补以及自适应观测能力的增强.     

深海海底边界层原位观测系统研发与应用

为进一步研究南海北部陆坡海洋动力过程对深海海底边界层的影响,研发了“深海海底边界层原位观测系统(In-situ Observation System for Bottom Boundary Layer in Abyssal Sea)”,ABBLOS。观测系统主体为坐底式深海运载平台,最大工作水深可达6 700 m(实际工作水深取决于搭载设备的耐压水深),是研究深海海底边界层问题的重要技术创新。观测平台由上下两部分框架结构组成,上部框架用于搭载和回收观测设备,下部支撑架为配重,并且用于提供距离海底1 m的观测空间;同时创新性地设计了“卡槽定位-螺栓紧固”的连接方式连接上下两部分,连接方式简单可靠,保证了平台回收成功率。ABBLOS集成了75 k-ADCP、高频ADCP、ADV、高精度压力计、海底摄像机等设备,以及甲烷、温盐深、浊度、溶解氧、氧化还原电位等传感器,首次实现了内波、中尺度涡等海洋动力过程与海底边界层物理化学参数的动态变化同步观测,特别是可以观测距离海底1 m高度范围的水体流速剖面,并且达到7 mm一层的垂向空间分辨率。研制完成后,2020年在南海北部陆坡神狐海域655 m和1 405 m水深处分别成功布放并回收,观测时间共计34天,采集到观测站位上覆海水的流速剖面结构,捕捉到了平均周期为1天1次的内波作用过程,以及海底边界层的多种物理化学参数。初步分析655 m水深处的观测数据后,发现深海海底边界层的温度、压力、溶解氧、密度和盐度等参数受控于海洋潮汐过程,尤其是温度和压力的变化基本与潮汐周期同步。海底边界层氧化环境较为稳定,甲烷浓度由高变低,但是基本在海洋溶解甲烷平均浓度范围内。与潮汐相比,内孤立波对深海海底边界层水体的影响程度较小,但是明显可以引起沉积物的再悬浮,引起的海底边界层的海水浊度从背景值的0.01 NTU增大到48 NTU,海底摄像机也记录到了内孤立波期间深海底层海水突然变浑浊的过程,说明南海内孤立波可以影响海底沉积物的输运。     

Determination of total sulfur in geothermal water by inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry

Sulfur speciation and concentration in geothermal water are of great significance for the research and utilization of the water resources. In most situations, it is necessary to determine the total sulfur in geothermal water. In this study, the method was established for the determination of determining total sulfur content — the inductively coupled plasma-atomic emission spectrometry (ICP-AES), with the wavelength of 182.034 nm selected in spectral line of sulfur. It was identified that the optimal working conditions of the ICP-AES instrument were 1 200 W for high frequency generator power 9 mm for vertical observation height, 0.30 MPa atomizer pressure, and 50 r/min analytical pump speed. The matrix interference of the method was eliminated by the matrix matching method. Using this method, sulfur detection limit and minimum quantitative detection limit were 0.028 mg/L and 0.110 mg/L, respectively, whilst the linear range was 0.0–100.0 mg/L. The recovery rate of sample was between 90.67% and 108.7%, and the relative standard deviation (RSD) was between 0.36% and 2.14%. The method was used to analyze the actual samples and the results were basically consistent with the industry standard method. With high analysis efficiency, the method has low detection limit and minimum quantitative detection limit, wide linear range, good precision and accuracy, and provides an important detection method for the determination of total sulfur in geothermal water.     

一种仿海蓝宝石（染色石英岩）的特征分析

近期,北京北大宝石鉴定中心在日常检验中陆续收到了一些自称是“海蓝宝石”的样品,尤以素面,刻面手串常见.采用常规仪器对该样品的折射率,密度,硬度等参数进行检测.结果表明,该送检样品的折射率约为1.54,相对密度为2.66,摩氏硬度为7.虽然样品的颜色,外观,密度,硬度都与海蓝宝石的接近,但其放大观察特征与海蓝宝石的略有不同.为了确定其真伪,采用傅里叶变换红外光谱仪对样品进行了测试分析.结果表明,该样品是由石英组成,为染色石英岩.该仿制品虽然在外观上与海蓝宝石很相似,常规宝石学参数也相似,但是其放大观察特征与海蓝宝石有所区别.建议检验机构在对海蓝宝石的鉴定中应重点观察其放大特征及偏光镜下特征,如果发现疑点,应引起警惕,采取其它手段进一步测试.     

