基于抗转模型的颗粒材料宏−细观关系研究

接触模型的宏?细观参数标定是成功使用离散元方法的关键。在离散元的接触模型中线性接触模型与抗转线性接触模型均可用于模拟砂性土的力学行为,其中抗转线性接触模型在模拟密砂的剪胀性方面具备优势。采用抗转线性接触模型对室内密实砂土三轴试验进行了离散元模拟,验证了抗转线性接触模型的可靠性;进而系统分析了颗粒间摩擦系数、刚度比和抗转动系数等细观参数与砂土峰值内摩擦角、残余内摩擦角、峰值剪胀角等宏观参数的相关关系并进行了验证;揭示了偏应力作用下,细观参数对密实砂土试样内部剪切带宽度与倾角变化的影响规律,提出了考虑剪胀角的剪切带倾角经验公式。通过研究建立了抗转线性接触模型宏?细观参数的量化关系并给出了标定参数的具体流程图,提出了快速标定宏观参数的方法并应用实例进行了验证,为采用抗转线性接触模型精准模拟密实砂土的力学特性提供依据。     

伟晶质岩浆的同化混染与分离结晶(AFC)作用及铀成矿效应:以纳米比亚湖山铀矿为例

纳米比亚湖山铀矿位于达马拉造山带的中央南部地区,工业铀矿物为晶质铀矿,属于伟晶岩型铀矿床。关于不同矿石中铀元素的富集与沉淀机制还存在一定争议。为了揭示伟晶质岩浆演化与铀矿化作用的关系,本文对矿区内不同矿物组成的伟晶岩型矿石开展了岩石和矿物地球化学研究。野外及镜下鉴定结果显示,矿化伟晶岩可以分为“简单类型”矿体和“复杂类型”矿体。前者具有正常的花岗伟晶结构,晶质铀矿均匀分布于造岩矿物之间,矿化程度低到中等;后者表现出非均匀的结构特征,且矿化程度极高,晶质铀矿在成因上与大量黑云母团块有明显的空间联系。地球化学研究表明:在“简单类型”伟晶岩中,铀元素主要通过伟晶质岩浆的分离结晶作用富集;“复杂类型”伟晶质岩浆的演化则明显受控于同化混染作用,其铀矿化为岩浆同化混染与分离结晶(assimilation-fractional crystallization,AFC)作用产物。具体而言,外来基性组分(FeO,MgO,TiO₂,MnO)的混入导致“复杂类型”熔体中矿物的结晶顺序发生改变,长石类矿物的“延后”结晶为黑云母提供了更加有利的结晶空间和条件,促使黑云母以团块状聚集的形式产出。黑云母的大量析出会引发残余岩浆中UF_m^4-m络合物的水解,导致晶质铀矿在团块黑云母内部或周围沉淀。因此,本文有关“简单类型”和“复杂类型”产铀伟晶岩的研究,有效地揭示了岩浆演化过程与铀矿化机制,丰富了伟晶岩型铀矿床理论,为后期勘查开发提供了科学依据。     

西藏驱龙斑岩铜矿床岩浆演化过程中的Cu同位素分馏

随着同位素测试技术的发展,高温下重同位素分馏逐渐运用到地球化学领域.为了探索岩浆演化过程中是否会发生Cu同位素分馏,文章对西藏驱龙斑岩铜矿床同来源、不同演化阶段的两套岩浆岩(闪长岩包体和花岗闪长岩)进行了Cu同位素测试.测试结果显示,闪长岩包体的δ65Cu值集中在+0.08‰-+0.35‰之间,平均值为+0.25‰,花岗闪长岩的δ65Cu值为+0.42‰～+0.87‰,平均值为+0.60‰.△65Cu花岗闪长岩-闪长岩包体≈+0.4‰,并且δ65Cu值与样品w(SiO)变化存在一定的正相关性.结合地质学及同位素方面考虑,花岗闪长岩和闪长岩包体的Cu同位素组成差异可能是岩浆演化过程中发生了Cu同位素分馏所致.在驱龙矿区中新世岩浆演化过程中,随着岩浆去气作用,63Cu随HS-、Cl-等挥发分优先进入气相,导致残留岩浆熔体相对富集65Cu.此外,两者的Cu同位素组成差异也可能与岩浆演化过程中斜长石、角闪石、黑云母等矿物的不断结晶分离有关,矿物结晶分离时,基性矿物富集63Cu,而残余熔体则富集65Cu.     

