新疆花岗岩物理力学性质的矿物组成和微观结构分析

为分析不同类型花岗岩物理力学性质差异,通过选取不同粒径的新疆花岗岩试样进行电镜扫描和矿物成分测试试验,研究岩石矿物组成和微观结构与其物理力学性质之间关系。结果表明：花岗岩中石英和长石矿物胶结很好而具有孔隙率低和强度高特点;随着粒径增大,花岗岩中云母含量增加,导致粗粒花岗岩的孔隙率较高和强度偏低;通过电镜扫描得出花岗岩微观结构质密,矿物胶结很好,颗粒分布均匀,从而具有孔隙率低和强度高特点,同时由于细粒花岗岩微观结构更质密且晶粒镶嵌紧密而孔隙率最低但强度最高。可见天湖细粒花岗岩体由于质密、低孔隙率和高力学强度的特点更适合作为高放废物地质处置岩体。     

中国东南部加里东期花岗岩的特征和成因

中国东南部地槽褶皱区伴随加里东早期和晚期运动,有花岗老化和岩浆侵入活动。早期形成混合花岗岩和片麻状花岗岩;晚期形成块状花岗岩。前者具最大微斜长石——更、中长石组合;后者为正长石——正长微斜长石——更、中长石组合类型。经研究表明,两期花岗岩具有 Na_2O、CaO 低,富 Al_2O_3、K_2O 的岩石化学特性,它们属铝过饱和花岗岩,微量元素贫 V、Cr、Ni、Co、Cu、Pb、Zn,而富W、Sn、Be、U、Ga 等,付矿物以含钛矿物种类和数量较多,出现饰族稀土元素付矿物而缺亿族稀土元素矿物为特征。上述特征的一致性,表明两期花岗岩具有相同的物质来源。从黑云母富铁,为铁质黑云母,在 Fe~(3+)—Fe~(2+)—Mg 图上落在Ni—Nio 缓冲线之下,说明加里东花岗岩是在氧逸度低的还原环境下形成。稀土元素分配模式,两期岩体也很相似,出现铕的亏损,它明显地不同于华南慢源型的稀土模式。因此加里东花岗岩由地壳沉积物改造而成,属改造型花岗岩成因系列。两期花岗岩虽有相同的物质来源.但有不同的成因方式;地楷沉积物在角闪岩相变质基础上发生部分重熔,低熔组分交代围岩形成加里东早期武功山型混合花岗岩;进一步发展形成深层流化花岗岩——慈竹型和侵入混合花岗岩——石科型。当深部沉积物重熔形成岩浆,它侵位到较上层位形成早期片麻状花岗岩和晚期块状花岗岩。     

简析高光谱图像解混技术及算法

混合像元的存在影响了高光谱图像应用精度的提高,对解决问题的研究已经成为高光谱图像研究领域的一个热点。首先,对混合像元产生的原因进行了分析;然后,对高光谱图像解混涉及的线性混合模型、端元提取和混合像元分解等三个方面的内容进行了详细论述,对现有的各类端元提取算法和混合像元分解算法进行了分析和对比,比较了各算法的优缺点;最后,对高光谱图像解混技术和算法的发展进行了展望。     

浙江舟山桃花岛碱性花岗岩的岩石学和地球化学特征及成因探讨

桃花岛花岗岩位于镇海——温州深大断裂的北东端边缘。该岩石具有发育的文象结构和晶洞构造，特征性的矿物组合为石英＋微纹长石＋霓石、钠铁闪石＋锆石、萤石等。化学成分上富硅、富碱、富大离子亲石元素和高场强元素，贫钙、镁、铝和过渡族元素。在Ｋ２Ｏ－Ｎａ２Ｏ、Ｇａ／Ａｌ－Ｚｒ、Ｎｂ、Ｃｅ、Ｙ等多种判别图解上，均投影在Ａ型花岗岩区。Ｓｒ、Ｎｄ同位素表明岩石为壳幔混源岩浆作用的产物，其中下地壳组份所占比例可能较大。根据对岩石地质地球化学特征和产出构造环境的详细分析，通过与国内外碱性花岗岩的广泛对比，表明桃花岛碱性花岗岩属后造山Ａ型花岗岩     