焦家金矿主矿区金矿石的赋存特征

焦家金矿带是莱州-招远金矿区最重要的金矿带之一,产状复杂且性状变化较大。以往研究主要针对矿物种类、载金矿物及其形状及嵌布关系等进行分析,缺乏对金粒矿物学、金矿物种类及金颗粒的成色研究。本文采用偏光/反光显微镜、体视显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等技术手段对焦家金矿主矿区深部开采的矿石样品进行分析,研究内容主要包括金赋存状态、金粒度、金形状、金矿物类型及不同大小金粒的成色特征。结果表明:载金矿物主要以黄铁矿、黄铜矿等硫化矿和石英、长石等脉石矿物为主。金赋存状态有裂隙金(64.82%)、包裹金(19.29%)、晶隙金(15.89%);黄铁矿、黄铜矿中金粒较大,连群分布占多数,脉石中金粒细小,孤立分布占多数。金矿物形状复杂,主要有球状金、三角形金、矩形金。金矿物种类丰富,以自然金、银金矿、自然银、含铁自然银为主,其次为金铜矿、螺硫银矿、碲化金银。金矿物粒度范围较大,大金颗粒可达到90~110 μm,小金颗粒只有2~3 μm。金银矿物的成色普遍较高,大粒金成色低,以银金矿为主,小粒金成色高,大都为自然金。本文丰富了焦家金矿矿物学研究的内容,为后续选冶工艺提供了调控依据和重要信息。     

Characterization of cristobalite in ash and dome rock from the Soufriere Hills volcano, Montserrat： Implications for respiratory health hazards

A link between the inhalation of respirable silicas （SiO2） and respiratory diseases such as silicosis is widely recognized. Ash from dome collapse eruptions on Montserrat has been found to contain high levels （〉20%） of silicas in the form of cristobalite, tridymite, quartz and/or amorphous silica. The toxicity of these silica polymorphs varies widely. Cristobalite and quartz （tridymite less well established） are viewed as carcinogenic to humans whereas amorphous silica generally shows a reduced biological response. In assessing the potential health effects of volcanic ash particulates it is vital to determine the types and concentration of silicas as well as their size （respirable fraction）, shape and surface properties. The aim of this study is to develop methods to assess potentially toxic respirable airborne silicas in the dome collapse ash （applicable to a range of ash types） and to develop a model to predict the levels and types of respirable silicas from future eruptions. The model is being developed by comparing dome rock with related ash from a series of previous eruption events. Mineralogical assessment using conventional scanning X-ray diffraction （XRD） was hampered by difficulties in differentiating characteristic peaks for cristobalite and tridymite in complex multi-component ash samples （containing high levels of plagioclase）. These difficulties have been largely overcome using an Enraf-Nonius PDS120 diffractometer with curved （120 degrees 20） position sensitive detector （PSD）. The determination of size, shape and elemental characteristics of ash particulate and dome rock samples has been carried out using automated analytical scanning electron microscopy. The quantification of mineral proportions using PSD-XRD was highly successful with an accuracy of 1 to 2 wt%. However, the determination of phase proportions using automated analytical SEM was problematic due to scattering effects and the multiphase nature of many of the particles.     

建筑密集区高倾角三维地震勘探效果

高倾角地区(地层倾角40～70°)一直是三维地震勘探的难题,特别是在地表建筑物极复杂区(占工区的95%)实施三维地震勘探,显得难度更大。本文从观测系统设计、炮点、检波器的特殊布设及特观设计上,论证了其可行性。对高倾角且建筑物密集区的三维地震勘探进行了探索,并取得了可喜的成果。     

凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂反射波法地震勘探与断裂活动性研究

利用反射波法地震勘探确定了在凤凰山地区蒲江-新津-德阳隐伏断裂通过的具体位置以及断裂的规模和性质,证明了该断裂在向东俯冲的过程中错切了晚更新统沉积物,具有明显的第四纪活动性,对凤凰山台地的形成起到了一定的控制作用。地面地质调查及历史地震研究也证明蒲江-新津-德阳隐伏断裂具有晚更新世活动性,且断裂南段的活动性明显强于北段,表明该断裂的北段是成都平原内部的一条弱地震活动带。同时,文中还对在城市近郊人烟繁杂地带反射波法地震勘探中野外观测系统的布置及地震参数的选取进行了探索,小道间距、小偏移距、多接收道、短排列、多次覆盖、高频检波器接收的工作方法和野外地震参数的合理选取对实现主要干扰波和反射波信号的有效分离,提高地震勘探分辨率起到了至关重要的作用     

江苏淤泥质潮滩剖面演变现场观测

为探究江苏中部沿海双凸型剖面演变特性,在江苏盐城川东港南侧潮间带布设了10个水准观测站,2012年9月至2013年11月对该潮滩剖面演变过程开展了现场观测.结果表明:该潮滩剖面呈现出双凸型特征,平均高、低潮位线附近的滩涂形成淤积率较高的地形凸点;潮间上带受潮流影响小,滩面高程相对稳定;平均高、低潮位之间的区域滩面高程季节性变化明显,总体呈现冲刷状态;潮间下带冲刷显著,滩面坡度增大.全剖面自岸向海呈现"稳定—淤积—稳定—淤积—冲刷"的双凸型剖面特征.