色谱法在稀土元素分离分析研究中的应用进展

稀土作为一种重要的不可再生资源,在各行业的应用正逐渐被人们所重视。色谱技术以其快速、高效、自动化程度高等优势已成为稀土元素分离分析的主要方法。文章总结了纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、超临界色谱法、高效液相色谱法、毛细管电泳法等色谱法在稀土元素分离分析中的应用及研究概况。其中,纸色谱法因展开时间过长,分离效果不理想已很少应用;薄层色谱法因其操作方便、设备简单、显色容易等优点,可用于稀土元素分离分析的初步检测;气相色谱法由于对样品热稳定性的限制,以及因常用的β-二酮类稀土螯合物配体存在分辨率差和吸附等问题也很少应用;超临界色谱法在分离稀土元素络合物中分离效果较好,但是仪器难以普及,限制了技术的发展;高效液相色谱法因分离效率高、重复性好、自动化操作等优点已成为目前稀土元素分离分析的主要方法;毛细管电泳法具有高效、样品及试剂用量少、操作模式灵活等优点,在稀土元素分离分析方面更具有广阔的发展空间。     

自然金的化学分离方法

作者用物理方法和化学方法相结合分离了九个矿区的自然金,效果良好,其纯度一般达99％以上。X光、化学分析和物性测试表明,化学处理对自然金的物性、化学成分和结构无明显影响。文中分别对几种矿物组合的化学分离方法作了具体介绍。     

一种适用于沉积有机质族组分分离的微型柱色谱法

硅胶-氧化铝柱色谱是广泛采用的沉积有机质组分分离方法。但在常规柱色谱分离方法中,存在吸附剂、溶剂使用量过大、烷烃/芳烃组分交叉严重等问题。介绍一种微型柱色谱分离法,其分离效果与常规方法的效果基本相同或略有改善,吸附剂用量与样品的比例由100～250降低为25～50,洗脱溶剂与样品的比例由1800～4600降低至250～500。同时,操作程序进一步简化,分析成本和对环境的污染程度大幅度降低。     

基于小波多尺度分析的重力异常分离

在利用小波多尺度分解重磁场中,实际上并非所有的小波都适合于位场分离.这里采用对称性、紧支撑性较好的Daubechies小波对重力场多尺度分解,依照重力背景场的地质意义提取重力异常背景场,并在此基础上计算重力异常异常场.最后通过模型试算和实例分析进一步表明了该方法的有效性和实用性.     

基于EMD的云南东川蒋家沟泥石流年输沙量多时间尺度分析

基于经验模态分解(EMD)方法,对云南东川蒋家沟泥石流1965年至2004年40年的年输沙量时间序列进行多时间尺度分析,该时间序列分解成3个本征模函数(IMF)分量和趋势项(Res)分量。分析表明：蒋家沟泥石流的年输沙量存在多尺度的周期性波动,分别是2~4 a、6~10 a和17~21 a的准周期。通过对各IMF分量和Res趋势项分析发现,自1985年之后,波动的振幅开始变大,表明蒋家沟泥石流的年输沙量变化很大。降雨对蒋家沟泥石流的年输沙量及周期性波动有一定程度的影响。人类活动改变环境的同时,也为蒋家沟泥石流提供固体物质来源,这使得蒋家沟泥石流的年输沙量周期性波动变得更加复杂。     

白云鄂博矿床中自然金的发现

内蒙古白云鄂博矿床是著名的稀土＿铌＿铁超大型矿床 ,具有多期热液活动、矿物成分复杂的特点。前人对它进行了广泛和深入的研究。但是 ,关于金等贵金属元素及其矿物在该矿床中的地球化学行为和特征的报道很少。近期笔者通过重砂分离 ,在白云鄂博的稀土矿石中发现了自然金。自然金是在白云石型磁铁＿铌＿稀土矿石 (0 0ＢＹＣ2 8)的人工重砂中见到的 ,该矿石为萤石、独居石、氟碳铈矿和磁铁矿矿化的白云岩。第一次重砂分离是在国土资源部天津地质矿产研究所进行的 ,样品的重量约为 2 0ｋｇ ,用于此矿石样品破碎的所有设备都经过彻底的风淋清…     

TBP萃淋树脂微色谱柱分离富集钼的研究及应用

研究了ＴＢＰ萃淋树脂微色谱柱分离富集微量钼的柱性能,确定了分离钼的最佳条件。在减压条件下,运用零空床体积洗脱技术,以３ｍｏｌ／ＬＨＣｌ为上柱介质,０．５ｍｏｌ／ＬＨＣｌ洗脱,可使钼（ＶＩ）与钨（Ⅵ）、铁（Ⅲ）、锡（Ⅳ）等干扰离子快速分离,采用邻氯苯基荧光酮胶束增溶光度法,测定矿石中微量钼,结果满意。