含预制裂隙花岗岩破坏的细观多相颗粒流模拟

基于断裂力学理论,分析了单轴压缩条件下,裂隙倾角对岩石裂纹起裂的影响.根据花岗岩矿物组分,建立了包含长石、石英和云母三相结构的细观颗粒流模型,模拟不同裂隙倾角下花岗岩的单轴压缩破坏过程,得到了花岗岩裂纹起裂、强度、应力应变、破坏形态等力学特征.研究结果表明:岩石试样优势起裂角为24°～30°,定向裂隙对裂纹起裂具有导向、促进作用;裂隙花岗岩的起裂应力和峰值强度随裂隙倾角的增大均表现为先减小后增大的变化趋势,当裂隙倾角为45°～60°时,岩石试件强度最低;裂隙花岗岩试样的压缩变形主要为裂隙面的变形,预制裂隙与新生裂隙的连接与贯通形成的宏观破裂面导致岩石破坏;花岗岩矿物组分比例对裂隙花岗岩强度有一定影响.     

基于信息熵的NMF遥感图像解混算法

针对传统稀疏非负矩阵分解(NMF)解混方法仅考虑丰度矩阵中非零个数最少,没有考虑混合像元内端元的丰度分布具有不均匀性的这一问题,提出一种基于信息熵的NMF遥感图像解混算法.将端元的丰度值的大小看成是信息熵中的符号出现的概率,当端元等概率出现在混合像元中时各个丰度值大小相等,对应的实际地物等比例出现在混合像元中,此时信息熵最大,但是丰度稀疏性最低;当丰度分布最不均匀时,仅有一种地物类型出现,信息熵最小,此时丰度值的稀疏性最高,只有一个非零值,由此得出丰度稀疏性和信息熵有负相关的关系.在NMF解混算法的基础上,引入负信息熵来约束丰度矩阵,同时加入平滑限制来约束端元光谱矩阵.在模拟数据和真实数据上进行了结果测试.实验结果表明:相比传统的NMF解混算法和基于l2范数的NMF遥感图像解混算法,本方法能得到更好的解混效果.     

基于数据约减和中心化的像元纯净指数端元提取方法

像元纯净指数(pixel purity index, PPI)算法是最为常用的端元提取算法之一,但算法中投影向量的随机性导致多次运行的端元提取结果不一致。为此,提出一种基于数据约减和中心化的像元纯净指数端元提取方法(pixel purity index endmember extraction algorithm based on data reduction and centralization, DRC-PPI)。首先利用自动目标生成算法生成候选端元,并进行无约束最小二乘解混,将解混丰度为负的像元从原始数据中移除得到约减数据。其次,对约减数据进行数据中心化进而获得投影向量,将约减数据投影到这些向量上,然后根据样本点的像元纯净指数选择端元光谱。仿真数据和真实高光谱数据实验结果表明,DRC-PPI算法克服了PPI端元提取结果不一致性,大大减少了投影计算量,其端元提取精度总体上高于PPI算法。     

应用图像分析法评价花岗岩结构特征

应用图像分析、形态数学及立体学原理,通过岩石薄片,对某地花岗岩某一方向上的结构特征进行定量分析,揭示了花岗岩中几种主要矿物（包括黑云母、白云母、长石及石英）的密度、粒径、形状及空间分布规律．     

SAM权重法在端元提取中的应用

高光谱遥感的出现使得在宽波段遥感中不可探测的物质能被探测。获得的高光谱数据大都具有数据冗余度高、信噪比低等特点。文章通过idl编程实现高光谱数据的特征提取并利用其做了端元提取流程与光谱解混,及权重法SAM端元提取、混合光谱分解模型及实现。利用SAM权重法能够完成端元提取并最终得到的解混结果。     

基于优化ICA算法的高光谱矿物识别

混合像元是影响岩矿高光谱由定性解译向定量反演发展的关键因素之一.以往分离岩矿高光谱混合像元,需要先获得参与混合的端元数量及端元光谱,这在许多场合是难以做到的.独立成分分析可以在端元光谱、混合矩阵未知且没有任何先验知识的情况下,有效分离岩矿高光谱混合像元,只要端元光谱是非高斯性信号且满足统计独立性.它实现了矿物识别,并为矿物丰度反演及成分识别打下了基础.通过引入调整因子,改善独立成分分析(Independent Component Analysis,ICA)算法的收敛性.当参与混合的端元光谱相似度较高或者端元光谱的非高斯性较低时,岩矿高光谱混合像元的分离精度将受到影响.     

煤样浸水过程中水化学效应研究

为研究地下煤层开采中,水化学作用对预留安全煤柱的化学影响,对取自大柳塔5~(-2)煤样进行完全静态浸泡试验,浸泡时长以溶液pH波动变化幅度而定,通过对浸泡煤样溶液的pH及氧化还原电位值动态变化监测,分析盐水溶液pH及氧化还原电位与煤样水化学过程的对应关系,并结合非平衡态热力学理论判定,解释煤样水化学作用的根本原因;结果表明:煤样浸水初期溶液pH(0～4 h)降低,煤岩矿物及有机碳氧化反应产生大量酸性水,随浸泡时间的增加,煤岩长石类矿物及方解石、白云石等消耗大量的H~+,生成稳定的黏土矿物,同时长石类矿物溶解的阳离子与黏土矿物裸露表面产生离子反应,引起pH总体上升;结合非平衡态热力学理论,浸水煤样与外部环境的存在温差、水岩之间相互作用及渗流力的产生等,加快熵产生率,因此煤样浸水水化学效应所导致溶液pH及氧化还原电位值变化均属于煤样化学风化自发体系。     

城市红树林湿地沉积物的矿物组成特征及影响因素

以深圳城市红树林湿地沉积物为研究对象, 分析其矿物组分和理化性质, 探究其矿物组成特征及影响因素。结果表明: 1) 深圳市红树林湿地表层沉积物的矿物组成以黏土矿物(16.5%~73.5%)和石英(22.0%~81.2%)为主, 随着深度增加, 不同样地的沉积物中钾长石、黄铁矿和石盐等矿物含量存在差异; 2) 表层沉积物中, 黏土矿物主要为伊蒙混层矿物(44%~76%)、高岭石(0%~40%)、绿泥石(0%~24%)和伊利石(2%~21%), 以伊蒙混层矿物为主; 3) 不同深度的沉积物中黏土矿物组成与表层沉积物基本上一致, 与沿海区域没有植被的珠江口和大亚湾等地的沉积物存在显著差异。相关性分析结果表明, 深圳市红树林湿地沉积物的矿物组成主要受盐度、总硫(TS)和总有机碳(TOC)影响, 其黏土矿物组成则主要受pH值、盐度、TOC和沉积物粒径影响。     

莱州湾东岸三山岛地区表层土壤矿物分析及其意义

为深入了解莱州湾东岸三山岛地区的表层地质特征,本次研究使用X射线衍射、近红外光谱技术和土壤含盐量测试方法,对研究区表层土壤进行矿物成分及其特征识别,综合分析发现：研究区表层土壤主要由白云母、方解石、石英、硅灰石、伊利石、高岭石、绿泥石、菱镁矿、磷灰石等9种矿物组成,根据近红外光谱特征峰分析,土壤样品中白云母Al-OH的吸收峰集中在2 206 nm附近,位于2 200~2 210 nm区间,表明其为形成于较低温度的富Al、K白云母;样品中绿泥石Fe-OH的吸收峰集中在2 245 nm处,位于2 240~2 250 nm区间,并结合X射线衍射分析结果可以确定其为富镁绿泥石,符合绿泥石在表生环境中的地球化学特征。土壤含盐量平均值为1.195 g·kg-1,属轻度盐渍化。结果表明,一方面有效地识别了研究区土壤矿物成分及组合,为未来找矿相关研究提供土壤矿物成分背景信息,另一方面,土壤矿物成分及组合与研究区地质背景和地表气候环境条件密切相关,土壤含盐量测试结果提示研究区可能存在一定的土壤盐渍化风险。使用X射线衍射和近红外光谱技术及土壤含盐量测试进行综合分析,具有快速简单、经济环保、精确可靠等优势,为土壤矿物研究提供了一种科学的技术手段和方法。     

攀西微细粒钛铁矿工艺矿物学特征

以传统工艺矿物学研究方法为基础,结合化学分析、XRD,SEM及MLA等手段,对微细粒钛铁矿物料的化学组成、矿物组成、粒度分布、矿物嵌布特征进行了研究,在此基础上,对物料分选特性进行了讨论分析.研究结果表明:物料中67.04%的有价元素Ti赋存在钛铁矿中,脉石矿物主要为钛辉石、绿泥石和长石;物料中-19μm粒级产率达74.33%,其中各矿物粒度分布差别较大,有用矿物粒度较脉石矿物细;钛铁矿矿物单体解离度为90.43%,与钛辉石紧密连生.该研究结果为攀西微细粒钛铁矿物料的高效回收提供了依据.     

南岳地区全风化花岗岩的微观特性

采用扫描电子显微镜、能谱仪及X射线衍射仪对南岳地区全风化花岗岩的微观特性进行分析.研究发现,在不同放大倍数条件下原状全风化花岗岩微观结构依次为团粒状结构、块状结构、片状结构、层状结构.微观结构松散,孔隙发育,矿物边缘清晰,结构中胶结物质较少,表明颗粒间的连接力较弱.能谱分析发现,不同微观结构的全风化花岗岩所含元素种类及原子百分比可能相同,表明两种结构单元为同一种矿物成分风化形成的,或者一种结构单元是另一种结构单元风化形成的产物.XRD谱表明,该地区全风化花岗岩主要的矿物成分为石英、高岭石、白云母、正长石及少量锆石等矿物.     

矿物粒径比引起的岩石微波照射效果差异

微波辅助破岩过程中,影响破岩效果的因素众多,矿物粒径特征是重要的影响因素之一。本文以主要由方解石和黄铁矿组成的岩石为研究对象,根据岩石中矿物实际比例大小,拟定了6种矿物粒径比方案,运用多物理场耦合分析平台COMSOL,建立反映矿物大小比例的分析模型,深入研究了不同方案下微波照射后岩石内部的电磁场、温度场、应力场以及塑性区分布特征和演化规律。研究结果表明：矿物粒径比对微波照射过程中岩石内部电磁场分布规律和量值影响较小。但岩石内部最高温度、温度梯度、第一主应力、最大剪应力均呈增大的变化规律;随矿物粒径比增大,岩石塑性区面积也越大,岩石内塑性区萌生时刻越早,在强吸波矿物内部受拉区面积显著增加,且面积占比越大。总体来看：粒径比越大,岩石内部矿物大小越不均匀,微波照射后岩石弱化程度越高,照射效果越好。     

干河矿2#煤层旺采区围岩的物理力学特性测试

为了满足干河煤矿旺采试验区采场煤巷布置和支护设计需求,并对地下水防治提出相关技术措施,利用现场取样、电镜扫描(SEM)、X射线衍射(XRD)、力学试验等方法,对采场围岩矿物成分和力学参数进行了相关测试。根据钻孔取芯统计结果,顶底板平均岩石质量指标低于30%,围岩完整性差。XRD分析表明,砂质泥岩含黏土矿物总量约19%,黏土矿物主要成分为I/S混层和高岭土,相对含量达85%以上。SEM试验发现,围岩含溶蚀孔、层片状特征及大量的黏土矿物分布,需要加强地下水防治。力学测试结果表明,顶板砂质泥岩抗压强度离散性较大,顶板岩性不均,需要根据围岩性质及时调整锚杆支护设计。     

PLZT(7/40/60)薄膜介电驰豫特征的研究

利用溶胶-凝胶技术制备PLZT薄膜,对样品进行X射线衍射和高频介电谱测试,结果表明:薄膜为钙钛矿结构,呈现[110]择优取向,100 MHz介电温谱显示该薄膜具有弛豫铁电体特征,介电频谱表明PLZT薄膜具有介电弛豫特征,体现温度弥散特性,通过理论拟合Cole-Cole曲线得到弛豫时间的分布函数,结合弛豫铁电体特性,时介...     

澜沧老厂深部钼矿体的赋存状态初步研究

利用XRD,XRF,ICP－MS,结合电子探针与显微镜镜下观察,查明了该矿石的矿物成分组成、化学成分组成及钼元素的赋存状态。矿物成分为黄铁矿、辉钼矿,脉石矿物为石英、长石,含有少量方解石、白云石。钼元素的赋存状态主要跟硫元素形成辉钼矿,与黄铁矿共生。两者以侵染状嵌布在石英、长石脉石矿物中。辉钼矿以独立矿物形式存在,有少量的钼华呈星点状分布在脉石矿物中。